CN114042014B - 改性粉体及其制备方法、包括改性粉体的化妆品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改性粉体，包括基础粉体以及附着于基础粉体上的表面改性剂，表面改性剂包括全氟聚醚和氟硅烷，其中，全氟聚醚和氟硅烷的质量均为基础粉体的质量的0.5％‑10％。本发明还涉及所述改性粉体的制备方法以及包括所述改性粉体的化妆品。本发明采用全氟聚醚辅助氟硅烷共同改性基础粉体，使得改性粉体在保持疏水疏油特性的基础上，还具有适中的吸油值。因此，将本发明的改性粉体用于化妆品中时，化妆品的贴肤性好、肤感佳、质量稳定、对生物体和环境的安全性优异。尤其是，将本发明的改性粉体用于彩妆化妆品时，由于吸油值适中，使得彩妆化妆品还具有优异的持妆性。另外，本发明对基础粉体进行表面改性处理的过程简单，安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及化妆品技术领域，特别是涉及改性粉体及其制备方法、包括改性粉体的化妆品。
背景技术
采用硅氧烷进行表面处理过的粉体，由于在粉体表面通过化学键结合了硅氧烷分子，使得粉体具有优异的防水性、延展性、流动性、分散性和吸附性，细腻感也非常好。所以，在彩妆化妆品选用粉体的时候，考虑到体系中各组分间的兼容性，通常都会选择采用硅氧烷进行表面处理过的粉体。但是，这类粉体显得拔干，且用在彩妆化妆品中，滋润度不够。
为此，近些年市场中又不断推出采用含氟硅烷进行表面处理过的粉体，并应用于彩妆化妆品中，但是，这类粉体由于过多的强化疏水疏油的性能，使得粉体和油脂的兼容性下降，且过高的吸油值，使得彩妆化妆品的配方设计受到限制。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种改性粉体及其制备方法、包括改性粉体的化妆品，所述改性粉体不仅疏水疏油，而且吸油值适中，使用该改性粉体的化妆品具有超强的持妆性。
一种改性粉体，所述改性粉体用于化妆品，所述改性粉体包括基础粉体以及附着于所述基础粉体上的表面改性剂，所述表面改性剂包括全氟聚醚和氟硅烷，其中，所述全氟聚醚和所述氟硅烷的质量均为所述基础粉体的质量的0.5％-10％。
在其中一个实施例中，所述全氟聚醚与所述氟硅烷的质量比为1:0.8-1:1.2。
在其中一个实施例中，所述全氟聚醚选自聚全氟乙氧基甲氧基二氟乙基PEG醚、聚全氟乙氧基甲氧基二氟甲基醚、聚全氟甲基异丙基醚、聚全氟乙氧基甲氧基二氟羟乙基醚、聚全氟异丙基醚等全氟聚醚中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述氟硅烷的结构通式为R-Si-(OCmH2m+1)3，式中，R为CnF2n+1-(CH2)2-，1≤n≤6，n为整数，m为1或2。
在其中一个实施例中，所述氟硅烷选自全氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述基础粉体选自二氧化钛、氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁棕、氧化铬绿、云母、绢云母、丝光绢云母、合成氟金云母、氮化硼、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、羟基磷灰石、硅石、水合硅石、高岭土中的至少一种。
一种所述的改性粉体的制备方法，包括：
提供基础粉体；
在搅拌的条件下，将全氟聚醚、氟硅烷与所述基础粉体混合，得到混合物，其中，所述全氟聚醚和所述氟硅烷的质量均为所述基础粉体的质量的0.5％-10％；
将所述混合物于90℃-130℃下干燥，得到改性粉体。
在其中一个实施例中，所述将全氟聚醚、氟硅烷与所述基础粉体混合的步骤中，先将所述全氟聚醚与所述基础粉体混合得到中间产物，再将所述氟硅烷与所述中间产物混合得到所述混合物。
一种包括所述改性粉体的化妆品。
在其中一个实施例中，所述化妆品选自彩妆化妆品。
本发明中，采用全氟聚醚辅助氟硅烷共同改性基础粉体，从而能够通过全氟聚醚对氟硅烷提供的疏水疏油性能进行修饰，进而使得改性粉体在保持疏水疏油特性的基础上，还具有适中的吸油值。因此，将本发明的改性粉体用于化妆品中时，改性粉体与其他成分的相容性优异，便于化妆品进行配方设计，且获得的化妆品贴肤性好、肤感佳、质量稳定、对生物体和环境的安全性优异。尤其是，将本发明的改性粉体用于彩妆化妆品时，由于吸油值适中，使得彩妆化妆品还具有优异的持妆性。
