Cocamidopropyl betaine và các ứng dụng trong đời sống

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.01 MB, 27 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

BÁO CÁO HỐ HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CHẤT HOẠT
ĐỘNG BỀ MẶT

ĐỀ TÀI: COCAMIDOPROPYL BETAINE VÀ
CÁC ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG

GVDH: TS. PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH
Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG HOÀNG YẾN
Lớp: DH17HT
Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật hố học

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2022

17139177

MỤC LỤC
MỤC LỤC ....................................................................................................................... i
DANH MỤC HÌNH.......................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... iv
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................ v
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT .................. 1
1.1

Lịch sử ra đời chất hoạt động bề mặt ................................................................ 1

1.2

Cấu tạo của chất hoạt động bề mặt ................................................................... 2

1.3

Phân loại chất hoạt động bề mặt ....................................................................... 4

1.3.1

Theo bản chất nhóm háo nước ................................................................... 4

1.3.2

Theo bản chất nhóm kỵ nước ..................................................................... 5

1.3.3

Theo bản chất liên kết nhóm kỵ nước và ái nước ...................................... 5

1.3.4

Theo chỉ số HLB ........................................................................................ 6

1.4

Ứng dụng của chất hoạt động bề mặt................................................................ 6

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ COCAMIDOPROPYL BETAINE ........................... 8
2.1

Nguồn gốc cocamidopropyl betaine ................................................................. 8

2.2

Giá trị kinh tế của cocamidopropyl betaine ...................................................... 8

2.3

Cấu trúc cocamidopropyl betaine ..................................................................... 8

2.4

Tính chất của Cocamidopropyl Betaine ............................................................ 9

2.5

Quy trình sản xuất cocamidopropyl betaine ................................................... 11

2.6

Ưu điểm của Cocamidopropyl Betaine ........................................................... 11

2.7

Nhược điểm của Cocamidopropyl Betaine ..................................................... 12

2.8

Ứng dụng của Cocamidopropyl Betaine ......................................................... 13

2.8.1

Trong lĩnh vực mỹ phẩm .......................................................................... 13

2.8.2

Trong lĩnh vực tẩy rửa .............................................................................. 16

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN ............................................................................................ 20
i

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 21

ii

DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Những nhà tiên phong trong việc khám phá chất hoạt động bề mặt ................. 2
Hình 2: Cấu tạo của chất hoạt động bề mặt .................................................................... 3
Hình 3: Cocamidopropyl betaine (CAPB) ..................................................................... 9
Hình 4: Sữa rửa mặt Kiehl's Ultra ................................................................................ 14
Hình 5: Sữa rửa mặt Glossier ....................................................................................... 14
Hình 6: Sữa rửa mặt Exuviance .................................................................................... 15
Hình 7: Sữa rửa mặt Charlotte Tilbury ......................................................................... 15
Hình 8: Dầu gội đầu...................................................................................................... 17
Hình 9: Xà phịng ......................................................................................................... 17
Hình 10: Kem đánh răng .............................................................................................. 18
Hình 11: Dung dịch ngâm rửa kính áp trịng ................................................................ 18

iii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Tính chất hố lý của Cocamidopropyl Betaine ............................................... 11
Bảng 2: Các ứng dụng khác nhau của Cocamidopropyl Betaine trong lĩnh vực mỹ
phẩm [6] ......................................................................................................................... 16
Bảng 3: Một số ứng dụng của Cocamidopropyl Betaine trong lĩnh vực tẩy rửa [7] ..... 19

iv

LỜI MỞ ĐẦU
Cơng nghệ hố học được coi là một trong những ngành khoa học có lịch sử lâu đời
nhất trong lịch sử nhân loại. Từ ngàn xưa nó đã được chú trọng phát triển vì có nhiều
ứng dụng thiết thực trong cuộc sống. Cùng với thời gian, hoá học ngày càng có những
bước tiến vượt bậc trở thành một ngành quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển
của các ngành khác.
Một trong những ứng dụng khá phổ biến của ngành hoá là về việc sử dụng các chất
hoạt động bề mặt để sản xuất các chất tẩy rửa, ứng dụng trong mỹ phẩm, thực phẩm hay
sử dụng làm chất xúc tác trong các phản ứng trong công nghiệp nhằm nâng cao hiệu
suất sản xuất của quá trình công nghiệp.
Cocamidopropyl betaine là chất hoạt động bề mặt lưỡng tính có nguồn gốc từ dầu
dừa, dễ dàng tương thích với các chất hoạt động bề mặt khác nên nó được ứng dụng rất
phổ biến và đang trở thành thành phần không thể thiếu trong sản xuất mỹ phẩm. Không
chỉ ở lĩnh vực mỹ phẩm, Cocamidopropyl betaine còn được ứng dụng rộng rãi ở nhiều
lĩnh vực khác nhau.
Và trong thời đại cơng nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước như hiện nay thì yêu cầu
về mức sống cũng ngày một nâng lên. Người tiêu dùng ngày càng tin tưởng và ưa
chuộng các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên, thân thiện với mơi trường. Chính vì
nhu cầu ngày một tăng cao, nên việc nghiên cứu và ứng dụng Cocamidopropyl betaine

