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（1）名称：纳诺HA TM 酶切寡聚透明质酸钠（水解透明质酸钠Mw<10 kDa），熙敏修 TM 超活透明质酸（水解透明质酸钠Mw≤5 kDa）。
（2）成果负责人：华熙生物科技股份有限公司。
（3）技术成熟程度：产业化。
（4）知识产权状况：专利已授权（专利号：ZL 201210317032.5，ZL 201210497017.3）。
透明质酸（Hyaluronic Acid，HA），又名“玻璃酸”“玻尿酸”。透明质酸是存在于人体和动物组织中的一种由N-乙酰氨基葡萄糖（N-Acetylglu-cosamine，GlcNAc）和D-葡萄糖醛酸（D-Glucuronic acid，GlcUA）为结构单元的高分子黏多糖，广泛分布于人体的玻璃体、关节、脐带、皮肤等部位。透明质酸的市售形式一般为其钠盐，即透明质酸钠。透明质酸具有良好的保水性、润滑性、黏弹性、生物降解性及生物相容性等理化性能，在医药、化妆品及食品等领域的应用十分广泛。
根据分子量大小，透明质酸可分为大分子、中分子、小分子、寡聚透明质酸。透明质酸原料可通过动物组织提取法或微生物发酵法制备而成。动物组织提取法获得的透明质酸分子量一般为200~2000 kDa，而微生物发酵法可以获得分子量大于2000 kDa的透明质酸，也能够通过后期的化学降解技术或酶切技术获得分子量小于200 kDa的透明质酸。不同分子量使得不同的透明质酸分子具有不同的适用性。分子量较大的透明质酸，具有更强的支撑性、抗降性和黏弹性，常作为塑形填充材料应用于医疗美容中；分子量较小的透明质酸，能够穿透表皮实现皮肤深层吸收，常用于保湿类的护肤品中。
根据弗若斯特沙利文报告，在全球市场上，2016—2019年化妆品级透明质酸终端产品市场年均复合增长率已经达到4.9%；预计2024年透明质酸化妆品市场规模将增长至1015亿美元；2020—2024年透明质酸化妆品市场年均复合增长率将达到7%。与此同时，国内透明质酸化妆品终端市场相较国际市场增势更为明显。报告显示，2015—2019年我国透明质酸化妆品终端市场复合增长率达到了7.4%，2019年国内市场规模已达到620亿元人民币。此外，随着目前中国消费者对化妆品成分的认知不断增强，在理性、科学的消费趋势下，透明质酸作为讨论热度最高的护肤成分将在化妆品领域获得更广泛的认知度和接受度，预计2020—2024年国内透明质酸化妆品市场年均复合增长率将保持在7.8%的较高位置。
HA是由N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸双糖重复单位以糖苷键交替连接组成的大分子黏多糖，天然存在的HA根据来源不同，链长可达2000~25000个甚至更高的双糖单位数（双糖Mw约为400 Da），Mw范围是10 6 ~10 7 Da。
随着研究的深入，发现超小分子量HA（<10 kDa）与高分子量HA相比，表现出更多的生物活性，如促进新生血管形成、创伤修复和抗氧化等。但是，早期生产上使用的化学降解法（酸降解或碱降解）反应剧烈，容易褐变，单糖残基结构遭到破坏，影响了产品的纯度和质量，降低了生物活性。
