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大約在1940年，日本首次將六方氮化硼粉體（h-BN）應用到化妝品中，在很長一段時間都被當成奢侈品。隨著合成技術的發展與普及，氮化硼應用成本降低使得其在化妝品中得以大量的應用，幾乎所有的導化妝品行業的產品：粉餅、散粉、粉底、眼線液、眼影、腮紅、口紅及大量的護膚品中，都在使用氮化硼作為原料。

六方氮化硼具有層狀的石墨型晶體結構，莫氏硬度2Gpa和低至0.16摩擦系數，較高的吸油量和水分保持及防止皮膚干裂能力，絲柔般的潤滑性、絕佳的延展性、令人愉悅的觸感以及持久定妝能力，折光指數1.74接近人體皮膚，具有微妙的發光效果--可以起到提亮的功效，柔和的光散射，使完妝后立顯裸狀效果，是傳統化妝品粉體用原料滑石粉、鈦白粉、云母粉、尼龍粉、硅粉、玻璃粉、聚乙烯粉等材料所無法比擬的。

六方氮化硼粉體的合成制造方法有很多，通常情況下，h-BN粉體通常在高溫下合成，因此，最終產品的表面不存在親水性官能團，因而具有防水性，氮化硼表現的較強疏水性能，質輕較容易漂浮在水面上，加上片層結構易在水面鋪展成膜等特性，增加了六方氮化硼在水中的分散難度，使得h-BN在水基化妝品體系中的應用受限。即使將其強力分散添加到乳化膏霜配方中，粉體在水基體系中也會易聚集成團而絮凝泛粗。為獲親水性h-BN粉體使其體更好的適應水性體系的應用，需要通過對其表面改性來增加親水性官能團。但非常值得我們注意的是，當氮化硼粉體應用于化妝品時，對皮膚、膚感產生傷害的改性劑成分是禁止添加到化妝品配方中去的。

▲來源：圣戈班

在參考文獻1-中，江西聯鍇新材料的發明專利公開了一種化妝品用水分散氮化硼粉體及其制備方法（見下圖），以合成的六方氮化硼粗粉為原料，預分散在表面活化劑水溶液中，借助設備研磨（研磨設備為：球磨機、膠體磨、高速分散機中等一種或組合。研磨好的含活化劑的六方氮化硼漿料放在儲罐中繼續活化12-48小時，時間過短則活化效果不好，時間過長則影響生產效率。通過研磨粉碎成平均粒徑達到2-30微米細顆粒粉末，此粒徑六方氮化硼的界面增多、氮化硼的斷裂鍵也增多。）進行表面活化并將離心、沖洗，取濾網上層粉料加到親水表面改性劑溶液中進行表面改性，烘干、粉碎、過篩，制得水分散六方氮化硼粉體。此粉體在水中分散性極佳，可加入水包油膏霜（例如水包油型粉底液）/乳液、護膚凝膠、面貼膜精華、護膚水（噴霧）、防曬噴霧、發用產品等非洗去型化妝品產品中，提高皮膚絲滑感，提升細膩、亮白等妝容效果。是一種優良的化妝品添加原料。

▲化妝品用水分散氮化硼粉體制備的工藝流程圖

來源：江西聯鍇新材料

根據文獻1的描述，如上工藝中所選用的親水表面改性劑為PEG-8聚二甲基硅氧烷，PEG-12聚二甲基硅氧烷、氨端聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇-400的一種或組合。親水表面改性劑∶粉體∶水=0.3-1∶10-20∶20-30，在實際應用中所選親水表面改性劑與粉體與水的比例，是根據水分散氮化硼粉末后期的分散性與應用穩定性來確定的用量，處理劑過少則達不到良好的分散及穩定效果，處理劑過多，則粉體粘膩容易成團，在化妝品配方中使用會過多產生處理劑的物化特性，給使用帶來影響。