vào các sản phẩm ngày càng phổ biến.
Vì lẽ đó mà em chọn đề tài “Cocamidopropyl betaine và các ứng dụng trong đời
sống” để tìm hiểu sâu hơn.

v

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT
1.1 Lịch sử ra đời chất hoạt động bề mặt
Câu chuyện về chất hoạt động bề mặt có lẽ bắt đầu vào năm 1929 khi Kurt
von Neergaard, một nhà Sinh lý học người Đức làm việc tại Thụy Sĩ đã lấp đầy
phổi của một con lợn bằng dung dịch isotonic gum để loại bỏ sức căng bề mặt
của các giao diện mơ khơng khí. Sau khi mở rộng phổi bằng khơng khí và ơng
kết luận rằng sức căng bề mặt thấp hơn sẽ có ích cho cơ chế hơ hấp. Thật không
may, von Neergaard đã không làm theo ý của riêng mình và chính Peter
Gruenwald, một nhà nghiên cứu Bệnh học làm việc tại New York, người 18 năm
sau đã lặp lại những thí nghiệm này với phổi của trẻ sơ sinh. Chống lại sự xâm
nhập của khơng khí và ông đã chỉ ra rằng các chất hoạt động bề mặt làm giảm
áp suất cần thiết cho quá trình sục khí. Sự quan tâm của Peter Gruenwald sau
này là giáo viên của Mary Ellen Avery, người đóng vai trị quan trọng trong việc
tìm hiểu cơ chế bệnh sinh của hội chứng suy hô hấp (RDS). Vào đầu những năm
1950, Richard Pattle ở Anh, Charles Macklin ở Canada và John Clements tại
Trung tâm Hóa học Quân đội Hoa Kỳ ở Maryland, Hoa Kỳ đang nghiên cứu ảnh
hưởng của khí thần kinh lên phổi. Theo cách riêng của họ đã đóng góp rất nhiều
vào việc hiểu tầm quan trọng của chất hoạt động bề mặt. Điều đáng chú ý là ba
người đàn ông làm việc trong các dự án chiến tranh hóa học ở ba quốc gia trong
những năm 1950 đã đưa ra kết luận tương tự một cách độc lập. [1]

1

Hình 1: Những nhà tiên phong trong việc khám phá chất hoạt động bề mặt
1.2 Cấu tạo của chất hoạt động bề mặt
Các chất hoạt động bề mặt là những chất có khả năng làm giảm sức căng bề
mặt của dung mơi chứa nó. Các chất này có khả năng hấp phụ lên lớp bề mặt, có
độ tan tương đối nhỏ, nếu khơng chúng có xu hướng rời khỏi bề mặt vào trong
lòng chất lỏng.
Các chất hoạt động bề mặt trong nước đa số là các chất hữu cơ như các acid
béo, muối của acid béo, ester, rượu, alkyl sulfate.... Các phân tử chất hoạt động
bề mặt bao gồm hai phần:


Phần phân cực (ái nước, ưa nƣớc, háo nước) thường chứa các nhóm
carboxylate, sulfonate, sulfate, amine bậc bốn...... Nhóm này làm cho
phân tử chất hoạt động bề mặt có ái lực lớn đối với nước và bị kéo vào
lớp nước.

