Wprowadzenie

Własności reologiczne wyrobów kosmetycznych mają bezpośredni wpływ zarówno na praktyczną przydatność danego wyrobu jak również wpływają na decyzję konsumenta o dokonaniu zakupu. Zwykle gęsty, bogaty” w składniki system wyrobu kosmetycznego zwiększa w oczach nabywcy jego atrakcyjność. Postać fizyczna produktu kosmetycznego może być zmieniana od mniej lub bardziej lepkiej cieczy, emulsji, przezroczystego lub nieprzezroczystego żelu, do postaci miękkiego albo twardego ciała stałego. Wszystkie te cechy fizyczne mogą być zmieniane przez dodatek różnych modyfikatorów reologicznych. Omówiono podstawowe własności syntetycznych modyfikatorów reologicznych rozpuszczalnych w wodzie - takich jak poli(akrylowy kwas) PAA, poliakry-lamid PAAm, poli(tlenek etylenu) PEO, poli(tlenek propylenu) PPO, poliwinylopirolidon PVP, polialkohol winylowy) PVAIc oraz modyfikatorów nierozpuszczalnych w wodzie jak polisiloksany PSi, kopolimery butadienowo-styrenowe SBS. Szczególny nacisk położono na różnice w budowie modyfikatorów reologicznych pochodzenia naturalnego i syntetycznego. Wyjaśniono znaczenie takich pojęć jak średnia liczbowa masa cząsteczkowa Mn, średnia wagowa masa cząsteczkowa Mw, stopień polidyspersji, wymiar kłębka polimerowego w roztworze, polimery liniowe, rozgałęzione, budowa kopolimerów, terpolimerów, „polimerów na zamówienie” (tailormade polymers) posiadających ściśle zaprojektowane własności.

Modyfikatory reologiczne

Jeżeli warstwa cieczy zostanie poddana działaniu naprężenia ścinającego τ [Pa] i w wyniku tego poszczególne warstewki cieczy zaczną się przemieszczać z pewną szybkością (szybkością ścinania) χ[1/s] i obie te wielkości są do siebie wprost proporcjonalne, to mówimy, że dana ciecz spełnia prawo Newtona i współczynnikiem proporcjonalności jest η lepkość [Pas].

W układach kosmetycznych rzadko mamy do czynienia z cieczami newtonowskimi. Zwykle wraz ze wzrostem szybkości ścinania y obserwujemy znacznie mniejszy wzrost lepkości η i mówimy wtedy o cieczach plastycznych lub pseudoplastycznych. Z kolei w przypadku cieczy o charakterze dylatacyjnym obserwuje się przeciwne zjawisko – w miarę wzrostu szybkości ścinania następuje bardzo gwałtowny wzrost lepkości η. W układach rzeczywistych lepkość η zależy nie tylko od wartości naprężenia ścinającego τ, szybkości ścinania γ, ale też od czasu prowadzenia doświadczenia, temperatury, stężenia i rodzaju dodanego modyfikatora reologicznego, wartości pH, obecności jonów. Wynika stąd duże praktyczne znaczenie wszelkiego rodzaju modyfikatorów reologicznych oraz wyjaśnienie mechanizmu ich działania.

Stosowane są modyfikatory reologiczne pochodzenia naturalnego, modyfikowane naturalne i modyfikatory syntetyczne. Poniżej omówione zostały podstawowe własności syntetycznych modyfikatorów reologicznych.

Modyfikatory syntetyczne w porównaniu do modyfikatorów pochodzenia naturalnego charakteryzują się kilkoma istotnymi cechami. Po pierwsze są w miarę łatwo dostępne, ich skład ilościowy i jakościowy jest stały, nie zmienia się jak to ma miejsce w przypadku modyfikatorów pochodzenia naturalnego wraz z każdą dostawą lub szarżą. Istotną zaletą syntetycznych modyfikatorów jest fakt, że mogą posiadać własności ściśle zaprogramowane, zgodnie z oczekiwaniami zamawiającego. Jest to często niemożliwe w przypadku modyfikatorów pochodzenia naturalnego. Modyfikatory syntetyczne mogą być stosowane w szerszym zakresie wartości pH, składu (szczególnie elektrolitów) stosowanego układu. Ale oczywiście posiadają też kilka wad, wynikających bezpośrednio ze sposobu ich otrzymywania.

