CN104800093A - 一种含层状复合金属氢氧化物的防晒组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含层状复合氢氧化物的防晒组合物及其制备方法。按质量份计，该组合物包括0.5-10份的层状复合金属氢氧化物、5-8份的甲氧基肉桂酸乙基己酯、1-2份的丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷、1-3份的二苯酮-3、0-1份的双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪。其中层状复合金属氢氧化物材料安全、光稳定性高，与其他成分配伍性好，增加与化妆品中其他成分的相容性；甲氧基肉桂酸乙基己酯和二苯酮-3主要吸收UVB波段的紫外线，丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷主要吸收UVA波段的紫外线，双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪是广谱UV吸收剂；层状复合金属氢氧化物通过散射、漫反射UV光达到物理屏蔽的作用，与其他有机紫外吸收剂彼此协同增效，可显著提升防晒范围和防晒程度。
Description
技术领域
本发明属于护理品材料技术领域，特别是提供了一种含层状复合氢氧化物的防晒组合物及其制备方法，主要应用于防晒化妆品领域。
背景技术
人类赖以生存的地球，由于大气臭氧层的保护，阻挡了太阳光中99％的紫外线辐射，使地球上的万物生灵免受强紫外线的伤害。然而，随着工业文明的发展，臭氧层遭受到极大的破坏，使照射到地球表面的紫外线大量增加，并对人类健康带来严重的威胁。UV光对表皮细胞的损伤分为直接和间接2种，UVC(220-280nm)、UVB(280-320nm)、部分UVA(320-400nm)可直接损伤表皮细胞DNA，而大部分UVA可直达皮肤真皮层，通过激活光活性分子间接损伤表皮细胞。基底细胞癌和恶性皮肤色素异常与幼年UV照射有关，即儿童接触大量UV照射可增加老年基底细胞癌和恶性皮肤色素异常的发生率；鳞状细胞癌的发生率与生命中接触的UV照射总量成正相关。
目前，已有很多种防晒活性成分用于个人护理品，但是在售的防晒活性成分，很少有能够既抵御UVA辐射也抵御UVB辐射的。一类是有机紫外吸收防晒剂，其中以二苯甲酰甲烷化合物为代表。二苯甲酰甲烷化合物是一类可以抵御广谱UV的防晒化合物。然而当受到UV辐射时，这些有机类防晒成分，易于光降解因而减弱了它们抵御UVA的效能。美国专利US07/929,612描述了采用亚苄基樟脑防晒成分来稳定二苯甲酰甲烷化合物，但由于某些缺陷目前未被获准在全球使用。另一类无机紫外阻隔剂，以氧化锌、氧化钛为代表，能通过散射、漫反射等物理方法来抵御广谱UV辐射。目前，在日光防护市场中有机和无机防晒活性成分之间的平衡正在向无机类倾斜，以适应更加安全的法规变化和消费者需求。然而，单独以无机防晒制品达到当今的UVA和UVB标签要求是很有难度的。纳米氧化锌可以提供全波段的防护，可见光透过性好。但它与化妆品中的有机成分很难相容，易产生严重团聚，显得发干发白。与纳米氧化锌相比，纳米二氧化钛的不足之处更加明显，虽然不具有使皮肤发干或发粘的缺点，但在售的纳米二氧化钛产品在屏蔽UV上具有单一性，不能够很好地提供全波段的防护，可见光透过性也不如氧化锌好。且自身的光催化效应明显，易使化妆品中的部分有机物分解。因此，解决上述单一组分在紫外阻隔领域中存在的问题，制备吸收宽、强，稳定性、安全性、配伍性好的复合紫外阻隔材料，实现乳化体系的复配，已成为防晒添加剂领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一是提供一种含层状复合金属氢氧化物的防晒组合物材料，能够解决现有无机紫外阻隔材料光催化效应明显的问题，并且同时解决纳米二氧化钛屏蔽UV的广谱性不够理想的技术问题。本发明所述的组合物基于紫外线对人体伤害的原理制备而成，具有安全性高、光稳定性好、广谱防晒的特点，且制备方法简单易行。
