什么是卡波姆？
卡波姆（Carbopol），又称聚羧乙烯，是一种由丙烯酸或丙烯酸酯与烯丙基醚化学交联形成的聚合物，包括聚丙烯酸（均聚物）和长链烷醇丙烯酸酯类聚合物（共聚物）。
目前在国内外已广泛应用于药品和化妆品的研制生产，是一种多用途的水溶性高分子材料和具有前景的药用辅料。
卡波姆的性状与特点
卡波姆的性状
卡波姆为白色、疏松、吸湿性强和具特殊臭味的粉末，静电作用强。
由于其结构中含有52%-68%的羧酸基团，因此具有一定的酸性，其平均粒径为0.2μm，相对密度为1.4，平均含水量为8%，干燥状态时不会长霉菌，可溶于乙醇、水和甘油，具有胶体溶液的特性，卡波姆在干粉状态的结构示意图，见图1。
图1 与水接触前，聚丙烯酸卷曲状
卡波姆的特点
1.持久搅拌或高剪切搅拌会造成粘度损失，甚至永久性损失。
2.离子存在--电解质会降低增稠效率。
3.不受温度影响，不支持细菌和霉菌生长，不具备表面活性剂性质。
4.紫外线照射会降低粘度且不可恢复，加入抗氧剂可减缓反应。
5.怕盐，不能添加矿物离子，否则稠度会消失，刺激眼粘膜。
卡波姆的增稠机理
卡波姆主要的增稠机理有两种，包括中和增稠和氢键增稠。
1.中和增稠
图2 卡波姆接触水之后分子链的状态
图3 卡波姆链发生中和后分子链伸展状态
由于其含有一定的酸基团，在应用的过程中需要进行碱性中和。被碱性中和后的卡波树脂，其羧基发生离子化，由于负电荷的相互排斥作用，蜷缩的分子链伸展呈极大的膨胀状态，使原来的体积增大到1000倍左右，从而起到增稠的作用。
在水及其它极性溶剂中，用NaOH、KOH、NH40H之类中和，容易生成盐；在急性较弱或非急性溶剂中就要用有机胺进行中和。
当树脂用作乳化剂时，为使油/水乳化剂取得最佳稳定性，需对树脂采用水溶性无机碱和油溶性有机胺进行双重中和，使生成在水中和油中都可溶的盐，在油相和水相中起桥梁作用。
2.氢键增稠
卡波姆分子作为羧基给予体，能与一个或两个以上羟基结合形成氢键而增稠，这种反应机理需要时间。常用的羟基给予体有非离子型表面活性剂、多元醇等。
常见的卡波姆的类型
不同的材料和聚合度构成多种规格的产品，已知的有Carbopol 910、934、934p、940、941、954、971P、980、981以及Carbopol 1342、1382、2984、5984等。
1、Carbopol® 934
Carbopol® 934在粘度较高时具有出色的稳定性，在水性体系中具有短流流动特性，可形成浓稠的配方制剂，适用于不透明的凝胶、乳液、膏霜和悬浮液等。
Carbopol® Ultrez 21也具有类似的性能，但应用范围更广泛、更加易于分散。
2、Carbopol® 940
Carbopol® 940具有短流流动特性、高粘度、极高的悬浮能力、高透明度的特点，它是一种极其高效的流变修饰剂，可产生极高的粘度，可应用于头发定型啫哩、水醇凝胶、保湿凝胶、沐浴露、手部及身体和面部护理露、膏霜等。
Carbopol® Ultrez 10和 Carbopol® Ultrez 21具有类似的性能，但应用范围更广泛、更加易于分散。
3、Carbopol® 941
Carbopol® 941甚至可在离子体系中形成低粘度的永久性乳液和悬浮液。使用该聚合物生产的凝胶具有极佳的透明度。
在低到中等浓度时，Carbopol 941比 Carbopol® 934 和 Carbopol® 940更加有效。 建议用途包括清洁凝胶、水醇凝胶和乳液。 Carbopol® ETD 2050聚合物是易分散的Carbopol 941。
4、Carbopol® 980
Carbopol® 980的性能特性类似于 Carbopol® 940。Carbopol 980是在共溶剂体系中聚合而成，因此在某些情况下更具优势。建议用途包括透明凝胶、水醇凝胶、膏霜和洗发水。
Carbopol®Ultrez 10 和 Carbopol® Ultrez 21也具有类似的性能，但应用范围更广泛、更加易于分散。
5、Carbopol® 981
Carbopol® 981的性能特点与 Carbopol® 941相同，但在毒理学方面更具优势。建议用途包括清洁凝胶、水醇凝胶和乳液。
Carbopol® ETD 2050聚合物是易分散的Carbopol 981。
6、Carbopol® 1342
Carbopol® 1342是一种可以自由流动的粉末状产品，具有假塑性流变特性，适合配制内含不兼容悬浮成分的可倾倒产品，或者用于制作性质稳定的乳液。
它的主链包含亲脂或脂肪区，因此对溶解离子的抗性更高。这项特性令该产品极其适合用于含有溶解盐的水性溶液或分散体。此外，它还具有良好的兼容性，可以稠化离子型表面活性剂并增加屈服值。
建议用途包括透明凝胶、水醇凝胶、表面活性剂体系（特种洗发水、清洁产品等）以及电解质含量较高的体系（芦荟凝胶等）。
Carbopol® ETD 2020 是易分散的Carbopol 1342。
7、Carbopol® 1382
Carbopol 1382是在乙酸乙酯和环己烷混合溶剂中聚合而成，可以提供与Carbopol 1342相同的悬浮和稳定特性，比 Carbopol® 1342在毒理学上更具优势。
Carbopol 1382是效果显著的悬浮与稳定剂，可用于特种洗发水。在这种洗发水中，去屑活性成分必须持续悬浮，而不能溶混的护理剂则必须得到有效稳定。对于含有电解质、阴离子和两性表面活性剂以及乙醇或异丙醇的体系而言，它也是优异的增稠剂和轻度胶凝剂。建议用途包括去屑洗发水、“2合1”护理洗发水、沐浴露和水醇性防晒霜和香体啫喱。
Carbopol® ETD 2020是易分散的Carbopol 1382。
8、Carbopol® 2984
Carbopol® 2984专为在配方中以 0.2% 的聚合物浓度匹配 Carbopol® 934 的流变性能而设计。由于它是在共溶剂体系中聚合而成，因此与Carbopol 934聚合物相比，它在毒理学方面更具优势，建议用途包括乳液。
9、Carbopol® 5984
Carbopol® 5984专为在配方中以 0.5% 的聚合物浓度匹配 Carbopol® 934 的流变性能而设计。由于它是在共溶剂体系中聚合而成，因此与Carbopol 934聚合物相比，它在毒理学方面更具优势，建议用途包括膏霜类产品。
转载自：化工好料到haoliaodao.com
来源：表面活性剂发展中心
林海球