CN102068392A - 一种防晒型胶束乳化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种防晒型胶束乳化剂的制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明公开了一种防晒型胶束乳化剂的制备方法，以偶氮二异丁腈为引发剂，二甲基甲酰胺为溶剂，巯基乙胺为链转移剂，选用4-甲基-7-对乙烯基苯亚甲氧基香豆素VM和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸AMPS两种单体，控制AMPS与VM单体投料摩尔采用普通自由基聚合制备无规共聚物P(VM-co-AMPS)。聚合产物需在丙酮中沉淀，再在水中透析冷冻干燥获得纯净的P(VM-co-AMPS)粉末合成一种可逆光二聚型水溶性聚合物，该聚合物在水溶液中能形成球形胶束。这种胶束对不同波长的紫外线有吸收作用，而且该胶束具有很好的乳化性能，可用于防晒化妆品领域。本发明制备胶束的方法简单，条件温和，避免了溶剂的使用。
Description
技术领域
一种防晒型胶束乳化剂的制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
在过去的数十年中，化妆品的开发与研究取得了不断的发展，许多新的功能化产品不断问世。防晒产品作为功能化妆品之一类产品，其配方中的成分越来越丰富。防晒化妆品之所以能够“防晒”，是因为配方中含有一类紫外线吸收剂。目前，通常用于防晒化妆品的紫外线吸收剂主要包括：水杨酸酯类、对胺基苯甲酸酯类、二苯甲酮类、甲氧基肉桂酸酯类、苯并三唑类、取代丙烯氰类、二苯甲酰甲烷等。这些均为小分子吸收剂，在应用过程中均存在如下缺点：(1)多属于UVB区紫外线吸收剂，光热稳定性差。(2)用于化妆品中，抗水耐汗性差，易流失，刺激性大，容易引起皮肤过敏。为克服上述常规紫外线吸收剂的缺点。国内外研究工作者在紫外线吸收剂的改进方面作了大量的工作，但关于聚合物紫外线吸收剂的研究工作相对较少，尤其缺乏化妆品用高分子的开发研究工作。
香豆素类化合物是邻羟基桂皮酸的内酯，具有苯并吡喃酮母核，在自然界分布广泛，具有抗菌、消炎等多重生理活性和光学活性，常用于食品、医药、光学等领域。Jiang等把香豆素引入到聚合物体系中，通过在二甲亚砜/水中自组装获得可光交联的胶束溶液。如果在离子型双亲聚合物上引入香豆素基团，赋予聚合物吸收紫外线的功能，并通过控制亲疏水段的比例，调整聚合物的亲疏水性，制得水溶性较好的香豆素型聚合物，这样的聚合物能够溶于水并在水中能形成胶束，而且获得的胶束的工艺简单，条件温和，无有机溶剂，适合用于化妆品配方中。
本专利发明了一种具有紫外吸收功能的聚合物胶束乳化剂，采用自由基聚合物合成无规共聚物P(VM-co-AMPS)，并制得P(VM-co-AMPS)胶束，对胶束的形貌，抗紫外性以及作为化妆品的应用作了研究，结果显示该胶束对UVA有良好的吸收能力，而且胶束具有很好的乳化性能。这样的胶束能够作为防晒乳化剂使用，有望与无机类防晒剂复配使用，从而开辟了胶束在化妆品领域中的应用，也为化妆品配方提供了新的材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种防晒型胶束乳化剂的制备方法，通过分子设计在疏水单体上引入香豆素基团，采用自由基聚合，控制投料比使得亲水链段比例高于疏水链段，获得亲水性很强的共聚物，该聚合物在水溶液中形成球形胶束，该胶束对UVA有一定的响应性。在UVA波段照射下胶束交联，这样可实现胶束对UVA的吸收。
本发明所提供的防晒型胶束乳化剂的制备方法，以疏水单体VM和亲水单体AMPS为起始物，AIBN为引发剂，巯基乙胺为链转移剂，在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中通过自由基聚合合成聚合物P(VM-co-AMPS)，将该聚合物溶于水获得胶束溶液。用该胶束溶液与油相混合后在4000-20000转/分钟的转速下用高速分散器均质化，获得胶束乳化剂。
上述方法中，亲水单体与疏水单体的投料比例要高于1∶1。
上述方法中，聚合反应的温度至少为70℃。
上述方法中，聚合反应的时间至少为8小时。
上述方法中，聚合产物需在丙酮中沉淀，再在水中透析冷冻干燥获得纯净的P(VM-co-AMPS)粉末。
上述方法中，形成P(VM-co-AMPS)胶束所需要的聚合物浓度为0.01~20mg/mL。
上述方法中，作为胶束乳化剂所用油相，选用油或油性成分：(1)硅油，白油；(2)甲苯，环己烷；其中之一种；胶束溶液与油相的体积比选用1∶1。
