Диметикон

Диметикон — это синтетический полимер, относящийся к классу силиконов (полисилоксанов), представляющий собой линейный полидиметилсилоксан с различной молекулярной массой. В зависимости от вязкости, диметикон может быть прозрачной жидкостью, гелем или воскообразным веществом. Широко используется в косметической, фармацевтической и промышленной отраслях благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам: инертности, термостабильности, низкому поверхностному натяжению и способности образовывать на поверхности водоотталкивающую плёнку.

Химическое строение и свойства

Химическая формула диметикона — (CH₃)₃SiO[Si(CH₃)₂O]ₙSi(CH₃)₃, где n — число повторяющихся звеньев, определяющее длину полимерной цепи и, как следствие, вязкость вещества. Основу молекулы составляет силоксановая связь (Si–O–Si), которая обеспечивает высокую гибкость цепи и устойчивость к окислению.

Ключевые физико-химические характеристики:

• Вязкость: варьируется от 0,65 сСт (лёгкие летучие жидкости) до 1 000 000 сСт (каучукоподобные гели). В косметике чаще всего используются диметиконы с вязкостью от 5 до 1000 сСт.
• Термостойкость: сохраняет стабильность при температурах от −50 °C до +200 °C.
• Поверхностное натяжение: очень низкое (около 20 мН/м), что обеспечивает хорошее растекание и смачивание.
• Растворимость: не растворим в воде и этаноле, но смешивается с органическими растворителями (циклометиконами, изопарафинами, некоторыми эфирами).
• Биологическая инертность: не вступает в реакции с большинством веществ, не поддерживает рост микроорганизмов, не раздражает кожу и слизистые оболочки.
• Гидрофобность: образует на поверхности тонкую непроницаемую для воды плёнку.

История

Первые силиконовые полимеры были синтезированы в 1930-х годах американским химиком Юджином Роховым (Eugene Rochow) и независимо от него — немецким учёным Вальтером Ноллем (Walter Noll). В 1940-х годах компания Dow Corning начала промышленное производство диметикона для военных нужд (гидроизоляция, смазки). В 1950-х годах его начали применять в медицине (силиконовые протезы, трубки) и косметике. Массовое внедрение в косметическую промышленность произошло в 1970–1980-х годах, когда были разработаны эмульсии и сополимеры на основе диметикона.

Классификация и виды

Диметикон классифицируется по нескольким признакам:

По вязкости (молекулярной массе)

• Летучие диметиконы (0,65–2 сСт) — быстро испаряются, используются как растворители и носители.
• Низковязкие (5–50 сСт) — жидкие, легко распределяются, дают ощущение «шёлка».
• Средневязкие (100–350 сСт) — образуют плотную, но эластичную плёнку.
• Высоковязкие (1000–10 000 сСт) — гелеобразные, используются в кремах и мазях.
• Сверхвысоковязкие (свыше 100 000 сСт) — каучукоподобные, применяются в герметиках и имплантатах.

По химической модификации

• Амодиметикон — диметикон с аминогруппами, обладает повышенной адгезией к волосам.
• Диметиконол — диметикон с концевыми гидроксильными группами, более реакционноспособен.
• ПЭГ/ППГ-диметикон — сополимер с полиэтиленгликолем, водорастворимый, используется в шампунях.
• Циклометикон — циклический силикон (например, циклотетрасилоксан), структурно отличается от линейного диметикона.

По форме выпуска

• Чистый диметикон (100% полимер).
• Эмульсия диметикона (водная дисперсия, стабилизированная эмульгаторами).
• Микрокапсулированный диметикон (в составе порошков и сухих шампуней).

