Dimethicon

Voor jou als gebruiker is dimethicon in de eerste plaats een textuur- en oppervlaktestof. Op de huid vormt het een fijne film, waardoor de huid gladder lijkt en zachter aanvoelt. Typisch is een zijdezacht, niet vettend huidgevoel, waardoor het siliconen juist in olievrije vochtinbrengende crèmes veel voorkomt. Lip-topcoats, make-uppaletten, CC-crèmes en foundations bevatten het bijzonder vaak. Wat je niet mag verwachten: de stof verbetert alleen het oppervlak en verandert de huid niet van binnenuit.

In het haar omhullen siliconen de afzonderlijke vezel, verlagen ze de kamkracht in natte en droge toestand, houden ze vocht vast en verhogen ze de glans. Het haar voelt soepeler aan en laat zich makkelijker ontwarren. Bij het wassen legt het siliconen zich alleen om het haar heen, in plaats van erin door te dringen en de structuur te verbeteren. Bij herhaald gebruik stapelen deze lagen zich op, tot het haar vet, zwaar of sliertig in plaats van verzorgd oogt; sommige gebruikers beschrijven dit ook als een dichtgeplakt gevoel. Alle siliconen met de uitgang -cone neigen er eerder toe te oververzorgen dan een echt verfraaiend effect te bereiken.

Op easycosmetic is dimethicon ingedeeld met score 5 (gemiddeld risico, geel); deze waarde berust niet op een gezondheidsrisico, maar op de slechte biologische afbreekbaarheid en de kritiek dat het nut puur cosmetisch blijft. Consumentenportalen zoals Hautschutzengel beoordelen de stof daarom als bedenkelijk, Utopia raadt om milieuredenen aan hem te vermijden. Vakportalen benadrukken daarentegen dat het siliconen goed wordt verdragen en in producten voor de gevoelige huid wordt gebruikt. Je hoeft het dus niet uit angst te mijden, maar kunt bewust beslissen of je het in je routine wilt hebben.

Sommige mensen melden verstopte poriën of een bedekt huidgevoel, vooral bij frequent gebruik of gebruik op grote oppervlakken. Een ander bezwaar luidt dat de film het binnendringen van andere verzorgende stoffen zou kunnen bemoeilijken. Op de INCI-lijst herken je de stof aan de vermelding Dimethicone of aan de schrijfwijzen Dimethylpolysiloxane en Polydimethylsiloxane; verwante siliconen zoals Dimethiconol of Amodimethicone eindigen eveneens op -cone of -conol. Staat de naam ver vooraan in de lijst, dan is het aandeel in het product navenant hoog.

In de huidverzorging dient dimethicon als emolliens, huidverzorgende en huidbeschermende stof en zit het in emulsies, sticks en pasta's. Fabrikanten gebruiken het omdat crèmes daardoor makkelijker uit te smeren zijn, gladder aanvoelen en het uitdrogende effect van tensiden in reinigingsproducten wordt gecompenseerd. De Amerikaanse autoriteit FDA erkent de stof in vrij verkrijgbare producten met 1 tot 30 procent als huidbeschermende stof. In zonnebrandmiddelen coat dimethicon samen met aluminiumoxide de minerale filters zinkoxide en titaandioxide, zodat ze zich gelijkmatig over de huid verdelen.

In shampoos en conditioners wordt het meestal als siliconenemulsie verwerkt en verbetert het de doorkambaarheid en glans. Decoratieve cosmetica gebruikt het voor glijvermogen en een egale finish: volgens INCI Beauty bevat ongeveer 70 procent van de lip-topcoats, 66 procent van de make-uppaletten en 59 procent van de foundations dimethicon. Daarnaast werkt het als antischuimmiddel tijdens de productie en in vloeibare eindproducten en als hulpstof in parfumoliën. De industrie waardeert bovendien dat siliconen eenvoudig te produceren en lang houdbaar zijn en veel producten een stabiele samenstelling geven.