Podstawowe własności syntetycznych modyfikatorów reologicznych

Chemia i fizyka syntetycznych związków wielkocząsteczkowych jest stosunkowo „młodą” dziedziną wiedzy, nie przekraczającą jeszcze 100 lat. Ale i tak trudno w krótkim tekście zawrzeć podstawowe dane o syntetycznych polimerach – modyfikatorach reologicznych. Więcej informacji można znaleźć w podstawowej literaturze [1-4]. Porównując modyfikatory reologiczne czy też ogólnie naturalne i syntetyczne związki wielkocząsteczkowe należy zwrócić uwagę na podstawową różnice w ich budowie [5]. Syntetyczne polimery powstają w procesie polimeryzacji z połączenia szeregu cząsteczek wyjściowego monomeru M. W procesie polimeryzacji stopniowej lub kondensacyjnej cząsteczki M łączą się w dimery, potem w trimery, tetramery. Może towarzyszyć temu procesowi wydzielanie się niewielkich substancji takich jak woda, chlorek sodowy, chlorowodór. W procesie polimeryzacji łańcuchowej cząsteczki monomeru M przyłączają się do aktywnego centrum. Jeżeli tym centrum jest wolny rodnik to mówimy o polimeryzacji wolnorodnikowej. Jeżeli tym aktywnym centrum jest anion lub kation to mówimy odpowiednio o polimeryzacji jonowej anionowej lub kationowej. Większość związków wielkocząsteczkowych stosowanych praktycznie powstaje w procesie wolnorodnikowym i powstaje wtedy łańcuch polimerowy MMMM.... zbudowany z wielu połączonych ze sobą merów. Liczba połączonych merów zwana jest stopniem polimeryzacji DP (Polymerization Degree) i jest istotnym parametrem charakteryzującym otrzymany polimer (modyfikator reologiczny). Stosowane metody polimeryzacji przedstawiono na Rys. 1 [4] a budowę otrzymanych cząsteczek przedstawiono na rys. 2.

Rysunek 1. Podstawowe sposoby otrzymywania związków wielkocząsteczkowych

Rysunek 2. Proste i rozgałęzione  łańcuchy polimerowe o różnym stopniu polimeryzacji DP

Jak łatwo zauważyć, mogą powstać związki zbudowane z niewielu merów (oligomery; telomery) lub cząsteczki o dłuższym łańcuchu – prostym lub nawet rozgałęzionym albo cząsteczki usieciowane, tworzące trójwymiarową sieć (żele). Otrzymany syntetyczny polimer zbudowany jest z mieszaniny związków o niewielkim stopniu polimeryzacji DP oraz ze związków o znacznie większej wartości DP jak również z frakcji żelowej. Inaczej jest w przypadku związków pochodzenia naturalnego. Naturalne związki wielkocząsteczkowe, zbudowane czasem z setek tysięcy merów w znakomitej większości zbudowane są z cząsteczek o tej samej długości. A zatem pojawia się potrzeba jakiegoś sposobu scharakteryzowania tej różnicy – rozrzutu wielkości stopnia polimeryzacji dla substancji pochodzenia naturalnego jak również syntetycznego. Stosowane jest w tym celu pojęcie stopnia polidyspersji definiowane jako Mw/Mn. Gdzie Mn jest to liczbowo średnia masa cząsteczkowa a Mw jest to wagowo średnia masa cząsteczkowa. Omówione wartości Mn i Mw zdefiniowano w zależności od Ni – liczby łańcuchów o danym stopniu polimeryzacji i danej masie cząsteczkowej Mi równej iloczynowi stopnia polimeryzacji i masy pojedynczego meru.

