防晒化妆品中的纳米钛白粉

除了建筑行业外，钛白粉还可以应用在化妆品中，相信大家听到这个信息会很诧异吧，但是事实确实如此，它可以应用在化妆品中，主要是防晒品，不过大家大可放心，这是严格通过质量检测的，无毒害，对人的健康没有坏处的。

而且我们还可以通过一些有效的办法来提高钛白粉的白度亮度，使其达到理想的效果……（钛白粉-图例）【钛白粉在化妆品中的作用】在生活中，上班族一般都会化着淡妆上班，对于常用的化妆品，有很多的女性却不知道它里面的成分有哪些？为什么防晒的化妆品能起到防晒的效果呢？这是因为里面有防晒剂，而钛白粉就是一种性能优越的防晒剂。

当钛白粉作为一种性能优越的防晒剂的时候，防晒剂的生产厂家该如何正确的选择钛白粉作为原料呢？1.粒径的选择防晒剂化妆品最大的功效就是防晒，通俗一点说就是抗紫外线的能力，而钛白粉微粒的大小与其抗紫外能力密切相关。

当其粒径等于或小于光波波长的一半时，钛白粉对光的反射、散射量最大，屏蔽效果才好。

2.晶型的选择常用钛白粉的晶型有金红石型和锐钛型两种，从折光率来看，金红石型为2.7，锐钛矿型为2.3，因此,金红石型对紫外线的反射、散射能力较强，而吸收力较弱。

此外，研究还发现，在有氧气存在的情况下，金红石型的光活性比锐钛型的弱。

因此,从保持稳定、增强紫外线的屏蔽作用、减少光活性的角度出发，制备防晒品时应尽量采用金红石型钛白粉。

【怎样提高和稳定钛白粉性能】钛白粉的性能对于我们来说是非常的重要的，我们可以通过哪些途径来提高以及稳定钛白粉呢？1.钛白粉的白度影响因素很多，有矿源的影响，也有设备和关键技术的影响。

通过试验和现场经验，影响其白度的主要因素有：水解质量，杂质元素的清除和煅烧条件。

钛白粉的水解技术，目前国内有加压水解和常压水解两种技术，从水解质量和产品质量来分析，常压水解质量较好，水解粒径均匀。

要保证水解质量，必须严把浓钛液质量指标，控制铁钛比和固含量在规定范围内，同时加大水解工艺操作条件的控制。

影响钛白粉白度的另外一个主要因素是一些杂质有色元素，例如：铁、钴、镍等，必须采取一定的措施进行清除，对于锐钛型钛白粉，高铁含量在120ppm时，影响其白度，甚至发生光色互变现象。

防晒隔离霜专用纳米钛白粉
VK-T02系列是高端的纳米钛白粉系列产品，经过表面的包覆处理后，解决了分散性、光稳定性和配伍性问题，纳米钛白粉VK-T02系列特点：
1、经过表面处理后，分散性极佳
2、高效屏蔽紫外，明显提高SPF值
3、包覆完整，对光稳定，确保不会变色
4、产品在可见光区透光率高，透明度高；
5、产品不含铝，与Parsol-1789 有很好的配伍性；
6、纯度极高﹐重金属的含量低；
7、纳米钛白粉抗紫外线的波长范围很广，包括中波和长波范围。

8、本品经过表面处理，对皮肤无刺激
技术指标：
应用领域：
防晒霜及乳液，防晒产品，儿童防晒产品。

应用建议：
为了最大限度发挥纳米材料的特性，使化妆品具有最高的SPF值和透明度，建议用高速剪切搅拌或球磨的方式将VK-T02分散到体系中。

建议添加量：1-10%
包装：10kg/桶，密闭，干燥阴凉处储存。

纳米钛白粉的应用及有机包膜处理0 前言钛白粉作为一种被普遍使用的高档白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化纤、陶瓷、日化、医药、食品等行业。

而纳米材料是当今新材料研究中最富有活力的，对未来社会经济发展有着十分重要影响的研究领域。

纳米钛白粉作为其中重要的一员，近年来一直是国内外竞相研究开发的热门课题，其制法日趋完善，应用领域也日益扩大。

纳米钛白自20世纪80年代问世以来，因其颗粒细小、比表面积大而具有常规材料所不具备的特殊效应，如量子效应、隧道效应、独特的颜色效应，以及光催化作用及紫外屏蔽等功能，在功能性涂料、汽车、化妆品、卫生保健、废水处理、环保等方面显示出广阔的应用前景，应用研究极其活跃。

