CN109091400B - 一种安全性高的光波阻隔剂及制备方法和含该光波阻隔剂的防晒喷雾 - Google Patents
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Abstract
本发明属于防晒喷雾化妆品技术领域，针对目前防晒喷雾中以二氧化钛作为光波阻隔剂加快皮肤老化的问题，公开了一种安全性高的光波阻隔剂及制备方法和含该光波阻隔剂的防晒喷雾，光波阻隔剂经由将氯铂酸与氢氧化钠反应后包覆在氧化铈水分散液表面制成，具有内核为氧化铈的水分散液、外壳为铂层的复合粒子结构，防晒喷雾以水为溶剂，还含有两性分子四氢甲基嘧啶羧酸。本发明的光波阻隔剂无紫外光催化活性，并且具有紫外光全波长段的阻隔性能，氧化铈粒子分散均匀不易产生团聚，而且而由此得到的防晒喷雾可以水为溶剂，光波阻隔剂与四氢甲基嘧啶羧酸协同作用，与含二氧化钛的防晒喷雾相比更佳安全，防紫外线效果好。
Description
技术领域
本发明属于防晒喷雾化妆品技术领域，具体涉及一种安全性高的光波阻隔剂及制备方法和含该光波阻隔剂的防晒喷雾。
背景技术
紫外线是波长在10～400nm的电磁波，按波长可以划分为200～280nm的UVC段、280～320nm的UVB段和320～400nm的UVA段，其中UVC段及波长更短的紫外线基本上被臭氧层吸收，而UVB波段具有中等穿透力，大约有不足2％能到达地球表面，能够被皮肤表皮所吸收，对皮肤可产生强烈的光损伤，被照射部位真皮血管扩张，皮肤出现红肿、水泡等症状，长久照射皮肤会出现红斑、炎症、皮肤老化。UVA段的紫外线对衣物和人体皮肤的穿透性远比UVB段要强，可达到真皮深处并可对表皮部位的黑色素起作用，从而引起皮肤黑色素沉着，使皮肤变黑，并通过长期积累导致皮肤老化和严重损害。因此防止紫外线照射给人体造成的皮肤伤害应既要防止UVB段紫外线的照射，同时还有防止UVA紫外线的照射。
同时目前LED灯以及手机等电子产品的广泛使用使人体皮肤暴露在波长为400～480nm的高能量的蓝光照射的时间增加，长期接触后也会造成人体皮肤损伤，但是目前的防晒喷雾对该波段的蓝光防护涉及较少。
防晒喷雾是新近出现的防晒产品，可以弥补长时间在户外无法重抹防晒乳的问题。目前市场上的防晒喷雾主要以水溶性钛白粉为光阻隔剂，并协同化学防晒剂，同时添加大量的酒精溶解化学防晒剂，一方面水溶性钛白粉颗粒分布不匀，漏光严重，使用过多会造成毛孔阻塞，并且仅对UVB窄波段有阻隔效果，防晒效果不佳，而且因具有紫外光催化活性还会加速皮肤老化，长期使用会损害皮肤健康，另一方面乙醇会刺激皮肤造成损伤。
中国专利CN201810112078.0，申请日期2018年2月5日，专利名称一致防晒喷雾及其制备方法，公开了由甲氧基肉桂酸乙基己酯、奥克立林、双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪、丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷、天然磷脂、无水乙醇、二氧化钛、氧化锌、聚二甲基硅氧烷、甘油、乳化剂、1,2-戊二醇、磷酸氢二钠、海藻酸钠、甘露醇、透明质酸钠和水等制成的防晒喷雾，采用无水乙醇作为溶解，同时采用二氧化钛和化学紫外线吸收剂作为光波阻隔或者吸收剂，刺激性大，并且甲氧基肉桂酸乙基己酯已经被美国禁用，很快欧盟就会有法规来限制它的使用，长期使用影响皮肤健康。
发明内容
针对目前防晒喷雾中以二氧化钛作为光波阻隔剂长期使用有损皮肤健康的问题，本发明的目的在于提供一种安全性高的光波阻隔剂，与二氧化钛相比安全性高，长期使用对皮肤产生的影响小。
本发明的另一目的在于提供该安全性高的光波阻隔剂的制备方法。