上述方法中，胶束的乳化过程中需要的高速分散器的转速为4000-20000转/分钟。均质时间至少2分钟。
本发明提出的防晒型胶束乳化剂制备的具体操作步骤如下：
以AIBN为引发剂，DMF为溶剂，AET为链转移剂，控制AMPS与VM单体摩尔比高于1∶1合成离子型无规共聚物，产物在丙酮中沉淀后溶于水中，透析冷冻干燥获得聚合物P(VM-co-AMPS)粉末。将聚合物P(VM-co-AMPS)溶于水中，制得浓度为0.01~20mg/ml的胶束溶液。
本发明的有益效果：与现有胶束相比，本发明具有如下特点：首先通过分子设计合成具有光响应功能的离子型无规共聚物，并控制投料比，使聚合物有良好的亲水性。其次，聚合物P(VM-co-AMPS)胶束溶液的制备简单，不需要在选择性溶剂中组装，P(VM-co-AMPS)在水中溶解形成球状胶束，避免了有机溶剂的使用，该胶束对UVA有一定的吸收能力，具备防晒功能。而且该胶束有很好的乳化性能，在化妆品领域有很好的应用前景。
附图说明
图1 P(VM-co-AMPS)胶束的AFM图像。
图2 P(VM-co-AMPS)胶束在UVA不同照射时间下的紫外光谱。
图3 P(VM-co-AMPS)胶束乳化前后的数码照片。
具体实施方式
以下利用实施例进一步详细说明本发明，但不能认为是限定发明的范围。
实施例1离子型无规共聚物P(VM-co-AMPS)的制备
取AMPS 7.8g(37.5mmol)和VM 3.6g(12.5mmol)溶于15mL DMF，搅拌通N2，15min后加入AET 0.34g (3mmol)和AIBN 0.16g(1mmol)，再通N215min，然后密封瓶口，转入70℃油浴中，反应8小时后取杯底物在丙酮中沉淀后用水溶解，透析后冷冻干燥得到纯净的无规共聚物P(VM-co-AMPS)。
实施例2 P(VM-co-AMPS)胶束的制备
称量聚合物P(VM-co-AMPS)5mg，溶于100mL水中，搅拌1小时后得到浓度为0.05mg/mL的胶束溶液。
实施例3 P(VM-co-AMPS)胶束的形态
取0.05mg/mL的P(VM-co-AMPS)胶束溶液5mL，滴于云母片上室温干燥48小时后，在原子力显微镜下观察胶束的形貌见附图1。
实施例4 P(VM-co-AMPS)胶束对UVA的吸收
取0.05mg/mL的P(VM-co-AMPS)胶束溶液5mL，以波长为365nm，功率为100W的紫外灯光照射胶束溶液不同时间，用紫外-可见光谱观察不同光照时间胶束的紫外光谱，见附图2。
实施例5 P(VM-co-AMPS)胶束的乳化
取0.05mg/mL的P(VM-co-AMPS)胶束溶液5mL，加入甲苯5mL，在高速分散器下均质化，转速为8000转/分钟，均质时间为2分钟，其乳化效果见附图3。
Claims (6)
1.一种防晒型胶束乳化剂的制备方法，其特征在于由下述过程制备获得：以偶氮二异丁腈AIBN为引发剂，二甲基甲酰胺DMF为溶剂，巯基乙胺AET为链转移剂，选用4-甲基-7-对乙烯基苯亚甲氧基香豆素VM和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸AMPS两种单体，控制AMPS与VM单体投料摩尔比高于1∶1，采用普通自由基聚合，反应温度至少为70℃，反应时间至少为8小时，制备无规共聚物P(VM-co-AMPS)，聚合产物需在丙酮中沉淀，再在水中透析冷冻干燥获得纯净的P(VM-co-AMPS)粉末；
将聚合物P(VM-co-AMPS)溶于水制得浓度为0.01~20mg/mL的胶束溶液；
用该胶束溶液与油相混合后在4000-20000转/分钟的转速下用高速分散器均质化，获得胶束乳化剂。
2.根据权利要求1所述的胶束乳化剂的制备方法，其特征在于采用光敏感型疏水单体VM和离子型亲水单体AMPS。
3.根据权利要求1所述的胶束乳化剂的制备方法，其特征在于制备聚合物时用AIBN引发，用AET控制分子量。
4.根据权利要求1所述的胶束乳化剂的制备方法，其特征在于制备聚合物时需控制亲疏水段的投料比例，保证亲水链段比例高于疏水链段。
5.根据权利要求1所述的胶束乳化剂的制备方法，其特征在于作为胶束乳化剂所用油相，选用油或油性成分：硅油，白油，甲苯，环己烷其中之一种；
胶束溶液与油相的体积比选用1∶1。
6.用权利要求1所述方法制得的胶束粒子，其特征在于具有吸收紫外线区域UVA和UVC波段的功能。
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