穩(wěn)定性是化妝品對表面活性劑的一個(gè)最基本的要求。
從供廣大人民群眾使用的日化產(chǎn)品的制造、貯存、銷售以及使用的角度來說，穩(wěn)定性可以說是一個(gè)最重要的要求。日化產(chǎn)品的流通面很廣，使用地域、使用環(huán)境、使用時(shí)間、使用方法等千變?nèi)f化，通常是無法一一預(yù)料得到的，所以產(chǎn)品要經(jīng)受得起各種苛刻條件的考驗(yàn)才能在市場上流通。產(chǎn)品一旦失去了穩(wěn)定性，例如膏霜類產(chǎn)品變粗、冒油和變色，乳液類產(chǎn)品破乳、分層，水劑出現(xiàn)渾濁甚至析出沉淀，粉劑吸潮結(jié)塊等，產(chǎn)品基本上就算報(bào)廢了，一般都不能再使用，就算強(qiáng)行使用，其原有功能也很難發(fā)揮出來。
很顯然，化妝品的穩(wěn)定性與所使用的原材料的性質(zhì)密切相關(guān)。尤其是在膏霜乳液制造過程中起關(guān)鍵作用的表面活性劑，如果性能發(fā)生變化，將對化妝品產(chǎn)品產(chǎn)生災(zāi)難性的影響，其影響力和破壞效果要比其他原料強(qiáng)烈得多。
一般來說，現(xiàn)在在市場中銷售的表面活性劑產(chǎn)品應(yīng)該都是穩(wěn)定的，不過應(yīng)該給這個(gè)結(jié)論加上一個(gè)前提——在它單獨(dú)存在的時(shí)候。事實(shí)上，任何一個(gè)應(yīng)用配方都不可能是單組分的，表面活性劑總要跟其他成分配伍使用，處在不同的酸堿條件下，在制造、貯存和使用過程中要遇到溫度的頻繁變化，產(chǎn)品也要經(jīng)受氣候變化的考驗(yàn)。在如此復(fù)雜的情況下，很多表面活性劑的穩(wěn)定性有可能產(chǎn)生問題，影響到化妝品產(chǎn)品的質(zhì)量。
以下是一些需要特別考慮的穩(wěn)定性問題。
1配伍穩(wěn)定性
一般來說，離子類型相同的表面活性劑可以互相復(fù)配使用，不會(huì)引起穩(wěn)定性問題。例如，在個(gè)人清潔護(hù)理用品(沐浴露、洗發(fā)水、洗手液)配方中，陰離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)經(jīng)常與脂肪醇硫酸鹽(AS)、a-烯基磺酸鹽(AOS)等同時(shí)配合使用，兩者性能互補(bǔ)，泡沫豐富，洗滌力強(qiáng)，對皮膚的傷害也比較輕，發(fā)揮很好的作用，而且可以長期存放不發(fā)生化學(xué)變化。非離子表面活性劑的兼容性也非常好，可以方便地與其他離子類型的表面活性劑同時(shí)配合使用。像某些頭發(fā)護(hù)理產(chǎn)品，選擇陽離子表面活性劑作為活性物，利用其殺菌作用幫助去除頭屑并且止癢，利用其抗靜電作用令頭發(fā)松散飄逸，容易梳理，效果非常好。可惜美中不足的是陽離子表面活性劑的洗滌力、發(fā)泡力、乳化力、滲透力等都比較弱，單獨(dú)使用滿足不了清潔的需要。在實(shí)際的產(chǎn)品中往往加入洗滌力、發(fā)泡力顯著的非離子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，補(bǔ)償陽離子表面活性劑的不足，得到綜合性能突出的產(chǎn)品。在這類型產(chǎn)品中，陽離子表面活性劑與非離子表面活性劑“和睦相處”，配合得非常之好。
但是，并不是每一種表面活性劑都有良好的兼容性，陽離子表面活性劑就比較難“伺候”，不能隨意使用。如果搭配不當(dāng)，將陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑混合在一起，陰陽離子互相作用令物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而失去效果，穩(wěn)定性變差，產(chǎn)品也有可能出現(xiàn)分層、沉淀、破乳等不良后果。