国内目前有江苏河海纳米和攀钢研究院等几家较大的纳米钛白粉生产企业，纳米钛白粉的生产技术走在了前沿。

1 纳米钛白粉的特殊性由于纳米钛白粉的特殊的晶体结构，决定了其特殊的性质，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围(1～100 nm)或由他们作为基本单元构成的材料。

(1)表面与界面效应这是指纳米晶体粒子表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的巨大变化。

例如粒子直径为10 nm时，微粒包含4 000个原子，表面原子占40％；粒子直径为1 nm时，微粒包含有30个原子，表面原子占99%。

主要原因就在于直径减少，表面原子数量增多。

再例如，粒子直径为10 nm和5 nm时，比表面积分别为90 m2／g和180 m2／g。

如此高的比表面积会出现一些极为奇特的现象，如金属纳米粒子在空中会燃烧，无机纳米粒子会吸附气体等等。

(2)小尺寸效应当纳米微粒尺寸与光波波长，传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，它的周期性边界被破坏，从而使其声、光、电、磁，热力学等性能呈现出“新奇”的现象。

例如，铜颗粒达到纳米尺寸时就变得不能导电；绝缘的二氧化硅颗粒在20 nm时却开始导电。

纳米二氧化钛(钛白粉)简要介绍纳米二氧化钛，亦称纳米钛白粉，是化工颜料钛白粉的一种，是根据钛白粉粒径尺寸大小来定义的，从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在100纳米以下，其外观为白色疏松粉末，具有抗紫外线、抗菌、自洁净、抗老化功效，纳米二氧化钛的可应用领域特别广泛，比如纳米二氧化钛可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域，还可用于污水处理、空气净化等产品中，锐钛型纳米二氧化钛因比表面积大，在光催化，太阳能电池，环境净化，催化剂载体，锂电池以及气体传感器等方面得到广泛的应用。

除此之外，纳米二氧化钛还可广泛应用于军事领域。

纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型(Anatase)和金红石型(Rutile)。

金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密，有较高的硬度、密度、介电常数及折射率，其遮盖力和着色力也较高。

而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。

在固定条件下，锐钛型二氧化钛可转化为金红石型二氧化钛。

纳米二氧化钛(钛白粉)应用领域纳米TiO2具有十分宝贵的光学性质，在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景。

纳米TiO2还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业中、锂电池中。

河北麦森钛白粉有限公司生产的纳米钛白粉(MS-GCA01)产品性能:锐钛型纳米二氧化钛外观为白色疏松粉末。

具有很好的光催化效果，能分解在空气中的有害气体和部分无机化合物，并抑制细菌生长和病毒的活性，达到空气净化，杀菌，除臭，防霉。

纳米二氧化钛具有抗菌，自洁净化净化功效，还可以大幅提高产品粘结力。

无毒无害，与其他原料有极好的相容性。

粒径均匀，比表面积大，分散性好;纳米材料效果强。

化妆品专用纳米钛白粉杭州万景新材料有限公司 0571-8892 0936基本信息：CAS# :13463-67-7性质：本品为化妆品专用的纳米二氧化钛，外观为白色疏松粉末，主要成分为纳米二氧化钛，晶型为金红石型，具有显著的屏蔽紫外线功效。

可有效防止紫外线对人体皮肤的伤害。

本品无毒无害，与化妆品其他原料有极好的相容性。

在化妆品中，建议添加量为5—20%。

纳米二氧化钛(VK-T02)由于它化学性质稳定，折射率高、不透明度高、遮盖力高，白度好，且无毒无害，被广泛应用于化妆品领域，起美容美白的功效。

本品根据GB7916-87和GB7919-87进行安全性分析检测，并经急性口毒性试验、皮肤变态后反应、皮肤刺激性试验、急性眼刺激性试验、过敏性试验等，结果本产品无毒、无致敏，具有可靠的安全性。

技术指标：项目指标型号VK-T02H VK-T02S外观白色松散粉末白色松散粉末二氧化钛含量92--99 92--99晶型金红石金红石平均粒径(nm) 25 、60 25 、60比表面积(平方米/克) 80±15 80±15水悬浮液PH值6--8 6--8表面性质亲水亲油表面处理剂二氧化硅处理二氧化硅、三氧化二铝、氧化锆、或有机包膜等干燥失重(105℃、2H、%) < 0.5 < 0.5灼烧失重700℃< 1 (有机处理的除外) < 1 (有机处理的除外)砷(As) ppm < 0.5 < 0.5铅(Pb) ppm < 8 < 8抗紫外线率% ≥99 ≥99应用特性：1、白度高，遮盖力强。

