第一情报 ---材料工业

纳米氧化锌透明防晒油

供稿人:卞志昕  供稿时间:2005-9-5   关键字:纳米  氧化锌  防晒  化妆品  
太阳光中的紫外线按其波长可分为UVA (320 mm~400mm)、UVB (290 mm~320mm)和UVC (200mm ~290mm)。UVB是导致灼伤、间接色素沉积和皮肤癌的主要根源,灼伤主要表现皮肤出现红斑,严重者还可能伴有水肿、水疱、脱皮、发烧和恶心的症状。目前,防晒化妆品中的防晒指数(SPF)就是针对UVB的防护。UVC虽绝大部分被大气平流层中的臭氧层所吸收,但由于其波长短、能量高和臭氧层破坏的日益加剧,对人类造成的伤害也不能忽视。随着全球紫外线辐射强度的不断增加和皮肤科学的发展,UVA对人体的伤害逐渐引起人们的关注。UVA的穿透能力强且具有累积性,长期作用于皮肤可造成皮肤弹性降低、皮肤粗糙和皱纹增多等光老化现象,UVA还能加剧UVB造成的伤害。纳米氧化锌能够有效屏蔽UVA,近年来在防晒化妆品中得到广泛应用。
 
纳米ZnO加入防晒化妆品中将可能有以下特点:① 能够提供UVA和UVB全波段的有效防护;② 优异分散性和透明性;③ 安全且无刺激性;④ 良好的光稳定性。但为满足上述要求,需要对纳米ZnO的原始粒径大小及分布进行严格的控制,另外还需对纳米ZnO进行特殊的表面处理。
 
1  产品
正因为纳米氧化锌有着这样特殊的功效,所以国内外众多厂商均开发纳米氧化锌。国外为化妆品提供纳米氧化锌的厂商就有德国的BASF、日本Sakai化学和日本帝国化工、日本昭和电工和日本住友水泥等公司。国内有南京海泰纳米材料有限公司、河南豫光金铅集团等。
 
虽然纳米氧化锌的生产厂商较多,但将其用于化妆品中的厂商也较少。德国BASF则推出了这样的产品——纳米结晶微粒防晒油[Nanocrystalline Sunscreen(NuCelle Sun Sense SPF30 Sunscreen)],其主要成分为Z-COTE,是BASF公司使用纳米技术研制的。其基础是纳米分散氧化锌。许多防晒油都很粘稠,而新型纳米防晒油则清澈透亮。它能够防护比传统防晒油更宽的阳光频谱(UVA和UVB),且不会过敏。
 
日本昭和电工公司(SDK)也开发出商品名为Maxlight FTS和ZS两种超细紫外线屏蔽材料,可用于防晒膏等产品的基料。该公司通过兼并的一家分公司(现为Showa Titanium Co., Ltd)生产微粒,其中ZX系列为20nm直径的ZnO颗粒,该公司还在纳米粒子外涂上均匀的硅土薄层降低表面活性,增加透明度和提高其屏蔽紫外线的功能。Maxlight ZS可提供优异的UVA(波长320~400nm)屏蔽功能和高透明性。由于洗脱了锌离子,SDK已经消除了有关采用锌培植化妆品的限制。
 
此外,这些新产品能生产油/水型膏类防晒化妆品(即在水中可含有乳化的油脂)。如果将FTS和ZS两者一起配合使用,配置的化妆品可屏蔽到达地球表面的各类波长的紫外线。
 
2  专利
国外公司在申请了纳米氧化锌的制备专利后,又将其用于化妆品中,且进一步申请了专利。日本Shiseido Company, Ltd于2004年6月15日授权公告的美国专利US 6749838中介绍了一种防晒化妆品的制造方法。其将氧化锌微粒分散于化妆品中。这种氧化锌微粒的直径为100nm或更小,外涂覆硅化合物,在油或水中,高温搅拌进行分散。
 
ADVANCED POWDER TECHNOLOGY PTY LTD于2002年12月20日申请的美国专利US 20030161795也涉及了一种防晒化妆品的配方工艺。这种透明清澈的防晒成份包括了纳米级防紫外粒子,如氧化锌。在其最佳配方中,可加入10%的二氧化钛或物理UV防护剂,效果更佳。
 
国内的专利均为纳米氧化锌的制备方法,但也明确述及制备的颗粒可用于化妆品中。如中国科学院过程工程研究所于2005年1月19日公开的中国专利CN 1565977涉及一种制备纳米氧化锌的方法,该方法通过醋酸锌醇解反应,使氧化锌的生成与醋酸根和乙醇的酯化反应相耦合,制备出纳米氧化锌粉体。通过该方法获得纳米氧化锌粉体具有双分散特性,可同时具有水分散性和油分散性,颜色白,易于成膜,解决了纳米氧化锌粉体的团聚难题;整个反应过程不需要调节pH值,操作过程和后处理简单;而且反应液可循环使用,有望实现纳米氧化锌生产的零排放绿色过程。所制得的纳米氧化锌可用于电子陶瓷,化妆品等领域,具有广阔的应用前景。
 
大连三科科技发展有限公司2003年8月6日公开的中国发明专利CN 1433966以气—固相反应法为主,以硝酸锌Zn(NO3)2、氢氧化钠 NaOH、为主要原料,在常温下磨混,并经热分解得到混合溶液,加入去离子水水洗,乙醇醇洗,过滤,滤饼经干燥、煅烧,得到纳米氧化锌粉末材料。本发明的有益效果是,能耗小、设备简单、无团聚现象、无需溶剂、产率高、反应条件可以控制。制备的纳米氧化锌材料,应用在纤维、玻璃、陶瓷、化妆品等领域的产品上,可大大地改变原有产品的光、电、磁等性能,扩大原有领域产品的应用范围。
 
