一种具有防晒性能的SiO制造技术

本发明专利技术涉及一种具有防晒性能的SiO

【技术实现步骤摘要】
一种具有防晒性能的SiO2-TiO2复合纳米材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及化妆品
，尤其是指一种具有防晒性能的SiO2-TiO2复合纳米材料及其制备方法与应用。
技术介绍
防晒是皮肤护理必不可少的一步，皮肤长期暴露于紫外线辐射中会导致皮肤晒伤、老化甚至皮肤癌症等问题。目前，纳米级别的TiO2和SiO2在防晒化妆品中有很大的应用价值。纳米TiO2具有很强的紫外线吸收能力，还能透过可见光，用在化妆品中不会泛白。SiO2也是一种无机防晒剂，价格便宜，无毒无味，不产生化学过敏，易与化妆品中其他组分配伍，并且它本身是白色的，可以简单地加以着色。另外，纳米SiO2稳定性好，在被紫外线照射后本身不会分解，用在化妆品中，也不会与配方中其他组分反应，不会对皮肤造成伤害。但是，纳米TiO2作为防晒剂使用存在如下问题。首先，纳米TiO2有很强的光化学活性，容易氧化分解化妆品中的营养物质，使化妆品变质，而且其表面光化学反应会加速表皮细胞的老化，对皮肤造成直接伤害。其次，纳米TiO2的粒径很小，比表面能大，在有机介质中不易分散，在极性介质中又易团聚，这在很大程度上限制了纳米TiO2在化妆品工业的应用发展。目前，国内外对TiO2改性方法主要为有机改性和无机改性。喻胜飞等以硅酸钠(Na2SiO3)为原料，采用非均匀成核法在纳米TiO2基体上制备了SiO2表面保护膜层，使纳米SiO2-TiO2复合粉体的分散性能明显提高(PAINT&COATINGSINDUSTRY，2013，43(7)：59-62)。朱新雅等以十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)为表面改性剂对TiO2进行表面改性，制备出了有机相容性较好的改性TiO2样品(化工新型材料，2017，3：172-174)。吴林弟等利用硬脂酸钠和硅烷偶联剂对TiO2-SiO2复合粒子进行有机改性，并将改性后的复合粒子应用于自制防晒液中，提高了紫外屏蔽性能(硕士学位论文，广州：华南理工大学，2011)。但是其严重的光催化活性，产生大量的自由基会破坏细胞，有致癌隐患。在防晒产品具体应用中，存在分散均匀性较差、不稳定，容易凝块，不易涂覆均匀，抗紫外线效果不均匀、不稳定等问题。现有纳米二氧化钛改性技术普遍为有机改性，改善纳米二氧化钛分散均匀性较差的问题，但将其用在防晒霜中，不能很有效地降低其光催化活性。因此，减弱或者消除纳米TiO2的光催化活性，提高其防晒性能、分散性等具有很大的研究价值。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种具有防晒性能的SiO2-TiO2复合纳米材料的制备方法，通过溶胶凝胶法在金红石型纳米TiO2表面包覆SiO2薄膜，对纳米TiO2进行表面改性，制备出一种SiO2-TiO2复合纳米粒子。本专利技术的第一个目的是提供一种具有防晒性能的SiO2-TiO2复合纳米材料的制备方法，包括如下步骤：S1、将聚乙烯吡咯烷酮溶解在无水乙醇中，加入纳米二氧化钛搅拌分散得到二氧化钛分散液；S2、向S1步骤的二氧化钛分散液中滴加正硅酸乙酯的醇溶液，反应得到反应液；S3、将S2步骤的反应液进行冷却，离心，洗涤和烘干处理，得到SiO2-TiO2复合纳米材料；其中，聚乙烯吡咯烷酮、纳米二氧化钛、正硅酸乙酯的质量比为1：0.7～1.0：3.5～8.0。进一步地，在S1步骤中，分散的搅拌速度为300～400r/min。进一步地，在S1步骤中，分散的时间为15～25min。进一步地，在S2步骤中，在滴加正硅酸乙酯的醇溶液时，分批加入碱液，调控pH为8.5～9.5。进一步地，在S2步骤中，所述的碱液为氨水。进一步地，在S2步骤中，反应的温度为30～40。进一步地，在S2步骤中，反应的时间为3～5h。进一步地，在S3步骤中，所述的烘干温度为40～50℃。本专利技术的第二个目的是提供所述的方法制备得到的具有防晒性能的SiO2-TiO2复合纳米材料。本专利技术的第三个目的是应用所述的具有防晒性能的SiO2-TiO2复合纳米材料在制备化妆品中的应用。