一种复合改性钛白粉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种复合改性钛白粉及其制备方法和应用。复合改性钛白粉的制备包括如下步骤：将钛白粉加入醇水溶液中，配制钛白粉浆液；调节浆液的pH值、温度，充分搅拌得到混合浆液；加入二氧化硅粉末，使得二氧化硅完全沉淀在钛白粉表面；加入氧化铝粉末，使得氧化铝完全沉淀在钛白粉表面；加入硅烷，使得硅烷完全将钛白粉包覆；反应浆液进行过滤、洗涤、烘干、研磨，得到合改性钛白粉。本发明专利技术的制备方法采用一定比例的醇水作为溶剂，能够很好的将钛白粉进行分散，且不用额外加入分散剂，对钛白粉最终品质具有很好保障，且本发明专利技术的改性过程中无机有机包覆在相同体系下一步完成，操作更加简单便捷。复合改性钛白粉在40℃的耐热条件和－5℃～－10℃的耐寒条件下保持24h，均无分层分离现象，具有很好的分散稳定性和耐候性，产品白度明显增加，贴肤性能也得到很好的提高。

A composite modified titanium dioxide and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种复合改性钛白粉及其制备方法和应用
本专利技术涉及化妆品
，更具体地，涉及一种复合改性钛白粉及其制备方法和应用。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，在化妆品中彩妆行业的需求越来越大，钛白粉主要是提高彩妆类化妆品的白度，遮盖能力以及对紫外线的屏蔽能力，但是未改性的钛白粉具有较强的光催化活性，还容易团聚，很难在所应用的体系中均匀地分散开，所以需要对其进行包覆处理，才能适应于高档化妆品的使用。目前大多数国内钛白粉生产企业，对于钛白粉的改性的无机包覆处理剂主要是采用SiO2、Al2O3、ZrO2、Fe2O3等无机氧化物，对于钛白粉的有机包覆处理剂主要是有机硅氧烷化合物以及多元醇类化合物。在钛白粉改性生产工艺上主要有干法和湿法两类，干法生产产品稳定性差，限制了其在工业上的应用，湿法主要是先将钛白粉制浆分散均匀，然后再进行包膜处理，但是在制浆过程会加入很多分散剂，在有机包膜中都是运用乙醇这个良好的溶剂，对于工业生产存在很大的安全隐患，且在之后的乙醇以及分散剂的残留，对于化妆品级钛白粉的品质存在很大影响，对于钛白粉的无机有机协同改性处理采用的过程是先无机包覆处理完后进行干燥粉碎后再进行有机改性处理，过程比较繁琐。CN107260560A公开了化妆品专用二氧化钛的制备方法，二氧化钛需要经过颗粒筛选，杂质去除，亲水健破坏和表面造空等复杂的处理步骤，在进行表面包膜，其改性并未给出针对性提高钛白粉的耐候性和分散性以及贴肤性等化妆品领域特殊性能的提升的技术启示。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有钛白粉应用在化妆品领域中耐候性、分散性和贴肤性等性能有待于进一步改善的缺陷和不足，提供一种复合改性钛白粉的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种复合改性钛白粉。本专利技术的另一目的在于提供一种复合改性钛白粉在制备化妆品中的应用。本专利技术的再一目的在于提供一种化妆品。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：一种复合改性钛白粉的制备方法，包括如下步骤：S1.将钛白粉加入醇水溶液中，配制浓度为100g/L～400g/L的钛白粉浆液；S2.将上述钛白粉浆液加碱调节浆液的pH值为8～11，调节浆液温度为50℃～80℃，充分搅拌10～60分钟，得到混合浆液；S3.在上述混合浆液中加入二氧化硅粉末，充分搅拌10～90分钟，使得二氧化硅完全沉淀在钛白粉表面，其中二氧化硅的加入量为钛白粉质量的0.5％～3％；S4.在上述S3的反应浆液中加入氧化铝粉末，充分搅拌10～90分钟，使得氧化铝完全沉淀在钛白粉表面，其中氧化铝的加入量为钛白粉质量的0.5％～10％；S5.在上述S4的反应浆液中加入硅烷，充分搅拌0.5～2小时，使得硅烷完全将钛白粉包覆，其中硅烷的加入量为钛白粉质量的1％～10％；；S6.将上述S5的反应浆液进行过滤、洗涤、烘干、研磨，得到合改性钛白粉。化妆品用钛白粉对于安全性的要求较高，比较好的分散剂有六偏磷酸钠、偏硅酸钠等，这两种基本不用于化妆品中，且六偏磷酸钠中含有微量的重金属，对钛白粉的品质不利。在本专利技术的制备方法中，采用醇水作为溶剂，能够很好的将钛白粉进行分散，且不用额外加入分散剂，对钛白粉最终品质具有很好保障，且无机有机包覆在相同体系下一步完成，使得操作更加简单便捷。S1中将钛白粉加入醇水溶液中，醇能够增强钛白粉在溶液中的分散性，且为后续有机改性剂在溶液中水解以及均匀包覆在钛白粉上提供极大的方便性。钛白粉的浆液浓度控制需要考虑生产效率和改性效率之间的平衡，浓度过低，生产能力低，浓度太高会导致分散不均匀，最终导致钛白粉改性不完全。S2中将钛白粉浆液的pH值调节至8～11后，因为溶液中为碱性条件含有大量OH-，钛白粉颗粒表面也带OH-，使得钛白粉颗粒能够很好的在溶液中均匀分散。S2中浆液温度调节需要考虑改性需要一定的温度，温度太低会导致反应特别慢，由于体系是醇和水，温度也不能太高。S3和S4中，二氧化硅和氧化铝的加入都是为了降低钛白粉的光催化活性，提高钛白粉的耐候性，但是二氧化硅和氧化铝单独处理会存在一定的缺陷，二氧化硅太多会导致生产时过滤效率过低，氧化铝和二氧化硅加入量太多，对钛白粉的本身白度有一定的影响。