一种防晒粉体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防晒粉体及其制备方法，所述防晒粉体从里向外依次包括基材、防紫外层和可选择的无机光稳定层，所述基材为片状，粒径小于等于10μm，径厚比大于等于30，所述防紫外层包括二氧化钛层和氧化锌层，和所述二氧化钛的金红石型结构不少于60％。本发明专利技术的防晒粉体具有分散性良好、防晒效果好、稳定性好的优点。

A sunscreen powder and its preparation method

The invention relates to a sunscreen powder and a preparation method thereof. The sunscreen powder comprises a base material, an anti-ultraviolet layer and an optional inorganic light stabilizing layer from inside to outside. The base material is flaky, with a particle size less than 10 micron and a diameter-thickness ratio greater than 30. The anti-ultraviolet layer comprises a titanium dioxide layer and a zinc oxide layer, and the rutile structure of the titanium dioxide is not less than 60%. The sunscreen powder has the advantages of good dispersion, good sunscreen effect and good stability.

【技术实现步骤摘要】
一种防晒粉体及其制备方法
本专利技术属于粉体领域，具体地说涉及一种防晒粉体及其制备方法。
技术介绍
紫外线属于太阳光线中波长较短的一种，其能量仅约占太阳光线总能量的5-6％，但是对人类的皮肤健康影响巨大。作用于皮肤的紫外线分为UVC(200～290nm)、UVB(290～320nm)、UVA(320～400nm)。UVC可以被臭氧层吸收，很难到达地面，正常情况下对人体无作用；UVB其能量高，被皮肤真皮吸收会引起真皮血管扩张，呈红肿、水泡等症状，如长久受UVB照射会导致皮肤出现红斑、炎症、皮肤老化，严重的会引起皮癌；长波紫外线UVA的能阶为同剂量UVB的1/1000，但达到人体的能量却占98％，对衣物和人体皮肤的穿透性远比UVB深。UVA经过表皮部位黑色素的作用引起皮肤黑色素的沉着，使皮肤黝黑。为了防止紫外线对人体的伤害，人们会使用防晒产品来进行防护。防晒产品中含有的紫外吸收剂，根据其组成大致可分为无机紫外吸收剂和有机紫外吸收剂。有机紫外线吸收剂的分子结构一般是具有双键、共轭或含杂环的芳香族化合物，又称为化学紫外吸收剂，又可细分为天然和合成两大类。有机防晒剂主要通过特定的化学结构吸收紫外线，并将吸收到的能量转化为无害的热能等形式释放出去，从而实现抵御紫外线的目的。但有机防晒剂一般光稳定性较差，在光作用下易分解，并且会渗透皮肤进入人体，对人体产生刺激。另一类则属于无机防晒剂。为了满足吸收紫外线且在可见光区不吸收的要求，构成防紫外线微粒的无机物一般要求具有相当于紫外线区波长的带隙能量激发吸收的波长，2.7-4.0eV带隙能量的半导体化合物如TiO2、ZnO、CeO2、BaTiO3、CaTiO3、SiC等均能显示出上述特性，其中TiO2、ZnO和CeO2通常能够很好地用作紫外线防护剂。为了获得UVA(320-400nm)的防护，使用ZnO和CeO2是有效的，为了获得UVB的防护(280-320nm)，使用TiO2是有效的。二氧化钛和氧化锌的防晒效果与其颗粒的粒径密切相关。对于普通粒径的颜料级钛白粉的防晒作用是有限的，只有达到纳米级别的粉体才能具有较好的防晒效果。颜料级二氧化钛(粒径大于0.1μm)光的反射、散射性较强，对中长波紫外线有效；纳米二氧化钛(粒径小于0.1μm，一般认为最佳粒径为10～60nm)的无机防晒剂，对中波长紫外线的吸收明显增强，因此具有很强的抗紫外线的能力，可提供高SPF(UVB防护)值。纳米氧化锌(ZnO)虽然不能提供高的SPF值，但能提供大范围UVB、UVA的光防护，可覆盖290-380nm的范围。因此将纳米氧化锌和纳米二氧化钛的合理组合可能获得更好的防晒效果。另外，纳米颗粒，在制备、储存和使用时会有发生团聚，会影响其在防晒产品中的使用和其防晒效果，且纳米颗粒的生物风险的担忧也在持续的升温。将纳米粒径的粉体通过一定的合理的组合沉积于微米级的材料形成微米级的多层核壳结构，可有效地解决纳米颗粒的一系列的问题，并能才充分发挥纳米材料的优异性能。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种分散性和防晒效果好的防晒粉体。为实现本专利技术的目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种防晒粉体，所述防晒粉体从里向外依次包括基材、防紫外层和可选择的无机光稳定层，所述基材为片状，粒径小于等于10μm，径厚比大于等于30，所述防紫外层包括二氧化钛层和氧化锌层，和构成所述二氧化钛层的二氧化钛的金红石型结构不少于60％。在本专利技术的一个优选实施方案中，构成所述二氧化钛层的二氧化钛的金红石型结构不少于70％。在本专利技术的一个优选实施方案中，构成所述二氧化钛层的二氧化钛的金红石型结构不少于80％。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述基材邻接所述二氧化钛层，并且所述防晒粉体还包括设置在所述基材和所述二氧化钛层之间的导晶层，构成所述导晶层的导晶剂诱导二氧化钛从锐钛型向金红石型转化。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述导晶剂选自二氧化锡和氧化铁中的一种或多种的组合。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述防晒粉体还包括设置在所述二氧化钛层和所述氧化锌层之间的隔离层。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述隔离层的厚度为3-20nm。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述隔离层为二氧化硅层和氧化铝层构成的复合结构，并且所述二氧化硅层邻接所述纳米二氧化钛层，所述氧化铝层邻接所述纳米氧化锌层。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述防晒粉体还包括最外层的有机分散促进层。在本专利技术的一个优选实施方案中，构成所述有机促进层的材料选自具有如下通式的饱和脂肪酸和/或其盐：(CnH2n+1COO)m1X1，其中n＝3～30，m1为元素X1所对应的离子价态。X1＝H、Na、K、Li、Mg、Ca，Zn，Fe，Al、NH4等；或具有如下通式的不饱和脂肪酸和/或其盐：(CnH2n+1-2lCOO)m2X2，其中，n＝3～30，l为1～3，m2为元素X2所对应的离子价态：X2＝H、Na、K、Li、Mg、Ca，Zn，Fe，Al，NH4。在本专利技术的一个优选实施方案中，构成有机分散促进层的材料选自烷基三乙氧基硅烷、烷基三甲氧基硅烷、硬脂酸、硬脂酸盐、氢化卵磷脂、月桂酰赖氨酸中的一种或多种。在本专利技术的一个更优选实施方案中，构成所述有机分散促进层的材料选自氢化卵磷脂、月桂酰赖氨酸、烷基三乙氧基硅烷、烷基三甲氧基硅烷中的一种或多种。在本专利技术的一个更优选实施方案中，构成所述有机分散促进层的材料选自烷基三乙氧基硅烷和/或烷基三甲氧基硅烷，其中烷基的碳原子为4-12。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述片状基材选自天然云母片、合成云母片、二氧化硅片、玻璃片、三氧化二铝片、氮化硼片、滑石粉、二氧化钛片或氧化锌片中的一种或多种。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述无机光稳定层选自氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或多种。在本专利技术的一个优选实施方案中，本专利技术的防晒粉体从里向外依次为导晶层、二氧化钛层、二氧化硅层、氧化铝层、氧化锌层、无机光稳定层和有机分散促进层。本专利技术还提供了一种防晒粉体的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将基材分散于介质中，在一定的体系pH值和和温度条件下依次包覆二氧化钛层和氧化锌层，其中所述基材为片状，粒径小于等于10μm，径厚比大于等于30，和(2)步骤(1)得到的包覆产物在水分散体系中，在一定的体系pH值和温度条件下继续进行无机光稳定层的包覆，过滤、干燥即得防晒粉体。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述方法还包括在所述基材表面包覆所述二氧化钛层之前先在所述基材表面包覆导晶层。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述方法还包括在包覆所述二氧化钛层和所述氧化锌层之间依次包覆二氧化硅层和氧化铝层的步骤。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述方法还包括在包覆上述氧化锌层时首先包覆氧化锌的种子层的步骤。“氧化锌的种子层”是指使用特定工艺首先在粉体表面生成一层特定晶体结构的氧化锌纳米颗粒，以保证后续的氧化锌的包覆是按照所需晶体形式生长氧化锌包覆层。在本申请中氧化锌的种子层的目的是为了后续氧化锌包覆是生成柱状的氧化锌包覆层而不是生成片状氧化锌。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述方法还包括在需要进行煅烧的步骤时，在过滤前进行防烧结有机促进层的包覆，然后进行过滤、干燥和煅烧。在本专利技术的一个优选实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防晒粉体，其特征在于，所述防晒粉体从里向外依次包括基材、防紫外层和可选择的无机光稳定层，所述基材为片状，粒径小于等于10μm，径厚比大于等于30，所述防紫外层包括二氧化钛层和氧化锌层，和构成所述二氧化钛层的二氧化钛的金红石型结构不少于60％。