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本专利技术所述方法可制得粒径小，单分散性好的SiO2-TiO2复合纳米粒子，包覆改性后的复合纳米粒子光催化活性降低，团聚现象减弱，在增强纳米TiO2防晒性能的同时，提高了其作为防晒产品的使用安全性。附图说明图1是纳米TiO2、纳米SiO2与SiO2-TiO2复合纳米粒子的红外吸收光谱图；图2是纳米TiO2、SiO2-TiO2复合纳米粒子的X射线衍射图；其中，(a)是纳米TiO2，(b)是SiO2-TiO2复合纳米粒子；图3是纳米TiO2及SiO2-TiO2复合纳米粒子SEM图；其中，(a)是纳米TiO2，(b)是SiO2-TiO2复合纳米粒子；图4是纳米TiO2及SiO2-TiO2复纳米合粒子的TEM图；其中，(a)是纳米TiO2，是(b)SiO2-TiO2复合纳米粒子；图5是(a)底霜与含纳米TiO2、SiO2-TiO2复合纳米粒子的SPF值；(b)纳米SiO2、纳米TiO2、SiO2-TiO2复合纳米粒子的紫外反射光谱图；图6是制备出不同复合纳米粒子粒径-单分散性(PDI)曲线图；其中，(a)是PVP用量，(b)是硅钛比，(c)是氨水用量。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。实施例1将0.4g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解在无水乙醇中，加入0.3g纳米TiO2，在超声波细胞破碎仪下分散20min，在350r/min电动搅拌下，滴入30mL正硅酸乙酯(TEOS)的无水乙醇溶液，加入氨水控制pH9.0，使TEOS在2.5h滴加完毕，在35℃恒温水浴下反应4h，反应结束后，将反应液冷却，离心，并用去离子水洗涤数次，放入45℃真空干燥箱中烘干，得到SiO2-TiO2复合纳米粒子。实施例2将0.6g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解在无水乙醇中，加入0.5g纳米TiO2，在超声波细胞破碎仪下分散20min，在350r/min电动搅拌下，滴入40mL正硅酸乙酯(TEOS)的无水乙醇溶液，加入氨水控制pH9.0，使TEOS在2.5h滴加完毕，在35℃恒温水浴下反应4h，反应结束后，将反应液冷却，离心，并用去离子水洗涤数次，放入45℃真空干燥箱中烘干，得到SiO2-TiO2复合纳米粒子。实施例3将0.2g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解在无水乙醇中，加入0.2g纳米TiO2，在超声波细胞破碎仪下分散20min，在350r/min电动搅拌下，滴入20mL正硅酸乙酯(TEOS)的无水乙醇溶液，加入氨水控制pH9.0，使TEOS在2.5h滴加完毕，在35℃恒温水浴下反应4h，反应结束后，将反应液冷却，离心，并用去离子水洗涤数次，放入45℃真空干燥箱中烘干，得到SiO2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有防晒性能的SiO

【技术特征摘要】
1.一种具有防晒性能的SiO2-TiO2复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将聚乙烯吡咯烷酮溶解在无水乙醇中，加入纳米二氧化钛搅拌分散得到二氧化钛分散液；
S2、向S1步骤的二氧化钛分散液中滴加正硅酸乙酯的醇溶液，反应得到反应液；
S3、将S2步骤的反应液进行冷却，离心，洗涤和烘干处理，得到SiO2-TiO2复合纳米材料；
其中，聚乙烯吡咯烷酮、纳米二氧化钛、正硅酸乙酯的质量比为1：0.7～1.0：3.5～8.0。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在S1步骤中，分散的搅拌速度为300～400r/min。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在S1步骤中，分散的时间为15～25min。


4.根据权利要求1所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬，
申请(专利权)人：苏州绿叶日用品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32