一种油包水型二氧化钛分散浆
技术领域
本发明属于化工领域,具体的涉及一种油包水型二氧化钛分散浆。
背景技术
添加入产品中的粉浆是由各类粉体为原料的,根据粉体起到的作用,选择的粉体根据其粒径范围和化学组成来设定。比如,粉体为二氧化钛时,一种粒径为零点几微米至几微米的白色无机颜料起到增白、着色、防晒等作用。二氧化钛在自然界中三种结晶形态,锐钛型(简称A型)、金红石型(简称R型) 和板钛型。其中金红石晶体结构致密,比较稳定,光学活性小,有较高的遮盖力,消色力,因而有更好的应用性能,被广泛应用涂料、油墨、化妆品等领域,尤其是如粉底、粉饼、 BB 霜、遮瑕霜等各类个人护理产品中。
粉体在应用时,由于其原本的性质在于比表面能大,导致颗粒之间的接触点多,造成易团聚,结果在溶剂中的分散性变差,容易引起沉降而悬浮性差,最终在非固体产品中出现浮色或粉沉降等不稳定问题,造成产品使用/涂抹时的均匀性和遮盖力差。
基于此,本发明的发明人在前面提到的二氧化钛粉体领域中所进行的大量研究工作之后,出乎意料地发现了,本技术领域中本身已知的特定原料以在非常确定的范围内的比例组合,可以制得一种新型油包水型二氧化钛分散浆,产品粉含量高、遮盖力强、稳定性好、使用方便,从而完成了本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种油包水型二氧化钛分散浆,该分散浆的粉含量高、遮盖力强、稳定性好、使用方便。
为了解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案来实现 :
一种油包水型二氧化钛分散浆,主要含有以下质量百分数的组分:
(a)二氧化钛5-40%;
(b)一种或更多种油性组分组成的油相,油相的添加量为5-30%;
(c)一种或更多种乳化剂组成的混合乳化剂,所述混合乳化剂的HLB值为3-6,所述混合乳化剂的添加量为0.5-5%;
(d)一种或更多种反转乳化剂组成的混合物,所述反转乳化剂的混合物的添加量为0.1-5%;
(e)水 余量。
优选的,所述的油包水型二氧化钛分散浆,主要含有以下质量百分数的组分:
(a)二氧化钛10-30%;
(b)一种或更多种油性组分组成的油相,油相的添加量为5-20%;
(c)一种或更多种乳化剂组成的混合乳化剂,所述混合乳化剂的HLB值为3-6,所述混合乳化剂的添加量为1-4%;
(d)一种或更多种反转乳化剂组成的混合物,所述反转乳化剂的混合物的添加量为1-4%;
(e)水 余量。
在其中一些实施例中,所述的油包水型二氧化钛分散浆还可以含有(f)多元醇,所述多元醇的添加量为0.1-10%。
优选的,本发明所述的二氧化钛采用了表面处理剂进行表面改性处理,所述的表面处理剂可以为:聚甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、硅石、氧化铝、氢氧化铝、硬脂酸、卵磷脂、神经酰胺、月桂酰赖氨酸、聚羟基硬脂酸、三乙氧基辛基硅烷、三乙氧基甲硅烷基乙基聚二甲基硅氧乙基己基聚二甲基硅氧烷、甲基含氢硅油、乙基含氢硅油、全氟辛基三乙氧基硅烷、全氟辛基乙基三乙氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基甲硅烷基乙基聚甲基硅氧烷、三异硬脂酸异丙氧钛酯/三乙氧基辛基硅烷共聚物、三乙氧基甲硅烷基乙基聚二甲基硅氧烷/聚甲基硅氧烷共聚物、三乙氧基甲硅烷基乙基聚二甲基硅氧烷/聚甲基硅氧烷中的一种或一种以上的混合。
优选的,本发明所述的二氧化钛的粒径为0.001微米-10微米,进一步优选的,所述二氧化钛的粒径为0.01微米-1微米。
优选的,本发明所述的油性组分可以为烃油、脂肪酸、脂肪醇、合成油脂、动植物油、硅油及其混合物。
优选的,本发明所述的乳化剂可以为鲸蜡基 PEG/PPG-10/1 聚二甲基硅氧烷、聚甘油-3 二异硬脂酸酯、山梨坦倍半油酸酯、聚甘油-2 二聚羟基硬脂酸酯、山梨坦油酸酯、PEG-10 聚二甲基硅氧烷、PEG-9 聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅氧烷、月桂基 PEG-9 聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅氧烷、PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯、聚羟基硬脂酸、山梨坦硬脂酸酯、山梨坦异硬质酸酯、PEG-2 失水山梨醇三油酸酯、PEG/PPG-18/18 聚二甲基硅氧烷、蔗糖脂肪酸酯、聚山梨醇酯-20中的的一种或一种以上的混合。