【技术特征摘要】
1.一种防晒粉体，其特征在于，所述防晒粉体从里向外依次包括基材、防紫外层和可选择的无机光稳定层，所述基材为片状，粒径小于等于10μm，径厚比大于等于30，所述防紫外层包括二氧化钛层和氧化锌层，和构成所述二氧化钛层的二氧化钛的金红石型结构不少于60％。2.根据权利要求1所述的防晒粉体，其特征在于，所述基材邻接所述二氧化钛层，并且所述防晒粉体还包括设置在所述基材和所述二氧化钛层之间的导晶层，构成所述导晶层的导晶剂诱导二氧化钛从锐钛型向金红石型转化。3.根据权利要求2所述的防晒粉体，其特征在于，所述导晶剂选自二氧化锡和氧化铁中的一种或多种的组合。4.根据权利要求1或2所述防晒粉体，其特征在于，所述防晒粉体还包括设置在所述二氧化钛层和所述氧化锌层之间的隔离层。5.根据权利要求4所述防晒粉体，其特征在于，所述隔离层为二氧化硅层和氧化铝层构成的复合结构，并且所述二氧化硅层邻接所述纳米二氧化钛层，所述氧化铝层邻接所述纳米氧化锌层。6.根据权利要求1或2所述的防晒粉体，其特征在于，所述防晒粉体还包括作为最外层的有机分散促进层。7.根据权利要求6所述的防晒粉体，其特征在于，构成所述有机分散促进层的材料选自烷基三乙氧基硅烷、烷基三甲氧基硅烷、硬脂酸、硬脂酸盐、氢化卵磷脂、月桂酰赖氨酸中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的防晒粉体，其特征在于，所述片状基材选自天然云母片、合成云母片、二氧化硅片、玻璃片、三氧化二铝片、氮化硼片、滑石粉、...

【专利技术属性】
技术研发人员：林一中，王振兴，
申请(专利权)人：林一中，
类型：发明
国别省市：浙江,33