本发明所述的含层状复合金属氢氧化物的防晒组合物，按质量份计，该组合物包括0.5-10份的层状复合金属氢氧化物、5-8份的甲氧基肉桂酸乙基己酯、1-2份的丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷、1-3份的二苯酮-3、0-1份的双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪。
所述的层状复合金属氢氧化物为镁铝型或锌铝型层状复合金属氢氧化物。
所述的层状复合金属氢氧化物的制备方法为共沉淀法或尿素法。
所述的层状复合金属氢氧化物为表面经有机化改性的层状复合金属氢氧化物。所述的有机化改性使用的改性剂为硬脂酸钠、羧甲基纤维素钙、硅烷偶联剂，优选硬脂酸钠；改性剂用量为层状复合金属氢氧化物质量的0.5-15％，优选1-10％。所述的改性方法为湿法改性。
上述制备得到的含层状复合金属氢氧化物的防晒组合物在制备防晒化妆品中应用。
本发明的有益效果：
1、层状复合金属氢氧化物制备过程比较简单、重复性好，可实现批量生产；形貌规整，结晶性好，经有机物修饰后，与化妆品中其他成分配伍性好，增加与化妆品中其他成分的相容性；
2、制备的层状复合金属氢氧化物材料安全、光稳定性高；
3、本发明所述的防晒组合物的原料甲氧基肉桂酸乙基己酯和二苯酮-3主要吸收UVB波段的紫外线，丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷主要吸收UVA波段的紫外线，双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪是广谱UV吸收剂，能吸收UVB和UVA波段的紫外线，层状复合金属氢氧化物通过散射、漫反射UV光达到物理屏蔽的作用，与其他有机紫外吸收剂彼此协同增效，可显著提升防晒范围和防晒程度。
附图说明
图1是实施例1制备的层状复合金属氢氧化物的X射线衍射图；
图2是实施例1制备的经硬脂酸钠修饰后的层状复合金属氢氧化物的亲疏水性改变示意图；
图3是实施例1制备的防晒霜和同样配方但防晒组合物中不含有层状复合金属氢氧化物的防晒霜通过紫外可见分光光度计测试所得的透过率-波长曲线图。
具体实施方式
【实施例1】
1.防晒组合物各个成分的质量份组成：
2.其中改性层状氢氧化镁/氢氧化铝复合物制备方法如下：
(1)共沉淀法制备镁铝型层状复合金属氢氧化物：
a.将0.015mol的固体Mg(NO3)2·6H2O和0.0075mol的固体Al(NO3)3·9H2O溶于50mL除CO2的去离子水中；
b.将0.0625mol NaOH溶于50mL除CO2的去离子水中；
c.将步骤b配制的碱溶液置于四口瓶中，在N2气保护的条件下进行剧烈搅拌，同时将步骤a配制的盐溶液缓慢滴加四口瓶内，约0.5h滴完，滴加完成后，用5mol/L的NaOH溶液将其pH值调节至8，60℃水浴反应24h，用除CO2的去离子热水抽滤洗涤至pH约为7，70℃干燥24h，得到层状氢氧化镁/氢氧化铝复合物；
(2)湿法改性层状氢氧化镁/氢氧化铝复合物
把层状氢氧化镁/氢氧化铝复合物滤饼用其三倍体积的去离子水稀释成均匀的浆液，将硬脂酸钠在60℃下按层状氢氧化镁/氢氧化铝复合物质量的8％加入到浆液中，搅拌反应1h后，浆液抽滤、洗涤，在干燥箱中70℃干燥24h，得改性层状氢氧化镁/氢氧化铝复合物。
3.制备包含防晒组合物的防晒霜
配方：
工艺：
a.在烧杯中加入去离子水，良好搅拌下将Stabileze QM末撒入，搅拌至均匀，依次加入B相中其他各组分，搅拌，加热至80℃；
b.在另一个烧杯中混和A相组分，加热至80℃，加入B相均质，使用均质机搅拌约十分钟；
c.冷却至45℃，在良好搅拌下加入C相中组分，出料。