本发明同时提供了一种包含有该光波阻隔剂的防晒喷雾。
本发明提供的技术方案如下：
一种安全性高的光波阻隔剂，所述光波阻隔剂为由内核和包覆内核的外壳组成的复合粒子，其中内核为氧化铈的水分散液，外壳为铂层。
作为本发明的优选，所述复合粒子经由将氯铂酸与氢氧化钠反应后包覆在氧化铈水分散液表面制成。
一种上述光波阻隔剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)搅拌过程中向氧化铈粒子中滴加氢氧化钠溶液，然后密闭超声振荡得到混合体系；
(2)升温混合体系的温度至90～100℃，超声辅助搅拌下滴加氯铂酸溶液形成沉淀颗粒；
(3)在沉淀颗粒形成的过程中不断的去除上清液，至混合体系的电导率低于150uS/cm；
(4)将得到的沉淀颗粒搅拌下分散到水中形成水分散液，然后加入柠檬酸混合；
(5)将步骤(4)中加入柠檬酸溶液后的水分散液干燥后得到复合粒子，即为光波阻隔剂。
作为本发明方法的优选，步骤(2)中氯铂酸与氧化铈的摩尔比为1:46～52，氯铂酸溶液在60～90min时间内滴加到含100g氧化铈的混合体系中。
作为本发明方法的优选，步骤(2)中的混合体系升温的温度为100℃。
作为本发明方法的优选，步骤(1)中氢氧化钠浓度为1～1.6mol/L，在40～80min内按1～3滴/s速率滴加到100g的氧化铈粒子中。
作为本发明方法的优选，步骤(1)中搅拌速率4000～6000rpm，超声频率60～400KHz，超声时间60～120min，混合体系温度25～35℃。
作为本发明方法的优选，步骤(4)中得到的水分散液中沉淀颗粒的质量浓度为8～15wt％，柠檬酸浓度为1～5ppmm。
一种包含上述光波阻隔剂的防晒喷雾。
作为本发明的防晒喷雾的优选，100wt％的防晒喷雾由以下质量百分比的组分组成：光波阻隔剂3～23wt％、甘油2～5wt％、海藻糖1～3wt％、1，3-丙二醇1.5～5wt％、四氢甲基嘧啶羧酸1～3wt％、泛醇1～5wt％、天然植物防腐剂1～3wt％和余量的水。
本发明的光波阻隔剂为表面经铂金修饰的氧化铈分散液，其中氯铂酸与氢氧化钠反应生成铂金粒子，并使分散的氧化铈粒子在搅拌和超声协同作用下通过镶嵌、表面粘附或陷入等形式固定复合到铂金粒子的表面结构内，而形成外壳为铂、内核为氧化铈分散液的复合粒子。氧化铈分散液与二氧化钛相比不具有紫外催化活性，因此不会通过紫外催化伤害皮肤。而且发明人经过研究和积累发现，氧化铈分散液对波长190nm～440nm的光波具有全阻断的作用，而且对440nm至690nm的波长范围内可见光也具有一定的阻隔作用，波长越小阻隔作用越强，因此氧化铈的光波阻隔涵盖了UVC段、UVB段和UVC段，并对400～480nm的蓝光区也有阻隔效果，与二氧化钛的阻隔范围相比光波阻隔范围广，能有效阻隔UVA段的紫外线，对紫外线防护更加有效，光波阻隔效果好，安全性更高。
但是已有的研究也表明氧化铈粒子容易发生团聚。发明人经透射电子显微镜发现，由溶胶-凝胶法制备的粒径约20nm的氧化铈粒子在水分散液中极其容易形成粒径150nm的团聚颗粒，极大的限制了氧化铈的光波阻隔应用。因此发明人通过摸索和细致的实验控制，将氧化铈分散液包覆在铂粒子内部形成内核外壳的复合粒子结构。发明人利用动态光散射式粒度分布测试仪测试得到的复合粒子的粒径约40纳米，因此通过铂层包覆有效的阻止了氧化铈粒子的团聚，而且防止氧化铈光照下发生电子转移，提高了氧化铈水分散液的稳定性。
因此含有本发明的光波阻隔剂的防晒喷雾不仅具有紫外区全波段的光阻隔效果，对蓝光区也有一定的阻隔防护，发明人经过研究发现，当光波阻隔剂的含量在3wt％以上时，防晒喷雾即可实现100％的蓝光阻隔。而且因无紫外光催化活性，长期使用也不会对皮肤造成损失和导致皮肤老化。同时本发明的防晒喷雾中含有的四氢甲基嘧啶羧酸是一种两性分子，能够减少蓝光引发的皮肤的氧化应激反应，协同和强化光波阻隔剂的光波阻隔效果，并且本发明的防晒喷雾以水作为溶剂，与乙醇相比对人体皮肤无刺激性，使用更加温和。
