Impact of polyelectrolyte‐surfactant interactions on the rheology and wet lubrication performance of conditioning shampoo

Autor: Jangelis Diaz, Samiul Amin, Adeline Maria Benhur
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: International Journal of Cosmetic Science. 43:246-253
ISSN: 1468-2494
0142-5463
DOI: 10.1111/ics.12689
Popis: The purpose of this study is to understand the impact of the cationic polymer merquat on the rheological behavior of the mixed surfactant system of sodium lauryl ether sulfate (SLES) and cocamidopropyl betaine (CapB) as well as the impact of varying formulation conditions on the wet lubrication performance of the SLES-CapB-Merquat system.Rotation mechanical Rheometry was used to study the rheological response of the SLES-CapB-Merquat systems. Frequency sweeps were conducted to analyze the rheological properties of the system at low frequency ranges and bulk viscosity of the system was studied at high shear rates at varying salt and polymer concentrations. Wet combing tests and hair friction tests were run on the Dia-stron MTT175 flexible miniature tensile tester in order to evaluate the conditioning effects of the different formulations.The SLES-CapB system on its own exhibits very little viscosity. The bulk rheology results show that the addition of Merquat enhances the viscosity and viscoelastic properties of the SLES-CapB-Merquat system indicating the presence of electrostatic interactions between the surfactant and polyelectrolyte. Addition of salt had a significant impact on the system's rheological response due to the charge screening effect of salt. Wet combing force data indicate that the charged polyelectrolyte binds to the hair substrate resulting in reduced combing force values after the product was applied. The addition of silicone oil to the formulation seemed to greatly enhance the conditioning effect of the formulation.The charge interactions between SLES, CapB and Merquat results in the formation of an integrated gel like network, thus building the viscosity of the system. Variation of parameters like polymer and salt concentration has the potential to modify the bulk rheological properties and consequently the wet lubrication properties of the system.Le but de cette étude est de comprendre l'impact du polymère cationique Merquat sur le comportement rhéologique du système de tensioactifs mixtes de sodium lauryl éther sulfate (SLES) et de cocamidopropyl bétaïne (CapB) ainsi que l'impact de diverses conditions de formulation sur la performance de lubrification en condition humide du système SLES-CapB-Merquat. MÉTHODES: La rhéométrie par rotation a été utilisée pour étudier la réponse rhéologique des systèmes SLES-CapB-Merquat. Des balayages de fréquence ont été effectués pour analyser les propriétés rhéologiques du système dans des gammes de basses fréquences et la viscosité en vrac du système a été étudiée à des taux de cisaillement élevés à des concentrations variables de sel et de polymère. Des tests de peignage humide et des tests de frottement capillaire ont été réalisés sur le testeur de traction miniature flexible Dia-stron MTT175 afin d'évaluer les effets de conditionnement des formulations différentes. RÉSULTATS: Le système SLES-CapB à lui seul présente très peu de viscosité. Les résultats de rhéologie de masse montrent que l'ajout de Merquat améliore la viscosité et les propriétés viscoélastiques du système SLES-CapB-Merquat indiquant la présence d'interactions électrostatiques entre le tensioactif et le polyélectrolyte. L’addition de sel a eu un impact significatif sur la réponse rhéologique du système en raison de l’effet de filtrage de charge du sel. Les données de force de peignage humide indiquent que le polyélectrolyte chargé se lie au substrat capillaire, ce qui réduit les valeurs de force de peignage après l'application du produit. L'ajout d'huile de silicone à la formulation a amélioré considérablement l'effet conditionneur de la formulation.Les interactions de charge entre SLES, CapB et Merquat aboutissent à la formation d'un réseau de type gel intégré, augmentant ainsi la viscosité du système. La variation de paramètres tels que la concentration de polymère et de sel a le potentiel de modifier les propriétés rhéologiques en vrac et par conséquent les propriétés de lubrification humide du système. MOTS CLÉS: Complexe polymère-tensioactif, rhéomètre rotatif, viscosité apparente, propriétés viscoélastiques, effet conditionneur, performances de lubrification par voie humide.Nous reconnaissons la contribution de Lubrizol pour nous avoir fourni SLES (SulfochemTM ES-1 Surfactant, 25,5%), CAPB (ChembetaineTM ACB Surfactant, 36%), Merquat (Merquat 7SPR Polymer, 9%) et huile de silicone (SilSense® DW-18 silicone, 100%). Les auteurs remercient Constantina Drakontis pour la traduction du résumé.
Databáze: OpenAIRE
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