一种改性铝基MOF材料及制备方法与其在发用产品中的应用技术

技术编号:25512468 阅读:65 留言:0更新日期:2020-09-04 17:05
本发明专利技术提供一种改性铝基MOF材料及制备方法与其在发用产品中的应用。本发明专利技术通过将可溶性铝盐、有机配体和有机溶剂混合均匀,得到混合溶液;将混合溶液升温至130~150℃,加入锌化合物,恒温反应5~12h,期间进行超声处理;反应结束,冷却至室温,过滤,得改性MOF材料初产物;将改性铝基MOF材料初产物进行洗涤,活化,干燥处理,得改性铝基MOF材料。含有改性铝基MOF材料的头皮、头发干粉产品,避免了淀粉或改性淀粉吸附油脂的能力欠佳,容易残留在发丝上,造成头发缠结、坍塌的缺陷,产品的体验感更高。

【技术实现步骤摘要】
一种改性铝基MOF材料及制备方法与其在发用产品中的应用
本专利技术属于日用化妆品
,特别涉及一种改性铝基MOF材料及制备方法与其在发用产品中的应用。
技术介绍
洗发水,又名香波、洗发露、洗发精、洗发膏或者洗头水,是一种应用最为广泛的洗发用品,其主要的用途是洗净附着在头皮和头发上的人体分泌的油脂、汗垢、头皮上脱落的细胞以及外来的灰尘、微生物、定型产品的残留物和不良气味等,保持头皮和头发清洁及头发美观。传统洗发水多为带有粘性液体,主要成分为表面活性剂,使用时需要将头发以水润湿,涂抹上洗发水后揉搓,再用大量水冲洗产生的泡沫,直至清洗干净。但是在某些场合,例如无水可以利用或者需要避免接触水(比如中国某些地域的传统习俗认为产妇在坐月子期间不宜接触水),这就限制了一部分人使用。目前,已经有干洗型的香波技术公开,其原理主要采用各种植物来源的淀粉或淀粉改性物来吸附油脂,再通过物理的手段将污垢去除,例如CN109512686A的中国专利公开了一种免洗香波,无需采用水清洗,不含有合成表面活性剂,组分符合行业规范的要求。但是,目前市售的免洗干粉类产品,都存在以下的缺陷:(1)淀粉或改性淀粉吸附油脂的能力欠佳,容易残留在发丝上,造成头发缠结、坍塌;(2)配方普遍没有调理性,抗静电能力差,体验感差;(3)配方普遍抑菌祛屑能力差,容易滋生头痒的问题。金属有机骨架材料(Metal-OrganicFrameworks,MOFs),是一种无机-有机复合材料,它由含氧或氮原子的多齿有机配体与无机金属离子自组装形成具有周期性网络结构的晶体材料,是一类结合了无机物的稳定性和有机物的多样可修饰性的杂化配位聚合物。MOFs材料显著的一个特点就是具有超高的孔隙率和巨大的内比表面积,潜在具有优异的吸附能力。铝基MOFs材料(Al-MOF)是MIL-68系列材料中的一种,是以法国科学家Férey为代表的拉瓦锡研究小组首次合成,具有很好的水稳定性。其结构单元是以MO4(OH)2八面体结构单元与对苯二甲酸有机配体相互桥联而成,通过三角形和六边形两种类型的孔道交替有序排列形成网络结构,孔道直径分别为和通过特殊工艺制备的铝基MOFs材料(Al-MOF)克服了大部分MOFs材料的骨架稳定性差的缺陷,Al-MOF材料多应用于气体存储、催化以及液相吸附等方面。专利CN201910928237.9一种Al-MOF材料在制备头发、头皮清洁产品中的应用,其将Al-MOF材料应用于头发、头皮清洁产品,发现其在控油和祛屑止痒方面具有良好的应用性能。但是,该Al-MOF材料含有氧化石墨烯,氧化石墨烯的价格比较昂贵,不利于市场推广;而且,该Al-MOF材料性能较为单一,还不能满足消费者更高的需求。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种改性铝基MOF材料的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供通过上述制备方法得到的改性铝基MOF材料。本专利技术的再一目的在于提供上述改性铝基MOF材料在发用产品中的应用。本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现:一种改性铝基MOF材料的制备方法,包括如下步骤:(1)将可溶性铝盐、有机配体和有机溶剂混合均匀,得到混合溶液;(2)将步骤(1)得到的混合溶液升温至130~150℃,加入锌化合物,恒温反应5~12h,期间进行超声处理;反应结束,冷却至室温,过滤,得到改性铝基MOF材料初产物;(3)将步骤(2)得到的改性铝基MOF材料初产物进行洗涤,活化,干燥处理,得到改性铝基MOF材料。步骤(1)中所述的可溶性铝盐优选为硝酸铝和氯化铝中的一种或两种;更优选为无水氯化铝。步骤(1)中所述的有机配体优选为对苯二甲酸。步骤(1)中所述的有机配体和可溶性铝盐优选按摩尔比(1~2):1配比计算。步骤(1)中所述的有机溶剂优选为N,N-二甲基甲酰胺。所述的有机溶剂是作为反应介质,不参与反应;其用量按能充分将可溶性铝盐、有机配体、锌化合物溶解或分散为准。步骤(1)中所述的混合优选为通过超声状态下搅拌至混合均匀。所述的超声的功率优选为20~30KHz;更优选为25KHz。所述的搅拌的转速优选为200~300rpm;更优选为250rpm。步骤(2)中所述的升温优选通过梯度升温实现。所述的梯度升温的速度优选为1~3℃/min;更优选为2℃/min。步骤(2)中所述的锌化合物优选为葡萄糖酸锌、月桂酸锌、肉豆蔻酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、蓖麻醇酸锌、甘氨酸锌、碳酸锌氢氧化物、乙酰蛋氨酸锌、天冬氨酸锌、水杨酸锌、十一烯酸锌、乳酸锌、甘氨酸锌、PCA锌和氧化锌晶须中的至少一种;更优选为氧化锌晶须。