用于化妆品的SiO/TiO复合微球的制备及表征

摘要

防晒化妆品是一类重要的日用化学品，国内防晒化妆品技术水平远远落后于国际先进水平，本文以研发新型防晒剂为目标，在查阅大量国内外文献的基础上，针对防晒化妆品主要成分紫外吸收剂设计合理可行的研究方案。首先用溶胶凝胶法在微米级的二氧化硅（SiO2）微球上包覆一层纳米级的二氧化钛（TiO2）制成复合微球，表面接枝聚合改性后，再将复合微球添加至市售化妆品（乳液）中，制备出防晒液样品。 应用FT-IR、XRD、AFM、SEM、UV-vis等现代物理测试手段对改性前后的复合微球进行表征。结果表明：通过控制SiO2凝胶时间、SiO2/EtOH比、H2O/TBOT比、水溶液pH值、Si/Ti比、煅烧温度等条件，，可制得适用于化妆品的SiO2/TiO2复合微球。所制得的复合微球，纳米TiO2粒子较为紧密的包覆在微米SiO2粒子上，表面呈絮状物包裹，但不够均匀，改性后表面的TiO2包覆层不均匀程度得到明显改善，粒径得到进一步细化，其分散性通过改性得到加强，复合微球粒径分布在20 m左右，表面包覆层TiO2的粒径在50～200nm之间，其中以50～75nm范围内粒子数达到85％。且复合处理后TiO2粒子的紫外吸收能力较纯TiO2增强80％，且光催化能力得到很强抑制，初步分析了其光催化能力得到抑制的机理。 如此TiO2作为防晒剂其安全性能大大提高，并将改性后的复合微球应用于化妆品中自制防晒液。将自制防晒产品与市售防晒液进行紫外吸收性能测试。可知，在250～450nm范围内，自制的防晒液的紫外透过率都是最小的，主要是因为纳米TiO2均匀包覆在微米SiO2上，没有严重团聚，使大部分TiO2粒子以分散形式存在，在紫外区吸收作用增强。进一步测自制防晒液理化性质。证明自制的复合微球可作为安全有效的物理防晒添加剂，并且添加在化妆品中有良好的应用前景。