Czasem łatwiej jest wyznaczyć tak zwaną lepkościową masę cząsteczkową Mη i wtedy te trzy wymienione wielkości związane są następującą zależnością:

Dla modyfikatorów reologicznych stopień polidyspersji wynosi około 1 – 1.1. Można tylko z pokorą pochylić głowę przed Naturą, gdy syntetyzuje olbrzymie cząsteczki o masie cząsteczkowej rzędu miliona i stopniu polidyspersji równym 1.0. W przypadku polimerów pochodzenia syntetycznego, a w szczególności polimerów otrzymanych w procesach wolnorodnikowych stopień polidyspersji przekracza kilka – kilkanaście. W ostatnich latach prowadzone są intensywne prace nad procesami wolnorodnikowymi prowadzącymi do otrzymania polimerów o niewielkich masach cząsteczkowych ale i o stopniu polidyspersji niewiele przekraczającym 1 [6]. Opracowywane procesy Atom Transfer Radical Polyme-rization ATRP; Controlled Radical Polymerization pozwalają mieć nadzieję, że już wkrótce uda się otrzymać syntetyczne modyfikatory reologiczne o budowie zbliżonej do substancji pochodzenia naturalnego.

Drugą wielkością charakterystyczną dla modyfikatora reologicznego jest wielkość kłębka, jaki dany związek tworzy w roztworze (R - średni promień kłębka polimerowego; N – stopień polimeryzacji łańcucha polimerowego).
 

Jest to bardzo istotne, gdyż lepkość roztworu w porównaniu do lepkości rozpuszczalnika związana jest prostą zależnością Einsteina zawierającą składnik Φc – ułamek objętościowy substancji rozpuszczonej w danym rozpuszczalniku. Jeżeli objętość kłębka polimerowego w roztworze rośnie, to gwałtownie rośnie też lepkość roztworu.

Jest to szczególnie istotne dla polielektrolitów, w których wzrost objętości kłębka polimerowego w wyniku reakcji zobojętniania (i powstania jonów o tych samych znakach, odpychających się i zwiększających w ten sposób objętość kłębka polimerowego).

Trzecim istotnym parametrem wpływającym na własności syntetycznego modyfikatora reologicznego jest jego skład. Rzadko mamy do czynienia z łańcuchem zbudowanym z jednego monomeru. Tak jak czysta celuloza jest zbudowana z powtarzających się cząsteczek D-glukopiranozy to przecież każdy bez trudu wymieni szereg gatunków różnego drewna o tak zróżnicowanych własnościach jak np. twarda akacja, miękka sosna czy trwały mahoń. Wynika to z faktu, że w budowie głównego składnika celulozy – D-glukopiranozy pojawiają się inne cukry, inny jest też sposób ich połączenia. W przypadku polimerów syntetycznych podobną sytuację możemy otrzymać w wyniku połączenia różnych monomerów A i B, terpolimerów. Możliwe struktury kopolimerów przedstawiono na Rys. 3.

Rysunek 3. Podstawowe struktury polimerowe zbudowane z merów A i B

Wynika stąd podstawowa zaleta syntetycznych modyfikatorów Reologicznych – możliwość kształtowania „na zamówienie” ich własności poprzez łączenie dwóch, trzech różnych monomerów w odpowiedniej proporcji (tailor-made polymers). W wymienionych poniżej modyfikatorach reologicznych przedstawiono przykłady ho-mopolimerów, kopolimerów, terpolimerów często łączących w jednej cząsteczce monomery o bardzo odmiennych własnościach (hydrofilowe-hydrofobowe czyli powstają polimery o charakterze amfifilowym; monomery obojętne i z grupami jonowymi – powstają jonomery).

Syntetyczne modyfikatory reologiczne

Poli(akrylowy kwas) PAA i kopolimery

Na Rys. 4 przedstawiono monomer i strukturę poli(akrylowego kwasu)

Rysunek 4. Monomer i homopolimer kwasu akrylowego

Ponieważ na co drugim atomie węgla w łańcuchu polimerowym znajduje się silnie hydrofilowa grupa karboksylową, PAA charakteryzuje się wysoką rozpuszczalnością w wodzie. Po dodaniu zasady czyli podwyższeniu wartości pH grupy karboksylowe przechodzą w anionowe grupy karboksylanowe (Rys. 5).

