專利名稱：一種納米抗紫外線微膠囊及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及功能性微膠囊制備領域，具體涉及一種納米抗紫外線微膠囊及其制備方法。
背景技術(shù)：
由于紫外線對皮膚的傷害能力較大，近年來抗紫外線產(chǎn)品迅速發(fā)展。紫外線吸收劑主要包括有機和無機紫外線吸收劑。有機吸收劑存在穩(wěn)定性較差、有效吸收波長范圍窄，帶來整理劑廢液等問題，還有待進一步發(fā)展。無機紫外吸收劑具有無毒、無味、對皮膚無刺激性、不分解、不變質(zhì)、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點，因此以無機粒子作為抗紫外線途徑的研究非常廣泛，特別是納米級無機粒子的抗紫外線研究尤其廣泛。目前主要使用的無機抗紫外線劑包括Ti02、ZnO、CeO2等無機粒子。其中TiO2由 于有較大的折射率，ZnO由于具有較大的禁帶寬度，二者都具有較好的紫外線屏蔽能力，而CeO2的折射率和禁帶寬度均較大，所以其紫外線屏蔽能力凌駕于二者之上。另外，由于鈰屬于稀土元素，而我國稀土儲量居世界之首，其中鈰約占稀土總量的50%，因此開發(fā)鈰基功能材料具有重要意義。納米CeO2具有強的紫外線吸收性能，而且對可見光穿透性良好，因此，納米CeO2具有價格低、無毒害，而且不改變原料的顏色等優(yōu)點，可以作為抗紫外線吸收劑應用于紡織、塑料、橡膠以及化妝品等領域。未經(jīng)表面處理的納米CeO2具有易團聚、易沉降，不能很好地分散在水相或者有機相中的特點。為了提高納米CeO2顆粒的分散性，需要對納米CeO2進行有機表面改性。微膠囊技術(shù)近年來被廣泛地應用于微生物、動植物細胞、酶和其他多種生物活性物質(zhì)和化學藥物的固定化方面。典型的微膠囊具有芯一壁結(jié)構(gòu)的小囊泡，其內(nèi)芯可以是固體、液體甚至是氣體，其外壁多為半透性材料。微膠囊的大小可以從納米級過渡到微米級，以滿足不同的需要。目前在功能性微膠囊領域已有學者做出了一些努力，如專利號為CN101791284公開了一種洗發(fā)用功能性微膠囊的制備方法；專利號為CN96194163. 4公開了一種含有生物活性化學物的紫外線防護劑懸浮液的微膠囊的制備方法，采用的紫外防護劑為Ti02、Zn0及其混合物，但是制備工藝比較復雜。綜上所述，鑒于納米氧化鈰的優(yōu)良特性及微膠囊技術(shù)的發(fā)展狀況，而且目前針對納米氧化鈰作為無機紫外線吸收劑的研究很少，所以開發(fā)新型的納米氧化鈰紫外線吸收劑
具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對目前納米氧化鈰在有機相或水相中分散性差的問題，提供一種分散性良好、紫外線吸收較好的納米抗紫外線微膠囊及其制備方法。為解決上述問題，本發(fā)明所述的納米抗紫外線微膠囊是以納米氧化鈰作為芯材，以高分子聚合物作為囊材，通過界面聚合法合成，所述高分子聚合物的單體為2，4-甲苯二異氰酸酯和二乙烯三胺。所述的納米氧化鈰為本課題組自制納米氧化鈰，在公開專利CN201010503448. 7中已有描述，選取的尺寸為50 IOOnm的立方體結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明所述的納米抗紫外線微膠囊的制備方法，是按照以下步驟進行的(I)水相配制稱取納米氧化鋪O. 5 2g,乳化劑I 4g超聲分散于150mL蒸懼水中；(2)有機相配制稱取固體2，4-甲苯二異氰酸酯3 4. 5g超聲加熱溶解于20 35mL的環(huán)己燒中；(3)乳化在高速攪拌下，將步驟(2)的有機相分散于步驟(I)的水相中，乳化IOmin ；(4)微膠囊化將3 4. 5g 二乙烯三胺溶于30 45mL蒸餾水中，并在30°C水浴 下，將步驟(3)得到的乳化液加入上述二乙烯三胺水溶液中，控制攪拌速度為400r/min，聚合反應一段時間，即得所述的納米抗紫外線微膠囊。作為對本發(fā)明的限定，本發(fā)明步驟(I)所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉或十六烷基三甲基溴化銨；步驟(4)所述的聚合反應的時間為3 5h。采用上述的技術(shù)方案后，本發(fā)明得到的納米抗紫外線微膠囊除了抗紫外線效果較好以外，粒徑分布區(qū)間較窄，基本呈正態(tài)分布，與常規(guī)的納米氧化鈰相比，納米氧化鈰微膠囊的分散性能也大大提高。