Применение

Косметология и уходовая косметика

Диметикон является одним из самых распространённых ингредиентов в косметике. Его функции:

• Кондиционирование — придаёт волосам гладкость, блеск, облегчает расчёсывание.
• Защита — создаёт на коже и волосах барьер от внешних воздействий (ветер, УФ-излучение, загрязнения).
• Смягчение — улучшает текстуру крема, делает кожу бархатистой.
• Антистатик — снижает электризацию волос.
• Растворитель — используется для растворения других силиконов и активных компонентов.
• Плёнкообразователь — входит в состав тональных основ, праймеров, солнцезащитных средств.

Примеры продуктов: шампуни, бальзамы, маски для волос, кремы для лица и тела, декоративная косметика (тональные средства, помады, тени), средства для бритья, дезодоранты.

Медицина и фармацевтика

• Мазевые основы — диметикон используется как инертный наполнитель в мазях (например, для лечения опрелостей, ожогов).
• Противорубцовые средства — силиконовые гели и пластины (на основе диметикона) применяются для профилактики и лечения гипертрофических и келоидных рубцов.
• Глазные капли — входит в состав искусственной слезы (например, препараты «Систейн»).
• Имплантаты — медицинские силиконы (сшитые диметиконы) используются в грудных, лицевых и суставных имплантатах.
• Слабительные средства — диметикон входит в состав препаратов от метеоризма (симетикон — комбинация диметикона с диоксидом кремния).

Промышленность

• Смазки и герметики — в автомобильной, авиационной и электронной промышленности.
• Антиадгезивы — покрытие форм для выпечки, упаковочных материалов.
• Гидрофобизаторы — обработка тканей, кожи, строительных материалов для придания водоотталкивающих свойств.
• Электроизоляция — в составе заливочных компаундов для электроники.
• Пеногасители — в пищевой и химической промышленности для разрушения пены.

Безопасность и токсикология

Диметикон считается одним из самых безопасных синтетических полимеров. Он не всасывается через кожу, не метаболизируется в организме, не обладает мутагенным, канцерогенным или сенсибилизирующим действием. Разрешён к применению в косметике и медицине во всех странах мира, включая РФ, ЕС, США.

Возможные риски:

• Комедогенность — некоторые исследования показывают, что высоковязкие диметиконы могут закупоривать поры у людей с жирной кожей, однако это не является доказанным для всех типов кожи.
• Накопление в волосах — при частом использовании нерастворимых в воде диметиконов (без сополимеров) возможно образование плёнки, утяжеляющей волосы и снижающей объём. Для удаления требуются сульфатные шампуни.
• Экологические вопросы — линейные диметиконы медленно разлагаются в окружающей среде, но не являются биоаккумулятивными. Циклические силиконы (циклометиконы) вызывают больше опасений, и их использование ограничено в некоторых странах (например, в ЕС).

Регулирование и маркировка

В соответствии с международной номенклатурой косметических ингредиентов (INCI), диметикон обозначается как Dimethicone. В России он входит в перечень разрешённых косметических ингредиентов, утверждённый Таможенным союзом (ТР ТС 009/2011). В фармацевтике используется как вспомогательное вещество (например, в Государственном реестре лекарственных средств РФ).

Интересные факты

• Диметикон является основой для силиконовых «смазок» в интимной сфере.
• В пищевой промышленности диметикон (E900) используется как пеногаситель при производстве соков, джемов, пива.
• Некоторые производители косметики рекламируют «безсиликоновые» формулы, что часто подразумевает отказ от диметикона в пользу более дорогих или менее стабильных альтернатив (например, эфиров жирных кислот).

Источники

1. «Химия силиконов» — У. Нолл, 1968.
2. «Handbook of Cosmetic Science and Technology» — A. Barel, M. Paye, H. Maibach, 2009.
3. «Dimethicone: Safety and Efficacy» — Cosmetic Ingredient Review (CIR), 2014.
4. «Синтетические полимеры в медицине» — под ред. В. А. Кабакова, 2015.
5. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности парфюмерно-косметической продукции» (ТР ТС 009/2011).
6. «Silicones in Cosmetics» — A. J. O’Lenick, 2000.