2012年，华熙生物上市的酶切寡聚透明质酸钠掀起了透明质酸生产的第三次革命。酶切技术能够精准切割双糖单位间相连接的糖苷键，最大限度地保留了透明质酸钠双糖结构的完整性。经过系统研究和工艺放大，成功获得了高纯度超小分子透明质酸钠。该项技术已获得美国、欧盟、日本等多国（地区）专利，并获得中国专利金奖。
纳诺HA TM 酶切寡聚透明质酸钠（Mw<10 kDa）是采用酶切法生产的超小分子透明质酸钠，可透皮吸收，能够修复受损细胞，清除自由基，深层保湿，抗衰老。
熙敏修 TM 超活透明质酸（Mw≤5 kDa）凭借其显著的免疫调节能力和超高的抗氧化活性，以及抑制炎症因子释放、修复细胞损伤、舒缓肌肤、抵抗敏感等生物活性，在保湿、舒缓或修复类化妆品中被广泛使用。
纳诺HA TM 透皮吸收率高：1h时纳诺HA TM 的透皮吸收率达36.2%，8h时达60.7%，24h时高达69.5%。纳诺HA TM 可提高皮肤水分含量，与大分子HA配合使用，可协同增效，获得更好的保湿效果。熙敏修 TM 可有效清除紫外线诱导的活性氧自由基，减轻炎症反应。浓度为0.1%的熙敏修 TM 能将平均荧光强度降低66.7%，自由基清除率达到81%。
熙敏修 TM 可以显著减少UVB刺激引起的炎症因子TNF-α的释放，抑制率高达44%；0.125%的熙敏修 TM 可明显减少因SLS刺激引起的炎症因子IL-1α的释放，抑制率高达49%；0.4%的熙敏修 TM 可明显减少因LPS刺激引起的炎症因子IL-6的释放，抑制率高达70%。
熙敏修 TM 修复细胞损伤情况见图2.1：UVA照射后，L929成纤维细胞的增殖率下降到63%，加入熙敏修 TM 后，细胞增殖率显著提高，浓度为0.125%的熙敏修 TM 能将细胞增殖率提高到94%。
图2.1 熙敏修 TM 对成纤维细胞和表皮细胞的修复作用
注：∗∗表示 p <0.01。
熙敏修 TM 超活透明质酸和纳诺HA TM 酶切寡聚透明质酸钠作为超小分子量HA，具有修复细胞损伤、抑制炎症因子释放、深层保湿、抗衰等功效，适合添加在各种舒缓、抗衰、保湿等个人护理品中，如精华、膏霜、面膜、凝胶、洗面奶、头皮护理品等，为天然高效修护和抗衰领域的产品开发提供了更多成分选择。
（1）名称：海藻酸钠（Sodium alginate），即（C 6 H 7 O 6 Na） n 。
（2）成果负责人：青岛明月海藻集团。
（3）技术成熟程度：产业化。
（4）知识产权状况：在化妆品领域，与海藻酸钠相关的专利有90多项，相关期刊论文100多篇，相关科技成果10多项。
海洋资源在美容护肤产品中的应用有很长的历史。独特的低温、高压、弱光的生长环境使海洋蕴生出大量结构新颖、性能优良、种类繁多的生物活性物质，其中很多在陆地生物资源中很难被发现。这些纯天然化合物可以为美容护肤产品提供优良的理化性能和润肤、保湿、抗氧化、防晒等生物活性，具有很高的应用价值。目前，海洋资源护肤产品的全球市场价值约占全球化妆品市场的15%。作为一种从海藻植物中提取的天然高分子材料，海藻酸钠在化妆品领域正得到越来越多的关注。例如，在护肤品行业，海藻酸钠因其增稠性和凝胶性可用于膏霜类产品。在洗涤用品中，海藻酸钠可应用于洁面乳、沐浴露、洗发水等产品中。在口腔清洁用品中，海藻酸钠常被用作黏结赋形剂在牙膏中应用。另外，海藻酸钠具有凝胶性，可以制备固体空气清新剂。
