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Silica dimethyl silylate
"Descrizione"
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2024-Oct-06 16:24

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Silica dimethyl silylate è un composto chimico, materiale di silice innestata, costituito da silice in superficie modificata con gruppi trimetilsililici, è una molecola costituita da una spina dorsale di silice con gruppi dimetilsilicati attaccati. La struttura esatta può variare a seconda del grado di sostituzione dei gruppi dimetilsilicati.

Silica Dimethyl Silylate è una forma modificata di silice utilizzata principalmente come agente addensante, stabilizzante e per migliorare la texture nei prodotti cosmetici e per la cura personale. La silice, che è un minerale naturale, viene trattata con gruppi dimetilsililici per ottenere una polvere idrofoba (resistente all'acqua). Grazie alla sua capacità di conferire una consistenza leggera e setosa, è impiegata in prodotti come polveri, fondotinta, rossetti, prodotti per capelli e creme.

Composizione chimica e struttura
Il Silica Dimethyl Silylate è ottenuto dalla modifica chimica della silice (biossido di silicio, SiO2) attraverso il trattamento con composti di dimetilsilano. Questo processo conferisce alla silice caratteristiche idrofobe e migliora la sua capacità di disperdersi in formulazioni contenenti oli. La struttura chimica della silice è costituita da una rete tridimensionale di atomi di silicio e ossigeno, mentre i gruppi dimetilsililici legati alla sua superficie rendono la polvere non solubile in acqua e capace di fornire una texture morbida.

Proprietà fisiche
Il Silica Dimethyl Silylate si presenta generalmente come una polvere bianca, leggera e soffice, insolubile in acqua. Ha eccellenti proprietà di assorbimento dell'olio, rendendolo utile in prodotti cosmetici come polveri opacizzanti o fondotinta. È apprezzato anche per la sua capacità di migliorare la stabilità delle formulazioni e per la sua sensazione liscia e setosa sulla pelle.

Nome chimico

[dimethyl-(trimethylsilylamino)silyl]methane;dioxosilane

Il nome definisce la struttura della molecola:

  • Silica significa biossido di silicio (SiO2), un minerale comune che si trova nella sabbia, nel quarzo e in molti altri tipi di roccia. La silice è nota per le sue proprietà assorbenti e opacizzanti.
  • Dimethyl Silylate si riferisce a un gruppo sililico (un atomo di silicio legato ad altri tre gruppi) in cui due dei gruppi sono gruppi metilici (CH3) e il terzo gruppo è un gruppo silicato (SiO4). Questi gruppi sono derivati dal silicio e sono utilizzati per modificare le proprietà della silice, come la sua solubilità e la sua capacità di interagire con altri ingredienti.

Processo di produzione
Silica Dimethyl Silylate viene prodotto attraverso la reazione chimica della silice con il dimetilsilano, che lega gruppi idrofobi alla superficie della silice. Questo trattamento modifica le proprietà della silice, trasformandola in una polvere che si disperde facilmente nelle formulazioni a base di olio e che migliora la texture dei prodotti finali. 

Descrizione delle materie prime utilizzate nella produzione:

  • Dimetilclorosilano - E' un composto chimico utilizzato come precursore nella produzione della silica dimetil siliato. Viene sintetizzato a partire dai clorosilani, che sono derivati dal silicio e dal cloro.
  • Metanolo - Anche conosciuto come alcol metilico, viene utilizzato come solvente nel processo di produzione della silica dimetil siliato. Viene ottenuto da diverse fonti, inclusi gas naturale o biomassa.

Il procedimento di sintesi si svolge in diverse fasi:

  • Preparazione della silice o biossido di silicio: è derivato da fonti naturali come sabbia o quarzo. Può anche essere sintetizzato chimicamente, per esempio, dalla reazione del tetracloruro di silicio con acqua.
  • Reazione con dimetilclorosilicio. La silice viene fatta reagire con dimetilclorosilicio, un composto contenente silicio, in presenza di un catalizzatore. Questa reazione attacca i gruppi dimetilsililici alla superficie delle particelle di silice, formando Silica Dimethyl Silylate.
  • Purificazione. La miscela di reazione viene quindi purificata per isolare Silica Dimethyl Silylate con processi come filtrazione, lavaggio e asciugatura.
  • Test di controllo qualità. Il prodotto finale viene testato per garantire che soddisfi le specifiche richieste. Ciò può comportare test per la purezza, la dimensione delle particelle e altre proprietà fisiche e chimiche.