Rysunek 5. Zmiana objętości kłębka polimerowego podczas alkalizowania roztworu PAA

Jednoimienne grupy anionowe zaczynają się silnie odpychać i w rezultacie w miejsce zwartego kłębka polimerowego pojawia się cząsteczka rozkłębiona, o dużej objętości, następuje gwałtowny wzrost objętości fazy rozpuszczonej ΦC i w konsekwencji wzrost lepkości. Może nawet nastąpić żelowanie roztworu. Jako modyfikatory reologiczne często stosowane są kopolimery PAA i kwasu poli(metakrylowego) PMAA; pochodne estrowe o mniej lub bardziej hydrofobowym charakterze - estry metylowe, etylowe, estry C12 – C22 lub poli(2-hydroksyetylo metakrylan) PHEMA. Estry alkoholu allilowego wprowadzają grupy nienasycone, które mogą ulegać reakcji sieciowania. Takie kopolimery różnią się rozpuszczalnością w wodzie – przy niewielkim stopniu usieciowania mogą rozpuszczać się w wodzie ale przy większym stopniu usieciowania mogą być tylko przez wodę spęczniane lub tworzyć hydrożele. Modyfikatory PAA mogą być również sieciowane z udziałem kationów o wartościowości +2 lub większej, przy czym nadmiar kationów może spowodować wytrącenie się polimeru i utratę własności modyfikatora reologicznego.

Poli(akrylamid) PAAm i kopolimery

Rysunek 6. Monomer i homopolimer akrylamidu

Poli(akrylamid) nie znalazł tak szerokiego zastosowania w wyrobach przemysłu kosmetycznego jak PAA. Wynika to z jego niskiej stabilności chemicznej i łatwości hydrolizy. Ale monomer AAm znalazł szerokie zastosowanie jako składnik kopolimerów lub terpolimerów nadających otrzymanym układom rozpuszczalność w wodzie, miękkość, możliwość dalszych modyfikacji przez wprowadzanie przykładowo długich łańcuchów węglowodorowych (parafinowych). W ten sposób może być zmieniana zdolność do zagęszczania fazy wodnej (PAAm) i fazy olejowej (N-podstawiony PAAm). Przykład takiego kopolimeru zbudowanego z metakrylanu etylowego; AA i akrylamidu N-oktylowego stosowanego do pielęgnacji włosów przedstawiono na Rys. 7.

Rysunek 7. Terpolimer zbudowany z bloków metakrylanu etylowego; kwasu akrylowego; N-oktylowego akrylamidu stosowany do pielęgnacji włosów

Jest to klasyczny przykład terpolimeru syntetyzowanego „na zamówienie”, w zrównoważony sposób łączącego w sobie zalety hydrofilowych i hydrofobowych składników.

Poli(tlenek etylenu) PEO; poli(tlenek propylenu) PPO i kopolimery

Szczególną rolę wśród syntetycznych modyfikatorów reologicznych odgrywa poli(tlenek etylenu) PEO i poli (tlenek propylenu) PPO. Po pierwsze oba te związki dostępne są w postaci dokładnie zdefiniowanych związków o wąskim rozrzucie mas cząsteczkowych (stopień polidyspersji – niewiele większy od 1). PEO i PPO o masach cząsteczkowych do 10 000 zwane są poli(glikolem etylenowym) PEG, poli(glikolem propyle-nowym) PPG i występują w postaci cieczy o coraz większej lepkości. W miarę wzrostu mas cząsteczkowych, a w przypadku PEO może ona sięgać aż 5 000 000, związki te występują w postaci coraz bardziej twardych substancji przechodząc w twarde, częściowo krystaliczne ciała stałe. Wprowadzenie już tylko jednej grupy metylowej w tlenku propylenu w miejsce wodoru w tlenku etylenu zwiększa hydrofobowość PPO a dokładniej zmniejsza jego powinowactwo do wody. Wykorzystywane to jest w terpolimerach PEO-PPO-PEO stosowanych jako wysokocząsteczkowe stabilizatory emulsji [7].