 Phần không phân cực (kỵ nước, ghét nước hay ái dầu, háo dầu, ưa dầu)
là các gốc hydrocarbon không phân cực kỵ nước, không tan trong
nước, tan trong pha hữu cơ không phân cực nên bị đẩy đến pha không
phân cực. [2] Phân tử chất hoạt động bề mặt được biểu diễn như sau:

2

Hình 2: Cấu tạo của chất hoạt động bề mặt
Sự hình thành Micell
Các phân tử của chất hoạt động bề mặt gồm một phần kỵ nước và một phần
ưa nước. Micell được hình thành khi ở nồng độ nhất định, các phân tử chất hoạt
động bề mặt tập hợp lại với nhau, đầu ưa nước được bao quanh bởi các phân tử

nước sẽ hướng ra ngoài và đầu kỵ nước được tụ vào bên trong hình thành các
Micell có dạng hình cầu, hình trụ hay màng.
Nồng độ phù hợp với việc hình thành các Micell được gọi là nồng độ Micell
tới hạn (CMC).
Các Micell hỗn hợp hình thành khi các chất hữu cơ bị hoà tan và trong Micell
và được chia làm ba loại: phân tử không cực, phân tử bán cực và phân tử có cực.
Sự hồ tan chất hữu cơ của các Micell phụ thuộc vào số lượng và kích thước
của các Micell. Số lượng các Micell càng nhiều, độ hồ tan càng tốt. Kích thước
Micell càng lớn, độ hoà tan các chất hữu cơ càng dễ dàng.[2]
Sức căng bề mặt
Sức căng bề mặt là lực tác dụng trên một đơn vị chiều dài của giới hạn (chu
vi) bề mặt phân chia pha và làm giảm bề mặt của chất lỏng.
Sức căng bề mặt phụ thuộc vào bản chất của chất tiếp xúc.
Chất lỏng càng phân cực, tương tác phân tử càng lớn, nội áp càng lớn, do đó
sức căng bề mặt càng lớn.
3

Do mật độ phân tử của khí hoặc hơi nhỏ hơn rất nhiều so với mật độ phân tử
của chất lỏng nên tương tác giữa các phân tử có thể bỏ qua được. Điều này khơng
thể thực hiện được.
Sự có mặt trên lớp chất lỏng thứ nhất lớp chất lỏng thứ hai khơng trộn lẩn với
nó ln ln làm sức căng bề mặt giảm. Sự giảm sức căng bề mặt càng nhiều
nếu sự khác biệt về độ phân cực của hai chất lỏng càng bé. Các chất lỏng có độ
phân cực càng gần nhau sẽ tan lẩn với nhau càng nhiều và do đó sức căng bề mặt
giữa chúng sẽ bằng khơng.
Nếu hai chất lỏng chỉ hịa tan một phần vào nhau thì sức căng bề mặt trên
giới hạn lỏng lỏng gần bằng hiệu số giữa sức căng bề mặt của mỗi chất (đã bão
hịa chất kia) so với khơng khí.
1.3 Phân loại chất hoạt động bề mặt

1.3.1

Theo bản chất nhóm háo nước
Theo bản chất nhóm háo nước các chất hoạt động bề mặt được chia

thành các nhóm chính như sau: các chất hoạt động bề mặt anion, cation,
lưỡng tính và không ion. [2]
 Anionic:
Chất hoạt động bề mặt anionic khi cho vào trong nước sẽ phân
ly thành ion âm, chúng có khả năng hoạt động bề mặt mạnh nhất,
khả năng lấy dầu cao, tạo bọt to nhưng kém bền. Các chất hoạt
động bề mặt này bị thụ động hoá trong môi trường nước cứng
(Ca2+, Mg2+) và các ion kim loại nặng (Al, Fe). Đây là loại chất
hoạt động bề mặt được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất trong giặt
giũ, nước rửa chén, các chất tẩy rửa gia dụng,…
 Cationic:
Chất hoạt động bề mặt Cationic có nhóm phân cực bị phân ly
thành ion dương trong dung dịch, chúng thường là các dẫn xuất
của muối amonic bậc 4, có khả năng làm bền bọt, tạo nhũ tốt, lấy
dầu ít nên êm dịu với da, chủ yếu dùng làm mềm, xốp xơ sợi và
triệt tiêu tĩnh điện.
4