海藻酸钠为白色或淡黄色粉末，几乎无臭无味。海藻酸钠溶于水，不溶于乙醇、乙醛、氯仿（三氯甲烷）等有机溶剂。海藻酸钠溶于水后呈黏稠状液体，其1%水溶液pH值为6~8，当pH值为6~9时黏性稳定，当加热至80℃以上时则黏性降低。海藻酸钠具有保湿、美白、吸附重金属等功效。
海藻酸钠的保湿机理主要在于海藻酸钠富含羟基和羧基，可与水分子形成分子间氢键从而结合大量水分，同时糖链间交织成网，分子内氢键牢固，形成亲水性空隙，起到较强的保水作用。另外，海藻酸钠具有良好的成膜特性，可在皮肤上形成薄膜，防止水分蒸发。研究人员比较了魔芋葡甘聚糖、羧甲基纤维素钠、壳聚糖、海藻酸钠和常用保湿剂甘油的保湿性，结果表明，海藻酸钠保湿性优于甘油和羧甲基纤维素钠（见图2.2）。
图2.2 海藻酸钠与其他保湿剂的保湿率
海藻酸钠的防晒美白功效是通过抑制酪氨酸酶活性，减少黑色素生成实现的。学者研究发现，海藻酸钠在试验体系和黑色素细胞内都能与酪氨酸酶相互作用，通过改变酪氨酸酶氨基酸残基的疏水性环境抑制其活性，并减少黑色素的生成（见图2.3）。
图2.3 海藻酸钠分别对体系中（a）和黑色素细胞内（b）酪氨酸酶活性的抑制
彩妆、电子辐射、空气中的PM2.5都会使脸部附着大量的重金属离子。重金属并不能被人体代谢吸收，时间长了就会破坏细胞结构，使皮肤暗黄、毛孔粗大并且会加速衰老，所以去除重金属尤为重要。研究发现，海藻酸钠分子中含有大量游离的羧基，能够与金属离子发生反应，对汞、铜、镉等重金属离子具有一定的吸附能力，可作为吸附重金属的吸附剂。海藻酸钠在化妆品中的应用主要有两个方面：一是将海藻酸钠复配到面膜粉中，发挥其成膜剂和吸附重金属的功效；二是将海藻酸钠制成海藻纤维面膜布，以面膜布的形式吸附面部的重金属。
海藻酸钠具有良好的增稠性、成膜性和凝胶性，并且具有高度的安全性和配伍性，对人体及皮肤无毒、无刺激，与水、甘油等有一定的亲和力，并在一定的用量范围内能保持黏度不变，可以广泛用于各种护肤剂、整发剂、防汗剂、洗涤剂、牙膏、面膜等化妆品的加工与生产中。
（1）名称：甘露醇（Mannitol）。
（2）成果负责人：青岛明月海藻集团。
（3）技术成熟程度：产业化。
（4）知识产权状况：在化妆品领域，与甘露醇相关的科技成果有10多项，相关专利30多项，相关期刊论文40多篇。
甘露醇是一种六碳线性多元醇，为白色粉末结晶，其分子量是182.17，天然存在于许多植物中，如海藻、南瓜、蘑菇、芹菜等；同时，许多微生物体内也可生成甘露醇。甘露醇具有许多特性，可以被广泛应用于食品、医药、化妆品等行业，因此具有较大的商业价值。根据中国产业信息网发布的《2016—2022年中国甘露醇行业分析及未来前景预测报告》，目前世界甘露醇年产量约为17000t，年总需求量为20000~25000t，缺口为3000~8000t，中国年生产能力约为5000t，国内需求量约为3000t，主要用于医药方面，但随着甘露醇应用领域的不断拓宽，未来几年，甘露醇的需求量依然会有较大的增长，发展前景很乐观。
甘露醇是以海带为原料提取的一种功能性甜味剂，呈白色针状或粉状，易溶于水，其水溶液是无色、无臭、澄清的，甜度是蔗糖的70%。甘露醇具有低糖、低热值、入口清凉等特点，对酸、热有较高的稳定性，不容易发生美拉德反应，不会引起人体血糖的明显波动。虽然甘露醇可以从海带中直接提取，但是容易受到海带产量限制及提取能耗的影响，因此这种技术已被逐渐淘汰。目前，甘露醇的主要制备方法是以天然葡萄糖为原料，经过化学合成法制备，获得的甘露醇品质与天然提取法无异，且纯度、安全系数更高。
