洗发水是人们日常生活中去除头皮上和头发上的污垢，并保持头皮和头发清洁的用品。洗发水的主要成分有表面活性剂(简称表活)，增稠剂，调理剂，防腐剂等，其中最重要的成分是表面活性剂。表面活性剂作用不仅包括清洁、起泡、控制流变行为、皮肤温和性，也对阳离子絮凝起关键作用。因为阳离子聚合物之所以能够沉积在头发上，其过程与表活密切相关，而且表活也对其他有益组分(如硅树脂乳液，去头屑活性物)的沉积有帮助。改变表活体系或改变电解质水平，总会引起洗发水中调理聚合物效果的连锁反应。
1.SLES类表活
综上，SLES于洗发水配方中，性价比较高，不仅泡沫丰富，抗硬水能力强，易于增稠，而且阳离子絮凝快，因此仍是当前洗发水的主流表活。
2.氨基酸类表活
氨基酸类表活主要分为酰基谷氨酸盐，N-酰基肌氨酸盐，N-甲基脂酰基牛磺酸盐等。
2.1酰基谷氨酸盐
酰基谷氨酸盐分为单钠盐和双钠盐，单钠盐的水溶液呈酸性，双钠盐呈碱性。酰基谷氨酸盐表活体系发泡能力适当，润湿和洗涤性、耐硬水性优于或相近于SLES，安全性高，不会引起皮肤急性刺激性和致敏作用，且其光毒性低，对眼粘膜一次性刺激性属于轻度刺激，对受伤皮肤的刺激性(质量分数5 %溶液)与水接近，其中比较有代表性的酰基谷氨酸盐是椰油酰谷氨酸二钠。椰油酰谷氨酸二钠是由安全性极高的天然椰油酸经过酰氯化后和谷氨酸制成。李强等在《椰油酰谷氨酸二钠在无硅油洗发水中的应用研究》中发现，椰油酰谷氨酸二钠添加在SLES体系中，能够改善体系的发泡能力，降低SLES类洗发水的刺激性。稀释倍数在10倍、20倍、30倍、50倍时，椰油酰谷氨酸二钠没有影响该体系的絮凝速度和强度。稀释倍数在 70 倍、100 倍时，絮凝效果更好，但增稠比较困难，原因是椰油酰谷氨酸二钠分子中有两个羧基基团，亲水性头基在界面上的截面积较大，导致临界堆积参数较小，表面活性剂容易聚集成球形，难以形成蠕虫状胶束，从而难以增稠。
2.2 N-酰肌氨酸盐
N-酰肌氨酸盐在中性至弱酸性范围内有润湿作用，其发泡和稳泡作用强，对硬水和电解质容忍程度较高，比较有代表性的是月桂酰肌氨酸钠。月桂酰肌氨酸钠有优异的清洁效果，它是以天然来源月桂酸和肌氨酸钠为原料经过酞化、缩合、酸化、成盐四步反应而制得的一种氨基酸型阴离子表面活性剂。月桂酰肌氨酸钠在发泡性能、泡沫量以及消泡性能等方面的表现与月桂醇聚醚硫酸酯钠接近，而在含有同样的阳离子聚合物的洗发水体系中，二者絮凝曲线存在着明显的差异。在泡沫揉搓阶段，氨基酸体系的洗发水揉搓滑度低于硫酸盐体系；而在冲水阶段，不仅冲水的滑度略低，而且氨基酸洗发水的冲水速度要低于硫酸盐洗发水。王宽等研究发现，月桂酰肌氨酸钠与非离子型、阴离子型以及两性离子型表面活性剂的复配体系。通过改变表面活性剂用量、配比等参数，发现对于二元复配体系，少量烷基糖苷即可实现协同增稠；而在三元复配体系中，配比对体系黏度影响极大，其中月桂酰肌氨酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱和烷基糖苷复配能实现较好的自增稠效果，氨基酸类表活体系可借鉴此类增稠方案。
2.3 N-甲基脂酰基牛磺酸盐
N-甲基脂酰基牛磺酸盐理化性质与具有相同链长的烷基硫酸钠相似，起泡性也好，不易受 pH 和水硬度影响。其在弱酸性范围内，甚至在硬水中也有良好的起泡性，所以比烷基硫酸盐使用范围更广，皮肤刺激性与 N-月桂酰谷氨酸钠，十二烷基磷酸酯钠盐接近，远比 SLES低，属低刺激、温和的表活，比较有代表性的是甲基椰油酰基牛磺酸钠。甲基椰油酰基牛磺酸钠由天然来源的脂肪酸与甲基牛磺酸钠缩合而成，是一种广义的氨基酸型表面活性剂，泡沫丰富，泡沫稳定性良好，基本不受 pH 和水硬度影响。甲基椰油酰基牛磺酸钠与两性表活特别是甜菜碱型两性表活有协同增稠作用。郑晓梅等在《4 种氨基酸表面活性剂在洗发水中的应用性能研究》针对椰油酰谷氨酸钠、椰油酰丙氨酸钠、月桂酰肌氨酸钠、月桂酰天冬氨酸钠在洗发水中的应用性能进行对比研究，以月桂醇聚醚硫酸酯钠(SLES)为参考，从发泡性能、清洁能力、增稠性能和絮凝性能方面进行了讨论。通过实验得出，椰油酰丙氨酸钠和月桂酰肌氨酸钠的发泡性能略优于 SLES；4 种氨基酸表面活性剂的清洁能力差异不大，且都略好于SLES；增稠性能普遍低于 SLES。通过添加增稠剂调整体系黏度，椰油酰丙氨酸钠体系黏度可以被提升至 1500 Pa·s，其他 3种氨基酸体系黏度依然低于 1000 Pa·s。4 种氨基酸表活的絮凝曲线比 SLES 缓和，说明氨基酸洗发水冲水较慢，而硫酸盐体系冲水略快。综上，氨基酸类洗发水配方增稠可以考虑加入非离子表活以增加胶束浓度达到增稠的目的，也可以加入高分子增稠剂如PEG-120 甲基葡糖二油酸酯，此外，复配合适的阳离子调理剂以改善梳理性仍是此类配方的难点。
3.非离子烷基糖苷类表活
综上，当前洗发水配方表活主体框架仍是以阴离子表活为主，基本上分为两大体系。一是SLES 搭配两性离子表活或非离子表活以降低其刺激性，该配方体系泡沫丰富，易于增稠，且阳离子与硅油调理剂絮凝快速，成本较低，所以仍是市场主流表活体系;二是阴离子氨基酸盐搭配两性离子表活增加发泡性能，是市场开发的热点，该类型配方产品温和，泡沫丰富，但因氨基酸盐体系配方絮凝冲水较慢，故而该类产品头发较为干涩。非离子APGs因其与皮肤相容性佳，成为洗发水开发新方向，该类配方开发的难点是找到更高效的表活以增加其泡沫丰度，以及添加合适的保湿剂以缓解APGs 对头皮干燥的状况。
转载自：化工好料到haoliaodao.com
来源：表面活性剂发展中心
林海球