本发明的有益效果如下：
本发明的光波阻隔剂由内核氧化铈分散液和外壳铂粒子制成，氧化铈粒子分散均匀不易产生团聚，而且无紫外光催化活性，并且具有紫外光全波长段的阻隔性能，而由此得到的防晒喷雾可以水为溶剂，光波阻隔剂与四氢甲基嘧啶羧酸协同作用，与含二氧化钛的防晒喷雾相比更佳安全，防紫外线和蓝光效果较优。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的实施方式做进一步的说明。
本发明所用氧化铈粒子原料为经溶胶-凝聚法制备，粒径为20nm。实施例中的天然植物防腐剂为柚子提取物。
实施例1
一种安全性高的光波阻隔剂，该光波阻隔剂为由内核和包覆内核的外壳组成的复合粒子，其中内核为氧化铈的水分散液，外壳为铂层；复合粒子经由将氯铂酸与氢氧化钠反应后包覆在氧化铈水分散液表面制成。
一种上述的光波阻隔剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在25℃下将1.3mol/L的氢氧化钠溶液按1滴/s速率在40min内滴加到100g氧化铈粒子中，搅拌速率为4000rpm，然后密闭超声振荡60min得到混合体系，超声频率60KHz；
(2)升温混合体系的温度至90℃，在60KHz的超声辅助搅拌将氯铂酸溶液在80min内滴加到混合体系中形成沉淀颗粒，氯铂酸与氧化铈的摩尔比为1:46，搅拌速率为4000rpm；
(3)在沉淀颗粒形成的过程中不断的去除上清液，至混合体系的电导率低于150uS/cm；
(4)将得到的沉淀颗粒搅拌下分散到水中形成水分散液，沉淀颗粒的质量浓度为8wt％，然后加入柠檬酸混合，柠檬酸的浓度为3ppmm；
(5)将步骤(4)中加入柠檬酸溶液后的水分散液干燥后得到复合粒子，即为光波阻隔剂。
一种包含上述光波阻隔剂的防晒喷雾，其中100wt％的防晒喷雾由以下质量百分比的组分组成：光波阻隔剂3wt％、甘油4wt％、海藻糖2wt％、1，3-丙二醇3wt％、四氢甲基嘧啶羧酸2wt％、泛醇2wt％、天然植物防腐剂2wt％和余量的水。该防晒喷雾对UVA段、UVB段具有全阻隔效果，并对蓝光段有100％的阻隔效果。
实施例2
一种安全性高的光波阻隔剂，该光波阻隔剂为由内核和包覆内核的外壳组成的复合粒子，其中内核为氧化铈的水分散液，外壳为铂层；复合粒子经由将氯铂酸与氢氧化钠反应后包覆在氧化铈水分散液表面制成。
一种上述的光波阻隔剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在30℃下将1mol/L的氢氧化钠溶液按2滴/s速率在60min内滴加到100g氧化铈粒子中，搅拌速率为5000rpm，然后密闭超声振荡120min得到混合体系，超声频率200KHz；
(2)升温混合体系的温度至100℃，在频率为200KHz的超声辅助搅拌将氯铂酸溶液在60min内滴加到混合体系中形成沉淀颗粒，氯铂酸与氧化铈的摩尔比为1:49，搅拌速率为5000rpm；
(3)在沉淀颗粒形成的过程中不断的去除上清液，至混合体系的电导率低于150uS/cm；
(4)将得到的沉淀颗粒搅拌下分散到水中形成水分散液，沉淀颗粒的质量浓度为10wt％，然后加入柠檬酸混合，柠檬酸的浓度为1ppmm；
(5)将步骤(4)中加入柠檬酸溶液后的水分散液干燥后得到复合粒子，即为光波阻隔剂。
一种包含上述光波阻隔剂的防晒喷雾，其中100wt％的防晒喷雾由以下质量百分比的组分组成：光波阻隔剂20wt％、甘油2wt％、海藻糖1wt％、1，3-丙二醇1.5wt％、四氢甲基嘧啶羧酸1wt％、泛醇1wt％、天然植物防腐剂1wt％和余量的水。