甘露醇在化妆品中可以充当油质原料作为产品的基质使用。另外，由于羟基比较多，可以与水以氢键的形式结合，有一定的锁水保湿功效。甘露醇在化妆品中风险系数低，安全，可以放心使用，对孕妇一般没有影响。
过氧亚硝基阴离子是超氧自由基和亚硝基离子的结合，也是一种与体内常见色素沉着相关的自由基，甘露醇对它有消除作用，有利于皮肤的调理和抗衰，对皮肤过敏也有一定程度的抑制作用。另外，甘露醇还可以抑制皮肤的光损伤和光老化。
甘露醇作为与木糖醇齐名的无糖甜味剂，已被广泛应用于各个领域。例如，在医药领域，作为利尿剂、药片赋形剂。以甘露醇为主要成分的甘露醇注射液是临床上抢救脑部疾患的一种常用降压药。在食品领域，甘露醇作为目前市面上六元糖醇产品中唯一不易吸潮的一个品种，可作为口香糖、糕点的防粘粉及低糖食品的甜味剂。在工业上，甘露醇可用于塑料行业，制松香酸酯及人造甘油树脂、炸药、雷管（硝化甘露醇）等。在化妆品中，甘露醇多用作保湿剂。
（1）名称：山梨糖醇（Sorbitol），即1，2，3，4，5，6-己六醇。
（2）成果负责人：青岛明月海藻集团。
（3）技术成熟程度：产业化。
（4）知识产权状况：在化妆品领域，与山梨糖醇相关的专利有90多项，相关论文30多篇，相关图书20多本。
多年来，法国和美国等国家把山梨糖醇作为保湿剂应用于化妆品中。虽然目前我国山梨糖醇产量不大，但是部分地区使用廉价的特产木薯来生产山梨糖醇，既节约了粮食，又降低了成本。所以，在我国推广山梨糖醇代替甘油作为化妆品中的保湿剂，既可节约外汇、降低成本，又可缓和甘油供需紧张的矛盾。另外，固体山梨糖醇在保湿性能上优于甘油，并且在包装、储存、运输和使用上比甘油更有优势。
山梨糖醇是一种多元醇，即1，2，3，4，5，6-己六醇，又叫“六羟基醇”或“山梨醇”，是一种白色粉末或结晶性粉末，可燃，无臭，略有清凉甜味，具有吸湿性质。山梨糖醇在牙膏行业中可作为水分控制剂和防冻剂，其加入量为15%~20%，保湿效果比甘油更稳定。在较低湿度下，山梨糖醇失水较甘油少，吸收水分也较甘油少。在相同浓度下，山梨糖醇黏度高于甘油，目前牙膏行业中已普遍采用山梨糖醇取代甘油，如上海联合利华、广州宝洁、扬州高露洁和三笑、重庆牙膏厂及天津牙膏厂等。山梨糖醇在牙膏行业的年需求量在30万t以上。山梨糖醇在化妆品中也可用作保湿剂，并可有效增强乳化剂的伸展性和润湿性。
近年来，我国山梨糖醇的生产技术、装备水平大幅度提高，山梨糖醇生产的各项消耗指标都大幅度下降。由于高压进料技术与氢气循环技术的采用，70%山梨糖醇氢气的消耗已降至90m 3 以下；在三相催化剂普遍应用后，山梨糖醇催化剂的消耗也从以前的2.0~2.5kg/t降低到1.0kg/t；折镍消耗有的下降至0.4kg/t以下。吸附制氢装置已全面取代电解法制氢，12MPa甚至更高压力的磁力搅拌加氢釜的使用、高压进料系统、模拟流动床、连续离子交换系统、薄板换热多效蒸发器、先进的压榨压滤机、旋转磁力分离器、薄片叶滤机、连续结晶装置以及生产全过程计算机控制的应用，标志着我国山梨糖醇行业技术装备已接近国际先进水平。生产技术装备水平的提升，使我国山梨糖醇质量达到了国际先进水平。
