如果说山梨坦酯是目前仍在日常使用的最古老乳化剂家族,那么 PEG 酯类就是最庞大的家族:以聚乙二醇链为骨架的脂肪酸酯、脂肪醇醚、甘油酯和蓖麻油衍生物所覆盖的配方空间超过任何其他单一化学体系。配方师遇到的多数"现代"乳化体系——自乳化单硬脂酸甘油酯组合、爽肤水中的香精增溶剂、洗发水中的珠光增稠剂、耐电解质的 W/O 防晒——都建立在其中某一个之上。但这个家族的 INCI 编号也最容易让采购困惑,值得认真解码一次。

解读 PEG 编号

"PEG-" 后面的数字是聚氧乙烯链中环氧乙烷(EO)单元的平均数——既不是百分比,也不是黏度等级。所以 PEG-100 硬脂酸酯带有约 100 个 EO 单元(PEG 平均分子量 ≈ 4,500),而 PEG-8 辛酸/癸酸甘油酯类只带 8 个。两个实用推论:

  • EO 单元越多 → HLB 越高 → 越亲水。阶梯从 PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯的 HLB ≈ 5.5(W/O 乳化剂)一直到 PEG-100 硬脂酸酯的 ≈ 18.8(纯 O/W 乳化剂)。
  • 链长同时决定物理形态。短链(PEG-6/8 酯)是液体;长链(PEG-100/150)是蜡状固体,需要 70–80 °C 的油相才能溶解干净。

编号之上还叠加一条规则:单酯与双酯。PEG-100 硬脂酸酯以单酯为主;PEG-150 二硬脂酸酯的一条 PEG 链上挂了两个硬脂酸链,水溶性下降,角色从乳化剂转为增稠剂/珠光剂。至于蓖麻油衍生物如 PEG-40 氢化蓖麻油,数字同样是接枝到甘油三酯上的 EO 摩尔数。

HLB 阶梯一览

等级CASHLB(约)形态主要角色
PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯827596-80-5~5.5黏稠凝胶/液体耐电解质 W/O 乳化剂
PEG-40 氢化蓖麻油61788-85-0~10.5膏状/液体香精与维生素增溶剂
PEG-150 季戊四醇四硬脂酸酯130249-48-8~12蜡状固体表面活性剂体系增稠剂
PEG-7 甘油椰油酸酯66105-29-1~13液体温和增溶剂、珠光剂、复脂剂
PEG-150 双硬脂酸酯9005-08-7~18蜡状固体洗发水/洁面珠光增稠剂
PEG-100 硬脂酸酯9004-99-3~18.8蜡状固体O/W 乳化剂(自乳化组合)

阶梯之下还有一组完全油溶的产品——PPG-15 硬脂醇醚与 PEG/PPG 共聚物——它们不是用来乳化的,而是在止汗剂和爽肤水中把水敏感成分(铝盐、乙醇)耦合进油相。

自乳化组合:单硬脂酸甘油酯 + PEG-100 硬脂酸酯

化妆品中被索取最多的乳化体系不是单一成分,而是一组比例。甘油硬脂酸酯提供亲脂、成膜的半边;PEG-100 硬脂酸酯提供亲水锚点。按约 3 : 1(GMS : PEG-100 S)、总添加量 2.5–5% 混合,即可乳化出经典的 O/W 乳液与膏霜——光亮、洁白、短流变,离子乳化剂至今无法复制这种肤感。实践要点:

  • 两者都要在 75–80 °C 油相中完全溶解;PEG-100 那份溶得最慢,熔化不彻底会在两周后表现为颗粒感。
  • GMS:PEG 比例更高(4–5 : 1)时体系偏向 W/O 稠度、更滋润;2 : 1 时偏向稀薄乳液状 O/W。
  • 也有"一桶搞定"的替代方案,行为几乎相同:鲸蜡硬脂醇与 PEG-20 硬脂酸酯适用于热配乳液;当客户要求单一组合 INCI 时可用 PEG-100 甘油硬脂酸酯
  • pH 4.5–8 耐受;非离子、不与卡波姆或电解质打架,但单独不能稳定 40% 以上油相——需配合聚合物增稠剂。

增稠剂:PEG-150 家族

表面活性剂体系里干增稠活的主要是两个等级。PEG-150 二硬脂酸酯0.5–2% 用量下提升洗发水、沐浴露和洁面的黏度,而且在约 1% 以上、体系内脂肪酸与就地生成的皂存在时,会产生经典珠光。它是蜡状固体,需要 75–80 °C 并强烈搅拌;应早加,不要在降温阶段撒进去。PEG-150 季戊四醇四硬脂酸酯通常与少量 PEG-6 辛酸酯配合,按 0.5–1.5% 使用,增稠但不带珠光,是透明凝胶、透明洁面和含醇爽肤水(双硬脂酸酯会浑浊)的标准选择。两者皆为非离子:黏度不受 pH 影响,且能扛住使卡波姆凝胶崩解的高盐负荷。

