201030Image0008

zarys chemii kosmetycznej

R R R I    r |    lin

R—Si—Ol— Sr-Oh-Si—R

1 ^L X i*'

Silikon - polimer liniowy

/i-0.1.2...

R - grupa alkilowa lub arylowa

Ryc. i.

Związki krzcmoorganicznc otrzymuje się przez polimeryzację monomerów dialkilosila-noli o budowie R₂Si(OH)₂. które powstają podczas hydrolizy dihalogenoalkilosilanów (ryc. 2).

R₂SiCI₂ + 2H,0

R₂Si(OH)₂ + 2 HCI

Dialkilosilanol

Ryc. 2.

Tworzące się w wyniku polimeryzacji dialkilosilanoli polisiloksany mogą mieć budowę prostołańcuchową (ryc. I). rozmaicie rozgałęziony łańcuch lub też strukturę pierścieniową, jak przedstawiony na rycinie 3 oktametylocyklotctrasiłoksan. Substancje takie są bezbarwnymi. oleistymi cieczami łub niskotopliwymi ciałami stałymi, lżejszymi od wody, a ich wiskozo watość rośnie wraz ze stopniem polimeryzacji.

Okumetylocyklotetrosilóksun

Ryc. 3.

Najprostszymi silikonami kosmetycznymi są całkowicie zmetylowane polimery liniowe zakończone grupami trójmctylosiloksylowymi (ryc. 1. R=CH₃), gdzie wartość n (ryc. I) może wynosić nawet kilkaset. Nazwą handlową takich substancji jest Dimcthicone (dimetikon). Przykładowo, krótkołańcuchowy dekametylosiloksan (ryc. 4) jest olejem, krzepnącym w temperaturze około -70*C, a wrzącym w temperaturze 194*C. Jego pierścieniowy analog, o wzorze przedstawionym na rycinie 3, jest natomiast niskotopliwym ciałem stałym (temp. top. 17.5‘C).

Zastąpienie grup metylowych w dimetikonach innymi podstawnikami daje połączenia o specyficznym przeznaczeniu. Przykładowo, wprowadzenie zamiast grup metylowych

CHj    CHj CHj CHj

CHj    CH3    CH3 CHj    Dekamelylositofcun

Ryp. 4.

dhigołańcuchowych rc.szt alkilowych daje produkty woskowate, stosowane m.in. w kosmetycznych preparatach ochronnych. Wprowadzenie natomiast do polimctylosiloksanów podstawników aromatycznych, zamiast części grup metylowych, prowadzi do polifcnylome-tylosiloksanów l(—Si(CHj)(C₆H₅)—O—występujących pod nazwą handlową Phcnyldi-mcthiconc. Silikony takie tworzą trwale układy emulsyjne z estrami kwasów tłuszczowych, woskami oraz olejem mineralnym, co praktycznie wykorzystuje się w kosmetyce (podstawy preparatów).

Silikony nic rozpuszczają się w wodzie, ale łatwo ulegają zcmulgowaniu. ich rozpuszczalność w alkoholu i innych rozpuszczalnikach organicznych jest uzależniona natomiast od charakteru podstawnika R (ryc. I).

Artykuły z silikonami mają znakomite właściwości rozprowadzające i są bardzo dobrze tolerowane przez skórę, sprawiają przy tym przyjemne, „nic tłuszczące" wrażenie. Na skórze substancje te tworzą stabilny chemicznie, odporny na wilgoć, nieprzepuszczalny dla wody oraz trwały w znacznym zakresie temperatur „film". Jednocześnie oczyszczają one naskórek, usuwają zabrudzenia spowodowane związkami tłuszczowymi. Ogromną zaletą połączeń krzcmoorganicznych jest również to, że w przeciwieństwie do węglowodorów parafinowych, nic utrudniają one wymiany gazowej skóry.

Ze względu na wymienione właściwości, zastosowanie silikonów w kosmetyce jest bardzo szerokie. Są one m.in. składnikami kremów ochronnych, preparatów świalłochronnych. jak również występują w artukułach do pielęgnacji dzieci.

Należy także podkreślić, żc w wyniku oksyalkilowania tlenkiem etylenu lub tlenkiem propylenu polimctylosilanoli uzyskuje się silikony polioksyctylenowane lub polioksypropyle-nowanc, odznaczające się aktywnością powierzchniową (tzw. tenzydy silikonowe).

Tcnzydy silikonowe można więc rozpatrywać jako dimetikony (ryc. I, R=CH j). w których część łańcucha polimctylosiloksanowego zastąpiona została przez fragment policterowy ipolioksyetylcnowy -(CH₂CH₂0)_nH lub polioksypropylcnowy -[CH(CH_J)CH₂0|_nH|. Uzyskiwane substancje (polieter-6-Si(OCHj)₂-R; R=łańcuch polimetylosiloksanowy). w zależności od długości i rodzaju łańcucha polieterowego. w wodzie ulegają zdyspergowa-niu lub rozpuszczają się, ale mogą również mieszać się z olejami (polioksypropylenomcty-losiloksany). W artykułach kosmetycznych kopolimery silikonowo-polieterowe. niezależnie od budowy, są spotykane pod nazwą handlową Abil.

Tenzydy silikonowe wykazują właściwości typowe dla tenzydów niejonogennych (rozdz. 7.1.4), a w kosmetyce występują w roli czynników zwilżających, podwyższających higro-skopijność naskórka, a także emulgatorów (rozdz. 7.3.2).

Rozdział t 3