优选的,本发明所述多元醇可以为甘油、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、丁二醇、双丙甘醇、甘油聚醚-26、山梨(糖)醇、双甘油、1,2-戊二醇、聚乙二醇-8、聚乙二醇-32、聚甘油-10、聚甘油-8、1,2-己二醇、异戊二醇、PPG-24-甘油聚醚-24、乙醇、辛甘醇的一种或一种以上的混合。
本发明的油包水型二氧化钛分散浆具有良好的遮盖力和稳定性,添加化妆品常用的基质或载体,可制成美白霜、防晒霜、防晒乳、泥膜等化妆品。
本发明的油包水型二氧化钛分散浆具有良好的遮盖力和稳定性,添加涂料常用的基质或载体,可制成涂料。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本技术领域中本身已知的特定原料以在非常确定的范围内的比例组合,可以制得一种油包水型二氧化钛分散浆,该分散浆具有粉含量高、遮盖力强、稳定性好、使用方便的特点。同时,本发明所述的二氧化钛分散浆可以直接加入到水剂、水包油体系中,通过均质/搅拌等方式反转成为水包油含粉体系,所制得的膏体细腻、抗水性能好。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述,但本发明的实施方式不限于此,对于未特别注明的工艺参数或条件,可参照常规技术进行。
本发明公开了一种油包水型二氧化钛分散浆,主要含有以下质量百分数的组分:
(a)二氧化钛5-40%;
(b)一种或更多种油性组分组成的油相,油相的添加量为5-30%;
(c)一种或更多种乳化剂组成的混合乳化剂,所述混合乳化剂的HLB值为3-6,所述混合乳化剂的添加量为0.5-5%;
(d)一种或更多种反转乳化剂组成的混合物,所述反转乳化剂的混合物的添加量为0.1-5%;
(e)水 余量。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本技术领域中本身已知的特定原料以在非常确定的范围内的比例组合,可以制得一种油包水型二氧化钛分散浆,该分散浆具有可转相、粉含量高、遮盖力强、稳定性好、使用方便的特点。本发明所述的反转乳化剂是一种常用于水剂、水包油体系的原料,起到乳化和增稠的作用,尚未有报道应用在油包水体系中。本发明开创性的将反转乳化剂用于在油包水型二氧化钛分散浆中,出乎意料的发现反转乳化剂一方面能显著增强油包水体系的稳定性,另一方面,所制得的二氧化钛分散浆可以直接加入到水剂、水包油体系中,通过均质/搅拌等方式可以反转成为水包油含粉体系,所制得的膏体更加细腻、抗水性能更好。
优选的,所述的油包水型二氧化钛分散浆,主要含有以下质量百分数的组分:
(a)二氧化钛10-30%;
(b)一种或更多种油性组分组成的油相,油相的添加量为5-20%;
(c)一种或更多种乳化剂组成的混合乳化剂,所述混合乳化剂的HLB值为3-6,所述混合乳化剂的添加量为1-4%;
(d)一种或更多种反转乳化剂组成的混合物,所述反转乳化剂的混合物的添加量为1-4%;
(e)水 余量。
在其中一些实施例中,所述的油包水型二氧化钛分散浆还可以含有(f)多元醇,所述多元醇的添加量为0.1-10%。
优选的,本发明所述的二氧化钛采用表面处理剂进行了表面改性处理,所述的表面处理剂可以为:聚甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、硅石、氧化铝、氢氧化铝、硬脂酸、卵磷脂、神经酰胺、月桂酰赖氨酸、聚羟基硬脂酸、三乙氧基辛基硅烷、三乙氧基甲硅烷基乙基聚二甲基硅氧乙基己基聚二甲基硅氧烷、甲基含氢硅油、乙基含氢硅油、全氟辛基三乙氧基硅烷、全氟辛基乙基三乙氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基甲硅烷基乙基聚甲基硅氧烷、三异硬脂酸异丙氧钛酯/三乙氧基辛基硅烷共聚物、三乙氧基甲硅烷基乙基聚二甲基硅氧烷/聚甲基硅氧烷共聚物、三乙氧基甲硅烷基乙基聚二甲基硅氧烷/聚甲基硅氧烷中的一种或一种以上的混合。