山梨糖醇作为润湿剂、食品添加剂、化学稳定剂、表面活性剂等，在印刷、塑料皮革、烟草、化工、食品、牙膏、日化等行业用途很广。尤其是在我国甘油缺口较大的环境条件下，山梨糖醇解了燃眉之急，并产生了良好的质量效益和经济效益。
（1）名称：烷基糖苷（Alkyl Polyglucosid，APG）。
（2）成果负责人：扬州晨化新材料股份有限公司。
（3）技术成熟程度：产业化。
（4）知识产权状况：发明专利，包括ZL 200810168290.5（一种APG的制备方法）、ZL 201110130391.5（制备十八烷基葡萄糖苷的方法）、ZL 201110130387.9（制备棕榈烷基葡萄糖苷的方法）、ZL 201110130401.5（制备十四烷基葡萄糖苷的方法）、ZL 201110130402.X（制备癸烷基葡萄糖苷的方法）、ZL 201110130408.7（制备月桂烷基葡萄糖苷的方法）、ZL 201110130404.9（制备辛烷基葡萄糖苷的方法）、ZL 202022309180.5（一种烷基糖苷泡沫产生装置）、ZL 201420196682.3（一种提高烷基糖苷过滤速度的过滤装置）、ZL 202021916689.X（一种烷基糖苷废气处理装置）。
被称为“美丽经济”的中国化妆品市场，经过20多年的迅猛发展，现今已取得了前所未有的成就。近年来，随着高新技术的发展和其广泛应用，新型化妆品原料替代一些副作用大而且有害的合成化学品成为一种必然趋势。
2010年香港地区《壹周刊》报道了某品牌洗发液含“二噁烷”，引发了消费者对中国日化产品安全性的普遍关注，“产品的安全性”成为各企业面临的首要问题。近年来，国家及日化行业都在大力推进日化产品的安全性和环保性，颁布了《环境标志产品技术要求家用洗涤剂》（HJ 458—2009）、国家标准GB/T 19630.1—2005至GB/T 19630.4—2005《有机产品》、《有机产品认证管理办法》等，“原料的安全性”成为各企业面临的关键问题。在我国经济结构调整、产业升级、建立创新型国家大背景下，要想实现日化产业从大到强的目标，必须满足人们对安全、健康、环保等更高层次的需求，这就是中国日化行业发展方向——“新日化”。“新日化”是一个从原辅材料选择到使用后与环境友好相容的全新概念，绿色表面活性剂APG是“新日化”产品最理想的原料，成为顺应“新日化”方向的最佳选择之一。
在欧美等发达国家，烷基糖苷在化妆品领域的应用已有30多年的历史，但受限于其生产工艺导致的产能低和成本高，市场推广及应用较为缓慢，而随着高端技术的引入，生产工艺不断优化，未来烷基糖苷市场将进一步扩张。在全球范围内，烷基糖苷市场主要集中在北美、欧洲等地区。2021年，全球烷基糖苷市场规模在3.18亿美元左右，我国的烷基糖苷行业规模在10.85亿元人民币左右。随着“颜值经济”的崛起，烷基糖苷市场将保持高速增长态势，预计2022—2027年，全球烷基糖苷市场规模将以2.2%的年均复合增长率增长，我国的烷基糖苷市场规模增速将达到20%。