此外，我們在發明專利中JP2019-43792(P2019-43792A)（參考文獻3）中了解到六方氮化硼用于化妝品粉體原料時一般選用平均粒徑為3μm至20μm的粉體（洗滌后的分散液通過粒度激光粒度儀測定的值），優選為4μm至18μm，更優選為5μm至15μm。如果小于3μm，則滑動度不足，例如，超過20μm則膚感粗糙，外觀眩光強烈。參考文獻3中粒徑為激光衍射散射法測量粒徑分布時基于體積的累積流量分布累積值的50%的粒徑。一般來說，平均粒徑可能因測量條件的不同而改變。此外，編輯在圣戈班官網產品參數描述中了解30μm的氮化硼具有閃光發亮特效（珠光效果），可賦予化妝品珠光特性（來源參考資料2：圣戈班氮化硼-圣戈班陶瓷公司官網）。

化妝品中不同尺寸的六方氮化硼應用特點

▲來源：圣戈班

珠光效果氮化硼粉體

▲來源：山東晶億

在參考文獻3中提到，化妝品所需的壓力范圍內六方氮化硼應當具有優異的滑度，化妝品常見的使用壓力范圍是1.5kPa以上3.0kPa，膏狀化妝品為2.0kPa，粉底為2.5kPa。可以說，施加力與剪切應力的比率r越小，越容易在大的施加壓力范圍內滑動，適合作為化妝品。相反，如果r超過0.70，則潤滑性不足，不適合作為化妝品。壓力和剪切應力之間的關系可通過使用“粉末流變儀”來進行測試。

此外，石墨化指數也是也是氮化硼粉體應用于化妝品領域的一個重要參數，六方氮化硼粉末具有與石墨相似的晶體結構，通過粉末X射線衍射測量可以計算其石墨化指數。為了表征六方氮化硼的三維有序化程度（結晶度），通常采用Thomas等人定義的方法衡量六方氮化硼結晶程度，即用三維有序化程度的石墨化指數（Graphitization index）來表示，即字母GI表示，GI值越大表示晶體的三維有序度越低，結晶度越差，否則結晶度越好。一般來說，GI值在I. 60-5. 00之間為結晶度良好的產物。當用作化妝品時石墨化指數會會影響滑度。在上述文獻3場景下認為六方氮化硼的石墨化指數應為為2.0以下，當石墨化指數超過2.0時，六方氮化硼的結晶度將不足，因此滑動度將不足。

當然，還有一個氮化硼作為化妝品時候時非常值得關注的一個問題，那就是硼的溶出量。由于使用硼酸、氧化硼等氧化物作為原料，因此BN粉末的最終產品中有可能會殘留硼。若將這種殘留有硼的BN粉末用于化妝品中，則擔心硼會溶出而對肌膚造成傷害，目前已公開了多種用于減少水溶性硼化合物的方法，為保護皮膚應該溶出的B量應在100ppm以下。

同樣的，作為化妝品使用而言，其持久性也是重點關注的問題，化妝品的“持久性”與往往化妝料的構成粉末的吸油量密切相關。參考文獻4中通過研究表明發現粉餅的“持久性”與其含有的BN粉末的表面特性密切相關。當BN粉末的表面具有高防水性和高吸油性，可格外地提高“持久性”。若從肌膚分泌出汗液等分泌物，則根據粉體表面的吸油量差異，肌膚表面上的狀態會有很大不同，若粉體的吸油量少，則由于發汗，粉體會脫落，妝容的“持久性”將變差。另一方面，若吸油量大，則會抑制粉體脫落，“持久性”將提高。另外，在吸油量上，具有越是防水性高的BN粉末則吸油量越大的傾向，因此減少粉體表面的官能基是有效的。因而，要提高“持久性”重要一點是提高粉體即BN粉末的吸油量。

參考來源：

1、發明名稱：一種化妝品用水分散氮化硼粉體及其制備；江西聯鍇新材料有限公司，申請公布號CN105982823A。

2、圣戈班氮化硼-圣戈班陶瓷公司官網

3、六方氮化硼粉末及化妝品；申請公布號JP2019-43792(P2019-43792A)。

4、高防水和高吸油性氮化硼粉末及其制造方法以及化妝料；申請公布號CN104661957A。

編輯：粉體圈Alpha