一种以聚乙二醇二丙烯酸酯为壁材的防晒微胶囊及其制备方法与流程

本发明属于防晒产品及其制备领域，特别涉及一种以聚乙二醇二丙烯酸酯为壁材的防晒微胶囊及其制备方法。

背景技术：

不同波段的紫外线对人体的有害影响在文献中已经有很好的描述。为了减少皮肤暴露在太阳紫外线下引起的伤害，防晒产品应运而生。紫外防护剂包括物理型和化学型，为了得到更好的防晒效果，一般防晒产品中通常含有高浓度的这两种紫外防护剂，但是大多数的化学型紫外线接触皮肤会引起不同程度的过敏反应。近年来，微胶囊化技术涉及的领域越来越多，它能利用高分子材料将芯材包覆起来得到微胶囊，不仅能保证紫外线吸收剂的作用，同时能减少芯材对皮肤的副作用。

为了使添加了微胶囊的产品具有较高的安全性，制得的微胶囊必须无毒且具有一定的生物相容性。聚乙二醇peg是经美国fda认可的非降解性的高分子生物材料，丙烯酰化的peg衍生物常被用于水凝胶的制备，与细胞、组织直接接触也无毒副作用，但是用于微胶囊的制备却还未见过报道。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种以聚乙二醇二丙烯酸酯为壁材的防晒微胶囊及其制备方法，该方法简单，快速，制备得到的防晒微胶囊无毒，能降低所包覆的紫外线防护剂对皮肤的伤害，能明显提高紫外线防护剂的防紫外效果。

本发明的一种以聚乙二醇二丙烯酸酯为壁材的防晒微胶囊，包括油相和水相，油相组分及其质量百分比为：芯材5.0％～30.0％，引发剂0.01％～0.4％；水相组分及其质量百分比为：乳化剂0.5％～3.5％，聚乙二醇二丙烯酸酯2.0％～4.0％，去离子水30.8％～75.8％。

所述芯材为不溶于水的化学型紫外防护剂；乳化剂为阿拉伯树胶或聚乙烯醇。

所述不溶于水的化学型紫外防护剂为奥克立林、二苯酮-3、水杨酸辛酯、胡莫柳酯、巴松1789和甲氧基肉桂酸异辛酯中的一种或几种；聚乙烯醇的水解度为88％。

所述引发剂为过氧化二苯甲酰bpo。

所述聚乙二醇二丙烯酸酯的分子量为200或400。

本发明的一种以聚乙二醇二丙烯酸酯为壁材的防晒微胶囊的制备方法，具体步骤如下：

(1)将芯材和引发剂以质量比为5:0.1～15:0.1混合，搅拌，得到油相；

(2)将乳化剂溶于溶剂中，搅拌，得到乳化剂溶液，加入质量比为1:37～1:8的聚乙二醇二丙烯酸酯和溶剂，继续搅拌，得到水相，其中，乳化剂溶液的浓度为8wt％-15wt％,乳化剂与聚乙二醇二丙烯酸酯的质量比为5:1～10:1；

(3)将步骤(2)中的水相加入到步骤(1)中的油相中，均质，得到乳液，通入氮气，搅拌反应，得到防晒微胶囊，其中，水相与油相的质量比为19:1～1.5:1。

所述步骤(1)中搅拌的温度为50℃。

所述步骤(2)中溶剂为去离子水；搅拌的温度为80℃，搅拌的时间为2h。

所述步骤(3)中均质的时间为3min～6min，均质的速度为6000rpm～10000rpm。

所述步骤(3)中反应的温度为80℃，反应的时间为1～4h。

所述步骤(3)中乳液为乳白色水包油型(w/o)乳液。

所述步骤(3)中防晒微胶囊的包覆率为90％～97％，平均粒径小于20μm。

本发明的一种以聚乙二醇二丙烯酸酯为壁材的防晒微胶囊的制备方法，以聚乙二醇二丙烯酸酯大分子为单体自由基聚合形成微胶囊的壁材，以奥克立林、二苯酮-3、水杨酸辛酯、胡莫柳酯、巴松1789和甲氧基肉桂酸异辛酯中的一种或几种为芯材，利用自由基界面聚合制备微胶囊；其中水相是水溶性乳化剂和水溶性单体的混合水溶液，油相是芯材和引发剂的混合物，水相和油相混合后经均质处理后得到乳液，引发剂在80℃下引发聚乙二醇二丙烯酸酯大分子单体在水油界面发生自由基界面聚合形成高聚物壁材，将芯材包覆在其中，形成具有核壳结构的微胶囊。该方法以聚乙二醇二丙烯酸酯大分子为单体，该单体无毒且具有良好的生物相容性，并含有两个双键，在引发剂作用下发生交联形成三维网状高聚物从而包覆芯材形成防晒微胶囊。

