定制包膜納米二氧化鈦在防曬化妝品中的應用

<東方化妝科技視線>2018年10月第2期  徐工

隨著人們生活水平的提高和國際競爭的加劇，an全、gao效防shai型化妝品的研究、開發力度將逐步加大。現今各個國家的防shai型化妝品市場已顯現出強大的生命力。

由太陽輻射出來的光線中,存在有大約5%的波長≤400 nm 的紫外線 。太陽光中的紫外線 , 按其波長可以分為:波長為320 nm～400 nm 的長波紫外線,稱為A型紫外線 (UVA);波長為 290 nm～320 nm 的中波紫外線, 稱為B型紫外線 (UVB)以及波長為200 nm～290 nm 的短波紫外線, 稱為C型紫外線。由于紫外線波長很短, 能量頗高,它的破壞力很大, 長時間照射到身體上會損害人的皮膚, 造成炎癥或曬傷, 嚴重的會產生皮膚癌 。中波紫外線UVB 是引起皮膚發生炎癥和曬傷的主要因素。

1.納米TiO2屏bi紫外線的原理

TiO2是一種N型半導體 ，用于防shai化妝品中的納米TiO2晶型一般為金紅石型，它的禁帶寬度為3.0 eV，當波長小于400nm 的紫外線照射 TiO2 時，價帶上的電子可吸收紫外線而被激發到導帶上，同時產生電子 -空穴對，因此 TiO2 具有吸收紫外線的功能。由于納米 TiO2 粒徑小，粒小數眾多，這樣阻擋或截獲紫外線的幾率就大大增加。

2.防shai化妝品中納米TiO2的特點

2.1紫外線屏bi效率高

防曬化妝品的紫外線屏bi能力用日光防護系數(SPF 值)來表示，該值越大,防shai效果越好。涂有防曬產品的皮膚 (PS)產生zui低可測紅斑所需的能量與未使用防shai產品的皮膚產生相同程度紅斑所需能量之比。

由于納米 TiO2既吸收紫外線又散射紫外線， 因此國內外均把其作為理想的物理防shai劑，通常情況下納米TiO2屏bi UVB 的能力為普通TiO2的3倍～4 倍。

2.2適宜的粒徑范圍

納米TiO2 屏bi紫外線是由其吸收能力和散射能力共同決定的，納米TiO2的原始粒徑越小吸收紫外線能力越強。根據 Rayleigh光散射定律，納米TiO2對不同波長紫外線的zui大散射能力則存在一zui佳原始粒徑。實驗也表明，紫外線的波長越長，納米 TiO 2 對它的屏bi性越取決于對它的散射能力；波長越短，對它的屏bi性越取決于對它的吸收能力。

2.3優異分散性和透明性

納米TiO2原始粒徑在50 nm 以下，遠小于可見光的波長，理論上納米TiO2在完全分散的情況下可以透過可見光，因此是透明的。由于納米TiO2的透明性， 其加入防shai化妝品中不會對皮膚產生遮蓋作用。因此，可以顯現自然的肌膚美，透明性是防shai化妝品中納米TiO2的重要指標之一。事實上，納米TiO2在防shai化妝品中是呈透明性但并非完全透明，這是因為納米 TiO 2 的粒子小、比表面積大、表面能極高，很容易形成團聚體，從而影響產品的分散性和透明性 。晶瑞新材料的晶和牌VK-T02S和VK-T02H系列產品通過用鋁、硅、硅 you和硬脂酸等進行表面包膜處理后，藍相好，對可見光具有很好的透明性，對UVA和UVB具有優異的阻隔作用，高an全性，高光穩定性和高分散性，在化妝品的使用領域，已經可以取代國外品牌。

2.4良好的耐候性

防shai化妝品用的納米TiO2要求具有一定的耐候性(特別是耐光性)，因為納米TiO2的粒子小、活性大， 吸收了紫外線后會產生電子-空穴對，部分電子-空穴對會遷移到表面導致納米 TiO 2 表面吸附的水產生原子氧和氫氧自由基， 氫氧自由基具有很強的氧化能力，會使產品變色和因香料分解而發生異味 。因此, 在納米TiO2 表面包一層或多層透明的氧化硅、 氧化鋁和氧化鋯等隔離層以抑制其光化學活xing。

3.納米TiO2的種類和發展趨勢

3.1納米TiO2粉體

納米TiO2產品以固體粉末的形式出售，根據納米TiO2的表面性質可分為親水性粉體（VK-T02H）和親油性粉體（VK-T02S）。親水性粉體用于水性化妝品中，親油性粉體用于油性化妝品中。親水性粉體一般通過無機表面處理得dao。晶瑞新材料晶和品牌系列的納米TiO2粉體大都根據其應用領域而經過專門的表面處理。

3.2膚色納米TiO2

由于納米TiO2粒子細 、易散射可見光中波長較短的藍色光，當加入防shai化妝品中會使皮膚呈藍色調，看上去不健康。為了配成皮膚色，早期往往要向化妝品配方中加入氧化鐵一類紅色顏料。由于納米TiO2與氧化鐵在密度上和與基料之間的潤濕性上的差異，往往會發生浮色，因此晶和品牌系列的專門表面處理的納米TiO2能較好的解決這個問題，生產出來的產品更接近于膚色。

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