制备复合改性的钛白粉及其在化妆品素颜霜中的应用
发布时间：2021-11-17 23:40
钛白粉具有产量高、白度高、遮盖能力强、价格低廉和性质稳定等特点,因此成为彩妆类化妆品中最基础且消费量较大的原料之一。未经改性的纳米级钛白粉颗粒具有亲水性强、吸油量大、易团聚和光催化活性强等缺点,因此在化妆品的应用中受到一定的限制。改性后的钛白粉加入到化妆品中能够极大提高化妆品的抗紫外能力以及白度等。本文主要通过对钛白粉进行无机/有机复合改性来获得性能优异的改性钛白粉,然后以改性后的钛白粉为原料制作素颜霜,研究改性后钛白粉对素颜霜的各项性能影响。首先在钛白粉改性前,研究乙醇、丙二醇和1,3-丁二醇与水的不同比例以及不同p H对钛白粉在浆液体系中的分散性能的影响。通过重力沉降测试,得出在浆液体系浓度为166.7g/L,丙二醇与水为2:3,浆液体系p H为9-10时,钛白粉在浆液体系中的分散性能最好。然后研究在钛白粉无机包覆改性中,二氧化硅和三氧化二铝的添加量、包覆次序、包覆反应温度等对改性后的钛白粉的影响。通过对改性后的钛白粉的酸溶率、白度、对甲基橙的降解率、SEM和TEM的结果分析,得出当二氧化硅的添加量为1%,三氧化二铝的添加量为3%,先包覆硅再包覆铝,反应温度为60℃时,钛白粉表面包...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）未改性钛白粉SEM图（b）硅铝复合包覆钛白粉SEM图
第二章氧化硅/氧化铝无机包覆改性钛白粉24通过扫描电镜观察未改性钛白粉样品和硅铝复合包覆后钛白粉样品颗粒的形貌、粒度以及样品的结构。图2-12为扫描电镜观测到的结果，图（a）放大11500倍，图（b）放大26500倍。从图（a）中可以明显看出：未改性钛白粉呈颗粒状形貌，为球形，且团聚比较厉害，钛白粉表面附着少量杂质。从图（b）中可以明显看出：钛白粉覆盖一层颗粒大小均匀的球形物质并形成包覆，说明氧化硅和氧化铝很好的包覆在钛白粉表面。2.4.8透射电镜分析按照2.2.3的实验流程，选取反应条件为钛白粉10g，丙二醇24mL，水36mL，反应温度为60℃，搅拌速度500r/min，保持pH在9-10，每种包覆反应时间为30min，三氧化二铝的添加量为钛白粉质量的3%，二氧化硅的添加量为钛白粉质量的1%。（a）（b）图2-13（a）未改性钛白粉TEM图（b）硅铝复合包覆钛白粉TEM图Fig2-13（a）TEMimageofunmodifiedtitaniumdioxide(b)TEMimageofsiliconaluminumcompositecoatedtitaniumdioxide通过透射电镜观察未改性钛白粉样品和硅铝复合包覆后钛白粉样品表面包覆情况。图2-13为透射电镜观测到的结果，从图（a）中可以明显看出：未改性钛白粉表面光滑，钛白粉颗粒具有不定型的特征，成球形或椭圆形状。从图（b）中可以明显看出：钛白粉表面包裹了一层致密的膜，说明硅铝氧化物成功的包覆在钛白粉表面，与扫描电镜观察结果一致。
第三章钛白粉的硅烷有机改性及其性能分析30图3-3为钛白粉改性前后的红外吸收光谱，（a）为无机/有机复合包覆钛白粉，（b）为未改性钛白粉，对比两条曲线可以明显看出：b曲线上多了2929.38cm-1和2354.68cm-1这两个特征吸收峰。其中2929.38cm-1这个峰为饱和碳氢的吸收峰，2929.38cm-1这个峰为硅氧键的吸收峰。说明硅烷成功接枝到钛白粉表面，钛白粉表面的羟基与硅烷偶联剂发生缩合反应。3400cm-1和1600cm-1为羟基的特征吸收峰，这是由于钛白粉表面吸附了大量水分子。500-700cm-1为钛白粉的特征吸收峰。结合红外光谱图可以说明，在硅烷的加入量为钛白粉质量的3%，反应时间为30min时，钛白粉表面能够接枝上硅烷。（a）（b）图3-3钛白粉改性前后的红外吸收光谱（a）改性后钛白粉（b）未改性钛白粉Fig3-3FT-IRbeforeandaftermodificationoftitaniumdioxide(a)Modifiedtitaniumdioxide(b)Unmodifiedtitaniumdioxide3.4.2硅烷添加方式对钛白粉改性的影响按照3.2.3的实验方案，其中硅烷的加入量为钛白粉质量的3%，一种是直接将硅烷加入到钛白粉浆液体系中，另一种是将硅烷预先水解（10mL水和10mL丙二醇中加入钛白粉质量3%的硅烷，在60℃水浴条件下搅拌30min），然后再加入到钛白粉浆液体系中，反应时间为30min。（1）对疏水性的影响按照3.3.5的测试方法对改性后钛白粉进行疏水性测试。表3-3硅烷不同添加方式时的疏水性Tab3-3Hydrophobicitywhensilaneisaddedindifferentways未改性钛白粉直接添加预水解添加沉降结果完全下沉少量下沉基本下沉