Zinvol is de combinatie met waterbindende bestanddelen in olievrije vochtinbrengende crèmes, omdat de film het verdampen van het toegevoegde vocht afremt. Bij de haarverzorging kun je siliconenhoudende producten afwisselen met siliconenvrije als je haar zwaar aanvoelt. Geneeskundige doeleinden zoals de toepassing tegen hoofdluis horen thuis in toegelaten geneesmiddelen en niet in verzorgingsproducten; na zulke oplossingen met cyclomethicon is het haar kortstondig licht ontvlambaar, wat voor cosmetische emulsies niet is beschreven.

• Vochtinbrengende crèmes en primers: glad, niet vettend huidgevoel.
• Foundation, CC-cream, lipproducten: gelijkmatig aanbrengen en zijdezachte finish.
• Shampoo en conditioner: betere doorkambaarheid, glans, minder wrijving.
• Zonbescherming: coating van minerale filters voor een gelijkmatige verdeling.
• Reinigingsproducten: schuimcontrole en milder huidgevoel bij tensidehoudende formules.

Regulatoir is dimethicon in de EU zonder beperking toegelaten: in de CosIng-database bij Verordening (EG) 1223/2009 is geen maximumconcentratie en geen bijlagevermelding vastgelegd, en ook INCI Beauty vermeldt geen Europese beperkingen. De cosmetische functies volgens CosIng zijn huidverzorgend, verzachtend, huidbeschermend en schuimremmend. De stof dringt niet in huid of haar binnen, maar blijft als film aan het oppervlak. Een veiligheidsstudie kwam tot de conclusie dat dimethicon onschadelijk voor de gezondheid is, ook voor kinderen. In de VS geldt het al lang als veilig cosmetisch bestanddeel met bijbehorend bewijs. Het CIR-expertpanel beoordeelde dimethicon in 2003 bij de gebruikelijke gebruiksconcentraties in cosmetica van maximaal 15 procent als veilig; in de Repeated Insult Patch Test met 83 proefpersonen veroorzaakte een 5-procentsbereiding geen sensibilisatie, en alle genotoxiciteitstests vielen negatief uit.

In de praktijk geldt dimethicon als zeer goed verdraagbaar voor de huid en niet comedogeen, veroorzaakt het in de regel geen allergische reacties en wordt het daarom ook gebruikt in producten voor de gevoelige huid. Als mogelijke bijwerkingen noemt Utopia schade aan de ogen en irritaties, evenals residuen in het haar. Adviesbronnen vermoeden bovendien dat de film het binnendringen van verzorgende werkstoffen zou kunnen belemmeren, maar tonen dit niet aan. Farmaceutische kwaliteit (Dimeticon Ph. Eur.) wordt zelfs ingenomen, en bijwerkingen zijn bij deze toepassing tot nu toe niet waargenomen.

Ecologisch is dimethicon problematisch: het is zeer slecht biologisch afbreekbaar, komt dagelijks in grote hoeveelheden uit cosmeticaproducten in het afvalwater terecht en wordt door veel waterzuiveringsinstallaties maar onvoldoende uitgefilterd. Langs deze weg hoopt het zich op in bodems en wateren en zou het op lange termijn via planten of dieren in de voedselketen terecht kunnen komen. Technisch behoort het niet tot de klassieke microplasticdeeltjes, maar vanwege zijn synthetische herkomst en lange levensduur wordt het vaak in dit verband genoemd; milieuorganisaties eisen regulering en meer transparantie bij de etikettering. Wie er zonder wil, vindt in gecertificeerde natuurcosmetica geen siliconen, want daar zijn ze niet toegelaten; bij de haarverzorging zijn siliconenvrije shampoos of de no-poo-methode een optie.