S5中硅烷的加入主要是为了使钛白粉由亲水改为亲油，同时对于光催化活性的降低有一定的帮助，还会对消除钛白粉的团聚有一定的作用。硅烷的加入量太少会使得钛白粉改性不完全，加入量太多对于性能的提高没有实质的改善，还造成原料的浪费。优选地，S1中钛白粉浆液的浓度为160g/L～400g/L。进一步优选地，S1中钛白粉浆液的浓度为200g/L～250g/L。优选地，S3中二氧化硅的加入量为钛白粉质量的1％～3％。例如可以为1％、2％或3％，优选1％～2％。优选地，S4中氧化铝的加入量为钛白粉质量的2％～10％。例如可以为1％、3％或10％，优选3％。优选地，S5中硅烷的加入量为钛白粉质量的3％～10％。例如可以为3％、4％或10％，优选为3％～4％。优选地，S1中所述醇水溶液中醇与水的体积比为3～5:1～7。醇水溶液中醇与水的体积比对于钛白粉在水中的分散具有一定的作用帮助，醇上带有醇羟基，能够降低表面张力，提高润湿性，所以钛白粉能够在溶液中很好分散。且醇类在有机改性过程中能够很好的溶解有机改性剂，水相中有机改性剂无法很好的与钛白粉接触，影响接枝改性的效率。其中本专利技术所用醇优选为丙醇、正丁醇、丙二醇、丁二醇中的一种或多种。本专利技术的硅烷优选为三乙氧基辛基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷中的一种或几种。加入硅烷有机改性剂后，能够很好的提高钛白粉在化妆品中的分散性，降低钛白粉的吸油量，且不影响钛白粉的白度和遮盖性。上述复合改性钛白粉的制备方法制备得到的复合改性钛白粉也在本专利技术的保护范围之内。本专利技术还保护上述复合改性钛白粉在制备化妆品中的应用。本专利技术同时还保护一种化妆品，所述化妆品的原料中包含上述复合改性钛白粉。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种复合改性钛白粉的制备方法，采用一定比例的醇水作为溶剂，能够很好的将钛白粉进行分散，且不用额外加入分散剂，对钛白粉最终品质具有很好保障，且本专利技术的改性过程中无机有机包覆在相同体系下一步完成，操作更加简单便捷。本专利技术制备得到的复合改性钛白粉在40℃的耐热条件和－5℃～－10℃的耐寒条件下保持24h，均无分层分离现象，具有很好的分散稳定性和耐候性，产品白度可达90以上，贴肤性能检测评分为在8～9分，降解率可以降低至2.3％，酸溶率可以降低至15.1％，可以广泛应用于化妆品领域。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非另有说明，本专利技术实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。实施例1一种复合改性钛白粉的制备方法，包括如下步骤：S1.将钛白粉加入到一定丙二醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合改性钛白粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1.将钛白粉加入醇水溶液中，配制浓度为100g/L～400g/L的钛白粉浆液；/nS2.将上述钛白粉浆液加碱调节浆液的pH值为8～11，调节浆液温度为50℃～80℃，充分搅拌10～60分钟，得到混合浆液；/nS3.在上述混合浆液中加入二氧化硅粉末，充分搅拌10～90分钟，使得二氧化硅完全沉淀在钛白粉表面，其中二氧化硅的加入量为钛白粉质量的0.5％～3％；/nS4.在上述S3的反应浆液中加入氧化铝粉末，充分搅拌10～90分钟，使得氧化铝完全沉淀在钛白粉表面，其中氧化铝的加入量为钛白粉质量的0.5％～10％；/nS5.在上述S4的反应浆液中加入硅烷，充分搅拌0.5～2小时，使得硅烷完全将钛白粉包覆，其中硅烷的加入量为钛白粉质量的1％～10％；；/nS6.将上述S5的反应浆液进行过滤、洗涤、烘干、研磨，得到合改性钛白粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合改性钛白粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将钛白粉加入醇水溶液中，配制浓度为100g/L～400g/L的钛白粉浆液；
S2.将上述钛白粉浆液加碱调节浆液的pH值为8～11，调节浆液温度为50℃～80℃，充分搅拌10～60分钟，得到混合浆液；
S3.在上述混合浆液中加入二氧化硅粉末，充分搅拌10～90分钟，使得二氧化硅完全沉淀在钛白粉表面，其中二氧化硅的加入量为钛白粉质量的0.5％～3％；
S4.在上述S3的反应浆液中加入氧化铝粉末，充分搅拌10～90分钟，使得氧化铝完全沉淀在钛白粉表面，其中氧化铝的加入量为钛白粉质量的0.5％～10％；
S5.在上述S4的反应浆液中加入硅烷，充分搅拌0.5～2小时，使得硅烷完全将钛白粉包覆，其中硅烷的加入量为钛白粉质量的1％～10％；；
S6.将上述S5的反应浆液进行过滤、洗涤、烘干、研磨，得到合改性钛白粉。


2.如权利要求1所述复合改性钛白粉的制备方法，其特征在于，S1中钛白粉浆液的浓度为200g/L～250g/L。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，余倩，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44