另外，本发明对基础粉体进行表面改性处理时，只需要将全氟聚醚、氟硅烷与基础粉体混合后干燥即可，处理过程简单，安全性高。
附图说明
图1为实施例3的改性钛白粉疏水疏油性能的测试照片；
图2为实施例1的改性滑石粉、对比例1的烷基硅处理的滑石粉和对比例7的氟硅烷处理的滑石粉的吸油值测试对比图；
图3为实施例2的改性云母、对比例2的烷基硅处理的云母和对比例8的氟硅烷处理的云母的吸油值测试对比图；
图4为实施例3的改性钛白粉、对比例3的烷基硅处理的钛白粉和对比例9的氟硅烷处理的钛白粉的吸油值测试对比图；
图5为实施例4的改性氧化铁红、对比例4的烷基硅处理的氧化铁红和对比例10的氟硅烷处理的氧化铁红的吸油值测试对比图；
图6为实施例5的改性氧化铁黄、对比例5的烷基硅处理的氧化铁黄和对比例11的氟硅烷处理的氧化铁黄的吸油值测试对比图；
图7为实施例6的改性氧化铁黑、对比例6的烷基硅处理的氧化铁黑和对比例12的氟硅烷处理的氧化铁黑的吸油值测试对比图；
图8应用实施例1的粉饼放置在水中28天后的照片。
具体实施方式
以下将对本发明提供的改性粉体及其制备方法、包括改性粉体的化妆品作进一步说明。
通过各种表面改性剂及化学物理方法在基础粉体表面进行表面化学反应及表面化学包覆，可改善基础粉体的分散性能以及耐光、耐温、耐候、耐化学品等性能，而不同的表面改性剂和处理方式可使得基础粉体具有不同的特性。
本发明提供的改性粉体包括基础粉体以及附着于所述基础粉体上的表面改性剂，所述表面改性剂包括全氟聚醚和氟硅烷，其中，所述全氟聚醚的质量为所述基础粉体的质量的0.5％-10％，所述氟硅烷的质量为所述基础粉体的质量的0.5％-10％。
在本发明的改性粉体中，表面改性剂全氟聚醚以物理吸附的形式结合于基础粉体的表面，表面改性剂氟硅烷以化学键结合于基础粉体的表面，而且，全氟聚醚和氟硅烷具有优异的兼容性，所以，全氟聚醚和氟硅烷分别以物理和化学键的形式结合于基础粉体的表面，平行占据基础粉体的表面，并可以相互填补空位点，从而，全氟聚醚和氟硅烷能够起到协同作用，并能够通过全氟聚醚对氟硅烷提供的疏水疏油性能进行修饰，进而使得改性粉体在保持疏水疏油特性的基础上，还具有适中的吸油值。
在本发明的改性粉体中，基础粉体选自化妆品常用的粉体，在一实施方式中，本发明所述基础粉体选自二氧化钛、氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁棕、氧化铬绿、云母、绢云母、丝光绢云母、合成氟金云母、氮化硼、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、羟基磷灰石、硅石、水合硅石、高岭土中的至少一种。
在本发明的改性粉体中，主要通过氟硅烷改善基础粉体的疏水疏油性能，所以，在一实施方式中，本发明所述氟硅烷的结构通式为R-Si-(OCmH2m+1)3，式中，R为CnF2n+1-(CH2)2-，1≤n≤6，n为整数，m为1或2，可选的，所述氟硅烷选自全氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷中的至少一种。
具体地，在高温和空气中，氟硅烷的活性基团-Si-(OCmH2m+1)3会发生水解反应形成-Si(OH)3，这个结构可以和基础粉体表面的-OH结合并脱水，变成“-Si-O-基础粉体”的化学键连接形式，从而使得氟硅烷以化学键结合于基础粉体的表面。
在本发明的改性粉体中，主要通过全氟聚醚辅助氟硅烷对基础粉体进行表面改性，并调节吸油值，所以，在一实施方式中，所述全氟聚醚选自聚全氟乙氧基甲氧基二氟乙基PEG醚、聚全氟乙氧基甲氧基二氟甲基醚、聚全氟甲基异丙基醚、聚全氟乙氧基甲氧基二氟羟乙基醚、聚全氟异丙基醚等全氟聚醚中的至少一种。
在一实施方式中，所述全氟聚醚和所述氟硅烷的质量均优选为所述基础粉体的质量的1％-5％，进一步优选为所述基础粉体的质量的1％-3％，以使改性粉体在疏水疏油以及吸油值等方面具有更优异的效果。
在一实施方式中，所述全氟聚醚和所述氟硅烷的质量比优选为1:0.8-1:1.2，进一步优选为1:1，以使所述全氟聚醚与所述氟硅烷具有更佳的协同作用。