优选的,本发明所述的二氧化钛的粒径为0.001微米-10微米,进一步优选的,所述二氧化钛的粒径为0.01微米-1微米。
优选的,本发明所述的油性组分可以为烃油、脂肪酸、脂肪醇、合成油脂、动植物油、硅油及其混合物。所述烃油可以为矿油、矿脂、C15-19 烷、氢化聚癸烯、异十六烷、聚乙烯、氢化聚异丁烯、石蜡、异十二烷、异构二十烷、角鲨烷、地蜡、微晶蜡、十八碳烯中的一种或一种以上的混合;所述的脂肪酸可以为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、异硬脂酸酯、油酸中的一种或一种以上的混合;所述的脂肪醇可以为鲸蜡醇、硬脂醇、辛基十二醇、山萮醇的一种或一种以上的混合;所述的合成油脂可以为辛酸丙基庚酯、聚羟基硬脂酸、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸异辛酯、油酸甲酯、硬脂酸异辛酯、油酸癸酯、油酸油酯、异壬酸异壬酯、C12-C15苯甲酸酯、羟基硬脂酸甘油酯、羟基硬脂酸胆甾醇酯、碳酸二辛酯、异壬酸异十三烷基酯、碳酸双乙基己酯、季戊四醇双硬脂酸酯、苹果酸二异硬脂醇酯、辛酸/癸酸三甘油酯、甘油三(乙基己酸)酯、椰油酸三甘油酯、三异硬脂酸甘油酯、三异硬脂酸聚甘油酯、季戊四醇四(2-乙基己酸)酯、季戊四醇四异硬脂酸酯中的一种或一种以上的的混合;所述动植物油脂可以为羊毛脂、鸸鹋油、马脂、琉璃苣籽油、猕猴桃籽油、姜根油、大豆油、红花籽油、橄榄油、果脂油、蓖麻油、月见草油、玫瑰果油、鳄梨油、霍霍巴油、葡萄籽油、白池花籽油、牛油果树果油、可可籽脂、澳洲坚果籽油、油茶籽油、棕榈油、棕榈仁油、油茶籽油、狗牙蔷薇果油、油茶籽油、辣木(MORINGA OLEIFERA)籽油、拉坦尼油、小麦胚芽油、甜杏仁油、氢化椰子油、氢化霍霍巴油、氢化牛油果树果脂油、氢化可可脂、氢化芒果脂、氢化葡萄籽油中的一种或一种以上的的混合;所述硅油可以为环五聚二甲基硅氧烷、三甲基硅烷氧基硅酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷醇、苯基聚三甲基硅氧烷、鲸蜡基聚二甲基硅氧烷、辛基聚甲基硅氧烷、硬脂基聚二甲硅氧烷的一种或一种以上的混合。
优选的,本发明所述的乳化剂可以为鲸蜡基 PEG/PPG-10/1 聚二甲基硅氧烷、聚甘油-3 二异硬脂酸酯、山梨坦倍半油酸酯、聚甘油-2 二聚羟基硬脂酸酯、山梨坦油酸酯、PEG-10 聚二甲基硅氧烷、PEG-9 聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅氧烷、月桂基 PEG-9 聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅氧烷、PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯、聚羟基硬脂酸、山梨坦硬脂酸酯、山梨坦异硬质酸酯、PEG-2 失水山梨醇三油酸酯、PEG/PPG-18/18 聚二甲基硅氧烷、蔗糖脂肪酸酯、聚山梨醇酯-20中的的一种或一种以上的混合。
本发明所述的HLB值是表面活性剂亲水亲油平衡值(Hydrophile-LipophileBalance Number)的简称。混合乳化剂的HLB值是组成该混合乳化剂的各个乳化剂HLB值的加权平均值。比如混合乳化剂含有乳化剂A 2份、B 2份、C 3份,且乳化剂A的HLB值为5,B的HLB值为10,C的HLB值为8,则混合乳化剂的HLB值=(5*1+10*2+8*3)/(1+2+3)=49/7=7。
本发明所述的反转乳化剂,是一类预先中和好的聚合物(如聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物、丙烯酰胺/丙烯酸铵共聚物),它存在于反转的乳液中,呈液态,遇水立即反转,聚合物网状结构迅速膨胀,快速形成一种稳定的凝胶。
优选的,本发明所述的反转乳化剂可以为:
LASERSON公司的GELINNOV产品,其组成为:聚丙烯酸钠、C18-21 烷、十三烷醇聚醚-6;
SEPPIC公司的SIMULGEL EG产品,其组成为:丙烯酸钠/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物、异十六烷、聚山梨醇酯-80;