 Non-ionic:
Chất hoạt động bề mặt non-ionic có nhóm phân cực khơng bị
ion hố trong dung dịch nước. Phần ưa nước chứa những nguyên
tử oxy, hoặc lưu huỳnh khong ion hố, sự hồ tan là do cấu trúc
những liên kết hydro giữa các phân tử nước và một số chức năng
của phần phân cực bao gồm nhóm alcohol và ester. Phần kị nước

là mạch hydrocacbon dài. Chất hoạt động bề mặt non-ionic khơng
bị oxy hố nên khơng tích điện, do đó ít bị ảnh hưởng bởi nước
cứng và pH mơi trường tuy nhiên vẫn có khả năng tạo phức với
các ion kim loại nặng, êm dịu với da, lấy ít dầu, tạo bọt kém,
thường được dùng trong những chất tẩy rửa cho máy rửa chén và
giặt giũ.
 Lưỡng tính:
Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính có tính lưỡng cực, có khả
năng chuyển thành anionic, cationic hoặc non-ionic trong dung
dịch phụ thuộc vào pH (acid hay kiềm) của nước. Chúng rất thích
hợp cho da nhờ đặc tính lấy dầu nhẹ, ổn định, thường được dùng
trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân và một số sản phẩm làm sạch
da dụng. Imidazoline và betain là những chất hoạt động bề mặt
lưỡng tính chiếm đa số.
1.3.2

Theo bản chất nhóm kỵ nước

-

Gốc alkyl mạch thẳng, C8-C18.

-

Gốc alkyl mạch ngắn C3-C12 gắn vào nhân thơm.

-

Olefin nhánh C8-C20.

-

Hydrocarbon từ dầu mỏ.

-

Hydrocarbon mạch dài thu được từ phản ứng CO và H2.[2]

1.3.3

Theo bản chất liên kết nhóm kỵ nước và ái nước
Gồm 2 loại:

-

Nhóm háo nước liên kết trực tiếp nhóm kỵ nước: RCOONa,
ROSO3Na, RC6H4SO3Na.

5

-

Nhóm háo nước liên kết nhóm kỵ nước thơng qua các liên kết trung
gian
Liên kết ester: RCOO-CH2CHOHCH2-OSO3Na
Liên kết amide: R-NHCOCH2SO3Na
Liên kết ether: ROC2H4OSO3Na [2]

1.3.4

Theo chỉ số HLB
Tính ưa và kỵ nước của chất hoạt động bề mặt được nhận biết bởi chỉ

số HLB (xhydrophilic lipophilic balance) có giá trị từ 0 - 40. Chỉ số này
càng cao thì hoạt chất càng dễ hòa tan trong nước và ngược lại, chỉ số
càng thấp thì nó càng dễ hịa tan trong các dung mơi khơng phân cực.
Theo chỉ số HLB, tính chất của chất hoạt động bề mặt sẽ như sau:
-

Từ 1 - 3: Chất hoạt động bề mặt có tính phá bọt.

-

Từ 4 - 9: Chất hoạt động bề mặt nhũ nước trong dầu.

-

Từ 9 - 11: Chất hoạt động bề mặt thấm ướt.

-

Từ 11 - 15: Chất hoạt động bề mặt nhũ dầu trong nước.

-

Trên 15: Chất hoạt động bề mặt khuếch tán, chất phân tán. [3]

1.4 Ứng dụng của chất hoạt động bề mặt
 Trong công nghiệp:

-

Công nghiệp dệt nhuộm: sử dụng như chất làm mếm cho vải sợi, chất
trợ nhuộm.

-

Cơng nghiệp thực phẩm: Là chất nhũ hóa cho các loại thực phẩm như
bánh kẹo, bơ sữa và đồ hộp.

-

Hóa mỹ phẩm: Làm chất tẩy rửa, chất nhũ hóa, chất tạo bọt.

-

Ngành in ấn: Sử dụng làm chất trợ ngấm và phân tán mực in.

-

Nông nghiệp: Là hoạt chất sử dụng trong sản xuất thuốc bảo vệ thực
vật.

-

Xây dựng: Sử dụng trong thi cơng nhũ hóa nhựa đường, tăng cường
độ đóng rắn của bê tơng.

-

Dầu khí: Làm chất nhũ hóa trong dung dịch khoan.