APG是20世纪90年代发展起来的不使用石油衍生产品原料的新一代非离子表面活性剂，由天然脂肪醇和葡萄糖在酸性催化剂作用下合成得到。它是温和、无毒、可生物降解的非离子表面活性剂，具有十分优异的润湿性和配伍性，对人体的刺激性较小。同时，它还具有优良的表面活性和发泡能力，去污力强，配伍性能极佳，有良好的协同效应。而且APG有很强的溶解能力，在水及高浓度的酸、碱、盐溶液中溶解度较高，无浊点和凝胶现象。APG可作为主活性物广泛应用于洗涤、乳化、增溶、保湿等功能制品中，在家居清洁和个人洗护产品中具有广阔的应用前景，是目前世界上唯一可被称为“无毒级的表面活性剂”品种。
该原料创新性地采用相转移催化醇糖反应技术——一步法合成工艺，实现底物的高效转化及产品质量的有效控制；采用共沸蒸馏技术脱除醇糖反应后物料中的脂肪醇，解决了残留醇回收利用的技术难题；采用缚酸技术，条件温和、效率高，副产物为产品脱色时的稳定剂；采用连续高效外循环静态混合搅拌釜式反应器，解决了半缩醛反应过程中固—液快速混合及强化传质速率问题；最终建立了规模化生产线，实现了产业化生产。整个生产过程成本低，生产效率高，产品质量高，无排放污染，设备能耗低，符合当前绿色化妆品以及碳中和的发展趋势。
烷基糖苷表面张力低，泡沫性能随疏水碳链长度不同而有所差异。APG0810表面张力低，临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration，CMC）较大，润湿性好，耐碱性强。APG1214的CMC较小，泡沫稳定性好，在体系中可以形成棒状胶束，有助于提高配方黏度。APG0814则结合了两者的优点，具有更好的通用性，如表2.1所示。烷基糖苷作为一种非离子表面活性剂，可与任何类型表面活性剂复配，而且具有一定的协同效应。例如，烷基糖苷与十二烷基硫酸钠（K12）复配，泡沫性能具有协同效应。
表2.1 烷基糖苷产品性能
APG具有高表面活性、良好的生态安全性和相容性，可广泛应用于化妆品、个人护理和清洁用品、家居清洁用品以及工业、公用工程清洁领域；还可应用于食品乳化剂、农药助剂和增效剂、纺织助剂及油田用助剂等领域。C 8 ~C 14 系列的APG产品，表面张力低、去污效果好，泡沫丰富细腻，可与任何类型表面活性剂复配，协同效应明显；产品易于稀释，无浊点、无凝胶现象，使用方便；可作为洗发香波、沐浴露、洗面奶、洗衣液、洗手液、餐具洗涤剂、蔬菜水果清洗剂等产品的主要原料。
（1）名称：载体型糖苷硅氧烷弹性体凝胶（INCI）。
（2）成果负责人：广州标美药用辅料有限公司。
（3）技术成熟程度：产业化。
（4）知识产权状况：无。
化妆品已成为现代人不可缺少的日用品，其使用人群日益扩大。在过去几年，随着个人护理行业需求的增加，全球有机硅弹性体市场经历了实质性的增长。据大视角研究公司2017年2月8日发布的报告，全球有机硅弹性体的需求2015年为1060t，预计从2016年到2025年将以5.6%的年均复合增长率增长，全球有机硅弹性体市场预计2025年将达到140.7亿美元。与此同时，化妆品市场法律法规日趋完善，环保型产品在市场上备受青睐，消费者对单一原料赋予配方多种益处或单一配方赋予皮肤多种益处的需求越来越多，对于安全、绿色的诉求也日趋强烈。
载体型糖苷硅氧烷弹性体凝胶——葡萄糖苷改性的有机硅弹性体凝胶的诞生，满足了市场对绿色天然化妆品的需求，取代了现有以聚醚为基础的自乳化弹性体或复配弹性体体系，更环保、更绿色。
