一种基于窄分布AEO3-AEO9反相微乳液制备ZnO@SiO2纳米颗粒的方法技术

本发明专利技术公开了制备“ZnO@SiO

【技术实现步骤摘要】
一种基于窄分布AEO3
‑
AEO9反相微乳液制备ZnO@SiO2纳米颗粒的方法


[0001]本专利技术属于制备“ZnO@SiO
2”纳米颗粒
，具体是一种基于窄分布AEO3
‑
AEO9 反相微乳液制备“ZnO@SiO
2”纳米颗粒的方法。

技术介绍

[0002]防晒化妆品的防晒效果主要来源于其中的防晒剂。纳米氧化锌(ZnO NPs)防晒剂既能吸收紫外线,又能反射、散射紫外线,因此抗紫外线的能力强。特别是由于其颗粒较细,制成品透明度高,能透过可见光,加入化妆品使用时白度自然,克服了传统无机防晒剂透明度不高, 使皮肤呈现不自然的苍白色的缺点。但是，新技术的出现也带来新的问题，随着纳米无机防晒剂的应用范围及用量不断增加，人们对其安全性也出现一些担忧，纳米材料由于粒径小，可能会有透皮吸收的风险，并且纳米材料表面活性高，在紫外光照射条件下与水作用会产生活性氧，这种活性氧会损伤皮肤细胞并且氧化和降解防晒霜配方中的其他成分。
[0003]通过在ZnO表面包覆一层惰性材料如SiO2,可以大大降低ZnO的光催化活性，同时SiO 2
透明度高也不会影响ZnO防晒剂的抗紫外效果。目前，已经有各种各样的方法来制备纳米粉体。反相微乳法是近几年发展起来的一种简便有效的合成纳米粒子的方法。在反相微乳液中，水相作为分散相分散在油相中形成细小的微水池，这些微水池不仅可以当作反应器而且还限制粒子的生长。反相微乳液中表面活性剂可以吸附在粒子表面减少颗粒团聚，同时反相微乳体系作为热力学稳定体系，不会发生聚结现象。总的来说反相微乳法制备的纳米粒子粒径小、分散性好、不含杂质，是一种理想的材料制备方法。窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO) 与市面上常规的AEO相比，游离脂肪醇含量更低，环氧乙烷链分布更集中，有效活性物含量更高，从而窄分布AEO乳化时间更快，配制的乳液稳定性更好，制备的ZnO@SiO2纳米颗粒粒径分布均匀，分散性好，SiO2壳层包覆更完全，壳层厚度更一致。
[0004]CN201610035215.6公开了一种基于反相微乳法制备核壳型二氧化硅包覆磷酸铵盐的方法,该方法先将正己烷、Span
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80与Tween
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80混合液，磷酸，正戊醇，搅拌混合得到透明的反相微乳液A；将正己烷、Span
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80与Tween
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80混合液、氨水与乙醇混合溶液，混合搅拌得到透明的反相微乳液B；将反相微乳液B加入到反相微乳液A产生磷酸铵，加入正硅酸乙酯，产生二氧化硅来包覆聚磷酸铵最后再加入乙烯基三乙氧基硅烷等偶联剂进行表面处理，再经过丙酮或乙醇破乳、分离和干燥等处理后，最终得到表面改性的核壳型二氧化硅包覆的磷酸铵盐。此方法生产的核壳型二氧化硅包覆的磷酸铵盐可作为一种性能优越的阻燃剂，此方法减少了阻燃剂中有毒成分在聚合物加工过程中的释放，避免环境污染和身体伤害，扩大了阻燃剂的使用范围，氮磷硅三种阻燃元素的协同效应能更好地提高产品的阻燃性能，从而降低产品的使用量，更加节能环保。
[0005]但是该方法选择Span
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80、Tween
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80/正己烷/正戊醇反相微乳体系制得的产品粒径在 100～800nm，对于防晒剂来说，粒径过大且分布较宽。该方法加入了氨水，氨水既是合
成磷酸铵盐的原料又是催化正硅酸乙酯的催化剂，而氧化锌是两性氧化物会被氨水消耗，此法不适合对氧化锌表面处理。该方法选择正硅酸乙酯作为唯一硅源，水解得到的二氧化硅壳层较厚，会大大降低防晒剂防紫外线性能。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于窄分布AEO3
‑
AEO9反相微乳液制备“ZnO@SiO 2”纳米颗粒的方法，通过使用窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚、杂醇油和环己烷反相微乳液制备的ZnO@SiO2纳米颗粒粒径控制在100
‑
200nm，粒径分布窄，分散性好，降低了防晒剂被皮肤吸收的风险，提高安全性。并且ZnO@SiO2中SiO2壳层厚度合适，既降低了氧化锌光催化活性，又未影响氧化锌良好的紫外屏蔽性能。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于窄分布AEO3
‑