卡波類表面活性劑是制造透明嗜哩狀產(chǎn)品的優(yōu)良材料，能夠賦予膏霜或液體產(chǎn)品美麗的外觀，在市場上有很好的賣點(diǎn)，受到消費(fèi)者的喜愛。不過，有經(jīng)驗(yàn)的研究人員和生產(chǎn)操作人員都知道，卡波是一種十分嬌氣的原材料，與其他材料配伍時(shí)特別挑剔。卡波配制的膏霜遇到少量無機(jī)鹽時(shí)會(huì)發(fā)生觸變現(xiàn)象，原來稠厚的、喑哩狀的膏體馬上變稀，產(chǎn)品形態(tài)被破壞。卡波配制的產(chǎn)品對卡松類通用防腐劑比較敏感，兩者復(fù)配在一起的時(shí)候膏體會(huì)比較稀，甚至很難成為膏體，而換用“杰馬”類防腐劑則沒有此問題。
有些表面活性劑的配伍穩(wěn)定性問題不是立即出現(xiàn)的，而是要經(jīng)過比較長的時(shí)間才能慢慢顯露出來，所以很容易被人們忽略掉。等到產(chǎn)品推向市場到達(dá)消費(fèi)者手中才發(fā)生質(zhì)量問題，要補(bǔ)救已經(jīng)來不及了，既損害消費(fèi)者利益，又影響企業(yè)信譽(yù)。一個(gè)比較典型的事例是“硬水問題”。很多表面活性劑都不耐硬水，當(dāng)遇到硬水中的鈣、鎂離子時(shí)會(huì)產(chǎn)生沉淀，在透明液態(tài)產(chǎn)品中可以用肉眼觀察到，給人造成產(chǎn)品變質(zhì)的感覺。如果立即產(chǎn)生沉淀，可以在產(chǎn)品出廠前進(jìn)行精密過濾處理。問題是硬水中的鈣、鎂離子濃度并不高(化妝品的生產(chǎn)用水一般都或多或少經(jīng)過凈化處理，水的硬度較低)，這種沉淀數(shù)量不多，而且呈絮狀，要經(jīng)過很長時(shí)間積聚后才能被看到，沒有辦法在產(chǎn)品出廠前將它過濾掉。解決的辦法是：配制透明液態(tài)產(chǎn)品的時(shí)候盡量選擇耐硬水的表面活性劑，例如含有月桂基的陰離子表面活性劑產(chǎn)品，或者兩性離子表面活性劑。非離子表面活性劑有非常突出的抗硬水性，很適合配制透明液態(tài)產(chǎn)品。其他的預(yù)防鈣、鎂離子沉淀的措施包括添加絡(luò)合劑乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA)和軟水劑六偏磷酸鈉等物質(zhì)，掩蓋鈣、鎂離子。
表面活性劑的配伍穩(wěn)定性必須引起化妝品配方設(shè)計(jì)人員和生產(chǎn)技術(shù)人員的高度重視，要采取合理的原料搭配方案，從根本上消除不穩(wěn)定因素，保證化妝品的產(chǎn)品質(zhì)量。
2溫差穩(wěn)定性
化妝品是大眾化的日用品，產(chǎn)品出廠后流向非常寬，使用的地域、氣候環(huán)境根本無法控制，所以耐候穩(wěn)定性要求非常高。
在常溫狀況下，絕大多數(shù)表面活性劑的物理形態(tài)和穩(wěn)定性不成問題，可以長期保存。在高溫或者低溫的狀況下(這里所說的高溫或低溫是指一般氣候范圍內(nèi)的溫度變化，也就是在室溫上下幾十度的范圍之內(nèi)，不是指幾百度的高溫或零下幾十度的低溫)，有部分表面活性劑的物理形態(tài)和穩(wěn)定性是成問題的。
一般認(rèn)為，產(chǎn)品的穩(wěn)定性與環(huán)境溫度成負(fù)相關(guān)的關(guān)系，即溫度越高產(chǎn)品穩(wěn)定性就越差。對于一部分表面活性劑而言，這種關(guān)系是成立的。
非離子表面活性劑就存在濁點(diǎn)問題。在常溫和較低溫度下，非離子表面活性劑的水溶液是透明的，所配制的液態(tài)透明產(chǎn)品可以保持長期穩(wěn)定，不發(fā)生外觀變化。但是當(dāng)溫度升高的時(shí)候，情況就出現(xiàn)變化了。現(xiàn)在使用量最大的脂肪醇聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑，分子結(jié)構(gòu)中都存在<CH2CH2Ob的分子鏈，，2的數(shù)目從3到20以上不等。