增溶剂:PEG-40 氢化蓖麻油及其伙伴

香精、精油、维生素 A/E 和水杨酸都不会溶解在水相里——必须增溶进胶束,而 PEG-40 氢化蓖麻油就是主力。实用比例:含水醇体系中典型香水的增溶剂:香精 = 1:1 至 2:1;纯水爽肤水中重萜烯负荷(柑橘油)要提到 3:1;混合物用量的 2–5% 可载 1% 的油溶性维生素。澄清度必须在 4 °C 和 45 °C 双端检查,因为胶束体系遇冷会浑浊。两个辅助等级补齐货架:PEG-7 甘油椰油酸酯是更温和、带复脂功能的增溶剂,在洗发水和沐浴露中按 1–3% 使用,可减轻表面活性剂基质的脱脂感并增加珠光;PEG-80 山梨坦月桂酸酯是合成皂条和泡泡浴配方中的高泡增溶剂。偏好成品拼混物的买家可选 椰油醇聚醚-7 与 PPG-1-PEG-9 月桂醇聚醚与 PEG-40 氢化蓖麻油——专为水相体系中的香精油调配的一桶型增溶剂。

W/O 主力:PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯

经典 W/O 乳化剂(油酸山梨坦酯等)在两种现代场景中会失效:高电解质体系(硫酸镁、碱式氯化铝、20% 以上的矿物防晒剂)和低黏度可喷雾的 W/O 配方。PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯正是为此而生:按 1.5–3% 使用可稳定耐受高达约 30% 电解质的 W/O 体系,这也是它在止汗膏条、止汗霜和高倍 SPF W/O 防晒中占主导的原因。我们货架上有两款即用拼混物进一步扩展它的用途:PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯与山梨坦倍半油酸酯面向传统肤感防晒;PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯与聚甘油-3 二异硬脂酸酯面向"无 PEG"标签与天然定位配方。工艺提示:它以酯油凝胶形式出售——称量前先加热到 50–60 °C 保证投料准确;水相在中等剪切下缓慢加入,保持液滴分布紧密。

特种耦合剂与浴油增溶剂

家族还剩两个小众位置。PPG-15 硬脂醇醚按 2–10% 是止汗膏条中标准的油相耦合剂:干净地溶解碱式氯化铝粉、调节膏条硬度,并留下干爽不油腻的滑感。PEG-8 辛酸/癸酸甘油酯类(及其短链兄弟 PEG-6 辛酸/癸酸甘油酯类)是自增溶润肤剂,在泡浴油和两相身体油中按 5–20% 使用——让油微乳化进浴水,而不是浮成一圈。黄油质地方面,PEG-75 牛油果树果油脂可把乳木果脂类水分散进冲洗式发膜和护发素基质。

COA 上应索取的指标

  • 酸值——多数等级 ≤ 4–6 mg KOH/g。数值偏高意味着酯已水解:配方中起皂、pH 漂移、上脸刺痛。
  • 皂化值——确认真实酯含量,也能查出用便宜非离子拼混物顶替。
  • 羟值——追踪游离 PEG 残留;与皂化值一起锁定单酯/双酯比例——这才是 HLB 的真正决定因素。
  • 1,4-二噁烷(实测 ppm)——乙氧基化的头号审计项。要求逐批实测值,不要"符合声明";正规生产商报个位数 ppm。
  • 游离 EO 与环氧乙烷残留——同样逻辑,对欧盟客户尤其相关。
  • 水分(卡尔费休)——蜡状等级 ≤ 1%;水分超标会让透明成品浑浊、储存期水解。
  • 凝固点/滴点与色泽(Gardner)——蜡状等级(PEG-100/150)必须能在油相中干净熔化;色泽漂移通常意味着原料脂肪酸氧化。
  • 重金属——化妆级 Pb ≤ 10 ppm、As ≤ 2 ppm。

选型清单

六个问题定下大多数配方。O/W 乳液?从单硬脂酸甘油酯 + PEG-100 硬脂酸酯 3 : 1、总量 2.5–5% 起步。给洁面或洗发水增稠?珠光选 PEG-150 双硬脂酸酯,透明选 PEG-150 季戊四醇四硬脂酸酯。水相中增溶香精或活性物?首选 PEG-40 氢化蓖麻油,肤感更温和选 PEG-7 甘油椰油酸酯。高电解质 W/O?PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯 1.5–3%。止汗膏条?油相里放 PPG-15 硬脂醇醚。欧盟客户对乙氧基化敏感?把山梨坦酯和聚甘油酯家族摆上桌面——但要注意,现代配方经不起"无 PEG"声明的完整审计;诚实的答案是可控的 1,4-二噁烷实测值。

我们供应完整的 PEG 酯工具箱——PEG-100 硬脂酸酯(CAS 9004-99-3)、PEG-40 氢化蓖麻油(CAS 61788-85-0)、PEG-150 二硬脂酸酯(CAS 9005-08-7)、PEG-150 季戊四醇四硬脂酸酯(CAS 130249-48-8)、PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯(CAS 827596-80-5)、PEG-7 甘油椰油酸酯(CAS 66105-29-1)、PEG-8 辛酸/癸酸甘油酯类(CAS 85536-07-8)、PEG-80 山梨坦月桂酸酯(CAS 9005-64-5)、PPG-15 硬脂醇醚(CAS 25231-21-4)以及即用拼混物如鲸蜡硬脂醇与 PEG-20 硬脂酸酯PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯与聚甘油-3 二异硬脂酸酯——逐批 COA 涵盖酸值、皂化值、羟值与 1,4-二噁烷实测值。提供 TDS/MSDS 与出货前样品供实验台验证;请告诉我们乳液类型与目标体系,我们将推荐等级、配比并报价。