一種紫外隔離微膠囊及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領域，涉及一種微膠囊，具體來說是一種紫外隔離微膠囊及其制備方法。
【背景技術】
[0002]微膠囊技術是一種保護技術，它采用成膜材料將一些具有反應活性、敏感性或揮發(fā)性的液體或固體包封形成微小粒子，其尺寸一般在1?300 μπι。成膜材料一般稱為壁材，壁材可以是天然高分子材料、半合成高分子材料或全合成高分子材料。常用的壁材有明膠、阿拉伯樹膠、脲醛樹脂、密胺樹脂、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯(ΡΜΜΑ)和芳香族聚酰胺等，其中也有用無機材料做壁材的，如正硅酸乙酯Μ、硅酸鈣、金屬等。被包封的材料稱為芯材，也成嚢芯。芯材可以是油溶性、水溶性化合物或混合物，其狀態(tài)可為粉末、固體、液體或氣體。紫外吸收劑(Uv absorber)就是其中被包封的一類芯材。壁材聚甲基丙稀酸甲酯為一種高透明的致密壁材，對紫外線有一定的反射能力，紫外吸收劑有超強的紫外吸收能力可以吸收UVB波段的紫外線。以微膠囊的形式作為紫外吸收產(chǎn)品對防曬化妝品進行整理，可以使有機紫外吸收劑與皮膚完全隔離，對皮膚無致敏性，可以改善有機防曬劑的安全性和功效，提高其在配方中的光穩(wěn)定性，相容性和SPF值，消除有機紫外吸收劑對皮膚的刺激作用，同時可以大大提高吸收劑的SPF值和吸光度，得到具備具有高強度紫外線吸收劑的微膠囊，減少紫外吸收劑在化妝品中的用量。得到的微膠囊粒徑均勻，不會滲入人體皮膚造成毛孔堵塞。目前乳液聚合法制備微膠囊的反應單體主要有甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、苯乙烯等，其中聚甲基丙烯酸甲酯由于環(huán)保無毒、機械強度高、耐熱性好等優(yōu)點，是制備微膠囊的優(yōu)選壁材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的之一是為了解決有機紫外吸收劑直接作用于皮膚，經(jīng)光照會降解，其降解產(chǎn)物對人體皮膚有致敏性等技術問題而提供一種紫外隔離微膠囊，該紫外隔離微膠囊將有機紫外吸收劑被包裹在微膠囊內(nèi)，從而與人體皮膚完全隔離，解決有機紫外吸收劑對人體皮膚的致敏性問題。
[0004]本發(fā)明的目的之二是提供一種上述的一種紫外隔離微膠囊的制備方法。
[0005]本發(fā)明提供了一種紫外隔離微膠囊，以聚甲基丙烯酸甲酯為壁材，以有機紫外吸收劑為芯材，按質量比計算，其中芯材:壁材為1-2:1 ;所述的有機紫外吸收劑為二苯酮_3或二乙氨基羥苯甲?；郊姿峒乎?。
[0006]進一步的，甲基丙烯酸甲酯為壁材，以有機紫外吸收劑為芯材，按質量比計算，其中芯
[0007]材:壁材為2:1 ;所述的有機紫外吸收劑為二乙氨基羥苯甲?；郊姿峒乎ァ?br>[0008]進一步的，以聚甲基丙烯酸甲酯為壁材，以有機紫外吸收劑為芯材，按質量比計算，其中芯材:壁材為1:1 ;所述的有機紫外吸收劑為二乙氨基羥苯甲?；郊姿峒乎ァ?br>[0009]進一步的，以聚甲基丙烯酸甲酯為壁材，以有機紫外吸收劑為芯材，按質量比計算，其中芯材:壁材為1.5:1 ;所述的有機紫外吸收劑為二乙氨基羥苯甲?；郊姿峒乎ァ?br>[0010]本發(fā)明還提供了上述的一種紫外隔離微膠囊的制備方法，包括以下步驟:
[0011]1)將有機紫外吸收劑、乳化劑、助乳化劑、引發(fā)劑交聯(lián)劑和蒸餾水放入容器中，加熱、攪拌得到乳液；上述有機紫外吸收劑、乳化劑、助乳化劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑和蒸餾水按質量比計算，即有機紫外吸收劑:乳化劑:助乳化劑:引發(fā)劑:交聯(lián)劑:蒸餾水為100:4-7:1-2:1-4:6-18:1800-2900 ;所述的乳化劑為 Tween-80 和 Span-80，按質量比計算，即為Tween-80:Span-80為55:45組成的混合物；所述的助乳化劑為正戊醇或正己醇；所述的交聯(lián)劑為季戊四醇四丙烯酸酯；所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰?；
[0012]2)將步驟(1)所得乳液在75°C下以500rpm的轉速攪拌20min，得到乳化體系；
[0013]3)控制滴加速率約為lml/min將甲基丙烯酸甲酯滴加到步驟(2)所得的乳化體系中，滴加完后，在氮氣保護下，控制溫度為75°C進行預聚反應0.5h，然后繼續(xù)在氮氣保護下升溫至90°C進行聚合反應5h，反應結束后，將所得反應液靜置、抽濾，所得濾餅用乙醇水溶液進行洗滌至濾液為澄清液后控制溫度為70°C進行干燥，即得紫外隔離微膠囊。