隨著咒的變化，脂肪醇聚氧乙烯醚的溶解范圍可以從完全油溶性到完全水溶性。水溶性的好壞可以用濁點(diǎn)來表示。在較低溫度下透明的產(chǎn)品在加熱到某一較高溫度時(shí)會(huì)呈現(xiàn)渾濁，該轉(zhuǎn)折點(diǎn)的溫度就是這種物質(zhì)的濁點(diǎn)。濁點(diǎn)高表示水溶解性好。脂肪醇聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑的溶解性取決于，2的數(shù)目。n等于1～5的產(chǎn)品是油溶性的，n等于6～9的產(chǎn)品能在水中分散或者溶解，n等于10～20的產(chǎn)品在水中的溶解度很大。使用n數(shù)目較低的脂肪醇聚氧乙烯醚配制的水溶液產(chǎn)品，在常溫下是透明的，但在比較高的氣溫下運(yùn)輸、存放和使用的時(shí)候，產(chǎn)品會(huì)變成渾濁。盡管變濁不一定影響產(chǎn)品的使用性能，但給人的感覺是產(chǎn)品變質(zhì)了，不能再使用。從嚴(yán)格的意義來說，該產(chǎn)品的物理形態(tài)的確是發(fā)生了變化，與出廠時(shí)的形態(tài)不一樣，可以認(rèn)為是變質(zhì)了。配方設(shè)計(jì)人員要留意這種情況，在配制透明液態(tài)產(chǎn)品的時(shí)候盡量選擇濁點(diǎn)高的非離子表面活性劑，并且對新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品樣板進(jìn)行耐熱試驗(yàn)，避免因溫度變化而產(chǎn)生質(zhì)量問題。
與此相反，有些表面活性劑是在溫度比較低的情況下出現(xiàn)穩(wěn)定性問題。一般的陰離子表面活性劑大多數(shù)以鈉鹽的形式存在，如十二烷基苯磺酸鈉，在常溫和比較高的溫度下在水里的溶解度比較大，配制成為透明的溶液狀產(chǎn)品沒有什么問題。問題是當(dāng)溫度降低(尤其是活性物濃度又很高)的情況下，表面活性劑的溶解度明顯下降，有一部分從溶液中析出從而產(chǎn)生沉淀。如果是乳液產(chǎn)品，有可能引起破乳、分層的不良后果。幸好現(xiàn)在很多陰離子表面活性劑都有了銨鹽或者三乙醇胺鹽，在水中的溶解度明顯優(yōu)于鈉鹽，有助于解決產(chǎn)品在低溫下的穩(wěn)定性問題。
有一些雜質(zhì)含量比較高的表面活性劑，或者含有氨基的表面活性劑，在生產(chǎn)過程中遇加熱時(shí)有可能發(fā)生氧化反應(yīng)，令產(chǎn)品的顏色發(fā)生變化，這也屬于原材料的溫差穩(wěn)定性問題。當(dāng)然，與上述情況比較起來這類問題相對較小，一般也不影響產(chǎn)品的各種理化性能。然而變色問題畢竟改變了產(chǎn)品的外觀，對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，很直觀地使消費(fèi)者認(rèn)為產(chǎn)品變質(zhì)了，或棄之不用，或失去了對該種產(chǎn)品的信任。這種情況同樣不應(yīng)該被忽視，要采取相應(yīng)的措施。
3酸堿度穩(wěn)定性
兩性表面活性劑是一種具有特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，在同一分子內(nèi)帶有兩類不同性質(zhì)的親水基團(tuán)，既有顯正電性的陽離子基團(tuán)，又有顯負(fù)電性的陰離子基團(tuán)。在產(chǎn)品里面到底扮演什么角色，完全取決于酸堿度的變化。
以十二烷基甜菜堿為例，在中性的使用環(huán)境之中，其分子內(nèi)的季銨鹽陽離子R4N+與羧酸根陰離子RC00-相互作用，形成內(nèi)鹽結(jié)構(gòu)，是電中性的，可以看成是非離子表面活性劑，因此可以與其他陽離子表面活性劑或者陰離子表面活性劑復(fù)配使用，不會(huì)產(chǎn)生大的沖突。