载体型糖苷硅氧烷弹性体凝胶，是环五聚二甲基硅氧烷、辛基聚二甲基硅氧烷乙氧基葡糖苷、聚二甲基硅氧烷交联聚合物，是使用环五聚二甲基硅氧烷溶胀的葡萄糖苷改性的有机硅弹性体凝胶，糖苷硅氧烷弹性体凝胶分子结构见图2.4。其通过在硅油链段上引入葡糖苷基团，再制备成交联聚合物后溶胀所得。在有机硅弹性体上接枝葡糖苷基团，除了给予该弹性体凝胶更丰富的产品性能外，更重要的是为弹性体带来了绿色天然的组分。从天然动植物中提取的多糖，有与皮肤亲和性好、无毒副作用等特性，能参与人体的新陈代谢，其生物和环境安全性更高。采用天然来源的糖代替聚醚对有机硅氧烷进行改性符合绿色发展的趋势，可以避免目前主流聚醚及聚醚有机硅氧烷等成分伴随的有毒物质二噁英的危害风险，符合日用化妆品对天然、营养、安全、无刺激性等需求。
图2.4 糖苷硅氧烷弹性体凝胶分子结构
该载体型糖苷硅氧烷弹性体凝胶，除了具备一般弹性体的特性和作用，如外观透明、增稠、肤感调节等，还具备优异的自乳化功能，可冷配且具有保湿、调理性能，属于多重功能弹性体凝胶。
增稠油相：可增稠配方中大部分常用的非硅油脂，在产品使用过程中可把大量的油脂吸收到基底内，特别适用于止汗剂。
改善肤感：均匀地涂抹在皮肤表面，带来柔滑、清爽的触感，待油脂载体挥发后，在皮肤表面形成一层细腻、持久、滑爽的透气薄膜。
自乳化作用：可在配方中作为主乳化剂或助乳化原料使用，根据配方需要调配成肤感清爽的油包水乳液，适用于具有保湿功效的化妆品，常见的如出水霜（见图2.5）等。
图2.5 显微镜下的出水霜形态
保湿效果：糖苷分子上羟基的存在为该原料赋予了保湿的效果，符合目前从天然物质中获取具有营养和保湿双重性能的天然优良保湿剂的发展趋势。
护发调理：柔滑的高分子量硅氧烷交联聚合物，提供疏水保护膜，可用于液体发用凝胶，提供增稠、卷曲保持和调理的性能。
载体型糖苷硅氧烷弹性体凝胶是含有天然成分改性的有机硅弹性体凝胶，具有自乳化、保湿、肤感调节、增稠等功效，可应用于面膜、出水霜、精华素、止汗剂、头发护理、粉底液等个人护理产品中，具有广阔的市场应用前景。
（1）名称：有机硅树脂成膜剂。
（2）成果负责人：广州标美药用辅料有限公司；广东标美硅氟新材料有限公司。
（3）技术成熟程度：产业化。
（4）知识产权状况：专利已授权（专利号：ZL 201610266019.X，ZL 201710423023.7，US16/096700，EP16900242.5）。
有机硅树脂（有机聚硅氧烷树脂）是一类新型的、高度交联的有机聚硅氧烷，由Si-O-Si主链和连接在硅原子上的有机取代基组成，交联结构呈笼状、树枝状、支链状或梯状形态，可制备成透明液体或粉末状固体。有机聚硅氧烷树脂的典型结构见图2.6。
图2.6 有机聚硅氧烷树脂的典型结构
有机硅树脂因其特殊的结构，具有极宽温度范围的柔韧性、疏水性、成膜性、黏结性等特点，广泛应用于个人护理、医用辅料等领域，对下游相关产业的发展具有重要且不可替代的作用。中国、欧盟、美国等是硅树脂消费大国（区），中国与全球相关产业发展对优质硅树脂的需求十分迫切。“十三五”时期，硅树脂年需求量突破10万吨，国内外市场对高质量的硅树脂成膜剂产品（MQ硅树脂、乙烯基MQ硅树脂、苯基硅树脂等）的需求十分迫切。