Ponieważ na końcach łańcucha PEO i PPO znajdują się wolne grupy hydroksylowe, związki te mogą być dalej modyfikowane przez wprowadzenie związanych eterowo lub estrowo jednej lub dwóch grup alkilowych. W ten sposób powstaje cała rodzina niejonowych środków powierzchniowo czynnych, które modyfikują również własności reologiczne roztworu kosmetycznego. Dodatkowa możliwość regulacji własności reologicznych, powierzchniowo czynnych oraz zdolności do specyficznego kompleksowania niektórych kationów (Ca2+) wiążę się z zmianą stopnia polimeryzacji n w cząsteczce (CH2CH2O)n. Z reguły dla n = 10-12 zapewniona jest dostateczna rozpuszczalność w wodzie. Terpolimery typu ABA i BAB, gdzie PEO oznaczono jako A i PPO oznaczono jako B mogą być stosowane w szerokim zakresie wartości pH do stabilizacji emulsji typu olej w wodzie i woda w oleju. Podstawowe własności modyfikatorów Reologicznych typu PEO i PPO przedstawiono na Rys. 8.

 

Rysunek 8. Podstawowe właściowości modyfikatorów reologicznych na bazie PEO i PPO.

Poli(alkohol winylowy) PVA

Poli(alkohol winylowy) PVA w odróżnieniu od omawianych powyżej związków wielkocząsteczkowych, nie jest otrzymywany bezpośrednio w wyniku polimeryzacji wolnego monomeru. PVA otrzymywany jest w wyniku zasadowej hydrolizy poli(octanu winylu) PVAc, znanego jako składnik „farb emulsyjnych”. Ponieważ PVAc jest w wodzie nierozpuszczalny, w wyniku stopniowego zastępowania podczas reakcji zmydlania grup octanowych przez grupy hydroksylowe traci rozpuszczalność w octanie etylu, acetonie a staje się rozpuszczalny w wodzie.

PVA jest ciekawym przykładem związku wielkocząsteczkowego, którego budowa w skali mikro – łańcucha polimerowego wpływa bezpośrednio na własności makroskopowe takie jak rozpuszczalność w wodzie. Gdy stopień hydrolizy osiąga ok. 70% PVAc zaczyna być rozpuszczalny w wodzie i przy stopniu hydrolizy 84 – 86% osiąga maksymalną zdolność do rozpuszczania się w wodzie. Taki związek, w rzeczywistości statystyczny kopolimer poli(octanu winylu) i polialkoholu winylowego) rozpuszcza się na zimno w wodzie i jest to najczęściej stosowana postać PVA. W miarę dalszego zwiększania stopnia hydrolizy w polimerze pojawia się coraz więcej blisko siebie położonych grup hydroksylowych, zwiększa się liczba wiązań wodorowych i przy stopniu hydrolizy 98% PVA staje się już tylko rozpuszczalny w wrzącej wodzie. A czysty PVA, czyli PVAc o 100% stopniu hydrolizy, podobnie jak celuloza, w wyniku obecności licznych wiązań wodorowych staje się w wodzie nierozpuszczalny. Dodatkowo odporność PVA na działanie wody można zwiększać przez częściowe sieciowanie (reakcję acetalowania za pomocą aldehydu mrówkowego, masłowego lub dialdehydów – glutarowego; estryfikacja kwasem borowym).

PVA podobnie jak skrobia tworzy barwne związki z roztworem jodu – ciemno czerwone gdy stopień hydrolizy wynosi około 86% i ciemno niebieskie gdy stopień hydrolizy osiąga 98%. PVA stosowany jest nie tylko jako modyfikator Teologiczny ale również jako stabilizator emulsji, koloid ochronny lub czynnik enkapsulujący. Podstawowe własności PVA (brak wyjściowego monomeru – przesunięcie równowagi reakcji tautomerycznej w stronę aldehydu octowego; otrzymywanie przez zasadową hydrolizę z PVAc przedstawiono na Rys. 9).