SEPPIC公司的SIMULGEL NS产品,其组成为:丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物、角鲨烷、聚山梨醇酯-60;
SEPPIC公司的SEPIPLUS 265产品,其组成为:丙烯酰胺/丙烯酸铵共聚物、聚异丁烯、聚山梨醇酯-20;
SEPPIC公司的SEPIPLUS 400产品,其组成为:聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯、聚山梨醇酯-20;
SEPPIC公司的Sepigel 305 产品,其组成为:聚丙烯酰胺、C13-14 异链烷烃、月桂醇聚醚-7、水;
SEPPIC公司的SIMULGEL INS 100产品,其组成为:丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物、异十六烷、聚山梨醇酯-60;
CRODA公司的OptaSense RMA-IS产品,其组成为:聚丙烯酸钠、辛酸/癸酸甘油三酯、矿油、三(PPG-3肉豆蔻醇醚)柠檬酸酯、山梨坦月桂酸酯、十三烷醇聚醚-6;
CRODA公司的ViscOptima LV产品,其组成为:聚丙烯酸钠、异十三醇异壬酸酯、十三烷醇聚醚-6;
CRODA公司的ViscOptima SE产品,其组成为:聚丙烯酸钠、椰油酸乙基己酯、PPG-3苄基醚肉豆蔻酸酯、聚山梨醇酯-20;
LUCAS MEYER COSMETICS公司的LECIGELTM产品,其组成为:丙烯酸类共聚物钠、卵磷脂;
LUCAS MEYER COSMETICS公司的HELIOGELTM产品,丙烯酸(酯)类共聚物钠、氢化聚异丁烯、磷脂、聚甘油-10硬脂酸酯、向日葵籽油;
AkzoNobel公司的Structure PQ-37P产品,其组成为:聚季铵盐-37、丙二醇二辛酸酯二癸酸酯、十三烷醇聚醚-6;
LASERSON公司的G 57产品,其组成为:聚丙烯酸钠、C18-21 烷、十三烷醇聚醚-6。
优选的,本发明所述多元醇可以为甘油、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、丁二醇、双丙甘醇、甘油聚醚-26、山梨(糖)醇、双甘油、1,2-戊二醇、聚乙二醇-8、聚乙二醇-32、聚甘油-10、聚甘油-8、1,2-己二醇、异戊二醇、PPG-24-甘油聚醚-24、乙醇、辛甘醇的一种或一种以上的混合。
实施例1
一种油包水型二氧化钛分散浆,含有以下质量百分数的组分:二氧化钛5%、碳酸二辛酯2%、异十六烷3%、鲸蜡基 PEG/PPG-10/1 聚二甲基硅氧烷0.5%、SEPIPLUS 400 5%、水 余量;所述的二氧化钛的粒径为10微米。
实施例2
一种油包水型二氧化钛分散浆,含有以下质量百分数的组分:二氧化钛40%、异壬酸异壬酯5%、环五聚二甲基硅氧烷20%、霍霍巴油5%、月桂基 PEG-9 聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅氧烷4%、PEG-10聚二甲基硅氧烷1%、SIMULGEL NS 0.1%、水 余量;所述的二氧化钛的粒径为0.001微米,所述的二氧化钛的表面处理剂为三乙氧基辛基硅烷。
实施例3
一种油包水型二氧化钛分散浆,含有以下质量百分数的组分:二氧化钛10%、角鲨烷1%、辛基十二醇4%、苯基聚三甲基硅氧烷5%、PEG-9 聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅氧烷0.8%、山梨坦倍半油酸酯0.2%、ViscOptima LV 0.7%、ViscOptima SE 0.3%、丁二醇0.1%、水 余量;所述的二氧化钛的粒径为1微米,所述的二氧化钛的表面处理剂为聚甲基硅氧烷。
实施例4
一种油包水型二氧化钛分散浆,含有以下质量百分数的组分:二氧化钛30%、C12-C15苯甲酸酯10%、蓖麻油5%、辛基聚甲基硅氧烷5%、PEG/PPG-18/18 聚二甲基硅氧烷3%、PEG-10聚二甲基硅氧烷1%、SIMULGEL EG 4%、1,3-丙二醇10%、水 余量;所述的二氧化钛的粒径为0.01微米,所述的二氧化钛的表面处理剂为聚二甲基硅氧烷。
实施例5
