用于化妆品的SiO2/TiO2复合微球的制备及表征

作     者：王莉芳 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：金名惠

授予年度：2006年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：二氧化硅 二氧化钛 复合微球 紫外屏蔽 

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20μm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。