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉体原料在即时美白提亮化妆品中的应用研究[J]. 毕天宇,岳娟,蒋丽刚,汤晓蓉. 日用化学品科学. 2019(11)
[2]钛白粉在油墨配方中的作用[J]. 张修臻,朱士中,马征程,周炜钦. 中国石油和化工标准与质量. 2019(20)
[3]钛白粉在装饰纸体系中的耐光性研究[J]. 王亚博,孙丹丹,焦重阳. 化工设计通讯. 2019(08)
[4]钛白粉发展现状与未来[J]. 刘军. 现代盐化工. 2019(04)
[5]纳米二氧化钛分散性及在功能纸上的研究进展[J]. 张建平,张川,张千. 造纸装备及材料. 2019(02)
[6]浅析钛白粉无机包覆改性现状及发展趋势[J]. 董芳芳,刘跃进,王小海,郜学云. 化工管理. 2019(07)
[7]我国钛白粉生产现状和发展探究[J]. 刘祥海,孙永贵. 中国有色冶金. 2018(03)
[8]TiO2颗粒表面包覆机理的研究进展[J]. 杜凤. 民营科技. 2017(05)
[9]纳米二氧化钛在制浆造纸中的应用研究进展[J]. 徐兆楠,罗庆,王松旭,金海兰. 黑龙江造纸. 2017(01)
[10]钛白粉在塑料制品中的应用试验与分析[J]. 王振英,刘勇,张岐,徐启佺. 上海涂料. 2016(06)
博士论文
[1]塑料专用金红石型钛白粉的改性及机理研究[D]. 段海婷.湘潭大学 2014
硕士论文
[1]钛白粉的有机胺表面改性及其在全消光锦纶中的应用研究[D]. 于伟男.东华大学 2018
[2]全消光锦纶纤维用钛白粉烷基二酸表面改性及其性能研究[D]. 郑思雨.东华大学 2018
[3]硫酸法制金红石型二氧化钛过程中关键工艺的研究[D]. 刘翔.华东理工大学 2015
[4]钛白粉表面包膜改性技术研究[D]. 张智涛.云南大学 2013
[5]TiO2/SiO2复合颗粒的制备、表征及在化妆品中的应用[D]. 吴林弟.华南理工大学 2011
[6]钛白粉的表面处理及其在塑料色母粒中的应用[D]. 孔志平.北京化工大学 2006
本文编号：3501822
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）未改性钛白粉SEM图（b）硅铝复合包覆钛白粉SEM图
第二章氧化硅/氧化铝无机包覆改性钛白粉24通过扫描电镜观察未改性钛白粉样品和硅铝复合包覆后钛白粉样品颗粒的形貌、粒度以及样品的结构。图2-12为扫描电镜观测到的结果，图（a）放大11500倍，图（b）放大26500倍。从图（a）中可以明显看出：未改性钛白粉呈颗粒状形貌，为球形，且团聚比较厉害，钛白粉表面附着少量杂质。从图（b）中可以明显看出：钛白粉覆盖一层颗粒大小均匀的球形物质并形成包覆，说明氧化硅和氧化铝很好的包覆在钛白粉表面。2.4.8透射电镜分析按照2.2.3的实验流程，选取反应条件为钛白粉10g，丙二醇24mL，水36mL，反应温度为60℃，搅拌速度500r/min，保持pH在9-10，每种包覆反应时间为30min，三氧化二铝的添加量为钛白粉质量的3%，二氧化硅的添加量为钛白粉质量的1%。（a）（b）图2-13（a）未改性钛白粉TEM图（b）硅铝复合包覆钛白粉TEM图Fig2-13（a）TEMimageofunmodifiedtitaniumdioxide(b)TEMimageofsiliconaluminumcompositecoatedtitaniumdioxide通过透射电镜观察未改性钛白粉样品和硅铝复合包覆后钛白粉样品表面包覆情况。图2-13为透射电镜观测到的结果，从图（a）中可以明显看出：未改性钛白粉表面光滑，钛白粉颗粒具有不定型的特征，成球形或椭圆形状。从图（b）中可以明显看出：钛白粉表面包裹了一层致密的膜，说明硅铝氧化物成功的包覆在钛白粉表面，与扫描电镜观察结果一致。
