矽酮又稱矽氧烷，是指聚二甲基矽氧烷及其壹系列衍生物。屬於高分子，是壹種沒有油膩感的合成油蠟。在化妝品中，它作為壹種優質的油性原料被廣泛使用。它具有優良的物理和化學性能。1950年，美國道康寧公司首次將其應用於化妝品，生產矽膠護手霜。由於該產品具有良好的護膚保濕效果，引起了化妝品同行的極大興趣。20世紀70年代後，矽油在化妝品中的應用發展迅速。
矽油進壹步反應後，聚二甲基矽氧烷中的部分甲基被碳官能團、特殊有機基團或聚醚鏈段取代，可以制備各種改性矽油。改性矽油不僅保留了聚二甲基矽氧烷的耐高低溫性、疏水性和生理惰性，還賦予了其新的特性，如與有機聚合物的相容性、溶於水和醇、易乳化、潤滑性、柔軟性、吸附性和較好的表面活性等。
現在，矽油幾乎可以應用於各種化妝品。含有矽油的化妝品有以下特點:
(1)潤滑性好，皮膚塗抹後能形成均勻的防水透氣保護膜，但無粘膩感，光澤度好；
(2)抗紫外線性能好。在紫外線照射下不會氧化變質，造成皮膚刺激；
(3)抗靜電性能好。實驗表明，使用含矽油護膚霜後皮膚靜電完全消除，除塵效果明顯；
(4)透氣性好，即使在皮膚上形成矽油膜，也不會影響汗液的排出。
同時對香精有緩釋定香作用，所以留香期更長；
(5)穩定性好，化學惰性，對化妝品的其他成分特別是活性成分沒有不良影響，匹配性好；
(六)無毒、無嗅、無味，不會對皮膚造成刺激和過敏。
根據矽油的結構及其在化妝品中的應用，矽油可分為以下幾類:(1)二甲基矽氧烷。
(2)環甲基矽油或揮發性矽油(Dm) (3)二甲基矽油共聚醇或水溶性矽油(4)氨基矽油。
(5)聚甲基苯基矽氧烷(6)乳化矽油(7)矽蠟(8)矽脂和矽膏(9)長鏈烷基矽油。
表1顯示了各種聚矽氧烷在化妝品中的特性和應用。
表1聚矽氧烷的特性及其在化妝品中的應用
壹.聚二甲基矽氧烷
聚二甲基矽氧烷(PDMS)是最豐富和最廣泛使用的矽油之壹。
其結構是:
CH3
CH3
O
三
O
三
三
m
CH3
三
三
其中m=0~2000
圖1聚二甲基矽氧烷的分子結構
(壹)聚二甲基矽氧烷的物理性質
聚二甲基矽氧烷是壹種無色無味的透明液體。為了滿足不同的需求，其產品有不同的粘度等級，從0.65mm2/s到2.5×107mm2/s/s..表2顯示了不同粘度等級的聚二甲基矽氧烷的物理性能。
表2不同粘度等級的聚二甲基矽氧烷的物理性質
(2)聚二甲基矽氧烷的合成
工業上主要通過四種方法制備聚二甲基矽氧烷:(1)Me2SiCl2和me 3s ICL * * * *水解縮合；
(2)Me2SiCl2水解產物(即(Me2SiO)n和HO(Me2SiO)nH的混合物)
用Me3SiOSiMe3或Me3SiO(Me2SiO)2~5SiMe3的催化平衡法；(3 )( me 2 SiO)n與Me3SiOSiMe3或Me3SiO(Me2SiO)1~5SiMe3的催化平衡法；
(4)ho(me 2 SiO)NH與Me3SiOSiMe3或Me3SiO(Me2SiO)1~5SiMe3的催化縮聚反應。
上述四種方法的反應式分別表示如下:
NME 2s ICL 2+2me 3 sicl 1 me 3 SiO(me 2 SiO)NSI me 3(1)(me 2 SiO)n+ho(me 2 SiO)NH+(me3si)2o催化劑
二甲基矽氧烷
(Me2SiO)n+(Me3Si)2O催化劑me 3 SiO(me 2 SiO)NSI me 3+DM(3)ho(me 2 SiO)NH+(Me3Si)2O催化劑