Dimethicon is de cosmetische naam (INCI: Dimethicone) voor polydimethylsiloxaan, kortweg PDMS, een polymeer op siliciumbasis en de eenvoudigste siliconenolie uit de groep van de siloxanen. Chemisch bestaat het molecuul uit een keten van afwisselend silicium- en zuurstofatomen, waaraan telkens twee methylgroepen hangen; de keteneinden zijn afgesloten met trimethylsiloxy-eenheden. De stof komt niet in de natuur voor, maar wordt volledig synthetisch geproduceerd. De naam dimethicon is afgeleid van de Engelse benaming Dimethicone; als geneesmiddelstof draagt dezelfde stof de internationale generieke naam dimeticon. In de grondstoffenhandel zijn kwaliteiten bekend onder merknamen zoals Baysilon, Xiameter of Wacker AK.

De klassieke syntheseroute laat dimethyldichloorsilaan met water reageren, waarbij naast het polymeer waterstofchloride ontstaat. Voor huishoudelijke toepassingen zoals siliconenkit werd een variant ontwikkeld waarbij acetaatgroepen in plaats van chloor in het voorproduct zitten; dan ontstaat het mildere azijnzuur, maar de uitharding duurt aanzienlijk langer. Industrieel gebruikelijk is tegenwoordig de ringopeningspolymerisatie van cyclische siloxanen, die ofwel basisch met alkalihydroxiden of silanolaten, ofwel zuur wordt gekatalyseerd. De reactieve keteneinden worden vervolgens met trimethylsilylchloride afgesloten, zodat het polymeer niet verder reageert. Via de ketenlengte sturen fabrikanten of een dunvloeibare olie of een taaie, rubberachtige massa ontstaat; voorproducten met slechts één methylgroep veroorzaken daarentegen vertakkingen en leiden tot harde siliconenharsen.

PDMS wordt ver buiten de cosmetica gebruikt: als lossingsmiddel voor banden, in autopolish, als temperatuurbestendig smeermiddel, warmteoverdrachtsolie, dempingsmedium en in de microfluïdica voor lab-on-a-chip-systemen. Ook contactlenzen, medische hulpmiddelen en de glijcoating van de meeste condooms bevatten het polymeer. In de levensmiddelenindustrie is het als antischuimmiddel E 900 toegelaten, bijvoorbeeld bij jam, conserven en frituurvet; voor siliconen met levensmiddelcontact regelt het Duitse Bundesinstitut für Risikobewertung de toegestane katalysatorresten. Als geneesmiddelstof dimeticon wordt het ingezet tegen gasophoping in het maag-darmkanaal en in middelen tegen hoofdluis; vermengd met siliciumdioxidedeeltjes heet het simeticon. Deze farmaceutische toepassingen staan los van het cosmetische gebruik en onderbouwen geen verzorgende werking. In de cosmetica groeide dimethicon uit tot het meest gebruikte siliconen; de database van INCI Beauty vindt het in ongeveer 16 procent van alle geregistreerde producten.

Dimethicon behoort tot de stofklasse van de polyorganosiloxanen, waarbij siliciumatomen via zuurstofatomen met elkaar zijn verbonden; vluchtigheid en viscositeit hangen af van de ketenlengte. Naast de lineaire dimethylpolysiloxanen behoren ook fenylmethylpolysiloxanen, cyclische methylsiloxanen en met alkylgroepen of PEG gemodificeerde siloxanen tot de siliconen. Zuiver PDMS is kleurloos, doorzichtig, geurloos en chemisch grotendeels inert. Farmaceutische kwaliteiten zijn heldere vloeistoffen met kinematische viscositeiten van nominaal 20 tot 1300 mm²/s, het technisch beschikbare bereik loopt van 0,65 tot meer dan 1 000 000 mm²/s. In water is de stof praktisch onoplosbaar, in watervrije ethanol nauwelijks oplosbaar, maar wel mengbaar met ethylacetaat, methylethylketon en tolueen. Omdat de siloxaanbindingen zeer beweeglijk zijn, gedraagt PDMS zich visco-elastisch: bij langzame belasting vloeit het als honing, bij snelle belasting reageert het elastisch als rubber.

