有机硅材料在日用化学品中的应用现状

有机硅材料在日用化学品中的应用现状

殷萍∗

摘要摘要：：

随着有机硅生产技术的不断发展，有机硅的各种材料都越来越多地应用于日用化学工业的各个方面。本文介绍了有机硅材料在化妆品、个人洗护产品、衣物洗涤产品等方面的应用现状，列举了在化妆品中主要用到的有机硅材料类型及作用，有机硅表面活性剂在个人护理及洗涤用品中的使用类型及机理，以及其他日用类产品中应用的材料种类等。还介绍了国内有机硅生产和需求状况，以及发展前景。

关键词关键词：：有机硅，表面活性剂，日用化学，应用

通常所说的有机硅材料，指的是聚硅氧烷，它们的基本结构单元是−−−−−）│

│O Si (。从结构上看，这一类化合物是属于半无机、半有机结构的高分子化合物，因此在性能上有许

多独特之处[1]。有机硅材料本身具有无毒、无嗅、无刺激，润滑性能好，对环境影响小等特

点，因此这种材料可以运用于与人们生活密切相关的各个方面。正是由于有机硅材料对人体的无刺激性以及其功能特性，化妆品、个人洗护用品以及各种其他日用化学品的生产过程中都用到了有机硅材料。有机硅类的表面活性剂作为整理剂、柔软剂以及消泡剂等，可用于清洁类日化产品。此外，有机硅材料还可以应用于皮革护理、药物制剂等方面。近几年，国内外的有机硅产品生产技术不断发展，并且向高附加值产品转型。知名的有机硅生产厂家美国道康宁公司大力发展有机硅产品在化妆品及洗护用品中的应用。而国内的蓝星星火有机硅、新安集团等大型企业的产品也都在日用化学品生产过程中有所应用。可以看出，有机硅对于日用化学品工业有着不可估量的作用。

1.1.有机硅材料在有机硅材料在有机硅材料在化妆品化妆品化妆品中中的应用的应用

由于有机硅材料具有润滑性好，抗阳光和紫外线辐射的性能好，对皮肤无刺激，透气性好等优点，因此在化妆品生产中有诸多用途。

首先，有机硅材料添加到护肤品中，可在涂后的皮肤表面形成一层具有防水性能的保护膜，并且不会留下任何胶粘的痕迹。由于保护膜的存在，皮肤可以更好地保有水分，保持滋润细腻，具有光滑和柔软感。二甲基聚硅氧烷是化妆品生产中常用的材料，它添加到化妆品中可以抑制产品的油腻感，同时增加皮肤的清爽感和舒适度，在不影响其他功能性成分发挥作用的前提下，还可以有助于各种成分的扩散。

有机硅材料由于其透气性好，并且具有良好的润滑性能，能减少对毛孔的堵塞，因此可以添加到抗汗剂中。由于环状二甲基硅氧烷具有适当的挥发速度，汽化热值低，挥发时皮肤没有冷的感觉，无残留物，是用作抗汗剂的理想材料。此外，如十八烷基三甲基硅氧烷具有蜡的特性，熔点低，在皮肤上可留下光滑柔润的薄膜，可以配制各种固体、半固体和液体的化妆品。有机硅材料还可以延长口红、眼影及粉底在皮肤上的驻留时间，并保持其色泽，是彩妆中十分重要的成分之一。

2.2.有机硅材料在有机硅材料在有机硅材料在个人个人个人洗洗护用品用品中中的应用的应用

近年来，有机硅产品在个人洗护用品方面得到了越来越多地应用。有机硅材料添加到洗

∗ 作者简介：殷萍（1982－），女，天津人，硕士，助理工程师，从事有机硅生产技术工作。（E －mail ：yinping82@ ）

发用品中，可以使泡沫稳定，色泽更好，头发更加顺滑易梳，不会粘集；由于环状的甲基硅氧烷具有易挥发的特点，可以减少吹干和热成型的时间，从而达到避免头发长时间受热吹风伤害的目的。护发素及喷雾中添加有机硅产品，则可以保持头发的光泽，而头发定型产品中的有机硅材料则可以提高定型能力。

在洗护用品中添加的有机硅产品，主要作为表面活性剂来发挥作用。有机硅表面活性剂分为很多种，洗护用品用到的一般为阳离子型（见图1）和两性离子型表面活性剂。阳离子型有机硅表面活性剂，尤其是季铵化聚硅氧烷是护发美发的最佳调理剂,用聚硅氧烷季铵盐配制的洗发香波，具有柔软、滑爽、抗静电、易梳理等优点。两性离子型有机硅表面活性剂，包括有甜菜碱型、氨基酸型、咪唑啉型等，这种表面活性剂的主要特点是更加温和、更易配伍，因此也广泛用于个人护理洗发用品中。

R，R’代表烷基链，阳离子型

图1 阳离子型有机硅表面活性剂结构

含硅类护齿牙膏是近年来出现的一种新型药物牙膏。膏体中添加了有机硅产品成分，像羟甲基硅油或乙基硅油乳液等。添加了这些成分以后，牙膏会在牙齿表面形成薄膜。薄膜的形成阻止了细菌聚集以及牙垢，并且对口腔中常见的细菌有抑制作用，也对常见的一些牙齿问题如龋齿，牙周炎，口臭等有很好的效果。