如，当基础粉体为云母时，全氟聚醚和氟硅烷的质量均为云母的质量的1％时，尤其是，当全氟聚醚选自聚全氟甲基异丙基醚，氟硅烷选自全氟辛基三乙氧基硅烷时，改性云母在疏水疏油以及吸油值等方面具有更优异的效果。
可以理解，不同的基础粉体，可以在本发明的范围内合理选择复配的表面改性剂达到优异的改性效果。
因此，本发明还提供一种包括所述改性粉体的化妆品。将本发明的改性粉体用于化妆品中时，改性粉体与其他成分的相容性优异，便于化妆品进行配方设计，且获得的化妆品贴肤性好、肤感佳、质量稳定、对生物体和环境的安全性优异。
在一实施方式中，所述化妆品选自彩妆化妆品，如：遮瑕膏、粉底类、蜜粉、散粉类、烤粉、口红、唇膏类、眼影、唇笔、眉笔、胭脂类等，将本发明的改性粉体用于彩妆化妆品时，由于吸油值适中，使得彩妆化妆品还具有优异的持妆性。
本发明还提供一种所述的改性粉体的制备方法，包括：
S1，提供基础粉体；
S2，在搅拌的条件下，将全氟聚醚、氟硅烷与所述基础粉体混合，得到混合物，其中，所述全氟聚醚和所述氟硅烷的质量均为所述基础粉体的质量的0.5％-10％；
S3，将所述混合物于90℃-130℃下干燥，得到改性粉体。
步骤S2中，所述将全氟聚醚、氟硅烷与所述基础粉体混合的步骤中：可以同时将所述全氟聚醚、所述氟硅烷与所述基础粉体混合；也可以先将所述全氟聚醚与所述基础粉体混合得到中间产物，再将所述氟硅烷与所述中间产物混合得到所述混合物；也可以先将所述氟硅烷与所述基础粉体混合得到中间产物，再将所述全氟聚醚与所述中间产物混合得到所述混合物。
优选的，所述将全氟聚醚、氟硅烷与所述基础粉体混合的步骤中：先将所述全氟聚醚与所述基础粉体混合得到中间产物，再将所述氟硅烷与所述中间产物混合得到所述混合物。
步骤S3中，在90℃-130℃下干燥，一方面，可以活化氟硅烷中的活性基团，促使氟硅烷与基础粉体进行化学反应，另一方面，可以协助全氟聚醚物理吸附于基础粉体的表面。
在一实施方式中，所述干燥的时间为1小时-5小时，具体根据全氟聚醚和氟硅烷的用量进行调整。
因此，本发明对基础粉体进行表面改性处理时，只需要将全氟聚醚、氟硅烷与基础粉体混合后干燥即可，处理过程简单，安全性高，不需要使用乙醇等限制性试剂，同时可以获得疏水疏油且吸油值适中的改性粉体。
以下，将通过以下具体实施例对所述改性粉体及其制备方法、包括改性粉体的化妆品做进一步的说明。
实施例1
采用高速搅拌机搅拌10kg滑石粉，在高速搅拌的条件下，采用喷油罐先将200g聚全氟甲基异丙基醚喷入高速搅拌机，与滑石粉混合均匀，得到中间产物，再将200g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，与中间产物混合均匀，得到混合物，最后将混合物在105℃下烘干2小时，自然冷却，得到改性滑石粉。
实施例2
采用高速搅拌机搅拌10kg云母，在高速搅拌的条件下，采用喷油罐先将200g聚全氟甲基异丙基醚喷入高速搅拌机，与云母混合均匀，得到中间产物，再将200g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，与中间产物混合均匀，得到混合物，最后将混合物在105℃下烘干2小时，自然冷却，得到改性云母。
实施例3
实施例3与实施例1的区别仅在于，实施例3的基础粉体为钛白粉，得到改性钛白粉。
实施例4
实施例4与实施例1的区别仅在于，实施例4的基础粉体为氧化铁红，得到改性氧化铁红。
实施例5
实施例5与实施例1的区别仅在于，实施例5的基础粉体为氧化铁黄，得到改性氧化铁黄。
实施例6
实施例6与实施例1的区别仅在于，实施例6的基础粉体为氧化铁黑，得到改性氧化铁黑。
实施例7
采用高速搅拌机搅拌10kg滑石粉，在高速搅拌的条件下，采用喷油罐先将50g聚全氟甲基异丙基醚喷入高速搅拌机，与滑石粉混合均匀，得到中间产物，再将55g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，与中间产物混合均匀，得到混合物，最后将混合物在120℃下烘干2小时，自然冷却，得到改性滑石粉。
实施例8
采用高速搅拌机搅拌10kg滑石粉，在高速搅拌的条件下，采用喷油罐先将1000g聚全氟甲基异丙基醚喷入高速搅拌机，与滑石粉混合均匀，得到中间产物，再将900g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，与中间产物混合均匀，得到混合物，最后将混合物在105℃下烘干2小时，自然冷却，得到改性滑石粉。