该防晒喷雾对UVA段、UVB段具有全阻隔效果，并对蓝光段有100％的阻隔效果。
实施例3
一种安全性高的光波阻隔剂，该光波阻隔剂为由内核和包覆内核的外壳组成的复合粒子，其中内核为氧化铈的水分散液，外壳为铂层；复合粒子经由将氯铂酸与氢氧化钠反应后包覆在氧化铈水分散液表面制成。
一种上述的光波阻隔剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在35℃下将1.6mol/L的氢氧化钠溶液按3滴/s速率在80min内滴加到100g氧化铈粒子中，搅拌速率为6000rpm，然后密闭超声振荡100min得到混合体系，超声频率400KHz；
(2)升温混合体系的温度至95℃，在功率400KHz的超声辅助搅拌将氯铂酸溶液在90min内滴加到混合体系中形成沉淀颗粒，氯铂酸与氧化铈的摩尔比为1:52，搅拌速率为6000rpm；
(3)在沉淀颗粒形成的过程中不断的去除上清液，至混合体系的电导率低于150uS/cm；
(4)将得到的沉淀颗粒搅拌下分散到水中形成水分散液，沉淀颗粒的质量浓度为15wt％，然后加入柠檬酸混合，柠檬酸的浓度为5ppmm；
(5)将步骤(4)中加入柠檬酸溶液后的水分散液干燥后得到复合粒子，即为光波阻隔剂。
一种包含上述光波阻隔剂的防晒喷雾，其中100wt％的防晒喷雾由以下质量百分比的组分组成：光波阻隔剂23wt％、甘油5wt％、海藻糖3wt％、1，3-丙二醇5wt％、四氢甲基嘧啶羧酸3wt％、泛醇5wt％、天然植物防腐剂3wt％和余量的水。
该防晒喷雾对UVA段、UVB段具有全阻隔效果，并对蓝光段有100％的阻隔效果。
Claims (6)
1.一种包含光波阻隔剂的防晒喷雾，其特征在于，100wt％的防晒喷雾由以下质量百分比的组分组成：光波阻隔剂3～23wt％、甘油2～5wt％、海藻糖1～3wt％、1，3-丙二醇1.5～5wt％、四氢甲基嘧啶羧酸1～3wt％、泛醇1～5wt％、天然植物防腐剂1～3wt％和余量的水；
所述光波阻隔剂由以下过程制成：
(1)搅拌过程中向氧化铈粒子中滴加氢氧化钠溶液，然后密闭超声振荡得到混合体系；
(2)升温混合体系的温度至90～100℃，超声辅助搅拌下滴加氯铂酸溶液形成沉淀颗粒；
(3)在沉淀颗粒形成的过程中不断的去除上清液，至混合体系的电导率低于150uS/cm；
(4)将得到的沉淀颗粒搅拌下分散到水中形成水分散液，然后加入柠檬酸混合；
(5)将步骤(4)中加入柠檬酸溶液后的水分散液干燥后得到复合粒子，即为光波阻隔剂。
2.根据权利要求1所述的包含光波阻隔剂的防晒喷雾，其特征在于，步骤(2)中氯铂酸与氧化铈的摩尔比为1:46～52，氯铂酸溶液在60～90min时间内滴加到含100g氧化铈的混合体系中。
3.根据权利要求2所述的包含光波阻隔剂的防晒喷雾，其特征在于，步骤(2)中的混合体系升温的温度为100℃。
4.根据权利要求1或2或3所述的包含光波阻隔剂的防晒喷雾，其特征在于，步骤(1)中氢氧化钠浓度为1～1.6mol/L，在40～80min内按1～3滴/s速率滴加到100g的氧化铈粒子中。
5.根据权利要求1或2或3所述的包含光波阻隔剂的防晒喷雾，其特征在于，步骤(1)中搅拌速率4000～6000rpm，超声频率60～400KHz，超声时间60～120min，混合体系温度25～35℃。
6.根据权利要求1所述的包含光波阻隔剂的防晒喷雾，其特征在于，步骤(4)中得到的水分散液中沉淀颗粒的质量浓度为8～15wt％，柠檬酸浓度为1～5ppmm。
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