纳米防晒剂的制备、分散

1纳米防晒剂的制备、分散研究汇报人：朱雪生2汇报内容一．研究背景介绍二．纳米TiO2粉体的制备三．超分散剂的制备四．纳米颗粒分散及稳定性研究3一、研究背景•近几年来，由于臭氧层不断遭到破坏，皮肤癌的发病率不断增高，人们越来越强烈的认识到紫外线对人体的伤害。市场上的防晒化妆品已经越来越不能满足人们的要求，特别是对那些皮肤过敏的人群或小孩。因为现今防晒产品大多数只能防护350nm波段以下的紫外线，对UVA波段，特别是UVA波段的长波波段（350nm～400nm）的紫外线防护还是很弱的。目前可用于防晒化妆品的UVA防晒剂品种很少，具有良好吸收或阻断作用的品种就更少。•纳米TiO2具有很强的紫外线屏蔽能力，无毒、对皮肤无刺激、热稳定性好、高温不分解，在化妆品方面得到了广泛的应用，被用于防晒、增白、保湿等化妆品的配制。•TiO2/ZnO纳米不仅具有较高的SPF值，而且能提供大范围UVB、UVA光防护。4二、纳米TiO2粉体制备180℃4h180℃24h调节pH值充分搅拌缓慢滴入10ml钛酸四丁酯30ml冰醋酸胶体溶液反应釜胶体溶液TiO2粉末图2-1纳米TiO2粉末制备流程5•采用钛酸四丁酯作为化学前驱体，冰醋酸作为溶液pH值的调节剂，制备流程如图2-1，将10mL钛酸四丁酯滴入强力搅拌的30mL醋酸溶液中，立即有白色絮状沉淀产生。充分搅拌后将所得胶体倒入60mL反应釜中在干燥箱中180℃进行热处理24h。热处理结束后得到TiO2胶体溶液，经过180℃、4h干燥后研磨得到TiO2粉体，采用X射线衍射仪研究TiO2粉体的晶体结构（金石型TiO2最适合作为防晒剂）。6图2-2不同煅烧温度下TiO2的XRD图7图2-3纳米团聚粉体的SEM照片8556065707580859095100%T5001000150020002500300035004000Wavenumbers(cm-1)图3-1纳米TiO2粒子红外谱图93.1溶液的配制•量取30.96mL的浓氨水与19.04mL的水混合配成8mol/L氨水溶液50mL，称取3.29g乙酸锌，9.46g柠檬酸与15mL无水乙醇，35mL水配成0.3mol/L的醋酸锌溶液50mL。3.2纳米ZnO/TiO2复合颗粒的制备•将1.2g的二氧化钛溶入8mol/L的氨水溶液中配制成0.3mol/L的溶液放入三口烧瓶中，超声振荡25分钟，放入90℃的水浴中，并磁力搅拌，滴加醋酸锌溶液，滴定终点至pH为8~9，将胶溶物取出，离心分离，将分离物用氨水洗涤，将所得物质放入马弗炉中煅烧，由200℃随炉升温到500℃且在500℃保温2h，将煅烧物于研钵中研磨一段时间，即为所需物质。三、纳米ZnO/TiO2复合颗粒的制备1011图3-不同温度下纳米TiO2/ZnO复合粉体TEM图12四、超分散剂的制备、分析•近年来，具有不同结构的两亲性聚合物的制备及其聚集行为已经成为研究领域的一个热点。通过调节疏水片段和亲水片段可以控制两亲共聚物在水中形成的各种自组装结构的形貌。这些具有特殊结构和性能的聚集体广泛应用于化妆品和医药领域，如药物传递释放和基因疗法等。13糖基亲水性含糖双亲性聚合物超分散剂可再生资源生物相容性好生物易降解环境友好含糖聚合物RAFT聚合144.1超分散剂的合成OHOHOHOHOHOOHOHOOHOHOHCH3COCH3OOOHOOOFeCl3/超声OOOHOOO碱/THFOOOOOOCl图4.13-VDG的合成15OOOOOOCHH2CZCSSRnOOOOOOSCSZRAIBN图4.2PVDG的合成路线16OOOOOOHCH2CH2CnCSSCHH2CCOCH3CH3OAIBNOOOOOOHCH2CnCSSmHCCHCOCH3CH3O(PVDG-b-PMMA)图4.3含糖双亲性聚合物(PVDG-b-PMMA)合成路线17CHH2CCOCH3CH3OOHOHOOHOHOHCH2CnCSSmH+/H2OPVDG-b-PMMA(PVG-b-PMMA)图4.4含糖双亲性聚合物(PVG-b-PMMA)合成路线184.2聚合物分子量测定05101520253035400.000.020.040.060.08LS,AUX(volts)Elutiontime/min水解前Mn=6972PDI=1.32水解后Mn=6657PDI=1.33图3.14聚合物PVDG-b-PMMA水解前后的凝胶渗透色谱(GPC)194.3PVG-b-PMMA分散性能研究•(1)紫外可见吸收测试：以甲基硅油和分散剂的混合溶液作为空白参照，在190nm-400nm范围内，扫描纳米TiO2的分散悬浮液的最大吸收波长为320nm。在最大波长条件下，每隔一段时间取悬浮液的上层液体测定其吸光度。•(2)透射电子显微镜(TEM)：取少量分散后的悬浮液，小心至于铜网上，待试样烘干后，用Tecnail-12型120kV透射电镜观察纳米TiO2粒子的形貌、分散情况及纳米粒子的粒径。204.3.1紫外可见吸收稳定性测试024681012141618202224260.00.20.40.60.81.0AbsorbanceTime/min未加分散剂月桂酸司盘80PVG-b-PMMA图3.15不同分散剂对纳米TiO2分散稳定性影响214.3.2TiO2悬浮液的TEM分析22•分别以月桂酸、吐温80和PVDG-b-PMMA作为分散剂，以及未加分散剂条件下，测定纳米TiO2在甲基硅油中分散稳定性和粒子的形貌，以PVDG-b-PMMA作为高分子分散剂时，颗粒分散效果较好，颗粒大小约为100nm以下，分散均匀没有大的团聚颗粒。23谢谢大家！!