一种含结构色色片的彩妆及其制备方法

本发明涉及单分散粒子和共组装材料的光子晶体微球。本发明涉及制备光子晶体微球的方法和包含所述光子晶体微球的光子晶体颜料。具体涉及光子晶体微球在彩妆的应用。

背景技术：

1、已知由单分散粒子构成的光子晶体微球因其中单分散粒子的周期性排列而产生色彩效果。特别地,多个单分散粒子组装成密集堆积且规则有序的结构,从而形成一个光子晶体微球。这种高度组织化的结构(单分散粒子的尺寸在可见光的波长范围内)选择性地衍射特定波长,因此呈现出对应于衍射波长的颜色。可以通过调节结构中的折射率，改变单分散粒子的材料或粒度等来优化色彩效果

2、psma@au微球具有制备工艺简单、抗菌性强、颜色靓丽稳定等优点，au可以与一些蛋白质相互作用，抑制细菌生长，同时通过多种杀死机制发挥广泛的抗菌性，包括膜损伤，dna损伤，特别是产生活性氧(ros)来扰乱细胞代谢，进而达到杀菌的目的。通过这两种材料构建的化妆品，可实现持久抗菌、隔绝紫外线。根据它们本身特点，无需添加杀菌剂及防腐剂增强耐受性。由于微球颗粒大于毛孔，不会像以往的纳米粒子渗入皮肤，因而能够更好地与皮肤形成协调，维持皮肤的健康状态，保护修养人体皮肤。不仅如此，au等纳米粒子因等离子体共振效应吸收可见光，可消除光子晶体的非相干散射光，提升其结构色的颜色饱和度。而通过平面组装后的光子晶体膜可以显现出高饱和度、亮丽的结构

3、申请号为201510696732.3的发明专利公开了一种片状光子晶体颜料及其制备方法和应用，该片状光子晶体颜料不仅可以丰富现有珠光颜料的色彩，而且能通过调节微球粒径大小来改变色泽，实现颜料色相与光泽分离，还能在避免高污染的效果颜料下赋予油墨制品更加丰富的色彩，同时能很好地实现结构色的焕彩色效果，并由于表面保护层的存在使其能直接添加到油墨中使用。但目前并无研究公开光子晶体微球在彩妆的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是通过结构和功能化设计，提供一种具有高效广谱长效抗菌、抗紫外线、粒径达纳米级、色彩可控等功能的单分散有机-无机核壳聚(苯乙烯-co-顺丁烯二酸酐)@贵金属(psma@au、psma@ag)微球的制备方法。利用胶体微球优良的分散稳定性和自组装特性，通过对其组装条件的操控，快速构筑结构色色片和具有焕彩色的光子晶体微球，通过调节光子晶体微球结构或结构色膜的晶格参数对其颜色进行精确调控，光子晶体的生色原理，如图1所示。保证超材料色料高颜色饱和度的同时实现其多功能性。ag可以通过多种杀死机制发挥广泛的抗菌性，包括膜损伤，dna损伤，特别是产生活性氧(ros)来扰乱细胞代谢，进而达到杀菌的目的。au可以与一些蛋白质相互作用，抑制细菌生长。通过这两种材料构建的化妆品，可实现持久抗菌、隔绝紫外线。根据它们本身特点，无需添加杀菌剂及防腐剂增强耐受性。从根本上解决颜料或染料着色剂带来的环保、耐候性差及化妆品中添加剂引发的皮肤过敏等问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案为：一种含结构色色片的彩妆及其制备方法，其具体步骤如下：