Rysunek 9. Podstawowe własności PVA (brak wyjściowego monomeru; otrzymywanie przez hydrolizę z PVAc, rozpuszczalność w wodzie)

Poli(winylopirolidon) PVP

Poli(winylopirolidon) PVP ma długą historię jako pierwszy syntetyczny polimer stosowany na polu bitwy jako zamiennik plazmy krwi. Wynika to z budowy chemicznej PVP (Rys. 10) – obecność bocznego pierścienia z ugrupowaniem podobnym do wiązania peptydowego zwiększa powinowactwo PVP do protein. Dlatego PVP szczególnie w połączeniu z anionowymi środkami powierzchniowo czynnymi ulega rozkłębieniu i gwałtownie zwiększa lepkość roztworu. Wykazuje dobrą adhezję do włosów, skóry polepszając stopień ich hydratacji, wybarwialność oraz połysk. Dlatego nie jest zaskoczeniem, że PVP, szczególnie w połączeniu z innymi monomerami (jako kopolimer, terpolimer – związany z takimi monomerami jak hydrofilowy kwas metakrylowy; PEO; hydrofobowe akrylany; dekadien) stosowany jest jako modyfikator reologiczny i środek pomocniczy w kosmetykach do pielęgnacji włosów.
 

Rysunek 10. Poliwinylopirolidon PVP- otrzymywanie, terpolimery z poli(metakrylanem etylu) i poli(metakrylowym kwasem) lub kopolimer PVP z poli(metakrylanem N,N-dimetylo-2-aminoetylu) - środki do modelowania włosów

Polisiloksany PSi i kopolimery

Polisiloksany PSi a w szczególności kopolimery PSi tworzą względnie nową i szybko rozwijającą się grupę syntetycznych modyfikatorów reologicznych o szerokim zakresie działania. PSi (Rys. 11) zbudowane są z naprzemiennie połączonych atomów krzemu i tlenu.

Rysunek 11. Polisiloksany PSi i kopolimery z PEO; PPO; betainą

Jest to wyjątkowo stabilny i biologicznie obojętny łańcuch. Każdy z atomów krzemu jest dodatkowo połączony z dwoma dalszymi grupami – zwykle są to grupy metylowe ale mogę być też hydroksylowe, fenylowe, winylowe, betainowe – wnosząc nowe własności i cechy do inertnego, hydrofobowego łańcucha głównego. PSi są nierozpuszczalne w wodzie, są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych o niskiej polrności (węglowodory parafinowe). Po wprowadzeniu grup hydrofilowych (kopolimery PSi-PEO) nie stają się jeszcze rozpuszczalne w wodzie ale na granicy faz na przykład powierzchnia włosa – woda ustawiają się jak środki powierzchniowo czynne – część hydrofobowa wiąże się z hydrofobowym podłożem a hydrofilowe łańcuchy rozciągają się w głąb fazy wodnej wiążąc cząsteczki wody. W ten sposób działają jednocześnie i nawilżająco i zapobiegają utracie wody, sprawiają wrażenie gładkiego dotyku, polepszają rozprowadzalność fazy oleistej. Zmieniając względne udziały frakcji hydrofobowej i hydrofilowej można uzyskiwać efekt zatężania fazy organicznej lub wodnej. Wciąż istnieją dalsze możliwości tworzenia połączeń łańcucha PSi z innym czynnikami aktywnymi biologicznie (ekstrakty z wosku pszczelego, pochodne protein; środki wiążące dla barwników i pigmentów) co pozwala uzyskać nie tylko nowe i ale i trwałe efekty kosmetyczne.