二甲基矽氧烷
顯然，(1)法使用原料最便宜，但其工序復雜，腐蝕嚴重，單體純度高，所以後三種方法(即矽氧烷催化平衡法)更實用。
催化平衡法的反應機理是環矽氧烷在親核或親電催化劑、溫度或輻射下可開環形成線型聚矽氧烷。根據催化劑的種類，平衡法可分為酸法和堿法。酸法中常用的催化劑有:硫酸、三氟甲基磺酸、氟化羧酸、固體酸(如酸性白土)、二氯化磷及其低聚物等。堿性法中常用的催化劑是氫氧化鉀、氫氧化銫及其矽酸鹽。(3)聚二甲基矽氧烷的應用性能
聚二甲基矽氧烷具有良好的耐熱和耐寒性。它的低表面張力和
高表面活性使其容易在皮膚和頭發上擴散，軟化皮膚和頭發，賦予頭發特殊的光澤。同時可以增加皮膚的光滑度，但沒有油膩感。聚二甲基矽氧烷能在皮膚和頭發上形成疏水透氣的保護膜，增加化妝品的抗水性，保護皮膚的正常透氣。(4)聚二甲基矽氧烷的應用
在化妝品中，聚二甲基矽氧烷常被用來替代石蠟、凡士林等傳統油性原料，主要用於護膚、護發及各種美容化妝品，尤其是抗水性較高的化妝品，如防曬油、口紅等。(5)聚二甲基矽氧烷的安全性
聚二甲基矽氧烷對人和哺乳動物無明顯的急性和慢性毒性反應，也無致突變和致癌作用。無論口服、吸入或皮膚接觸，對眼睛和皮膚均無明顯刺激和過敏反應，且不經胃腸道吸收。表3顯示了不同粘度的聚二甲基矽氧烷的生理實驗數據。
表3聚二甲基矽氧烷的生理實驗數據
(6)市售商品
瓦克化學有限公司:德國馬克。戈德史密斯股份公司:Abil-10~10000
道康寧:DC-200流體，DC-225流體，DC-360流體
GE : SF 96(5，20，50~1000)，SF 1236，Viscasil 60M
萊陽大益化工有限公司:DY-201(化妝品級，10-1000厘泊)
2.環甲基矽氧烷
環甲基矽氧烷主要包括八甲基環四矽氧烷和十甲基環五矽氧烷，簡稱D4和D5環狀矽油，其結構式如圖2所示:
榮譽勛位爵士
CH3CH3
三
OOO
三
CH3
O
O
CH3
OCH3
CH3
O
CH3
CH3
榮譽勛位爵士
三
3CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
矽
CH3
D4·D5
環甲基矽氧烷D4和D5的分子結構。
(壹)環甲基矽氧烷的物理性質
環甲基矽氧烷是壹種無色透明的液體，粘度低，揮發性好，又稱揮發性矽油。其流動性和鋪展性也很好，表面張力很低，能賦予化妝品快幹、滑爽、有光澤等性能。而環狀矽油揮發時不會給皮膚帶來冰冷潮濕的感覺，用後給皮膚壹種幹爽柔軟的感覺。表3顯示了道康寧公司的環狀甲基矽氧烷系列的物理性質。
表3道康寧公司環甲基矽氧烷系列的物理性能
註:D4為四聚體，D5為五聚體，以此類推(二)環甲基矽油的性能及應用。
環甲基矽油不僅可以用於護膚、抑汗、抑臭，還可以用於美容化妝品和發膠。在護膚膏和乳液、沐浴油、香水、古龍水、防曬產品、剃須前後的制劑和棒狀化妝品中，其潤滑性可以增加。在發膠和護發素中能增加頭發的光澤和幹燥度，也可用作美容化妝品的乳化劑。
對低聚矽氧烷的研究表明，某些環狀矽氧烷具有明顯的生理活性，可以促進毛發生長。Dn還具有延緩和減少面部皺紋、改善皮膚光滑度的作用，具有皮膚潤濕劑和紫外線吸收劑的作用。(三)環甲基矽油的安全性
環甲基矽油對皮膚無不良反應。不會對皮膚造成刺激和過敏。口服毒性(大鼠)LD50 >:35克/千克.