实施例9
采用高速搅拌机搅拌10kg云母粉，在高速搅拌的条件下，采用喷油罐先将100g聚全氟乙氧基甲氧基二氟甲基醚喷入高速搅拌机，与云母粉混合均匀，得到中间产物，再将110g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，与中间产物混合均匀，得到混合物，最后将混合物在105℃下烘干2小时，自然冷却，得到改性云母粉。
实施例10
采用高速搅拌机搅拌10kg云母粉，在高速搅拌的条件下，采用喷油罐先将200g聚全氟异丙基醚喷入高速搅拌机，与云母粉混合均匀，得到中间产物，再将180g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，与中间产物混合均匀，得到混合物，最后将混合物在105℃下烘干2小时，自然冷却，得到改性云母粉。
实施例11
采用高速搅拌机搅拌10kg钛白粉，在高速搅拌的条件下，采用喷油罐先将150g聚全氟甲基异丙基醚喷入高速搅拌机，与钛白粉混合均匀，得到中间产物，再将170g十三氟辛基三甲氧基硅烷喷入高速搅拌机，与中间产物混合均匀，得到混合物，最后将混合物在105℃下烘干2小时，自然冷却，得到改性钛白粉。
实施例12
采用高速搅拌机搅拌10kg钛白粉，在高速搅拌的条件下，采用喷油罐先将150g聚全氟乙氧基甲氧基二氟甲基醚喷入高速搅拌机，与钛白粉混合均匀，得到中间产物，再将135g十三氟辛基三甲氧基硅烷喷入高速搅拌机，与中间产物混合均匀，得到混合物，最后将混合物在120℃下烘干2小时，自然冷却，得到改性钛白粉。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，仅采用喷油罐将200g三乙氧基辛基硅烷喷入高速搅拌机，得到烷基硅处理的滑石粉。
对比例2
对比例2与实施例2的区别在于，仅采用喷油罐将200g三乙氧基辛基硅烷喷入高速搅拌机，得到烷基硅处理的云母。
对比例3
对比例3与实施例3的区别在于，仅采用喷油罐将200g三乙氧基辛基硅烷喷入高速搅拌机，得到烷基硅处理的钛白粉。
对比例4
对比例4与实施例4的区别在于，仅采用喷油罐将200g三乙氧基辛基硅烷喷入高速搅拌机，得到烷基硅处理的氧化铁红。
对比例5
对比例5与实施例5的区别在于，仅采用喷油罐将200g三乙氧基辛基硅烷喷入高速搅拌机，得到烷基硅处理的氧化铁黄。
对比例6
对比例6与实施例6的区别在于，仅采用喷油罐将200g三乙氧基辛基硅烷喷入高速搅拌机，得到烷基硅处理的氧化铁黑。
对比例7
对比例7与实施例1的区别在于，仅采用喷油罐将200g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，得到氟硅烷处理的滑石粉。
对比例8
对比例8与实施例2的区别在于，仅采用喷油罐将200g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，得到氟硅烷处理的云母。
对比例9
对比例9与实施例3的区别在于，仅采用喷油罐将200g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，得到氟硅烷处理的钛白粉。
对比例10
对比例10与实施例4的区别在于，仅采用喷油罐将200g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，得到氟硅烷处理的氧化铁红。
对比例11
对比例11与实施例5的区别在于，仅采用喷油罐将200g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，得到氟硅烷处理的氧化铁黄。
对比例12
对比例12与实施例6的区别在于，仅采用喷油罐将200g全氟辛基三乙氧基硅烷喷入高速搅拌机，得到氟硅烷处理的氧化铁黑。
对比例13
对比例13与实施例1的区别在于，采用200g的硅油等量代替200g的聚全氟甲基异丙基醚，得到表面处理过的滑石粉。
采用接触角测试仪，对本发明实施例1-12获得的改性粉体进行疏水性测试，结果如表1所示。
表1
从表1可知，本发明实施例获得的改性粉体的接触角均大于120°，具有超疏水性。