有益效果

(1)本发明的方法简单，快速，而且可以通过对均质速度，均质时间以及搅拌速度等反应条件的控制，根据需要制备出不同粒径均一的微胶囊。

(2)本发明制备得到的以聚乙二醇二丙烯酸酯为壁材的防晒微胶囊，干态下为白色粉末，可以均匀分散在产品中，具有更广的应用层面。

(3)本发明制备得到的以聚乙二醇二丙烯酸酯为壁材的防晒微胶囊可包覆多种紫外线防护剂，使其不受外界环境因素的影响，能明显提高紫外线防护剂的防紫外效果。

附图说明

图1为实施例1中底霜试剂(referencecream)、添加有胡莫柳酯的防晒霜(hms)以及添加有防晒微胶囊的防晒霜(microcapsules)的spf图；

图2为实施例2制备得到的防晒微胶囊的光学显微镜图；

图3为实施例4制备得到的防晒微胶囊的扫描电子显微镜图；

图4为实施例4制备得到的防晒微胶囊的粒径分布图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

(1)油相的制备：将10g胡莫柳酯(hms)加入到100ml烧杯中，再加入0.1g过氧化二苯甲酰(bpo)后在50℃加热下搅拌均匀，得到油相。

(2)水相的制备：将10g聚乙烯醇(水解度为88％)粉末加入到烧杯中，再加入90g去离子水，在80℃水浴锅中搅拌2h，使得聚乙烯醇(水解度为88％)完全溶解，制成10％的聚乙烯醇水溶液为乳化剂溶液备用。在100ml烧杯中分别加入10g上述10％聚乙烯醇水溶液、2g聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量为200)和27.9g去离子水，搅拌均匀后得到水相。

(3)防晒微胶囊的制备：将步骤(2)中水相(39.9g)加入到步骤(1)中油相(10.1g)中，两相混合后在高速均质机9000rpm作用下均质3min，形成水包油的微乳液，倒入锥形瓶中，通入氮气后放入80℃水浴锅中，在磁力搅拌下反应3h，得到防晒微胶囊。

(4)将纯hms和上述防晒微胶囊分别加入到底霜制剂中制作成防晒霜，并使得hms的含量都为10w％，分别测试其spf值。

图1表明：空白样底霜制剂的spf值为1.3，包覆前紫外线防护剂胡莫柳酯添加到底霜试剂中的spf值为5.3，包覆后spf值为8.9，说明防晒微胶囊能明显增强紫外线防护剂胡莫柳酯的防紫外效果。

实施例2

(1)油相的制备：将15g水杨酸辛酯加入到100ml烧杯中，再加入0.1g过氧化二苯甲酰(bpo)后在50℃加热下搅拌均匀，得到油相。

(2)水相的制备：将10g聚乙烯醇(水解度为88％)加入到烧杯中，再加入90g去离子水，在80℃水浴锅中搅拌2h，使得聚乙烯醇完全溶解，制成10％的聚乙烯醇水溶液为乳化剂溶液备用。在100ml烧杯中分别加入7.5g上述10％聚乙烯醇水溶液、2g聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量为200)和25.4g去离子水，搅拌均匀后得到水相。

(3)防晒微胶囊的制备：将步骤(2)中水相(34.9g)加入到步骤(1)油相(15.1g)中，两相混合后在高速均质机6800rpm作用下均质3min，形成水包油的微乳液，倒入锥形瓶中，通入氮气后放入80℃水浴锅中，在磁力搅拌下反应4h，得到防晒微胶囊。

图2表明：防晒微胶囊具有光滑的球形，分散性能良好。

实施例3

(1)油相的制备：将10g奥克立林和5g水杨酸辛酯加入到100ml烧杯中，再加入0.1g过氧化二苯甲酰(bpo)后在50℃加热下搅拌均匀，得到油相。

(2)水相的制备：将10g聚乙烯醇(水解度为88％)加入到烧杯中，再加入90g去离子水，在80℃水浴锅中搅拌2h，使得聚乙烯醇完全溶解，制成10％的聚乙烯醇水溶液为乳化剂溶液备用。在100ml烧杯中分别加入7.5g上述10％聚乙烯醇水溶液、2g聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量为400)和25.4g去离子水，搅拌均匀后得到水相。

(3)防晒微胶囊的制备：将步骤(2)中水相(34.9g)加入到步骤(1)中油相(15.1g)中，两相混合后在高速均质机6600rpm作用下均质3min，形成水包油的微乳液，倒入锥形瓶中，通入氮气后放入80℃水浴锅中，在磁力搅拌下反应4h，得到防晒微胶囊。

实施例4

(1)油相的制备：将15g甲氧基肉桂酸异辛酯加入到100ml烧杯中，再加入0.1g过氧化二苯甲酰(bpo)后在50℃加热下搅拌均匀，得到油相。

(2)水相的制备：将10g聚乙烯醇(水解度为88％)加入到烧杯中，再加入90g去离子水，在80℃水浴锅中搅拌2h，使得聚乙烯醇完全溶解，制成10％的聚乙烯醇水溶液为乳化剂溶液备用。在100ml烧杯中分别加入15g上述10％聚乙烯醇水溶液、2g聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量为200)和17.9g去离子水，搅拌均匀后得到水相。

(3)防晒微胶囊的制备：将步骤(2)中水相(34.9g)加入到步骤(1)中油相(15.1g)中，两相混合后在高速均质机7000rpm作用下均质3min，形成水包油的微乳液，倒入锥形瓶中，通入氮气后放入80℃水浴锅中，在磁力搅拌下反应3h，得到防晒微胶囊。

图3和图4表明：防晒微胶囊为光滑的球形，包覆率为93％，平均粒径为6.056μm，具有较好的分散性。