3  标准
对于纳米氧化锌,我国率先制订了国家标准,并于2004年开始实施,其标准号为GB/T19589-2004。标准将产品划分了三个类别:
1类:主要用于医药、化妆品、电了材料;
2类:主要用于橡胶、塑料、涂料、陶瓷、化纤、催化剂;
3类:主要用于橡胶。
指标从两个方面体现:
1 表征纳米氧化锌颗粒性能:粒度、比表而、团聚指数;
2 表征纳米氧化锌的化学成分:氧化锌含母、铅、锰、铜、镉、汞、砷、105℃挥发物(%)、水溶物、盐酸不溶物、灼烧失重。
试验方法采用透射电镜和XRD线宽化法表征纳米粒径,用BET氮气吸附法测定比表面,用激光散射法测得的粒度均值与XRD线宽化法测量出的平均晶粒的比值标征团聚指数,化学指标采用常规、通用的分析方法。包装、贮存、运输也针对纳米材料的特点。
 
(4)市场
2000年,全球纳米氧化锌的市场大约是四百万美元,但是预计到了2007年将达到九千万美元,年增长率高达56%,并将继续增长,预计到2020年,将达到3.5亿美元。而作为纳米氧化锌生产厂商之一的SDK公司预计,其生产的纳米系列化妆品预计在4年内销售额将达到10亿。
 
 
 
Reference:
姚超等 纳米技术与纳米材料(VI)——纳米氧化锌在防晒化妆品中的应用,日用化学工业 2003 33(6)393-397
http://www.z-cote.com/
Nano-Particle UV-Shielding Material for Cosmetics   http://www.sdk.co.jp/contents_e/news/news01/01-12-11.htm
《中国化工报》2002.5.23 文/马琳
http://www.czkx.com.cn/hg/Zhuanli/ShowNews.asp?id=120354   东方化工网
新发布的七项纳米材料标准内容简介  www.chinastandard.com.cn

万方数字化期刊中相关文章
金属型和半导体型单壁碳纳米管的分离研究进展
作者:徐勇|贾红兵|李林|俞成良|黄键|
刊名:新技术新工艺
年:2007
卷:
期:12
摘要:单壁纳米管(SWNTs)因其独特的电学、力学等性能在纳米电子器件等领域有着巨大的应用前景.本文概述了单壁碳纳米管的结构及与电性能之间的关系,介绍了金属型和半导体型单壁碳纳米管的分离方法及研究进展.
纳米光电子器件在照明、显示技术中的发展和应用
作者:李琳|于凤梅|
刊名:广东技术师范学院学报
年:2007
卷:
期:10
摘要:纳米光电子器件及其技术的新兴,受到各界的关注.本文概述了纳米光电子器件的发展现状和发展趋势,重点介绍纳米发光材料和碳纳米管场致发射显示器在照明、显示领域中的发展及应用.
X射线光电子能谱法研究硅纳米线的能带结构
作者:傅中|付妍|胡慧|邵名望|潘世炎|
刊名:光谱学与光谱分析
年:2007
卷:27
期:9
摘要:制备了氧辅助热分解法,以一氧化硅为原料,以氩气为载气,维持管内压强为1 000 Pa,在高温炉中于1 250℃下反应5 h后得到硅纳米线.硅纳米线经5﹪氢氟酸水溶液处理5 min后,与1×10-3 mol·L-1的氯化金溶液中反应5 min,在硅纳米线的表面上修饰了金纳米粒子,用X射线粉末衍射表征了产物的结构,同时观察到单质硅和金的XRD图谱;用电子扫描和透射显微镜观察了产物的形貌,表明氧辅助方法可制得大量均匀的硅纳米线,修饰在硅纳米线上的金纳米点形状整齐,尺寸均匀,平均直径约8 nm;并用X射线光电子能谱分析了修饰过程中能带结构的变化.结果表明,金纳米粒子表面带负电,它在施主能级和受主能级上都有电子存在;由于氧杂质的存在,硅纳米线的费米能级移向价带顶.
利用皮秒激光激发技术研究纳米硫增感溴化银中光电子特性
作者:杨少鹏|马恒心|郑红芳|周娴|江晓利|李晓苇|傅广生|
刊名:人工晶体学报
年:2007
卷:36
期:02
摘要:纳米硫增感作为一种新型的增感手段,能很大程度上提高卤化银感光材料的性能.卤化银中光电子信号十分微弱,光电子寿命在纳秒量级,本文采用微弱信号的微波吸收相敏检测技术,它能精确地测量载流子的时间特性,反映感光过程的细微变化.通过测量我们获得了不同纳米硫化物粒子增感的立方体溴化银乳剂中光电子的瞬态行为,分析了不同增感温度对增感的溴化银乳剂中光生电子随增感时间而衰减的影响.结果表明:当增感温度增加时,可以缩短乳剂达到最佳光电子利用率的增感时间.
利用光电子能谱研究氩离子对三氧化钨纳米线的还原作用
作者:卢东昱|陈建|谢方艳|邓少芝|许宁生|
刊名:分析测试学报
年:2006
卷:25
期:z1
摘要:

注册成为正式用户,登陆后,获得更多阅读功能与服务!
转载本文需经本平台书面授权,并注明出处:上海情报服务平台www.istis.sh.cn
了解更多信息,请联系我们

§ 请为这篇文章打分(5分为最好)