可是當(dāng)體系的pH值發(fā)生改變以后，就會(huì)發(fā)生一系列的變化。在偏酸性的條件下，外界的氫離子與十二烷基甜菜堿中的羧酸根結(jié)合，中和了其負(fù)電荷，打破了電荷的平衡，使分子變成了與季銨鹽一樣的陽離子表面活性劑結(jié)構(gòu)：
在這種情況下，如果配方中存在有大量的陰離子表面活性劑，兩者之間就存在相互沖突的可能性，產(chǎn)品的穩(wěn)定性就會(huì)受到不確定因素的影響。
另一方面，在偏堿性的條件下，外界的氫氧根離子與十二烷基甜菜堿中的銨鹽結(jié)合，中和了其正電荷，同樣打破了原來的電荷平衡，使分子變成了與烷基羧酸鹽一樣的陰離子表面活性劑結(jié)構(gòu)：
可以想像得到，在這種情況下，如果配方中存在有大量的陽離子表面活性劑，兩者之間理論上也存在相互沖突的可能性，產(chǎn)品的穩(wěn)定性同樣會(huì)受到不確定因素的影響。
當(dāng)然，上述分析純粹是理論性的，也許在酸堿性發(fā)生變化時(shí)，盡管十二烷基甜菜堿的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化從而引起電荷性質(zhì)發(fā)生變化，但是與體系里面其他類型的表面活性劑能夠和平共處，沒有什么事情發(fā)生。事實(shí)上，最近已經(jīng)有一些學(xué)者發(fā)表過這方面的研究論文，指出在某些特定的情況下，例如分子的碳結(jié)構(gòu)相似，陰離子表面活性劑與陽離子表面活性劑復(fù)配在一起不單可以是穩(wěn)定的，而且還表現(xiàn)出更加優(yōu)異的性能。不過，在一般的情況下，確實(shí)不能排除陰陽離子之間的沖突。所以，在選擇使用表面活性劑的時(shí)候，還是應(yīng)該充分考慮其在不同酸堿度下的穩(wěn)定性問題。
4耐候穩(wěn)定性
化妝品產(chǎn)品推向市場以后，銷售、存放和使用的時(shí)間拖得比較長，一般都在幾個(gè)月到一兩年左右(質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)將產(chǎn)品的保質(zhì)期定在2～3年)，期間歷經(jīng)春夏秋冬、冷暖干濕等氣候變化，對表面活性劑的耐候穩(wěn)定性當(dāng)然要有明確的要求。
上面提到，有一些雜質(zhì)含量比較高的表面活性劑，或者含有氨基的表面活性劑，在生產(chǎn)過程中遇加熱時(shí)有可能發(fā)生氧化反應(yīng)，令產(chǎn)品的顏色發(fā)生變化，同樣的問題可能在強(qiáng)烈光照的情況之下也會(huì)發(fā)生，也就是說，有些原料存在光穩(wěn)定性問題。
季銨鹽類陽離子表面活性劑普遍有容易吸潮的缺點(diǎn)，存放時(shí)間長了，或者在空氣濕度很大的場合下使用的時(shí)候，會(huì)潮解或結(jié)塊。
5微生物穩(wěn)定性
崇尚自然、強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的安全性以及注重綠色環(huán)保已經(jīng)逐步成為現(xiàn)代化妝品的潮流，因此在化妝品的配方里相應(yīng)地減少了合成材料的使用量，取而代之的是來自天然動(dòng)物和植物的天然表面活性劑。毫無疑問，天然表面活性劑在當(dāng)今化妝品新產(chǎn)品的開發(fā)方面的確發(fā)揮了無可替代的作用，出現(xiàn)了很多功能性非常突出的產(chǎn)品，尤其在美白、祛斑、護(hù)膚類產(chǎn)品中效果顯著。但隨之帶來的是表面活性劑及相應(yīng)的化妝品產(chǎn)品的微生物穩(wěn)定性問題。
以下是一些目前經(jīng)常被使用的天然表面活性劑。
①多肽是氨基酸脫水縮合的化合物，安全性高，對皮膚和毛發(fā)有保護(hù)作用。具有優(yōu)良的乳化力、起泡力、泡沫穩(wěn)定性，對毛發(fā)有優(yōu)良的保護(hù)作用，與硅酮一樣可賦予潤滑性。多用作配制美白潤膚的膏霜產(chǎn)品和護(hù)發(fā)素、調(diào)理香波產(chǎn)品。
