Использование летучих кремнийорганических соединений в составе косметики для волос

Как известно, кремний — микроэлемент, необходимый для нормального функционирования всего организма. В отношении волос он играет особенно важную роль, влияя на их структуру, рост и внешний вид.
При дефиците кремния волосы становятся тонкими, сухими, ломкими и подверженными выпадению. Кремний, напротив, укрепляет структуру волоса, может участвовать в поддержании нормального состояния соединительной ткани и структур, связанных с волосами, защищает от внешних повреждений и поддерживает водный баланс.

Поэтому использование нейтральных кремнийорганических соединений, таких как (гексаметилдисилоксан) ГМДСО/CAS 107-46-0, представляется безопасным и перспективным направлением в разработке косметических средств для волос.

Высоколетучее кремнийорганическое соединение ГМДСО, входящее в состав спреев, благодаря высокой летучести ГМДСО легко распределяется по поверхности волоса и после нанесения преимущественно испаряется, не образуя выраженного стойкого покрытия. Это становится возможным благодаря низкому поверхностному натяжению ГМДСО, обеспечивающему хорошее смачивание и распределение по поверхности.

Такое нанопокрытие обладает рядом преимуществ:
•⁠ ⁠не образует плотной окклюзионной плёнки на поверхности волоса, не нарушая естественный водный баланс волоса;
•⁠ ⁠обеспечивает гладкость и эластичность;
•⁠ ⁠снижает электростатические эффекты, препятствуя слипанию волос;
•⁠ ⁠не препятствует последующему взаимодействию поверхности волоса с компонентами средств ухода.

В отличие от индивидуальных низкомолекулярных соединений, таких как ГМДСО, силиконы, используемые в косметике, представляют собой олигомеры или полимеры — цепи повторяющихся звеньев Si–O. Силиконы представляют собой широкий класс кремнийорганических соединений с различной молекулярной массой и длиной цепи.

При регулярном использовании силиконов, таких как диметикон или другие плёнкообразующие силиконы, при регулярном использовании некоторые высокомолекулярные и плёнкообразующие силиконы могут сохраняться на поверхности волоса и постепенно накапливаться при недостаточном очищении. В результате на поверхности волоса может формироваться выраженный слой силиконовых компонентов, нарушающая поступление влаги и полезных веществ в стержень волоса. Со временем это может способствовать утяжелению волос и изменению их сенсорных свойств, сухости, ломкости и истончению волос, несмотря на внешнюю гладкость, волосы становятся тусклыми и безжизненными. Кроме того, плотные плёнкообразующие компоненты могут сохраняться на поверхности кожи головы и требовать полноценного очищения, провоцировать зуд, шелушение, перхоть, а также при недостаточном очищении кожи головы возможно появление ощущения жирности и загрязнённости. У чувствительной кожи головы накопление компонентов косметических средств может сопровождаться ощущением дискомфорта, что замедляет рост волос.
Даже после прекращения использования силиконсодержащих средств волосы могут выглядеть менее гладкими и блестящими из-за исчезновения их кондиционирующего эффекта — волосы выглядят спутанными и тусклыми, пока не восстановится их естественное состояние. У тонких и ослабленных волос силиконы дополнительно вызывают утяжеление, лишая причёску объёма и подвижности.
Следует отметить, что силиконовые плёнки могут изменяться под воздействием высоких температур, УФ-излучения и химических факторов. Однако в случае ультратонких пленок, степень таких изменений зависит от химической структуры силикона, температуры, продолжительности и характера воздействия. Так важно понимать, что толстые силиконовые плёнки не восстанавливают волосы, а лишь маскируют их повреждения. При этом, подобная плёнка не устраняет структурные повреждения волоса, вызванные термическим воздействием, УФ-излучением и химическими агентами. Это создаёт иллюзию внешнего здоровья волос и отсрочивает видимую необходимость их полноценного восстановления.

Таким образом:

Полученные результаты позволяют рассматривать перспективность использования летучих нейтральных кремнийорганических соединений, в частности HMDS, в составе средств по уходу за волосами. Такие соединения обеспечивают лёгкое и равномерное распределение по поверхности волоса без формирования выраженной тяжёлой плёнки, сохраняющие естественную структуру волос и способствуя сохранению лёгкости и естественных свойств поверхности волоса. В отличие от традиционных силиконов, благодаря высокой летучести ГМДСО не склонен к выраженному накоплению на поверхности волоса и кожи головы.

В заключение: разработка безопасной и эффективной косметики для волос является важной задачей химической физики, направленной на создание супрамолекулярных систем или ультратонких пленок с заданными свойствами. Для решения этой задачи в нашей работе были проведены исследования физико-химических процессов взаимодействия кремнийорганических соединений с поверхностью волоса.