Terpolimery styrenowo-butadienowe-styrenowe SBS i styrenowo-etylenowo-styrenowe SES

Terpolimery SBS i SES zbudowane są z bloków polisty-renowych-poiibutadienowych-polistyrenowych otrzymanych na drodze polimeryzacji anionowej. Dzięki takiemu mechanizmowi polimeryzacji  „żyjącej” otrzymane bloki PS-PB-PS charakteryzują się niewielkim rozrzutem mas cząsteczkowych (stopień polidyspersji – wzór 4 – jest bliski 1). Po przeprowadzeniu reakcji uwodornienia znikają nienasycone wiązania w PB i łańcuch polibutadienowy zostaje zmieniony w łańcuch polietylenowy PE. W ten sposób mogą powstać terpolimery SES lub ESE. Wykorzystując słabą rozpuszczalność bloków PS w węglowodorach parafinowych (olejach wazelinowych) i ich skłonność do aglomeracji i jednocześnie dobrą rozpuszczalność bloków PE, terpolimery SES są skutecznymi środkami do modyfikowania własności Reologicznych, włącznie z żelowaniem fazy olejowej. Znajdują szerokie zastosowanie w otrzymywaniu żeli olejowych (np. świeczki olejowe). Budowę terpolimerów SBS; SES; pochodnych izoprenowych i mechanizm żelowania fazy olejowej przedstawiono na Rys. 12.

Rysunek 12. Budowa monomerów (styren, butadien, izopren), terpolimeru polistyren-polibytadien-polistyren (SBS), terpolimeru polistyren-polietylen-polistyren (SES) oraz mechanizm żelowania fazy olejowej za pomocą terpolimeru SES

Wnioski

Syntetyczne modyfikatory reologiczne wykazują podobne właściwości do naturalnych lub do modyfikowanych naturalnych modyfikatorów. Są równie skuteczne w zatężaniu i żelowaniu fazy wodnej lub olejowej, mogą wykazywać efekty synergistyczne w połączeniu z innymi związkami. Ponieważ w trakcie ich syntezy stosowane były takie środki pomocnicze jak rozpuszczalniki organiczne, katalizatory, czynniki przenoszące łańcuch reakcji, stabilizatory, szczególna uwaga musi być zwrócona na ich zawartość, tak aby ich ślady nie zostały przeniesione do wyrobu kosmetycznego i nie miały ujemnego wpływu na jego własności. Z kolei syntetyczne modyfikatory posiadają ogromna zaletę, trudną do osiągnięcia dla związków pochodzenia naturalnego. Mogą być syntetyzowane „na zamówienie”, pozwalają na prawie dowolne łączenie różnych monomerów i poprzez odpowiedni dobór ich własności można kształtować cechy gotowego wyrobu. Istnieje kilka sposobów pozwalających na kształtowanie własności modyfikatora reologicznego – skład, sposób połączenia, długość łańcucha polimerowego. Szczególnie interesujące są połączenia układów hydrofilowo-hydrofobowych; hybrydowych -organiczno-nieorganicznych, trwałych i labilnych. Stwarza to nowe możliwości aplikacyjne, niemniej ostateczna ocena musi być dokonana metodą prób i błędów i zaakceptowana przez przyszłego użytkownika.

Literatura:
1.    Rheological Properties of Cosmetics and Toiletries, ed. Dennis Laba; Marcel Dekker, NY (1993)
2.    Principles of Polymer Science and Technology in Cosmetics and Personal Care, ed. D. Goddard and J. Gruber; Marcel Dekker, NY(1999)
3.    L. Sperling, Introduction to Physical Polymer Science; John Wiley&Sons, NY(1992)
4.    H. Galina, Fizykochemia polimerów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej (1998)
5.    W. Fabianowski, Wiadomości Polskiego Towarzystwa Kosmetologów, 4, No 3/4, 42-48 (2001)
6.    K. Matyjaszewski, Overview: Fundamentals of Controlled/ Living Radical Polymerization, ACS Edition, (1998)
7.    W. Fabianowski, Rynek Chemiczny, Rynek Chemii Kosmetycznej i Gospodarczej, 2, 24-25