一种油包水型二氧化钛分散浆,含有以下质量百分数的组分:二氧化钛20%、C12-C15苯甲酸酯10%、聚羟基硬脂酸5%、PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯2.5%、Sepigel 305 2.5%、水 余量;所述的二氧化钛的粒径为0.2微米,所述的二氧化钛的表面处理剂为全氟辛基三乙氧基硅烷。
对比例1
一种油包水型二氧化钛分散浆,含有以下质量百分数的组分:二氧化钛20%、C12-C15苯甲酸酯10%、聚羟基硬脂酸5%、PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯2.5%、水 余量;所述的二氧化钛的粒径为0.2微米,所述的二氧化钛的表面处理剂为全氟辛基三乙氧基硅烷。
实施例1-5和对比例1所述的油包水型二氧化钛分散浆的制备工艺如下:
(1)将二氧化钛、油性组分(如:异壬酸异壬酯、环五聚二甲基硅氧烷、霍霍巴油、碳酸二辛酯、异十六烷、角鲨烷、辛基十二醇、苯基聚三甲基硅氧烷、C12-C15苯甲酸酯、蓖麻油、辛基聚甲基硅氧烷、C12-C15苯甲酸酯、聚羟基硬脂酸)、乳化剂(如:鲸蜡基 PEG/PPG-10/1 聚二甲基硅氧烷、月桂基 PEG-9 聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅氧烷、PEG-10聚二甲基硅氧烷、PEG-9 聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅氧烷、山梨坦倍半油酸酯、PEG/PPG-18/18 聚二甲基硅氧烷、PEG-30 二聚羟基硬脂酸酯)混匀,用三辊研磨机研磨均匀,投入乳化锅,加入反转乳化剂(如:SEPIPLUS 400、SIMULGEL NS、ViscOptima LV、ViscOptima SE、SIMULGEL EG、Sepigel 305)加热到80-85℃,作为A相备用;
(2)将水、多元醇(如:丁二醇、1,3-丙二醇)投入水相锅,加热到85-90℃,搅拌溶解均匀,作为B相;
(3)在搅拌下缓慢将B相抽入乳化锅,然后开启均质5-10分钟,保温搅拌10分钟后降温到45℃;检验合格,出料灌装。
实施例6
对实施例1-5和对比例1所制得的二氧化钛分散浆进行稳定性实验,具体方法为:将二氧化钛分散浆分别放入45℃、-15℃和室温环境中3个月,然后对照观察是否有变色、变味、浮油、破乳等异常现象,如无异常则记录为合格,有异常则记录为不合格。具体记录如表1。
表1 稳定性记录表
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实施例1 |
实施例2 |
实施例3 |
实施例4 |
实施例5 |
对比例1 |
| 45℃ |
合格 |
合格 |
合格 |
合格 |
合格 |
合格 |
| -15℃ |
合格 |
合格 |
合格 |
合格 |
合格 |
不合格 |
| 室温 |
合格 |
合格 |
合格 |
合格 |
合格 |
合格 |
从表1可见,本发明实施例所制得的二氧化钛分散浆具有更佳的稳定性,说明反转乳化剂有显著的增强分散浆稳定性的作用。
实施例7
一种泥膜,由以下质量百分含量的成分组成:
辛酸/癸酸甘油三酯5%、鲸蜡硬脂醇3%、高岭土3%、聚二甲基硅氧烷2%、PEG-100 硬脂酸酯 0.5%、甘油硬脂酸酯0.5%、PEG-3 二硬脂酸酯 0.2%、聚山梨醇酯-60 1%、丁二醇5%、丙二醇5%、透明质酸钠0.01%、羟乙基脲1%、藻酸钠0.1%、苯氧乙醇0.3%、氯苯甘醚0.1%、尿囊素0.2%、黄原胶0.15%、实施例5所制得的二氧化钛分散浆 5%、水 余量。
制备工艺为:将辛酸/癸酸甘油三酯、鲸蜡硬脂醇、高岭土、聚二甲基硅氧烷、PEG-100 硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯、PEG-3 二硬脂酸酯、聚山梨醇酯-60投入油相锅,加热溶解,制得油相;将丁二醇、丙二醇、透明质酸钠、羟乙基脲、藻酸钠、苯氧乙醇、氯苯甘醚、三乙醇胺、尿囊素、黄原胶投入乳化锅,加热到85℃,均质分散,溶解均匀,制得水相;将油相抽入水相,开启3000rpm均质5分钟;将二氧化钛分散浆投入乳化锅中,开启3000rpm均质3分钟;然后保温搅拌30分钟,降温到室温,出料,即可。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。