上述制备得到的层状复合金属氢氧化物的晶型结构由X射线衍射仪确定。所合成复合材料的X-射线衍射图谱具有层状结构的特征衍射峰。表面修饰后层状复合金属氢氧化物由亲水性转变为疏水性，说明表面的确均匀地覆盖上了包覆层物质。
【实施例2】
1.防晒组合物各个成分的质量份组成：
2.其中改性层状氢氧化锌/氢氧化铝复合物制备方法如下：
(1)尿素法制备层状氢氧化锌/氢氧化铝复合物：
a.将0.024mol的固体Zn(NO3)2·6H2O和0.012mol的固体Al(NO3)3·9H2O和0.10mol尿素溶于70mL的去离子水中，磁力搅拌30分钟后；
b.在90毫升的聚四氟乙烯压力反应容器中，在130℃条件下晶化反应12小时，用去离子水离心洗涤至pH约为7，70℃干燥12h，得到层状氢氧化锌/氢氧化铝复合物；
(2)湿法改性层状氢氧化锌/氢氧化铝复合物
把层状氢氧化锌/氢氧化铝复合物滤饼用其三倍体积的去离子水稀释成均匀的浆液，将硬脂酸钠在60℃下按层状氢氧化锌/氢氧化铝复合物质量的10％加入到浆液中，搅拌反应1h后，浆液抽滤、洗涤，在干燥箱中70℃干燥24h，得改性层状氢氧化锌/氢氧化铝复合物。
3.制备包含防晒组合物的防晒霜
配方：
工艺：
a.在烧杯中加入去离子水，良好搅拌下将Stabileze QM末撒入，搅拌至均匀，依次加入B相中其他各组分，搅拌，加热至80℃；
b.在另一个烧杯中混和A相组分，加热至80℃，加入B相均质，使用均质机搅拌约十分钟；
c.冷却至45℃，在良好搅拌下加入C相中组分，出料。
【实施例3】
1.防晒组合物各个成分的质量份组成：
2.尿素法制备层状氢氧化锌/氢氧化铝复合物：
a.将0.024mol的固体Zn(NO3)2·6H2O和0.012mol的固体Al(NO3)3·9H2O和0.10mol尿素溶于70mL的去离子水中，磁力搅拌30分钟后；
b.在90毫升的聚四氟乙烯压力反应容器中，在130℃条件下晶化反应12小时，用去离子水离心洗涤至pH约为7，70℃干燥12h，得到层状氢氧化锌/氢氧化铝复合物。
3.制备包含防晒组合物的防晒霜
配方：
工艺：
a.在烧杯中加入去离子水，良好搅拌下将Stabileze QM末撒入，搅拌至均匀，依次加入B相中其他各组分，超声15min，超声频率为50KHz，再加热至80℃；
b.在另一个烧杯中混和A相组分，加热至80℃，加入B相均质，使用均质机搅拌约十分钟后，加入C相中组分；
c.冷却至45℃，在良好搅拌下加入D相中组分，出料。
Claims (7)
1.一种含层状复合金属氢氧化物的防晒组合物，其特征在于，按质量份计，该组合物包括0.5-10份的层状复合金属氢氧化物、5-8份的甲氧基肉桂酸乙基己酯、1-2份的丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷、1-3份的二苯酮-3、0-1份的双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪。
2.根据权利要求1所述的含层状复合金属氢氧化物的防晒组合物，其特征在于，所述的层状复合金属氢氧化物为镁铝型或锌铝型层状复合金属氢氧化物。
3.根据权利要求1所述的含层状复合金属氢氧化物的防晒组合物，其特征在于，所述的层状复合金属氢氧化物的制备方法为共沉淀法或尿素法。
4.根据权利要求1所述的含层状复合金属氢氧化物的防晒组合物，其特征在于，所述的层状复合金属氢氧化物为表面经有机化改性的层状复合金属氢氧化物。
5.根据权利要求4所述的含层状复合金属氢氧化物的防晒组合物，其特征在于，所述的有机化改性使用的改性剂为硬脂酸钠、羧甲基纤维素钙、硅烷偶联剂，优选硬脂酸钠；改性剂用量为层状复合金属氢氧化物质量的0.5-15％，优选1-10％。
6.根据权利要求5所述的含层状复合金属氢氧化物的防晒组合物，其特征在于，所述的改性方法为湿法改性。
7.根据权利要求1-6任一所述的含层状复合金属氢氧化物的防晒组合物在制备防晒化妆品中应用。
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