-

Cơng nghiệp khống sản: Sử dụng làm thuốc tuyển nổi, chất nhũ hóa,
chất tạo bọt trong chế biến và khai thác khoáng sản.
6

 Trong tẩy dầu mỡ kim loại:
Trong quá trình mạ, sơn ln cần có bước làm sạch lớp dầu mỡ
bám trên bề mặt kim loại. Chất hoạt động bề mặt có nhiệm vụ tách
lớp dầu bám trên bề mặt kim loại, sau đó sử dụng chất tẩy rửa để
xử lý.
Chất hoạt động bề mặt là hoạt chất hỗ trợ giúp cho q trình
tẩy rửa dễ dàng hơn. Do đặc tính tạo bọt, những chất bẩn không
tan tập trung lên bề mặt bọt và bị đẩy ra ngồi hay nói cách khác,
các chất bẩn phân tán vào dung dịch ở dạng huyền phù, treo lơ
lửng.
 Trong nông nghiệp:
Dùng làm hoạt chất trong sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, thuốc
trừ sâu, thuốc diệt cỏ,…
 Trong xây dựng:
Dùng làm chất nhũ hóa nhựa đường, thúc đẩy sự đóng rắn của
bê tơng. [3]

7

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ COCAMIDOPROPYL

BETAINE
2.1 Nguồn gốc cocamidopropyl betaine
Cocamidopropyl betaine (CAPB) là một hỗn hợp của các hợp chất hữu cơ
có liên quan chặt chẽ có nguồn gốc từ dầu dừa và dimethylaminopropylamine.
Cocamidopropyl betaine là một amit axit béo có chứa một chuỗi
hydrocacbon dài ở một đầu và một nhóm phân cực ở đầu kia. Điều này cho
phép Cocamidopropyl betaine hoạt động như một chất hoạt động bề mặt và
như một chất tẩy rửa.
2.2 Giá trị kinh tế của cocamidopropyl betaine
Cocamidopropyl betaine được sử dụng rộng rãi như một chất hoạt động bề
mặt. Việc sử dụng cocamidopropyl betaine trong các sản phẩm chăm sóc cá
nhân đã tăng lên kể từ vài năm gần đây do tính chất dịu nhẹ tương đối so với
các hợp chất hoạt động bề mặt khác. Cocamidopropyl betaine được sử dụng
rộng rãi trong các loại mỹ phẩm khác nhau như dầu gội, sản phẩm tắm và chất
làm sạch. Do đó, việc sử dụng cocamidopropyl betaine trong các sản phẩm
chăm sóc cá nhân được ước tính là sẽ thúc đẩy thị trường trong giai đoạn sắp
tới.
Sự gia tăng sử dụng cocamidopropyl betaine trong chất tẩy rửa cũng dự
kiến sẽ thúc đẩy thị trường trong tương lai.
Sự gia tăng liên tục trong sản xuất cocamidopropyl betaine để sử dụng
trong khu vực và mục đích xuất khẩu đang thúc đẩy nhu cầu về
cocamidopropyl betaine ở Bắc Mỹ vào năm 2018.
Thị trường ở Châu Mỹ Latinh, Trung Đông và Châu Phi có khả năng thúc
đẩy nhu cầu cocamidopropyl betaine trong tương lai. Khu vực Mexico đã và
đang mở rộng sản xuất cocamidopropyl betaine một cách ổn định. [4]
2.3 Cấu trúc cocamidopropyl betaine
-

Công thức phân tử: C19H38N2O3

-

Công thức cấu tạo:

8

Hình 3: Cocamidopropyl betaine (CAPB)
-

Danh

pháp

IUPAC:

2-[3-(dodecanoylamino)

propyl-

đimetylazaniumyl] axetat.
-

Tên thương mại: Cocamidopropyl Betaine; N-Cocamidopropyl-N; Ndimethylglycine inner salt; 1-propanaminium; CAB-35.

-

Trong các sản phẩm làm sạch, Cocamidopropyl betaine được liệt kê
với tên: CADG; cocamidopropyl dimethyl glycine; disodium
cocoamphodipropionate.

-

Khối lượng phân tử: 342,52 g / mol.

-

Số CAS: 61789-40-0. [5]

2.4 Tính chất của Cocamidopropyl Betaine
 Tính chất vật lý và tính chất hố học
-

Cocamidopropyl betaine là một hợp chất hố học lỏng có màu vàng
nhạt, có độ nhớt trung bình (300-600 cps), có mùi béo nhẹ.

-

Cocamidopropyl betaine có điểm sôi 230oF, trọng lượng riêng 1,04 so
với nước và khơng có điểm chớp cháy.

-

Độ pH của Cocamidopropyl betaine là 11 – 12.

-

Cocamidopropyl betaine hòa tan trong nước, etanol, và isopropanol
và có thể tan trong dầu khống. [6]
Nó là một chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt nhớt và được sử dụng

làm chất hoạt động bề mặt trong các sản phẩm tắm như dầu gội đầu và
xà phòng rửa tay, và trong mỹ phẩm như một chất nhũ hóa và chất làm
đặc, và để giảm kích ứng mà các chất hoạt động bề mặt hoàn toàn dạng

9

ion sẽ gây ra. Nó cũng đóng vai trị là chất chống tĩnh điện trong dầu
dưỡng tóc.
 Tính chất hố lý [7]
CAS-Nos.

