一．前言
个人护理品配方里的原料混合时发生的相互作用，要比每种原料的性质的总和还要多。其中有些相互作用还能形成自络合物，这些络合物对配方的功能特性有增强或减弱的作用。目前大多数高性能配方很复杂，而且含有过多的成分，因此，要预测这些配方变化的结果十分困难。为了弄清配方里众多成分的相互作用，通常要先用简化系统，然后再将简化系统得到的结果用于配制更有效的产品。
表面活性剂可以根据他们分子结构上带的电荷来进行分类。依此方法，表面活性剂可分为阴离子的、阳离子的、非离子的和两性的，其分子结构和所带电荷如图1所示。
这些表面活性剂可用于各种配方，且很少单独使用。观察常用
的香波瓶，会发现相互作用的许多物料，在许多情况下会产生改变粘性的毫微结构。配方的成败，就决定于这些物料相互作用的性质。所以，弄清不同类型的表面活性剂的相互作用，对提高配方的功效是有益的。二十多年前，Ken Klein就认为可以通过努力使这种相互作用达到最佳效果。
二．阴离子-阳离子物料的相互作用
配方师将硬脂基二甲基苄基氯化铵与月桂基硫酸钠混合，就得到一种粘滑的白色浆状物。配方里这些物料相互作用的性质及如何产生最佳效果，是配方技术的重要部分。
关于阳离子和阴离子表面活性剂的相互作用，此前已有多项研究。人们虽有不同见解，但最终还是确认了两种季铵化合物：硬性的和软性的。硬性季铵化合物与阴离子表面活性剂是不配伍的；软性季铵化合物与阴离子表面活性剂混合，能生成浓稠、透明的高泡络合物。阴离子表面活性剂的硬性也有不同，月桂基聚氧乙烯醚-2-硫酸钠(SLES．2)与季铵化合物的配伍性要优于月桂基硫酸钠(SLS)。大家知道水的性质，水分子问键连的氢，使水成为生命必需的重要物质。同样，离子表面活性剂在稀释水溶液里的相互作用，对个人护理品的配制和使用也必不可少。选择带电荷的表面活性剂混合成自组合成分，对物料的功能性及其形成有效的毫微结构十分重要。首先．用熟知的方法调制混合物时，其组合动力源于系统的最低自由能。然而，系统的最低自由能状态往往不是最低的有序状态，而是最有序状态，以油浮于水的水系统最为典型。
阴离子和阳离子物质带有相反的电荷，因此能互相吸引，形成盐络合物。决定配方功能的正是这种络合物的特性．而不是表面活性剂本身的性质。离子物料加入水中时，相反的电荷会互相吸引．相同的电荷则互相排斥。随着局部离子物料浓度的增加，溶液就会出现下述有序结构：1)可溶性盐产品过量，并出现沉淀： 2)溶液的粘度增加：3)形成不溶性络合物。离子物料相互作用的这种性质，是目前研究的焦点。
现在研究人员把阴离子和阳离子表面活性剂在水溶液里形成的络合物分成两类：稠而透明的为软络合物．不溶解的为硬络合物。一种络合物的软硬取决于其化学结构。将浓度为10％的阳离子表面活性剂滴定到含量为l0％的阴离子活性物(如SLS)溶液里，越来越多的阳离子表面活性剂会与阴离子发生络合。阳离子和阳离子的数量相等，相互作用构成络合物的量会达到最大，而未络合的表面活性剂混合物的最大粘度，会出现在其数量大致相等的情况下。
三、阴离子和和性表面活性剂的相互作用
两性表面活性剂(如甜菜碱、酰胺甜菜碱和氨基丙酸盐表面活性剂)的结构上有正、负两种电荷，所以，与结构上只有一种正电荷的季铵化合物的相互作用比较，他们与阴离子的相互作用不同。研究阴离子和两性表面活性剂问的相互作用，选用化妆品工业最常用的表面活性剂。这些表面活性剂的缩写和在化学文摘中的编号列于表l。表l中的全部表面活性剂都可从市场购买到，选用的阴离子表面活性剂是SLS和SLES-2．其结构式如图2。这项研究可以对许多两性表面活性剂作出评定，为简便起见，只选取一些甜菜碱和丙酸盐类两性表面活性剂(见图3)进行研究。在个人护理品市场上，这两类化合物都很容易买到，每类都选择了一些有代表性的产品作试验品。评定其相互作用时．试样里的活性物含量要稀释到10％。
(一)粘度研究
研究粘度的试验步骤如下(试验结果见表2和表3)：
1．调制浓度为l0％的阴离子表面活性剂溶液：
2．调制浓度为l0％的两性表面活性剂溶液：
3．制备三种比例的两性表面活性剂和阴离子表面活性剂溶液的混合物，其比例分别为：25：75、50：50、75：25，均以重量计
4．用布罗克菲(Brookfield)粘度计LV Spindle4测出转速分别为60转／分、30转／分和6转／分时的运动粘度。