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是按照實施例1制備的納米抗紫外線微膠囊的掃描電鏡圖；圖2是按照實施例3制備的納米抗紫外線微膠囊的粒徑分布圖；圖3是按照實施例4制備的納米抗紫外線微膠囊的紫外吸收曲線。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明，應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，此外應理解，在閱讀了本發(fā)明所述的內(nèi)容之后，本領域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1(I)水相配制稱取納米氧化鈰O. 5g，十二烷基苯磺酸鈉Ig超聲分散于150mL蒸餾水中；(2)有機相配制稱取固體2，4-甲苯二異氰酸酯3g超聲加熱溶解于20mL的環(huán)己燒中；(3)乳化在高速攪拌下，將步驟(2)的有機相分散于步驟(I)的水相中，乳化IOmin ；(4)微膠囊化將3g 二乙烯三胺溶于30mL蒸餾水中，并在30°C水浴下，將步驟(3)得到的乳化液加入上述二乙烯三胺水溶液中，控制攪拌速度為400r/min，聚合反應3h，即得所述的納米抗紫外線微膠囊。將微膠囊產(chǎn)品稀釋后滴在玻璃片表面，烘干后噴金，進行掃描電鏡分析，，結(jié)果如附圖1所示，由圖1可見，微膠囊尺寸3 4nm，與粒徑分布結(jié)果大致相同。實施例2(I)水相配制稱取納米氧化鈰lg，十二烷基苯磺酸鈉2g超聲分散于150mL蒸餾水中；(2)有機相配制稱取固體2，4-甲苯二異氰酸酯3. 5g超聲加熱溶解于25mL的環(huán)己燒中；(3)乳化在高速攪拌下，將步驟(2)的有機相分散于步驟(I)的水相中，乳化IOmin ；(4)微膠囊化將3. 5g 二乙烯三胺溶于35mL蒸餾水中，并在30°C水浴下，將步驟(3)得到的乳化液加入上述二乙烯三胺水溶液中，控制攪拌速度為400r/min，聚合反應3h，即得所述的納米抗紫外線微膠囊。 將所得的納米抗紫外線微膠囊進行水相中的分散性試驗，并與沒有微膠囊化的納米氧化鈰做比較，結(jié)果見表1，由表I可見本發(fā)明所述的納米抗紫外線微膠囊在放置10天后基本保持穩(wěn)定，而沒有微膠囊化的納米氧化鈰放置10天后基本全部沉降。表I納米CeO2及納米CeO2微膠囊在水相中的分散情況
權(quán)利要求
1.一種納米抗紫外線微膠囊，其特征在于所述微膠囊是以納米氧化鈰作為芯材，以高分子聚合物作為囊材，通過界面聚合法合成，所述高分子聚合物的單體為2，4-甲苯二異氰酸酯和二乙烯三胺。
2.如權(quán)利要求1所述的一種納米抗紫外線微膠囊，其特征在于所述的納米氧化鋪的粒徑尺寸為50 lOOnm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種納米抗紫外線微膠囊的制備方法，其特征在于該方法是按照以下步驟進行的(1)水相配制稱取納米氧化鋪O.5 2g,乳化劑I 4g超聲分散于150mL蒸懼水中；(2)有機相配制稱取固體2，4-甲苯二異氰酸酯3 4.5g超聲加熱溶解于20 35mL的環(huán)己烷中；(3)乳化在高速攪拌下，將步驟(2)的有機相分散于步驟(I)的水相中，乳化IOmin；(4)微膠囊化將3 4.5g 二乙烯三胺溶于30 45mL蒸餾水中，并在30°C水浴下，將步驟(3)得到的乳化液加入上述二乙烯三胺水溶液中，控制攪拌速度為400r/min，聚合反應一段時間，即得所述的納米抗紫外線微膠囊。
4.如權(quán)利要求2所述的一種納米抗紫外線微膠囊的制備方法，其特征在于步驟(I)所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉或十六烷基三甲基溴化銨。
5.如權(quán)利要求2所述的一種納米抗紫外線微膠囊的制備方法，其特征在于步驟(4)所述的聚合反應的時間為3 5h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米抗紫外線微膠囊及其制備方法，所述的微膠囊以納米氧化鈰作為芯材，以高分子聚合物作為囊材，通過界面聚合法合成，所述的高分子聚合物的單體為2,4-甲苯二異氰酸酯和二乙烯三胺，本發(fā)明制備的納米抗紫外線微膠囊可應用于各類抗紫外線產(chǎn)品中，并且可以大大提高納米氧化鈰的分散性能。
文檔編號C09C3/10GK103013180SQ20121054772
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者陶宇, 沈娟娟, 紀俊玲, 李樹白, 陶瑜驍, 王倩云, 陳海群 申請人:常州大學