Tính chất

CAS-No. 4292-10-8

Trạng thái

Rắn

Rắn

vật chất

Lỏng

Lỏng

283oC

260oC – 320oC

Điểm nóng
chảy

61789-40-0 và 70851-07-9

650oC (được tính bởi
Điểm sơi

via MPBPWIN v1.41)
100 – 110oC (tại 1000
hPa)

Tỉ trọng

1.045 g/cm³ (at 25°C)

600oC – 730oC (được tính
bởi via MPBPWIN v1.41)
100oC
1.05 – 1.07 g/cm³

6.4 x 10-15 hPa (được < 2 x 10-13 hPa (được tính
Áp suất hơi

tính bởi via MPBPWIN bởi via MPBPWIN v1.41
v1.41 tại 25°C)

tại 25°C)

> 100 g/l at 20°C
Khả năng
hoà tan
trong nước

≥ 10 g/l at 20°C

1755 mg/l at 25°C
(được tính bởi via
WSKOW

v1.41

at

25°C)
pH
Điểm chớp
cháy

1.62 – 8769 mg/l
(được

tính

bởi

via

WSKOW v1.41 at 25°C)

4–6

4–8

(1% dung dịch, 20°C)

(10 g/l, 20°C)

Không dễ cháy

> 230°C

Hế số phân

0.69 (được tính bởi via -1.28 to 3.63 (được tính bởi

tán n-

KOWWIN v1.67 tại via KOWWIN v1.67 tại

octanol/nước 25°C)

25°C)

10

6.27 x 10-16 Pa m³/mol

Henry’s law

(được tính bởi via

constan

HENRYWIN v3.10 tại
25°C)
3063 (log Koc = 3.5;

Hệ số Koc

được

tính

bởi

PCKOCWIN v1.66)
Độ nhớt

15 mPa s (tại 25°C)

via

< 4 x 10-15 Pa m³/mol (được
tính bởi via HENRYWIN
v3.10 tại 25°C)
264.7 – 120600 (được tính
bởi via PCKOCWIN v1.66

90 mPa s (tại 25°C)

Bảng 1: Tính chất hố lý của Cocamidopropyl Betaine
2.5 Quy trình sản xuất cocamidopropyl betaine
Quy trình sản xuất Cocamidopropyl betaine không giống như các gốc
betaine khác là tổng hợp từ betaine. Thay vào đó, người ta cho
dimethylaminopropylamine phản ứng với các axit béo từ dầu dừa hoặc dầu
hạt cọ. Amin chính trong dimethylaminopropylamine phản ứng mạnh hơn
amin bậc ba, dẫn đến xảy ra sự bổ sung có chọn lọc để tạo thành một amit.
Sau đó, kết quả của phản ứng trên, axit chloroacetic phản ứng với amin bậc
ba cịn lại để tạo thành C19H38N2O3, hay chính là Cocamidopropyl betaine. [8]
2.6 Ưu điểm của Cocamidopropyl Betaine
-

Nó có khả năng hịa tan và tương thích tốt.

-

Nó tạo bọt tuyệt vời và đặc tính làm đặc dễ thấy.

-

Nó có thể phù hợp với các chất trợ hóa học khác, nó có thể làm tăng
đáng kể độ mềm của sản phẩm giặt và điều chỉnh và ổn định ở nhiệt độ
thấp.

-

Nó có khả năng chịu nước cứng tốt, đặc tính chống tĩnh điện và khả
năng phân hủy sinh học.

-

Kích ứng rất thấp, Cocamidopropyl Betaine tương đối an tồn. [10]
Lợi ích của Cocamidopropyl Betaine đối với da:
 Nó làm sạch: Vì nó liên kết với bụi bẩn, nó rất tốt để loại bỏ
dầu và bụi bẩn trên da trong ngày. Nó cũng tốt để tẩy trang.