3、a.通过传统的乳液聚合法制备psma(聚苯乙烯-co-顺丁烯二酸酐)胶体微球。

4、b.核层psma微球经聚乙烯亚胺(pei)氨基化后，采用原位还原法制备具有较高表面电荷密度的有机-无机核壳微球(psma@au、psma@ag)。

5、c.以psma@au核壳微球为构筑基元，采用加热对流自组装法构建光子晶体薄膜。

6、d.光子晶体薄膜通过研磨成结构色色片，加入表面活性剂，增强色片的分散性。

7、进一步地，在上述技术方案中，步骤a中的乳液聚合制备法，是通过将单体、表面活性剂和水混合形成乳液，然后在乳液中进行聚合反应，最终形成单分散的聚合物微球的方法。

8、进一步地，在上述技术方案中，步骤a中选中的胶体微球粒径在180nm-240nm之间。

9、进一步地，在上述技术方案中，步骤b中的聚乙烯亚胺，浓度为0.1g/ml，实验过程中加入5ml，室温下搅拌3h(转速：450～550r/min)，液面出现漩涡。

10、进一步地，在上述技术方案中，步骤b中的原位还原法，是通过将溶液中含有金离子或银离子的溶液与表面带有还原性官能团的微球接触，使金离子或银离子与还原性官能团结合，发生还原反应，生成零价金属，不断生长，最终在微球表面形成一层纳米金属颗粒。

11、进一步地，在上述技术方案中，步骤b中制备有机-无机核壳微球(psma@au、psma@ag)，na4edta作为还原剂能够促进au、ag核生长，当浓度为4.0～6g/l时，au、ag纳米颗粒大小适中可以较好的包裹在微球表面。

12、进一步地，在上述技术方案中，步骤b中制备有机-无机核壳微球(psma@au、psma@ag)，au元素来源haucl4的浓度范围为18～28mmol/l，ag元素来源agno3浓度范围为6～8g/l。

13、进一步地，在上述技术方案中，步骤b中的较高表面电荷密度，是指制备的微球zeta电位绝对值均大于20，表明制备的psma微球表面带负电荷，且稳定性好。

14、进一步地，在上述技术方案中，步骤c中的au尺寸约为5-10nm。

15、进一步地，在上述技术方案中，步骤c中的加热对流自组装法，为取适量不同浓度的psma@au微球乳液或psma@ag微球乳液，均匀铺展在加热的基板上，从而制备光子晶体薄膜。

16、进一步地，在上述技术方案中，步骤c中的加热对流自组装法，具体步骤是，打开加热板，设置合适温度，选取干净的玻璃片置于加热板上。移取适量不同浓度的psma@au微球乳液，滴加在玻璃片上，用工具将他均匀铺展在玻璃片上。从而制备光子晶体薄膜。

17、进一步地，在上述技术方案中，步骤d中表面活性剂选用十二烷基硫酸钠。

18、进一步地，在上述技术方案中，步骤d中结构色色片分散性增加，是指表面活性剂能够使固体颗粒表面带有电荷，从而防止颗粒间的聚集。

19、优选步骤a中的，所述psma胶体微球的制备中胶体微球的粒径大小随表面活性剂sds的含量增加逐步减小。其原理是sds作为乳化剂可以将苯乙烯包裹形成胶束，而一个胶束就是一个微型反应器。因此sds越多，胶束就越多，反应器也越多，所以得到的微球粒子就越小。

20、优选步骤a中所述的psma胶体微球的制备中加入表面活性剂sds后溶液以300r/min的速率匀速机械搅拌，通n2保护，升温至80℃。

21、优选步骤b中的所述的核层psma微球选用1.5ml质量分数为10％的210nmpsma微球的乳液，并去离子水稀释到10ml。

22、优选步骤b中所述的核层psma微球氨基化，选用5ml0.1g/ml的pei溶液，室温下搅拌3h。

23、优选步骤c中所述的加热对流自组装法选用质量分数为1％、1.5％、2％浓度的psma@au微球乳液。

24、优选步骤c中优选psma@au粒径为225nm。

25、优选步骤d中所述的色片应用在彩妆中包括眼线液、液体眉笔、唇彩。

26、本发明的有益效果如下：本发明创新地提出了光子晶体微球在彩妆的应用，所制得的彩妆具有良好的高效广谱长效抗菌、抗紫外线、珠光显色效果及强度。