AEO9反相微乳液制备“ZnO@SiO
2”纳米颗粒的方法，包括以下步骤，
[0008]步骤一，称取窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚AEO3与AEO9的混合物、杂醇油和环己烷放置于容器内，然后往容器内加入去离子水，最后在室温下进行搅拌15分钟，既可得到澄清透明的反相微乳液，
[0009]步骤二，向反相微乳液中加入正硅酸乙酯与正硅酸甲酯的混合物,室温下搅拌10分钟，然后称取粒径为55nm的ZnO粉体分散在去离子水中，搅拌30分钟，既可制得ZnO分散液，
[0010]步骤三，将ZnO分散液加入到反相微乳液中，然后往已加入ZnO分散液的反相微乳液中加入NaHCO3获得混合物，并对该混合物进行搅拌，搅拌时在恒温式超声波均质搅拌机中以30
‑
80℃进行恒温加热搅拌，并进行反应，
[0011]步骤四，对反应后的混合物进行离心操作，离心完成后取下层沉淀物，然后用无水乙醇与去离子水配制成混合溶液，并使用混合溶液对下层沉淀物进行三次洗涤，将洗涤完成后的下层沉淀物放入至微波高温烧结炉中高温煅烧，最终制得白色粉末“ZnO@SiO
2”。
[0012]进一步，步骤一中，窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚AEO3与AEO9的混合物为10
‑
50份、杂醇油为6
‑
40份，环己烷为10
‑
40份和去离子水为5
‑
30份。
[0013]进一步，步骤二中，正硅酸乙酯与正硅酸甲酯的混合物为6
‑
35份、ZnO粉体为2
‑
10份和去离子水为20
‑
80份。
[0014]进一步，步骤三中，NaHCO3为5
‑
45份，反应时间为1
‑
8小时。
[0015]进一步，步骤一中，窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚AEO3与AEO9混合物的比例为1:3～1:7。
[0016]进一步，步骤一、步骤二和步骤三中，搅拌均使用超声波乳化机，工作功率100w～800。
[0017]进一步，步骤二中，正硅酸乙酯与正硅酸甲酯的混合物比例为1:2～1：9。
[0018]进一步，步骤四中，离心操作时，离心时间为5
‑
25分钟，离心机转速为 2000r/min
‑
8000r/min。
[0019]进一步，步骤四中，无水乙醇与去离子水以3:2的比例进行配制，体积为15
‑
200ml。
[0020]进一步，步骤四中，微波高温烧结炉煅烧温度200
‑
800℃，煅烧时间0.2
‑
6h。
[0021]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于窄分布AEO3
‑
AEO9反相微乳液制备“ZnO@SiO
2”纳米颗粒的方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一，称取窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚AEO3与AEO9的混合物、杂醇油和环己烷放置于容器内，然后往容器内加入去离子水，最后在室温下进行搅拌15分钟，既可得到澄清透明的反相微乳液，步骤二，向反相微乳液中加入正硅酸乙酯与正硅酸甲酯的混合物,室温下搅拌10分钟，然后称取粒径为55nm的ZnO粉体分散在去离子水中，搅拌30分钟，既可制得ZnO分散液，步骤三，将ZnO分散液加入到反相微乳液中，然后往已加入ZnO分散液的反相微乳液中加入NaHCO3获得混合物，并对该混合物进行搅拌，搅拌时在恒温式超声波均质搅拌机中以30
‑
80℃进行恒温加热搅拌，并进行反应，步骤四，对反应后的混合物进行离心操作，离心完成后取下层沉淀物，然后用无水乙醇与去离子水配制成混合溶液，并使用混合溶液对下层沉淀物进行三次洗涤，将洗涤完成后的下层沉淀物放入至微波高温烧结炉中高温煅烧，最终制得白色粉末“ZnO@SiO
2”。2.根据权利要求1所述的基于窄分布AEO3
‑
AEO9反相微乳液制备“ZnO@SiO
2”纳米颗粒的方法，其特征在于：所述步骤一中，窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚AEO3与AEO9的混合物为10
‑
50份、杂醇油为6
‑
40份，环己烷为10
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40份和去离子水为5
‑
30份。3.根据权利要求2所述的基于窄分布AEO3
‑
AEO9反相微乳液制备“ZnO@SiO
2”纳米颗粒的方法，其特征在于：所述步骤二中，正硅酸乙酯与正硅酸甲酯的混合物为6
‑
35份、ZnO粉体为2
‑
10份和去离子水为20
‑
80份。4.根据权利要求3所述的基于窄分布AEO3
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【专利技术属性】
技术研发人员：任真，闫春悦，张广良，郭建平，
申请(专利权)人：中国日用化学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：