11

 Nó dưỡng ẩm: Có nguồn gốc từ dừa, cocamidopropyl betaine
rất hydrat hóa.
 Nó nhẹ nhàng: Vì nó làm sạch da bằng cách trộn lẫn và liên kết
với các tạp chất, nó siêu nhẹ nhàng trên da.
 Nó có thể được sử dụng hàng ngày: Nó rất tốt trong việc loại
bỏ các tạp chất tích tụ do trang điểm hoặc các chất ơ nhiễm mơi
trường.
 Nó tuyệt vời như một loại sữa tắm trước khi dưỡng ẩm: Nó
thiết lập một lớp nền hoàn hảo cho bất kỳ loại kem dưỡng ẩm
sau khi tắm. [9]
2.7 Nhược điểm của Cocamidopropyl Betaine
 Phản ứng dị ứng:
Cocamidopropyl Betaine có thể dẫn đến phản ứng dị ứng ở một số người. Có
thể có làn da bị kích thích và phát ban.
 Các khó chịu khác của da:
Các sản phẩm có chứa Cocamidopropyl Betaine cũng có thể gây phản ứng da
nghiêm trọng như ngứa. Đôi khi, nó thậm chí cịn liên quan đến da phồng rộp,
đặc biệt là trong các sản phẩm có nhiều tạp chất.
 Kích ứng mắt:

Là một thành phần của dầu gội cho cả người lớn và trẻ em, Cocamidopropyl
Betaine có thể dễ dàng xâm nhập vào mắt. Điều này có thể dẫn đến một số vấn
đề như kích ứng mắt. [10]
Nhưng các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng đó thực sự là hai tạp chất xuất
hiện trong quá trình sản xuất gây kích ứng cho mắt và da: AA và DMAPA, hai
tạp chất thường gây ra phản ứng dị ứng trong các sản phẩm có chứa CAPB. [11]
Năm 2004, Hiệp hội viêm da tiếp xúc Hoa Kỳ tuyên bố CAPB là chất gây dị
ứng của năm. Bởi một số người có phản ứng dị ứng khi họ sử dụng các sản phẩm
có chứa CAPB. Tuy nhiên, đến năm 2012 các nghiên cứu khoa học cho thấy

12

không phải CAPB gây ra phản ứng dị ứng mà là hai tạp chất được tạo ra trong
quá trình sản xuất.
Hai

chất

gây

dị

ứng

đó

là

aminoamide

(AA)

and

3-

dimethylaminopropylamine (DMAPA). Trong nhiều nghiên cứu, khi mọi người
tiếp xúc với CAPB không chứa hai tạp chất này, họ không bị dị ứng. Các loại
Cocamidopropyl betaine cao hơn đã được tinh chế không chứa AA và DMAPA
và không gây dị ứng. Do đó, các nhà sản xuất giữ mức DMAPA và AA trong
CAPB ở mức thấp nhất, thậm chí khơng có, thơng qua q trình kiểm sốt sản
xuất và giám sát chất lượng liên tục.
Năm 1991, Hội đồng chuyên gia đánh giá thành phần mỹ phẩm CIR kết luận
rằng CAPB an toàn để sử dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm làm sạch ở mức độ
cho phép. Đối với các sản phẩm mỹ phẩm lưu lại trên da trong thời gian dài,
nồng độ của CAPB không được vượt quá 3%. [12]
2.8 Ứng dụng của Cocamidopropyl Betaine
2.8.1

Trong lĩnh vực mỹ phẩm
Cocamidopropyl Betaine là một nguyên liệu được sử dụng và gần như

không thể thiếu trong sản xuất mỹ phẩm. Cocamidopropyl betaine là một
hợp chất đa năng và có thể được sử dụng dưới nhiều dạng kết hợp khác
nhau để đạt được kết quả mong muốn. Nó là một trong những chất nhũ
hóa được ưa thích nhất do đặc tính làm đặc và tạo bọt đặc biệt của nó.
-

Cocamidopropyl Betaine có đặc tính làm đặc và cải thiện để tạo bọt

nên được dùng làm nguyên liệu phổ biến trong các sản phẩm như dầu
gội đầu, bọt tắm, đặc biệt phù hợp cho việc sử dụng để làm dầu gội cho
em bé, bồn tắm bọt tắm và các sản phẩm chăm sóc em bé.