所述的锌化合物的添加量优选按锌元素为铝元素质量的0.1%~1.5%计算;更优选为按锌元素为铝元素质量的0.1%~1.0%计算;最优选为按锌元素为铝元素质量的1.0%计算。步骤(2)中所述的超声处理的条件优选为每隔30min超声4~6min;更优选为每隔30min超声5min。步骤(2)中所述的超声处理的频率优选为20~30KHz;更优选为25KHz。所述的室温是0~40℃;优选为20~30℃;更优选为24~28℃步骤(3)中所述的洗涤优选为使用N,N-二甲基甲酰胺、丙酮和去离子依次洗涤;更优选为使用N,N-二甲基甲酰胺洗涤3次,然后使用丙酮洗涤2次,再使用去离子水洗涤3次。步骤(3)中所述的活化为加热活化。所述的加热活化的条件优选为在250~350℃氮气气氛管式炉中煅烧4~6h;更优选为在300℃氮气气氛管式炉中煅烧5h。步骤(3)中所述的干燥为冷冻干燥。所述的冷冻干燥条件优选为于8~12Pa、-40~-60℃干燥2~4h;更优选为于10Pa、-50℃干燥3h。一种改性铝基MOF材料,通过上述方法制备得到;其具有比表面积大、孔容大、抑菌性强等特点。所述的改性铝基MOF材料形态为干粉,纯度≥99.0%,水分≤0.3%。所述的改性铝基MOF材料的元素指标如下:表1所述的改性铝基MOF材料的元素指标优选如下:表2表3所述的改性铝基MOF材料的比表面积、孔容如下:SBET(m2/g)SInt(m2/g)VTotal(cm2/g)VMicro(cm2/g)改性铝基MOF材料1300~1400970~9900.63~0.690.49~0.54上述改性铝基MOF材料在发用产品中的应用。所述的发用产品包括头皮头发干洗粉、头发蓬松粉。一种头皮头发干洗粉,包含以下质量百分比的组分组成:多元醇5.0~10.0%、改性铝基MOF材料5.0~10.0%、赋型剂5.0~10.0%、保湿剂0.5~5.0%、调理剂0.5~5.0%、pH调节剂0.05~0.1%本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种改性铝基MOF材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:/n(1)将可溶性铝盐、有机配体和有机溶剂混合均匀,得到混合溶液;/n(2)将步骤(1)得到的混合溶液升温至130~150℃,加入锌化合物,恒温反应5~12h,期间进行超声处理;反应结束,冷却至室温,过滤,得到改性Al-MOF材料初产物;/n(3)将步骤(2)得到的改性铝基MOF材料初产物进行洗涤,活化,干燥处理,得到改性铝基MOF材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性铝基MOF材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将可溶性铝盐、有机配体和有机溶剂混合均匀,得到混合溶液;
(2)将步骤(1)得到的混合溶液升温至130~150℃,加入锌化合物,恒温反应5~12h,期间进行超声处理;反应结束,冷却至室温,过滤,得到改性Al-MOF材料初产物;
(3)将步骤(2)得到的改性铝基MOF材料初产物进行洗涤,活化,干燥处理,得到改性铝基MOF材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的可溶性铝盐为硝酸铝和氯化铝中的一种或两种;
步骤(1)中所述的有机配体为对苯二甲酸;
步骤(1)中所述的有机配体和可溶性铝盐按摩尔比(1~2):1配比计算;
步骤(1)中所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺;
步骤(2)中所述的锌化合物为葡萄糖酸锌、月桂酸锌、肉豆蔻酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、蓖麻醇酸锌、甘氨酸锌、碳酸锌氢氧化物、乙酰蛋氨酸锌、天冬氨酸锌、水杨酸锌、十一烯酸锌、乳酸锌、甘氨酸锌、PCA锌和氧化锌晶须中的至少一种;
所述的锌化合物的添加量按锌元素为铝元素质量的0.1%~1.5%计算;
步骤(3)中所述的洗涤为使用N,N-二甲基甲酰胺、丙酮和去离子依次洗涤。


3.一种改性铝基MOF材料,其特征在于,通过权利要求1或2所述的方法制备得到。


4.权利要求3所述的改性铝基MOF材料在发用产品中的应用。


5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述的发用产品包括头皮头发干洗粉、头发蓬松粉。


6.一种头皮头发干洗粉,其特征在于,包含以下质量百分比的组分组成:多元醇5.0~10.0%、改性铝基MOF材料5.0~10.0%、赋型剂5.0~10.0%、保湿剂0.5~5.0%、调理剂0.5~5.0%、pH调节剂0.05~0.1%、抛射剂50.0~60.0%。


7.根据权利要求6所述的头皮头发干洗粉,其特征在于,所述的头皮头发干洗粉还包括香精和...

【专利技术属性】
技术研发人员:何嫦娥李清陈英燕
申请(专利权)人:珠海市丝域生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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