• Spreidend vermogen: De lage oppervlaktespanning laat de olie op huid en haar zeer dun uitvloeien.
• Filmvorming: De ontstane film laat waterdamp door.
• Stabiliteit: PDMS is niet ontvlambaar; laagmoleculaire typen koken bij ongeveer 200 °C, hoogmoleculaire ontleden boven deze temperatuur.
• Formulering: Vanwege de onoplosbaarheid in water wordt het in shampoos en crèmes meestal als siliconenemulsie verwerkt.
• Antischuimmiddel: Het onderdrukt schuim tijdens de productie en in vloeibare eindproducten en verzacht het uitdrogende gevoel van tensiden.
• Afbreekbaarheid: De stof is zeer slecht biologisch afbreekbaar.

Dimethicon is een lineair polymeer met de formule CH3[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3, waarbij n het aantal herhaalde siloxaaneenheden aangeeft. De silicium-zuurstofbindingen zijn buitengewoon beweeglijk, vergelijkbaar met de etherbindingen in polyurethanen; bij een hoog molecuulgewicht raken de ketens losjes in elkaar verstrengeld en veroorzaken ze de hoge visco-elasticiteit van de stof. Omdat het molecuul geen reactieve groepen draagt, reageert het in het lichaam niet en wordt het niet geresorbeerd. Deze inertheid verklaart waarom dimethicon op de huid geen biochemisch effect heeft, maar puur fysisch werkt.

Het belangrijkste mechanisme is de filmvorming. Siliconen hebben een lage oppervlaktespanning, wat ze een zeer goed spreidend vermogen geeft; ze verspreiden zich op de huid tot een beschermende film die waterdampdoorlatend is. Deze film werkt als een barrière, zodat de huid minder vocht naar buiten verliest en toegevoegd vocht beter vasthoudt. Tegelijk laat hij natuurlijke transpiratie verdampen, waardoor het effect verschilt van een luchtdichte occlusielaag. De huid oogt gladder, omdat de film het oppervlak optisch egaliseert.

Op het haar ligt de film aan de buitenkant van de vezel, vermindert hij de wrijving bij het kammen en reflecteert hij licht sterker, wat als glans wordt waargenomen. Welke ketenlengte een fabrikant gebruikt, bepaalt de vluchtigheid en viscositeit van de silicone en daarmee of die als lichte olie of als taaie massa voorkomt. Kortketenige, cyclische methylsiloxanen verdampen, terwijl lineair dimethicon als niet-vluchtige silicone op het oppervlak achterblijft. Voor zonbescherming wordt het polymeer bovendien gebruikt als coating van minerale filters, zodat zinkoxide en titaandioxide zich gelijkmatig verdelen en zonder hiaten beschermen.

Over de evidentie: studies bij de mens die een cosmetisch nut van dimethicon aantonen, waren voor dit artikel niet beschikbaar; de beschreven werkingen steunen op stofgegevens, de functiebeschrijving van de CosIng-database en vakportalen. Goed gedocumenteerd is daarentegen de veiligheid: het expertpanel van de Cosmetic Ingredient Review (CIR) evalueerde in 2003 de gegevens over dimethicon en 19 verwante siliconen en beschrijft de stof als een mengsel van volledig gemethyleerde, lineaire siloxaanpolymeren dat vanwege zijn hoge molecuulgewicht niet noemenswaardig in de huid binnendringt. Klinische en dierexperimentele absorptiestudies vonden na dermale toepassing geen opname, en in irritatiestudies werd dimethicon als minimaal irriterend ingedeeld. Critici wijzen erop dat de werking uitsluitend aan het oppervlak plaatsvindt en dat men zich kan afvragen of het nut verder gaat dan een aangenamer huidgevoel. Evenmin is aangetoond of de film het binnendringen van andere werkstoffen daadwerkelijk belemmert. Vaststaand is daarentegen de fysische basis: de lage oppervlaktespanning, de wateronoplosbaarheid en de beweeglijkheid van de siloxaanketen verklaren spreidgedrag, film en huidgevoel volledig zonder biologische werking.