-

Cocamidopropyl Betaine là một thành phần tuyệt vời được sử dụng
trong các cơng thức chăm sóc tóc và chăm sóc da lý tưởng, là một chất
điều hòa mềm tuyệt vời. Cocamidopropyl Betaine có thể làm sạch tế
bào chết trên da đầu và cơ thể. [13]

-

Nó cũng được sử dụng trong mỹ phẩm như một chất nhũ hóa và chất
làm đặc, và để giảm kích ứng mà các chất hoạt động bề mặt hoàn toàn
dạng ion sẽ gây ra.
13

Trên thị trường ngày nay, có rất nhiều sản phẩm phổ biến có chứa
Cocamidopropyl Betaine, điển hình như:

Hình 4: Sữa rửa mặt Kiehl's Ultra
Ngoài cocamidopropyl betaine, chất tẩy rửa này có rất nhiều thành
phần nhẹ nhàng, rất tốt để cung cấp độ ẩm trở lại cho làn da sạch sẽ của
bạn. Nó có squalane, dầu bơ và glycerin, tất cả đều sẽ mang lại cho làn da
của bạn cảm giác được ni dưỡng và mềm mại.

Hình 5: Sữa rửa mặt Glossier

14

Trong khi cocamidopropyl betaine loại bỏ bụi bẩn và dầu, chất tẩy rửa
này cũng chứa lên men nho và axit lactic và malic, tất cả đều là chất tẩy tế
bào chết hóa học nhẹ nhàng.

Hình 6: Sữa rửa mặt Exuviance
Sữa rửa mặt này khơng chỉ có kết cấu tạo bọt tuyệt vời mà cịn chứa
nhiều thành phần tốt. Nó có AHA và PHA, cũng như axit glycolic để kết
cấu da của bạn mềm mại và dẻo dai.

Hình 7: Sữa rửa mặt Charlotte Tilbury

15

Tinh chất làm sạch bằng than trong bộ đôi này có cocamidopropyl
betaine cùng với rất nhiều thành phần khác giúp làn da của bạn hấp thụ.
Kết hợp với dầu tẩy trang hoàn hảo để loại bỏ lớp trang điểm mắt cứng
đầu, bạn sẽ cảm thấy sạch sẽ và sảng khoái ngay lập tức. [9]
Ngoài các sản phẩm trên, cocamidopropyl betaine cịn tìm thấy ở các
sản phẩm tẩy trang trang điểm như mascara, tẩy trang mắt, kẻ mắt, chì kẻ
mày,…
Loại sản phẩm

Tỉ lệ %
0.2 – 6

Bôi lên da

Không để lại trên da

0.005 – 11

Khu vực mắt

0.005 – 3

Khử mùi (dưới cánh tay)

2

Dầu gội đầu

0.2 – 9

Thuốc nhuộm tóc

0.6 - 6

Móng tay

0.8

Niêm mạc

0.5 – 10

Sữa tắm

0.06 – 7

Sản phẩm cho em bé

2-6

Bảng 2: Các ứng dụng khác nhau của Cocamidopropyl Betaine trong lĩnh vực
mỹ phẩm [6]
2.8.2

Trong lĩnh vực tẩy rửa
Cocamidopropyl Betaine là một chất phụ gia được sử dụng trong

các sản phẩm giặt rửa và làm sạch, có tác dụng như là một chất làm
giảm đi sức căng bề mặt của một chất lỏng. Tỉ lệ sử dụng tùy thuộc vào
mức độ tạo bọt và làm sạch khác nhau, thông thường là 2-12% trong
bồn tắm dầu gội đầu và 1-2% trong mỹ phẩm.

16

Hình 8: Dầu gội đầu
Nếu như có hai chất lỏng khó hịa tan thì Cocamidopropyl Betaine
sẽ có thể làm tăng diện tích tiếp xúc của hai chất đó, giúp cho q trình
tẩy rửa được nhanh chóng và dễ dàng hơn do trong đó có chất làm ướt,
làm đặc, chất tạo bọt và tăng độ nhớt, chống tĩnh điện. [13]
Nó là một chất hoạt động bề mặt có độ bền trung bình cũng được
sử dụng trong các sản phẩm tắm như xà phịng rửa tay.

Hình 9: Xà phịng

Ngồi ra, Cocamidopropyl Betaine còn được dùng để sản xuất kem
đánh răng, kem cạo râu, sữa tắm, bọt tắm, dung dịch ngâm rửa kính áp
tròng, dung dịch vệ sinh phụ nữ,…

17

Hình 10: Kem đánh răng

Hình 11: Dung dịch ngâm rửa kính áp trịng

18

Loại sản

Trạng thái vật

Cocamidopropyl betaine (100% thành phần

phẩm

chất

hoạt chất) % khối lượng
Nhỏ nhất

Lớn nhất

Thông thường