3.3.有机硅材料在有机硅材料在有机硅材料在衣物衣物衣物洗涤洗涤洗涤、、整理整理用品中用品中用品中的应用的应用的应用

有机硅乳液可以用于衣物整理。作为柔软剂，它可以使织物表面平滑，避免纤维之间的直接接触，因此手感就会比较柔软舒适。由于有机硅乳液粒径较大，颗粒表面的双电子层较弱，颗粒之间易相互作用而逐渐凝聚，国内外又相继开发出了有机硅微乳液，其稳定性、耐

候性都大大提高[2]。氨基硅油容易做成微乳液，是纺织上应用最普遍的柔软剂。

图2 非离子型有机硅表面活性剂

有机硅类表面活性剂还可作为拒水剂，这主要是由于化合物本身具有一定的疏水性。有机硅化合物分子结构在高温和催化剂的作用下，主链发生极化。极性基团重新定位，并且使

得非极性部分的甲基基团整齐地排列在纤维最外层，从而产生了拒水效应[3]。此外，有机硅

表面活性剂也可以用于织物的亲水整理工艺。

有机硅材料作为洗涤剂中的消泡剂，可以在洗涤过程中确保有效控制泡沫，使得洗涤剂不会溢出洗衣机。用作消泡剂的主要是非离子型有机硅表面活性剂（见图2），如聚醚改性硅油。有机硅表面活性剂具有消泡或抑泡能力，是由于它具有很低的表面张力。有机硅产品，如硅油，可以干扰气液界面的表面张力，从而达到消除或抑制泡沫的效果。当有机硅加到泡沫介质中时，硅油的小颗粒落到泡的表面，同时有效地降低接触点的表面张力，在泡外表面

引起一个薄弱点，从而引起破泡。李阿丹[4]通过实验研究表明，以二甲基硅油和聚醚配合的

新型表面活性剂，可以达到很好的消泡效果。

4.4.有机硅材料有机硅材料有机硅材料在在其他日用其他日用化学品中化学品中化学品中的的应用应用

硅油由于表面张力低，可以很快在物质表面均匀地形成薄膜，因此可以用于清洁抛光剂，作为清洁家具、玻璃、地板等家居用品的制剂。有机硅材料添加到抛光剂中，可以改善抛光剂的清洁及抛光效果，同时由于其具有的润滑性，使得抛光剂容易涂擦。除此以外，不同的有机硅添加剂还可以起到提高色牢度、防腐、耐水的作用。

有机硅材料可以用于生产霜剂、洗剂及软膏剂等。有研究表明，有机硅产品与皮肤良好的相容性，使得含有机硅的膏体对某些皮肤病有特殊疗效。添加了硅油成分的烫伤、烧伤药膏，可使伤口迅速消除肿痛，促进肉芽生长，并且还可以防水以保护伤口不被感染。低分子的硅烷季铵盐所含有的烷氧基容易水解，生成的硅羟基可在碱催化下，于100℃ 以上自交联或在更高的温度下与纤维上的羟基、酰胺基结合形成耐洗的抗菌膜。由于其抗菌性，这类有机硅产品可以用于一些治疗真菌的药膏及药剂，增强抗真菌的能力。

有机硅产品还可以用于做皮革光亮剂，特别是可以添加在鞋油当中。有机硅添加剂的主要作用是，与皮革表面上的氨基和羧基发生交联反应形成薄膜。这层薄膜是由于化学作用而形成的，因此能十分牢固地附着在皮革表面。并且由于薄膜的存在，使得皮革表面具有光泽，防水透气。鞋油中的有机硅物质也是起到类似的作用，使皮鞋表面耐洗耐水，并且提高皮鞋的光泽度。

5.5.有机硅行业的现状以及有机硅行业的现状以及有机硅行业的现状以及发展前景发展前景发展前景

有机硅产品种类繁多，不同的有机硅产品，可以在不同的日化产品中发挥作用。近年来，各大知名企业都在研制新型的有机硅产品以应用于各种日用化学品中，从而更加优化了日化用品的性能及使用效果。如迈图高新材料集团开发的新型非离子型有机硅乳液，可直接添加到现有的护肤终端产品中，也可运用于水基型产品中，甚至可用在含水量超过90％的产品当中，并带来更加出色的产品效能。德国瓦克公司开发的新型有机硅和醋酸乙烯酯的共聚物，能够让头发在牢固定型的同时仍然具有天然头发的感觉，与传统的有机美发聚合物不同，它可以用来配制高水含量的头发定型剂，而不会形成粘膜，因此可以用于生产气溶胶喷剂和压力喷剂。

正是由于其多样的功能特性，有机硅已经逐渐成为许多行业生产中不可或缺的材料。随着中国经济的快速稳步发展，中国已成为全球最大的有机硅产品消费国。近年来，全球知名的有机硅产品供应商纷纷在中国设厂，德国瓦克、美国道康宁以及GE 公司都纷纷投资建设了较大规模的有机硅材料生产装置，中国蓝星集团收购了法国罗地亚公司的有机硅业务，在国内建设新的有机硅生产装置。可见，各大企业生产商也都看到了有机硅产品未来的市场潜力巨大。虽然国内的有机硅生产规模在不断的壮大，但是有机硅生产还存在着品种单一、缺