Si presenta in forma di polvere bianca


A cosa serve e dove si usa

Cosmetica

  • Agente antiagglomerante. Questo composto chimico agevola il flusso libero e previene ed impedisce l'aggregazione o l'agglomeramento delle sostanze presenti in una formulazione riducendo la tendenza di alcune particelle ad aderire tra loro.
  • Agente antischiuma. I fattori costituenti per la stabilizzazione della schiuma sono la concentrazione di nanoparticelle e l'idrofobicità. La schiuma, anche se utilizzata in operazioni di separazione come il frazionamento o la flottazione, può causare, nei prodotti cosmetici, diminuzione di densità e un deterioramento della qualità che può portare al deterioramento del prodotto. L'agente antischiuma (olio non polare, oli siliconici, particelle solide idrofobiche o miscele di entrambi) è fortemente influenzata dalla viscosità e, in misura quasi direttamente proporzionale, alla concentrazione. Tuttavia gli antischiuma possono portare una fonte di contaminazione irreversibile.
  • Stabilizzatore di emulsione. Le emulsioni sono termodinamicamente instabili. Gli stabilizzatore di emulsione migliorano la formazione e la stabilità delle singole e delle doppie emulsioni. E' da notare che nella relazione struttura-funzione, la massa molare svolge un ruolo importante.
  • Agente condizionante della pelle - Emolliente. Gli emollienti hanno la caratteristica di migliorare la barriera cutanea tramite una fonte di lipidi esogeni che aderiscono alla pelle migliorando le proprietà della barriera, riempiendo le lacune dei cluster intercorneocitari per migliorare l'idratazione proteggendo dall'insorgenza di infiammazioni. In pratica hanno la capacità di creare una barriera che previene la perdita di acqua transepidermica. Gli emollienti sono additivi sgrassanti o rinfrescanti che migliorano il contenuto lipidico degli strati superiori della pelle prevenendo lo sgrassamento e l'essiccazione della pelle. Il problema degli emollienti è che molti presentano un forte carattere lipofilo e sono identificati come ingredienti occlusivi; si tratta di materiali oleosi e grassi che permangono sulla superficie cutanea e riducono perdita di acqua transepidermica. In cosmetica, emollienti ed idratanti sono sovente considerati sinonimi anche in presenza di umettanti ed occlusivi.
  • Agente di controllo della viscosità. Controlla e adatta la viscosità al livello richiesto per ottenere una stabilità ottimale chimica e fisica del prodotto e del dosaggio in gel, sospensioni, emulsioni, soluzioni.

Considerazioni sulla salute e sulla sicurezza

Sicurezza cutanea
Il Silica Dimethyl Silylate è generalmente considerato sicuro per l'uso nei prodotti cosmetici. È ben tollerato dalla pelle e non è noto per causare irritazioni o reazioni allergiche. Essendo una forma di silice modificata, è ampiamente utilizzato nei prodotti cosmetici senza particolari rischi per la pelle.

Reazioni allergiche
Le reazioni allergiche al Silica Dimethyl Silylate sono rare. Tuttavia, le persone con pelle estremamente sensibile dovrebbero sempre testare il prodotto prima dell'uso.

Tossicità e cancerogenicità
Non ci sono prove che il Silica Dimethyl Silylate sia tossico o cancerogeno. È stato approvato per l'uso cosmetico da vari enti regolatori, come il Cosmetic Ingredient Review (CIR), che ne ha valutato la sicurezza nelle concentrazioni raccomandate.

Considerazioni ambientali e di sicurezza
Essendo un derivato della silice, il Silica Dimethyl Silylate è considerato ecocompatibile e non rappresenta una minaccia significativa per l'ambiente. Tuttavia, come per tutti gli ingredienti cosmetici, è importante seguire le linee guida per il corretto smaltimento per evitare la dispersione nell'ambiente.

Stato normativo
Il Silica Dimethyl Silylate è approvato per l'uso in prodotti cosmetici in molte regioni, tra cui l'Unione Europea e gli Stati Uniti. È ampiamente utilizzato in diverse formulazioni cosmetiche e per la cura personale grazie alle sue proprietà funzionali e alla sua sicurezza.

Sicurezza

Silica dimethyl silylate è considerato un ingrediente sicuro se formulato e fornito nel prodotto finale, e non risulta essere irritante o sensibilizzante per le vie respiratorie (1).




  • Formula molecolare   C2H6Cl2O2Si2    
  • Peso molecolare   189.14  g/mol
  • CAS   68611-44-9
  • UNII   EU2PSP0G0W
  • EC number   271-893-4
  • DTXSID20101306

Sinonimi

  • Dichloro(dimethyl)silane;dioxosilane

Bibliografia_____________________________________________________________________

(1) Becker LC, Bergfeld WF, Belsito DV, Hill RA, Klaassen CD, Liebler D, Marks JG Jr, Shank RC, Slaga TJ, Snyder PW, Andersen FA. Safety assessment of silylates and surface-modified siloxysilicates. Int J Toxicol. 2013 May-Jun;32(3 Suppl):5S-24S. doi: 10.1177/1091581813486299. PMID: 23696579.

Abstract. The Cosmetic Ingredient Review (CIR) Expert Panel assessed the safety of silica silylate, silica dimethyl silylate, trimethylsiloxysilicate, and trifluoropropyldimethyl/trimethylsiloxysilicate as used in cosmetics. These silylates and surface-modified siloxysilicates function in cosmetics as antifoaming agents, anticaking agents, bulking agents, binders, skin-conditioning agents--emollient, skin-conditioning agents-occlusive, slip modifiers, suspension agents--nonsurfactant, and viscosity increasing agents--nonaqueous. The Expert Panel reviewed the available animal and clinical data as well as information from a previous CIR safety assessment of amorphous silica. The CIR Expert Panel concluded that silica silylate, silica dimethyl silylate, trimethylsiloxysilicate, and trifluoropropyldimethyl/trimethylsiloxysilicate are safe as used when formulated and delivered in the final product not to be irritating or sensitizing to the respiratory tract.

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