[发明专利]聚三氟丙基甲基硅氧烷包覆的二氧化钛复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚三氟丙基甲基硅氧烷包覆的二氧化钛复合材料及其制备方法和应用，该二氧化钛复合材料包括TiO₂超微细颗粒，其表面包覆有聚三氟丙基甲基硅氧烷有机膜层形成核壳结构。其制备方法包括：制备氟硅醇碱金属预聚体，加入TiO₂超微细颗粒、剩余的1,3,5‑三甲基‑1,3,5‑三(3,3,3‑三氟丙基)环三硅氧烷和促进剂制成上述二氧化钛复合材料。本发明二氧化钛复合材料具有白度高、耐候性好、分散性好、紫外线吸收能力强、疏水、疏油等优点，可广泛用于制备化妆品，有着很高的使用价值和很好的应用前景，其制备方法具有工艺简单、操作方便、反应可控等优点，适合于大规模制备，有利于工业化生产。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种聚三氟丙基甲基硅氧烷包覆的二氧化钛复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

TiO₂是一种重要的白色无机颜料，因其优异的反射和散射紫外线、化学稳定性和热稳定性，白度和光泽度高，良好的易分散性和耐候性、较高的消色力和遮盖力，且安全无毒，广泛应用于防晒护肤品、粉饼、粉底霜、粉底液、唇部美容品、眼部美容品、指甲美容品等化妆品中。但未经处理的TiO₂超微细颗粒具有较大的比表面积和高的表面能，表现出较强的亲水疏油性，导致它在有机体系中易团聚、相容性和分散性差，同时TiO₂的光化学活性会使周围有机介质在光照射下发生复杂的化学反应，造成涂膜粉化、失光、耐候性降低，因此必须对其表面有机包覆。TiO₂表面有机包覆已成为TiO₂在高档化妆品行业中应用最为重要的核心竞争能力。TiO₂表面有机包覆的方法根据包覆有机物的种类可分为酯化法、表面活性剂法、偶联剂法和聚合物包覆法等。其中偶联剂法因可通过偶联剂两端的基团分别与TiO₂无机粉体、有机高分子发生化学反应形成强有力的化学键，将TiO₂和有机基体两种性质差异大的材料牢固地结合，备受广泛关注，目前使用最多的偶联剂为硅烷偶联剂，可赋予加入TiO₂颗粒的化妆品涂膜具有疏水的效果，但亲油，能吸收皮肤分泌的油脂而破坏妆容，而且偶联剂只能在TiO₂表面形成单层包覆，不能完全遮盖TiO₂颗粒表面的光化学活性点；聚合物包覆法能在TiO₂颗粒表面形成一定厚度的膜层，但大多以物理缠绕的方式分布在TiO₂颗粒表面，因结合力很弱容易脱落。因此，如何有效克服上述现有技术中存在的缺陷，获得一种白度高、耐候性好、分散性好、紫外线吸收能力强、既疏水又疏油的二氧化钛复合材料，对于提高二氧化钛在化妆品中的应用价值和应用范围具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种白度高、耐候性好、分散性好、紫外线吸收能力强、既疏水又疏油的聚三氟丙基甲基硅氧烷包覆的二氧化钛复合材料，还提供了一种工艺简单、操作方便、反应可控的聚三氟丙基甲基硅氧烷包覆的二氧化钛复合材料的制备方法及该二氧化钛复合材料作为原料在制备化妆品中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种聚三氟丙基甲基硅氧烷包覆的二氧化钛复合材料，所述二氧化钛复合材料包括TiO₂超微细颗粒，所述TiO₂超微细颗粒表面包覆有聚三氟丙基甲基硅氧烷有机膜层形成核壳结构。

上述的二氧化钛复合材料，进一步改进的，所述二氧化钛复合材料中TiO₂超微细颗粒的质量百分含量为92％～96.5％，聚三氟丙基甲基硅氧烷有机膜层的质量百分含量为3.5％～8.0％；所述二氧化钛复合材料的白度为94％～96.5％，一次粒径为240nm～280nm。

上述的二氧化钛复合材料，进一步改进的，所述TiO₂超微细颗粒的晶型为金红石型。