从表2和表3可以看出，阴离子表面活性剂与不同性质的两性表面活性剂相互作用的程度明显不同：SLS或SLES-2与LP混合，不管比率多少，都不产生粘度与
氨基丙酸盐混合，不发生相互作用；与烷基甜菜碱混合，有明显的相互作用．但当浓度接近理想配比时．会生成不溶性络合物；与酰胺甜菜碱混合，有很强的相互作用，且生成物有较好的溶解性，能形成凝胶。同样．同一种两性表面活性剂和不同的阴离子表面活性剂混合，相互作用的程度和趋向也有区别，将SLS换成SLES-2，结果就明显不同．而且这种结果可用所研究的两性表面活性剂的溶解性来测定。阴离子和两性表面活性剂相互作用的不同结果，最终会导致混合物的透明度和粘性不同。测定的分类结果见表4。
(二)泡沫研究
在所有情况下，50：50的混合物都具有最大的粘度值。活性物含量l％的溶液的50：50混合物符合罗斯一迈尔斯(Ross—Miles)泡沫高度测定结果。例如．CB：SLS为50：50的混合物．在瞬时、1分钟和5分钟时分别有250min、
令人惊奇的是．表5显示出，SLS和SLES．2的初始泡沫高度接近最低。这表明，他们与甜菜碱混合时．混合物的起泡性有一种协同效果，即使起泡性最差的混合物．其泡沫高度也与SLS近似。这意味着：l)SLS或SLES-2和两性表面活性剂混合形成的络合物的起泡性，不同于单独使用SLS或SLES-2；2)用阴离子和两性表面活性剂的混合物配制高泡产品时，有很多混合物可供选择。甜菜碱经常用在个人护理品中，原因就在于，甜菜碱能改进个人护理品的起泡性．对消费者来说．这是一个很重要的特性。
德拉夫斯润湿试验所测定的，是浓度l％的表面活性剂溶液将一绞棉纱浸透下沉所需的时间。浸透下沉所需时间越少，润湿性越好。表6表明，混合物的润湿时间与采用何种甜菜碱关系不大。在所用的甜菜碱中，只有DAB一种延缓了SLS和SLES-2的润湿时间。因此，就润湿时间而言，DAB产品要差得多，这是出人意料的。目前市场上DAB产品最多，且具有良好的调理性能，这在阴离子和其他甜菜碱的混合物中是看不到的。
(三)加盐研究
研究盐对化妆品配方影响的基本方法是盐曲线。以递增的方法逐渐加入盐．再观测每次加盐后混合物的粘度变化。不难观察到，每次加盐后混合物的粘度逐渐增加。但是，当盐加到一定量时，粘度会达到极大值，此时再加盐．粘度反而会降低。这就是某种香波加水后．粘度竟然会增加的原因。盐曲线有两个明显的重要特性：粘度的极大值(高峰粘度)和达到这个值时的盐量。
加盐时．先用75％的阴离子和25％的甜菜碱调成混合物并稀释到l0％，再按上述方法加入混合物中，测出混合物的高峰粘度。阴离子和甜菜碱选择75：25这个比例，基于两个原因：l)在大多数情况下．50：50的混合物的粘度已经很高；2)就配方成本而言，两性表面活性剂为25％、阴离子为75％时混合物比较有商业价值。每次加入混合物溶液的盐量为0．5％，用布罗克菲粘度计测出每次加盐后的粘度，加盐温度为20±0．3。C。作为一个典型例子．这里将SLS的盐曲线和有关数据列入图4、表7。SLES-2和试验的十种混合物的相关资料可从网上(WWW．CosmeticSandToiletries．com)查得。
SLS的高峰粘度见表8。将甜菜碱和盐加到SLS里，除加CB的外，其他几种混合物的高峰粘度都有所增加。表中所列的混合物中，甜菜碱都使盐曲线向左移动了。换句话说，就是加入甜菜碱后．混合物达到高峰粘度所需的盐量都减少了。在SLS系统里加入调理用DAB，其高峰粘度增加了很多，而达到这个粘度所需的盐量却减少l／3，而且不影响系统的起泡性。不过，必须在此指出，许多情况下．加入甜菜碱也会使系统的盐曲线变宽。
如表9所示．将甜菜碱和盐加到SLES-2里，表中所列混合物的高峰粘度都降低了．其中LMAB使高峰粘度降得最少。此外，表9也可以看出，甜菜碱同样使表中所列混合物达到高峰粘度所需要的盐量减少。这也说明，甜菜碱的加入会使表中所列混合物的盐曲线向左移动。尤其是调理用DAB的加入，不但能改进混合物的粘度，而且还可以优化混合物的调理性能。
四、结束语
甜菜碱和阴离子表面活性剂的配合．是配方师提高配方价值的有效方法。本文只研究这个方法有价值的几个特性，其他性质如调理性、泡沫丰度、泡沫结构和肤感等，都可得益于合适的甜菜
碱。在研制配方时．为了取得预期效果，配方师应该研究这些相互作用，并给予充分重视。
参考文献
Cosmetics & Toiletries．March 2006．P67—68．P70—74．