②皂角苷 是廣泛分布于植物中的三萜烯和甾類化合物，是配糖體的總稱，是一種天然表面活性劑。無患子抽出物是存在于無患子果皮中三萜化合物類的皂角苷，其特征除了強(qiáng)的抗靜電和抗炎癥作用外，還有乳化和增溶能力。皂角苷主要用作配制性能溫和的洗發(fā)香波。
③卵磷脂 是生物體細(xì)胞組成成分之一，是廣泛分布在動(dòng)植物界的一種天然表面活性劑。卵磷脂是含磷的脂類，屬天然元素有機(jī)化合物。它的結(jié)構(gòu)是磷酰二甘油脂肪酸酯。其磷酰主要是磷酸膽堿、磷酸膽胺、磷酸肌醇等。卵磷脂一直以來都被當(dāng)作乳化(穩(wěn)定)劑、分散劑、潤滑劑、細(xì)胞活性劑、洗滌劑等使用。在做化妝品原料時(shí)，磷脂質(zhì)對皮膚有保濕作用，能夠增強(qiáng)皮膚角質(zhì)層的水分結(jié)合能力。例如：常作護(hù)發(fā)化妝品原料，能使頭發(fā)光滑、易梳理、濕潤；作肥皂原料可以緩和對皮膚的刺激；在香波、液體洗滌劑中配入氫化卵磷脂起珠光劑的作用，磷脂用作化妝品原料對皮膚起潤滑作用。
④烷基糖苷(APG) 是近年才開發(fā)的一類綠色環(huán)保非離子表面活性劑，它采用來自天然油脂的高級脂肪醇與葡萄糖作為原料制備而成，它的親水基是糖鏈上的羥基，親油基是連接在糖苷上的烷基。從結(jié)構(gòu)上來分類，APG應(yīng)該屬于非離子表面活性劑，但是分子中沒有聚氧乙烯鏈，無濁點(diǎn)，在水中稀釋后無凝膠范圍。APG兼有非離子與陰離子表面活性劑的特點(diǎn)。由于其糖類成分和高級醇都來源于天然產(chǎn)物，APG最顯著的特點(diǎn)之一就是毒性很低和對人體皮膚、眼睛刺激性極小，是一類很溫和的表面活性劑，有較好的去污和起泡性能，用于配制低刺激性的香波、沐浴液和潔面用品。APG也經(jīng)常被用作乳化劑，用于制造膏霜乳液產(chǎn)品。APG另一個(gè)顯著的特點(diǎn)是生物降解性好。實(shí)驗(yàn)證實(shí)APG在5天內(nèi)生物降解率高達(dá)60％，最終生物降解達(dá)100％。按DECD試驗(yàn)，APG完全降解為二氧化碳和水。APG降解迅速徹底有利于環(huán)境保護(hù)。
需要指出的是，盡管上面列舉了多種天然表面活性劑，并且都證實(shí)有很優(yōu)異的功能，可是在化妝品工業(yè)中這些天然表面活性劑作為主表面活性劑使用的例子非常之少。
造成天然表面活性劑叫好但又不被“重用”的一個(gè)十分重要的原因，是它們的微生物穩(wěn)定性問題。從化學(xué)成分的角度來說，這些天然表面活性劑都不是純凈物，里面或多或少都含有氨基酸、蛋白質(zhì)、油脂、維生素等物質(zhì)，對于微生物來說這是富含營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基。所以，在生產(chǎn)、貯存和使用的各個(gè)環(huán)節(jié)中，天然表面活性劑．一旦受到各種菌種的感染，微生物就會(huì)迅速地繁殖，極其容易造成天然表面活性劑本身以及所配制的化妝品產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量缺乏保障。除了腐敗變質(zhì)問題，微生物的作用也可以導(dǎo)致天然表面活性劑的生物降解，分子鏈被打斷，分子結(jié)構(gòu)被改變，逐步失去原有的性質(zhì)和功能。
另外的原因是天然表面活性劑中通常含有不飽和脂肪酸，存在耐熱、耐光、耐酸性差等缺點(diǎn)。還有是它們的化學(xué)成分存在不確定性。例如天然的卵磷脂源于蛋黃和大豆，其磷脂質(zhì)組成大不相同，乳化性能等也不相同，乳化劑用量和乳化技術(shù)難以掌握，按照同樣的配方生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，每一批都有可能出現(xiàn)質(zhì)量差異。
天然表面活性劑的微生物穩(wěn)定性問題不可掉以輕心。近年開發(fā)了一些新的提取方法和新的使用技術(shù)，上述問題正在逐步被克服。