(4)市售商品
道康寧:DC-200，DC-244，DC-245，DC-344，DC-345瓦克化學有限公司:貝爾西爾CM-020，貝爾西爾CM-025，貝爾西爾
CM-030，貝爾西爾CM-040
聯合碳化物公司:揮發性矽酮-7158，揮發性矽酮-7207，
揮發性矽酮-7349
三、聚醚矽氧烷* * *聚合物
聚醚矽氧烷* * *聚合物是通過將親水性聚醚基團，如環氧乙烷和環氧丙烷連接到聚二甲基矽氧烷的疏水性矽氧烷鏈上而形成的* *聚合物。其結構式如圖3所示:
CH3
CH3
O
CH3
O
三
nCH3
O
三
m
CH3
CH3
2
CH2CH2O
CH3
CHCHOxCHCHCHOy
2
2
2
2
2
H
圖3聚醚矽氧烷的分子結構* * *
(壹)聚醚矽氧烷* * *聚合物的物理性能
通過上述方法改性的聚醚矽氧烷聚合物是非離子的，屬於非離子表面活性劑。親水性的聚醚鏈段賦予其水溶性，可與水以任意比例互溶而不乳化，故又稱水溶性矽油，疏水性的聚二甲基矽氧烷鏈段賦予其低表面張力。表4和表5顯示了來自TH的幾種聚醚矽氧烷聚合物的物理性能。分別是Goldschmidt AG和道康寧。
表4。Goldschmidt AG聚醚矽氧烷* * *聚合物的物理性能。
表5道康寧公司聚醚矽氧烷* * *聚合物的DC-190和DC-193的物理性能隨著* * *聚合物中環甲基矽氧烷規格的變化和環氧乙烷與環氧丙烷比例的變化，對產品的水溶性、醇溶性和表面活性有重要影響。表6顯示了聚醚矽氧烷中的N、M、X和Y對物理性能的影響。
表6聚醚矽氧烷中的n、m、x、* * *
對物理性質的影響
(2)聚醚矽氧烷* * *聚合物的應用性能
在化妝品中，聚醚矽氧烷* * *聚合物可用作護發素，改善頭發的梳理性，還具有防塵和抗靜電的作用。此外，它還具有穩定泡沫的作用，使皮膚更加光滑柔軟。(3)聚醚矽氧烷聚合物的應用
在應用中，聚醚矽氧烷聚合物廣泛用於護膚和護發產品。表7顯示了聚醚矽氧烷聚合物在各種化妝品中的應用和參考劑量。
表7各種化妝品中的聚醚矽氧烷聚合物
的應用和參考劑量
(4)市售商品
道康寧:DC190，DC193
威科:L720，L722，L7002，L7500，L7600
GE : SF1188
心悅公司:KF351A，KF325A，KF353A，KF615A，KF945A，
KF6012
東芝矽膠公司:TSF4440，TSF4441，TSF4445，TSF4446，
TSF4452，TSF42A5431
トーしーDC公司:SH3746，SH3748，SH3749，SH3771，
SH3773C、SH3775C
戈德施密特:B8842，B8851，B9950
四。氨基矽氧烷
氨基矽氧烷是壹種有機矽化合物，其中聚二甲基矽氧烷中的甲基被氨基烷基取代。氨基矽氧烷中的氨基主要有NH2、NHCH2CH2NH2、nhch 2ch2 NH 2和OC6H4NH2。此外，還有仲氨基、叔氨基、芳氨基和季銨鹽。其取代位置有端基型、側基型、端基型等。不同的氨基賦予氨基矽氧烷不同的性質和功能。圖4是道康寧公司的DC-929的結構式。
蕩婦，妓女
CH3
O
不
CH3
O
p
H
CH3C3H6
CH3
NHCH2CH2NH2
圖4 DC-929的結構式
(壹)氨基矽氧烷的物理性質