将实施例3获得的改性钛白粉压成粉饼后，分别选取水和白油，滴至该粉饼上，照片如图1所示，图中，左侧是水珠，右侧是油滴，从图1可知，改性钛白粉具有良好的疏水疏油特性。而且，经疏油性测试，其接触角为132.00°，也显示出超疏油性。
将实施例1-6的改性粉体、对比例1-6的烷基硅处理的粉体、对比例7-12氟硅烷处理的粉体以及对比例13硅油和氟硅烷处理的粉体进行吸油值测试，结果如图2至图7所示，数据见表2。
表2
从图2-图7和表2可知，本发明改性粉体的吸油值都在一个适中的范围，介于烷基硅处理的粉体和氟硅烷处理的粉体之间，因此，本发明的改性粉体具有更优异的油脂兼容性。
应用实施例1
将本发明实施例获得的改性粉体用于粉饼中，粉饼的配方如表3所示。
表3
将应用实施例1的粉饼放置在水中，28天后的照片如图8所示，从图8可知，粉饼具有超强的疏水持久性。
选择30名志愿者为研究对象，年龄在23-45岁之间，将应用实施例1的粉饼上妆后，从贴肤性、遮瑕度、细腻度、妆容持久度4个考察点收集记录志愿者的感受(好、中、差)，统计结果如表4所示。
表4
从上述记录的30名志愿者的上妆感受结果可知，应用实施例1的粉饼具有超强的持妆性，且贴肤效果优异。
应用实施例2
将本发明实施例获得的改性粉体用于散粉中，散粉的配方如表5所示。
表5
选择7名彩妆行业从业超过4年以上的配方应用工程师，分别从肤感和定妆效果等8个维度，记录应用实施例2的散粉的使用效果，结果如表6所示。
表6
从上述7名经验工程师的使用感受统计可知，应用实施例2的散粉具有超强的控油持妆性，且贴肤性优异，此外还具有不卡纹、不飞粉等效果。
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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种改性粉体，所述改性粉体用于化妆品，其特征在于，所述改性粉体包括基础粉体以及附着于所述基础粉体上的表面改性剂，所述表面改性剂包括全氟聚醚和氟硅烷，其中，所述全氟聚醚和所述氟硅烷的质量均为所述基础粉体的质量的0.5％-10％，所述全氟聚醚选自聚全氟乙氧基甲氧基二氟乙基PEG醚、聚全氟乙氧基甲氧基二氟甲基醚、聚全氟甲基异丙基醚、聚全氟乙氧基甲氧基二氟羟乙基醚、聚全氟异丙基醚中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的改性粉体，其特征在于，所述全氟聚醚与所述氟硅烷的质量比为1:0.8-1:1.2。
3.根据权利要求1-2任一项所述的改性粉体，其特征在于，所述氟硅烷的结构通式为R-Si-(OCmH2m+1)3，式中，R为CnF2n+1-(CH2)2-，1≤n≤6，n为整数，m为1或2。
4.根据权利要求3所述的改性粉体，其特征在于，所述氟硅烷选自全氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷中的至少一种。
5.根据权利要求1-2任一项所述的改性粉体，其特征在于，所述基础粉体选自二氧化钛、氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁棕、氧化铬绿、云母、氮化硼、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、羟基磷灰石、硅石、高岭土中的至少一种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的改性粉体的制备方法，其特征在于，包括：
提供基础粉体；
在搅拌的条件下，将全氟聚醚、氟硅烷与所述基础粉体混合，得到混合物，其中，所述全氟聚醚和所述氟硅烷的质量均为所述基础粉体的质量的0.5％-10％；
将所述混合物于90℃-130℃下干燥，得到改性粉体。
7.根据权利要求6所述的改性粉体的制备方法，其特征在于，所述将全氟聚醚、氟硅烷与所述基础粉体混合的步骤中，先将所述全氟聚醚与所述基础粉体混合得到中间产物，再将所述氟硅烷与所述中间产物混合得到所述混合物。
8.一种包括权利要求1-5任一项所述的改性粉体的化妆品。
9.根据权利要求8所述的化妆品，其特征在于，所述化妆品选自彩妆化妆品。
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