[0014]進一步的，步驟(1)中所述有機紫外吸收劑、乳化劑、助乳化劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑和蒸餾水按質量比計算，即有機紫外吸收劑:乳化劑:助乳化劑:引發(fā)劑:交聯(lián)劑:蒸餾水為100:5:1:1-4:6-18:2000。
[0015]進一步的，步驟(1)中所述有機紫外吸收劑、乳化劑、助乳化劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑和蒸餾水按質量比計算，即有機紫外吸收劑:乳化劑:助乳化劑:引發(fā)劑:交聯(lián)劑:蒸餾水為100:5:1:3:6-18:2000 ;所述的乳化劑為Tween-80和Span-80按質量比計算，即為Tween-80:Span-80為55:45組成的混合物；所述的助乳化劑為正己醇；所述的交聯(lián)劑為季戊四醇四丙烯酸酯；所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
[0016]進一步的，步驟(1)中所述有機紫外吸收劑、乳化劑、助乳化劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑和蒸餾水按質量比計算，即有機紫外吸收劑:乳化劑:助乳化劑:引發(fā)劑:交聯(lián)劑:蒸餾水為100:5:1:3:9:2000 ;所述的乳化劑為Tween-80和Span-80按質量比計算，即為Tween-80:Span-80為55:45組成的混合物；所述的助乳化劑為正己醇；所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁月青。
[0017]進一步的，步驟(1)中所述有機紫外吸收劑、乳化劑、助乳化劑、引發(fā)劑和蒸餾水按質量比計算，即有機紫外吸收劑:乳化劑:助乳化劑:引發(fā)劑:交聯(lián)劑:蒸餾水為100:5:1:3:9:2000 ;所述的乳化劑為Tween-80和Span-80按質量比計算，即為Tween-80:Span-80為55:45組成的混合物；所述的助乳化劑為正己醇；所述的交聯(lián)劑為季戊四醇四丙烯酸酯；所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
[0018]進一步的，步驟(3)中所述的乙醇水溶液，按體積百分比濃度計算為20%。
[0019]本發(fā)明提供了一種紫外隔離微膠囊的制備方法，在乳化劑及助乳化劑的作用下將有機紫外吸收劑均勻地分散在水相中，在一定溫度及攪拌速度下將甲基丙烯酸甲酯滴加到上述乳化體系中，將上述體系升溫至一定溫度在引發(fā)劑的作用下引發(fā)自由基聚合，即乳液聚合法合成有機相變材料微膠囊。
[0020]本發(fā)明的制備紫外隔離微膠囊的原理為乳液聚合法，乳液聚合法是在水介質中生成的自由基進入由乳化劑或其他方式生成的膠束或乳膠粒中引發(fā)其中單體進行聚合的非均相聚合。體系至少由單體、乳化劑、引發(fā)劑和水組成，在該實驗體系中，還有芯材有機紫外吸收劑。具體地，乳液聚合是在乳化劑的作用下并借助于機械攪拌，使單體在水中分散成乳狀液，由引發(fā)劑引發(fā)而進行的聚合反應。乳液聚合過程中伴隨的是甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合。因此，乳液聚合法合成聚甲基丙烯酸甲酯有機紫外吸收微膠囊原理分兩部分說明:
[0021](1)、乳液聚合的三個階段(增速期、恒速期和降速期)
[0022]①、乳液聚合的第一階段——增速期(乳膠粒生成期)
[0023]第一階段標志:
[0024]從聚合開始到未成核的膠束全部消失；
[0025]轉化率從0 %?15 %，這一階段乳膠粒直徑從6nm?10nm增長到20nm?40nm以上;
[0026]②、乳液聚合的第二個階段-----〖亙速期
[0027]第二階段標志:
[0028]單體液滴全部消失，轉化率從15 %?50 % ;
[0029]單體-聚合物乳膠粒中單體和聚合物各占一半，乳膠粒中單體濃度基本保持不變，乳膠粒數(shù)目恒定，聚合速率恒定，單體-聚合物乳膠粒直徑最大為50nm?150nm ；
[0030]③、乳液聚合的第三個階段一降速期
[0031]第三階段標志:
[0032]轉化率從50%增至100% ;
[0033]聚合速率隨單體-聚合物乳膠粒中單體濃度的下降而下降，最后單體完全轉變成聚合物；
[0034](2)、甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合機理
[0035]①、鏈引發(fā)反應
[0036]引發(fā)劑分解產(chǎn)生初級自由基，初級自由基與單體加成生成單體自由基的反應過程;
[0037]②、鏈增長反應
[0038