氨基矽氧烷在其分子結構中含有高極性氨基。在物理性能上，既保留了聚二甲基矽氧烷原有的疏水性，又賦予了產品吸附性、柔軟性、潤滑性和光亮性。此外，它還有望在染發和染發加深等產品中發揮重要作用。(2)氨基矽氧烷的合成
氨基矽氧烷的制備方法主要有五種:(1)氨基矽烷與矽氧烷的催化平衡；(2)氨基烷基矽氧烷和矽氧烷之間的催化平衡；(3)氨基烴基矽烷與羥基封端矽氧烷的縮合；(4)含氫矽油與烯丙胺的加成；(5)活性聚合-縮合法。(三)氨基矽氧烷的性能和應用
在化妝品中，氨基矽氧烷已被用於洗發水、發乳和護發素中，以增加頭發的光澤、柔軟度和梳理性，並改善頭發的固定效果。(4)市售商品
道康寧:DC-531+0，DC-536，DC-929萊陽大益化工有限公司:DY-322，DY-322A。
動詞 （verb的縮寫）聚甲基苯基矽氧烷
聚甲基苯基矽氧烷是聚二甲基矽氧烷中部分甲基被苯基取代的產物，其結構式如圖5所示:
CH3
稀有
r "
O
CH3
O
先生(Mister)
r "
O
CH3
n
稀有
r "
CH3
圖5聚甲基苯基矽氧烷的分子結構
其中r是C6H5；r’是CH3和C6H5；m=0，1，2，3……；n=1，2，3 ………( I)聚甲基苯基矽氧烷的物理性質
聚甲基苯基矽氧烷是壹種無色透明的液體，根據相對分子量的不同可以得到不同粘度的產品。表8顯示了來自德國Wacke-chemical GmbH的Belsi PDM系列聚甲基苯基矽氧烷的物理性能，及其與其他常用化妝品原料的混溶性。
表8 Belsipdm系列聚甲基苯基矽氧烷
物理性質和混溶性
註:×不溶，0可溶。
(2)聚甲基苯基矽氧烷的合成
聚甲基苯基矽氧烷的制備方法類似於聚二甲基矽氧烷，主要有以下幾種方法:
(1) MePh2SiOEt與Me2SiCl2縮合制備meph 2 siosime 2 osiph 2 me；(2)它是由MePh2SiOH和MePh2Si(OAc)2縮合制備的。
MePh2SiOSiMePhOSiPh2Me
(3)由(MePh2Si)2O和(mephsio) n催化平衡制得
MePh2SiOSiMePhOSiPh2Me
(4)催化平衡法制備me 3s io(me 2 SiO)n(ph 2 SiO)MSI me 3；(5)通過乙氧基矽氧烷和氯矽烷水解縮合制備甲基苯基矽氧烷；(3)聚甲基苯基矽氧烷的應用性能
聚(甲基苯基矽氧烷)具有良好的皮膚滲透性，使用後皮膚感覺良好，賦予皮膚柔軟度，加深發色，保持自然光澤。(4)聚甲基苯基矽氧烷的應用
聚甲基苯基矽氧烷主要用於各種高級護膚護發產品和美容化妝品。
(5)市售商品
道康寧:DC-510，DC-550，DC-710 GE:SF-1017，SF-1038
東芝矽膠:TSF-431，TSF-433。
東麗DC矽膠:SH-500，SH-550，SH-710。
六、乳化矽油
乳化矽油是各種矽油的乳液，通常由矽油、水、乳化劑高速乳化而成。原則上，可以使用各種類型的乳化劑，包括陰離子、陽離子、非離子和兩性離子乳化劑。但在實際使用過程中，由於與其他組分的相容性，乳化劑的選擇也很重要。(壹)乳化矽油的物理性能
乳化矽油壹般為透明至乳狀液體至半液體，其性質與矽油和乳化劑的種類有關。表9顯示了GE silicone生產的幾種乳化矽油的性能。
