【摘 要】
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二氧化硅（SiO2）微球作为一种常用的化妆品填充物,具有着流动性强、机械强度高、性质稳定等优点。工业中主要以正硅酸乙酯（TEOS）为原料来生产SiO2微球,更为廉价环保的水玻璃因其生产的微球团聚程度过高而并未得到广泛的应用。化妆品中常用的有机紫外吸收剂存在刺激皮肤、容易迁移等缺点,而无机紫外吸收剂则存在使用肤感差、遮盖力过高等缺陷。本论文以水玻璃为硅源合成出高分散的SiO2微球,随后对其进行表面改
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二氧化硅（SiO2）微球作为一种常用的化妆品填充物,具有着流动性强、机械强度高、性质稳定等优点。工业中主要以正硅酸乙酯（TEOS）为原料来生产SiO2微球,更为廉价环保的水玻璃因其生产的微球团聚程度过高而并未得到广泛的应用。化妆品中常用的有机紫外吸收剂存在刺激皮肤、容易迁移等缺点,而无机紫外吸收剂则存在使用肤感差、遮盖力过高等缺陷。本论文以水玻璃为硅源合成出高分散的SiO2微球,随后对其进行表面改性,获得兼具有机、无机紫外吸收剂优点的抗紫外复合功能材料,并评价其在化妆品中的应用性能。（1）以水玻璃为硅源,聚乙二醇（PEG）为结构导向剂,利用超声波辅助手段制备出高分散SiO2微球,通过调节反应温度、pH值以及PEG分子量实现对其粒径与比表面积的有效调控;PEG结构导向剂会在合成过程中嵌入SiO2微球内部,进而为其表面带来一定数量的醇羟基。当反应温度为40℃,p H值为3.5,PEG分子量为2000时,合成的SiO2微球分散性最佳,平均粒径为6.34μm,比表面积为135.44 m~2·g-1,表面硅羟基含量为5.21×10-4 mol·g-1,醇羟基含量为1.95×10-4 mol·g-1。（2）本文分别对二氧化硅微球表面硅羟基和醇羟基进行接枝改性,引入抗紫外线功能基团。利用3-氯丙基三甲氧基硅烷（A-143）为表面改性剂将4-羟基二苯甲酮接枝到SiO2微球表面的硅羟基上;利用佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）将4-羟基二苯甲酮接枝到SiO2微球表面的醇羟基上。硅羟基改性的SiO2微球中波紫外辐射（UVB）吸收性能出色,在291nm处的Abs值为1.52;醇羟基改性的SiO2微球表现出优异的长波紫外辐射（UVA）吸收性能,在341nm处的Abs值为1.29;复合改性的SiO2微球兼具UVA与UVB的吸收能力,在291与341nm处的Abs值分别为1.51与1.19。（3）以复合改性SiO2微球为紫外吸收剂配制的防晒液,当微球添加量为10 wt%时,其紫外吸收性能与市售SPF10的防晒液相近;相比于有机紫外吸收剂,改性微球表面的紫外吸收功能基团与主体连接牢固,不会迁移至防晒液体系中进而刺激皮肤;相比于无机紫外吸收剂,复合改性SiO2微球紫外吸收性能更强,配制的防晒液肤感更佳,色彩调配空间更丰富。以水玻璃为硅源合成SiO2微球的工艺成本低廉,操作简单且绿色环保;将其进行表面改性获得的复合改性SiO2微球规避了传统紫外吸收剂的缺陷,有望成为一种新型的化妆品用紫外吸收剂。
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