近年来，有机硅国际巨头企业（陶熙、瓦克等）在不断加大对有机硅树脂技术的研究，提高硅树脂产品的制备工艺技术和应用技术水平，拓展硅树脂的应用范围，具有高附加值的有机硅树脂产品大部分被国外巨头公司所垄断。国内有机硅树脂技术提升相对较慢，合成技术存在明显缺陷，生产过程中使用大量甲苯类溶剂并产生大量废水、废酸等环保问题有待解决。有机硅材料是国家鼓励发展的新型材料，属于国家重点支持的高新技术领域。有机硅行业“十四五”发展规划指出，我国硅树脂生产技术落后、产品质量不稳定，要加大硅树脂发展力度，重点发展无溶剂型有机硅树脂合成等关键技术，致力于无溶剂型有机硅树脂、功能型环保有机硅树脂材料生产。
MQ硅树脂是一种双层结构紧密球状体，即球芯部分为Si-O键连接密度较高及聚合度为15~50的笼状SiO 2 ，该结构是由硅酸酯中的Q链节所提供，球壳一部分被密度较小的R 3 SiO 0.5 层或Si-OH所包围，其中Si-OH含量体现了硅酸钠或硅酸酯水解后缩合的程度。MQ硅树脂合成的传统技术路线是先把硅酸酯或硅酸钠转化为硅醇，再将硅醇进一步缩合形成笼状[SiO 2 ] n ，笼状[SiO 2 ] n 表面Si-OH键与R 3 SiO 0.5 封端形成球壳，但仍有少量Si-OH键残留。
目前，国内外合成有机硅树脂成膜剂的方法主要有以下三种：氯硅烷水解法、硅酸钠（Sol-Gel）法、硅酸酯水解缩聚法。这三种生产方法采用了共水解缩合路线，需要酸水解、碱缩合、中和、干燥、过滤、硅树脂成型等工序，步骤繁多，生产效率低下，能耗大，产生的大量废酸水和废醇极易污染环境；生产工艺上采用苯、甲苯等有机溶剂，危害生产人员健康，且苯类溶剂具有毒性，使产品无法应用于个人护理品、医药领域；水解过程容易凝胶化，影响硅树脂成品质量，批次差异性大，分子量分布不稳定，功能改性较难。上述硅树脂制备合成技术存在明显缺陷，这些环保问题和工艺缺陷都是当前硅树脂行业未能解决的共同弊端。
标美公司采用的新技术路线完全有别于传统水解缩合法工艺，合成MQ硅树脂是以硅酸酯为主要原材料，采用工艺简便的酯交换反应制备MQ硅树脂。通过调节影响因子、工艺配方参数等合成一种高分子量、低挥发性、成膜性能良好的MQ硅树脂，其技术路线如图2.7所示。
图2.7 MQ硅树脂合成的新技术路线
该技术路线采用了一种世界首创的硅树脂绿色合成关键技术，具有以下创新点。第一，新技术采用工艺简便的酯交换反应制备MQ硅树脂，即以硅酸酯为主要原材料，添加促进剂促进硅酸酯的酯交换反应，通过水和乙酸乙酯两者均原位生成的反应机制，实现均相反应，合成一种高分子量、低挥发性、成膜性能良好的MQ硅树脂。第二，新技术打破了长期以来困扰硅树脂生产行业的技术瓶颈，克服了国内外传统技术长期固有的环境污染——产生大量废酸水和废醇，使用有机溶剂（苯、甲苯、二甲苯等）会危害操作人员的身体健康，环保控制不到位易污染外部环境，解决了能耗高、收率低、生产周期长、树脂质量不稳定、生产过程中容易产生凝胶和白色沉淀等种种弊端。第三，新技术方法具有环境污染小、能耗低、收率高、生产周期短、操作简便、硅树脂分子量可调控且无凝胶化、产品质量稳定性好等优点。
有机硅树脂成膜剂具有良好的疏水性、成膜性和保湿性。在化妆品中，它们可以提高疏水性、抗皮脂性以及耐磨性，使彩妆类产品或其他制品的妆容更持久，能在皮肤上形成连续均一柔韧膜的聚合物，通过形成长效的第二层皮肤来满足消费者的不同需求，打造干净持久妆容，尤其适用于追求不晕妆、不脱妆、不沾衣物配方。有机硅树脂可广泛应用于防晒霜、粉底液、眼线液、妆前乳、隔离霜、防晒产品、彩妆和护发产品等化妆品中，具有广阔的市场应用前景。