表GE公司幾種乳化矽油的性能
(2)乳化矽油的制備
乳化矽油通常有兩種制備方法。壹種是乳液聚合:先將矽油、水和乳化劑乳化成乳液，然後在加熱和強堿的催化下進行乳液聚合，得到高聚合度的矽油乳液；二是機械乳化:先將矽油和乳化劑混合均勻，然後慢慢加入水中，高溫攪拌，得到矽油乳液。如果想做成粒徑更細的乳液，可以先在矽油和乳化劑中加入壹些水，乳化成W/O濃縮乳液，然後快速加入剩余的水，使其快速相變成O/W乳液。(三)乳化矽油的應用
乳化矽油是由多種矽油乳化而成的矽油乳液。在本質上，它能很好的體現矽油的壹些特性。使用時，可直接加入水中，
解決了矽油乳化的難題，使用更方便。根據矽油的性質，乳化矽油可以應用於各種護膚護發產品。(4)市售產品
GE : SM2101，SM2115-D2，SM2658
道康寧:二甲基聚矽氧烷乳液-DC Q2-1679，DC Q2-1741，DC Q2-1803，DC 1784，DC 2-1352，氨基聚矽氧烷乳液-
矽酮蠟是聚矽氧烷與其他有機材料接枝而成的蠟狀產品。(1)矽酮蠟的物理性質
矽酮蠟壹般是有壹定硬度的蠟狀固體。由於聚矽氧烷的結構和接枝材料不同，產品會被賦予不同的性能，如親水性和親油性。表10為萊陽大益化工有限公司矽酮蠟的物理性能
表10大益化工矽酮蠟的物理性能
(2)矽酮蠟的性質和應用。
矽酮蠟在化妝品中用於制作口紅，可以代替棕櫚蠟，具有潤滑作用，
防水、柔軟和增亮效果，其用量為0.1~5%。在護膚化妝品中，具有光滑、柔軟、易擦、舒適的作用，壹般用量為0.5~3%。(3)市售商品
萊陽大益化工:矽酮蠟
道康寧:DC-580，DC-2501，DC-2503，DC AMS C-30 VIII。矽脂和矽膏。
矽脂和矽膏是以聚矽氧烷為基礎油，加入增稠劑、穩定劑和改性添加劑混合研磨而成的產品。傳統上，人們稱該產品為金屬皂增稠矽脂；無皂增稠產品被稱為矽膏。(壹)矽脂和矽膏的物理性能
矽脂、矽膏壹般都是脂肪糊，外觀因產品不同而不同，多為白色、透明至淺色。表11為萊陽大益化工有限公司DY-201A矽脂的性能。
表11 DY-201A矽脂的物理性能
(二)矽脂和矽膏的性能和應用
矽脂和矽膏是功能性改性聚矽氧烷，在化妝品中具有柔軟絲滑感，幹濕梳理效果優異，泡沫穩定性好，護膚護發效果顯著，調理效果順滑，在配方中易乳化，使用方便。主要用於護膚霜、沐浴露、洗發水等化妝品中。
在使用過程中，壹般要先用表面活性劑乳化成乳液，再加入化妝品配方中充分混合。也可以與配方中的其他原料乳化。
建議用量:洗發水1~3%，護膚化妝品1.5~3%。(3)市售商品
萊陽大益化工:DY-201A九長鏈烷基矽油
長鏈烷基矽油是聚二甲基矽氧烷中的壹些甲基被長鏈烷基取代的產物。與傳統的聚二甲基矽氧烷相比，它除了具有矽油的壹般性能外，還具有許多新的功能。在化妝品中，主要表現為保濕、潤滑、防裂，特別適合制作高檔護膚化妝品。同時也可以作為洗發水的潤滑劑。商用長鏈烷基矽油主要有以下兩種結構:
CH3
CH3
O
CH3
CH3
O
稀有
O
三
m
稀有
CH3
CH3
33
CH3
O
三
衛生幹事
三
n
CH3
CH3
CH3
CH3
圖6長鏈烷基矽油的結構式
表12為萊陽大益化工生產的長鏈烷基矽油的物理性能。
表12萊陽大益化工長鏈烷基矽油的物理性能