第三章钛白粉的硅烷有机改性及其性能分析30图3-3为钛白粉改性前后的红外吸收光谱，（a）为无机/有机复合包覆钛白粉，（b）为未改性钛白粉，对比两条曲线可以明显看出：b曲线上多了2929.38cm-1和2354.68cm-1这两个特征吸收峰。其中2929.38cm-1这个峰为饱和碳氢的吸收峰，2929.38cm-1这个峰为硅氧键的吸收峰。说明硅烷成功接枝到钛白粉表面，钛白粉表面的羟基与硅烷偶联剂发生缩合反应。3400cm-1和1600cm-1为羟基的特征吸收峰，这是由于钛白粉表面吸附了大量水分子。500-700cm-1为钛白粉的特征吸收峰。结合红外光谱图可以说明，在硅烷的加入量为钛白粉质量的3%，反应时间为30min时，钛白粉表面能够接枝上硅烷。（a）（b）图3-3钛白粉改性前后的红外吸收光谱（a）改性后钛白粉（b）未改性钛白粉Fig3-3FT-IRbeforeandaftermodificationoftitaniumdioxide(a)Modifiedtitaniumdioxide(b)Unmodifiedtitaniumdioxide3.4.2硅烷添加方式对钛白粉改性的影响按照3.2.3的实验方案，其中硅烷的加入量为钛白粉质量的3%，一种是直接将硅烷加入到钛白粉浆液体系中，另一种是将硅烷预先水解（10mL水和10mL丙二醇中加入钛白粉质量3%的硅烷，在60℃水浴条件下搅拌30min），然后再加入到钛白粉浆液体系中，反应时间为30min。（1）对疏水性的影响按照3.3.5的测试方法对改性后钛白粉进行疏水性测试。表3-3硅烷不同添加方式时的疏水性Tab3-3Hydrophobicitywhensilaneisaddedindifferentways未改性钛白粉直接添加预水解添加沉降结果完全下沉少量下沉基本下沉
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉体原料在即时美白提亮化妆品中的应用研究[J]. 毕天宇,岳娟,蒋丽刚,汤晓蓉. 日用化学品科学. 2019(11)
[2]钛白粉在油墨配方中的作用[J]. 张修臻,朱士中,马征程,周炜钦. 中国石油和化工标准与质量. 2019(20)
[3]钛白粉在装饰纸体系中的耐光性研究[J]. 王亚博,孙丹丹,焦重阳. 化工设计通讯. 2019(08)
[4]钛白粉发展现状与未来[J]. 刘军. 现代盐化工. 2019(04)
[5]纳米二氧化钛分散性及在功能纸上的研究进展[J]. 张建平,张川,张千. 造纸装备及材料. 2019(02)
[6]浅析钛白粉无机包覆改性现状及发展趋势[J]. 董芳芳,刘跃进,王小海,郜学云. 化工管理. 2019(07)
[7]我国钛白粉生产现状和发展探究[J]. 刘祥海,孙永贵. 中国有色冶金. 2018(03)
[8]TiO2颗粒表面包覆机理的研究进展[J]. 杜凤. 民营科技. 2017(05)
[9]纳米二氧化钛在制浆造纸中的应用研究进展[J]. 徐兆楠,罗庆,王松旭,金海兰. 黑龙江造纸. 2017(01)
[10]钛白粉在塑料制品中的应用试验与分析[J]. 王振英,刘勇,张岐,徐启佺. 上海涂料. 2016(06)
博士论文
[1]塑料专用金红石型钛白粉的改性及机理研究[D]. 段海婷.湘潭大学 2014
硕士论文
[1]钛白粉的有机胺表面改性及其在全消光锦纶中的应用研究[D]. 于伟男.东华大学 2018
[2]全消光锦纶纤维用钛白粉烷基二酸表面改性及其性能研究[D]. 郑思雨.东华大学 2018
[3]硫酸法制金红石型二氧化钛过程中关键工艺的研究[D]. 刘翔.华东理工大学 2015
[4]钛白粉表面包膜改性技术研究[D]. 张智涛.云南大学 2013
[5]TiO2/SiO2复合颗粒的制备、表征及在化妆品中的应用[D]. 吴林弟.华南理工大学 2011
[6]钛白粉的表面处理及其在塑料色母粒中的应用[D]. 孔志平.北京化工大学 2006
本文编号：3501822
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