2、亲水亲油产品在各自的分散体系中分散性好。

3、耐候性强，适合防晒美白体系。

4、与化妆品其它原料配伍性好。

5、纳米二氧化钛由于粒径小,活性大,既能反射、散射紫外线,又能吸收紫外线,从而对紫外线有更强的阻隔能力，广泛应用与防晒化妆品。

添加量：0.5%-2%包装：10公斤/桶。

纳米级钛白粉在防晒化妆品中的应用从纳米二氧化钛的防晒机理出发,叙述了纳米二氧化钛优越的防晒性能及应用前景,分析了纳米二氧化钛在应用于防晒化妆品时应注意的问题,较为全面地反映出纳米二氧化钛在防晒化妆品中的应用研究情况。

紫外线是太阳光中对人体危害较大的一种光波。

过度照射紫外线,会使皮肤产生红斑、黑斑,使皮肤老化,严重的会引发皮肤癌[1,2]。

近年来,随着人们对紫外线认识的提高及保健意识的增强,防晒型化妆品的开发、应用逐渐成为一个科研热点。

二氧化钛由于具有高折光性和高光活性,一直被作为一种主要的防晒剂。

纳米二氧化钛因有着更为优越的性能而被广泛重视,被用于新型、优质防晒化妆品的研究和开发,逐步显示其特殊的优越性和广阔的应用前景。

纳米二氧化钛的防晒机理按照波长的不同,紫外线分为短波区190～280nm、中波区280～320nm、长波区320～400nm。

短波区紫外线能量最高,但在经过离臭氧层时被阻挡,因此,对人体伤害的一般是中波区和长波区紫外线[1～2]。

二氧化钛的强抗紫外线能力是由于其具有高折光性和高光活性。

其抗紫外线能力及其机理与其粒径有关:当粒径较大时,对紫外线的阻隔是以反射、散射为主,且对中波区和长波区紫外线均有效。

防晒机理是简单的遮盖,属一般的物理防晒,防晒能力较弱;随着粒径的减小,光线能透过二氧化钛的粒子面,对长波区紫外线的反射、散射性不明显,而对中波区紫外线的吸收性明显增强。

其防晒机理是吸收紫外线,主要吸收中波区紫外线。

由此可见,二氧化钛对不同波长紫外线的防晒机理不一样,对长波区紫外线的阻隔以散射为主,对中波区紫外线的阻隔以吸收为主[3]。

纳米二氧化钛由于粒径小,活性大,既能反射、散射紫外线,又能吸收紫外线,从而对紫外线有更强的阻隔能力。

纳米二氧化钛（VK-T02）对紫外线的吸收机理可能是[2,4]:纳米二氧化钛的电子结构是由价电子带和空轨道形成的传导带构成的,当其受紫外线照射时,比其禁带宽度(约为2.3eV)能量大的光线被吸收,使价带的电子激发至导带,结果使价电子带缺少电子而发生空穴,形成容易移动且活性极强的电子2空穴对。

纳米TiO2的应用与制备的研究进展李俊（中南大学化学化工学院应化0903班）摘要本文主要介绍了纳米TiO2的制备方法的现阶段进展，从物理法，化学法，新型合成方法三方面介绍了国内外的研究进展，同时综述了纳米TiO2在传感器材料，催化剂载体，光催化剂、太阳能电池原料和紫外线添加剂等方面的应用。

关键词纳米粉体 TiO2化学法应用综述1.前言纳米技术是当今世界的研究前沿。

纳米级的TiO2因其化学性高、分散性好、吸收紫外线能力强等，广泛用于化工、涂料、塑料、橡胶、纤维、造纸、油墨、搪瓷、电子等行业。

对其研究比较深的主要有传感器材料、催化剂载体、光催化剂、处理水和空气中的污染物、杀菌、太阳能电池原料以及通过贵金属沉积、离子掺杂、染料敏化、半导体复合等方法来改变其光学性质这几方面。

TiO2俗称钛白粉，无毒、无味、无刺激性、热稳定性好。

其晶相结构有四种：金红石（Rutile）、锐钛矿（Anatase）、板钛矿（Brookite）和无定形，其中以金红石型和锐钛矿型TiO2应用最为广泛[1]。

这两种晶型的TiO2硬度、密度、折光指数、光催化活性等都有所不同、两种晶型的相对含量对产品性能有较大的影响。

本文主要介绍纳米TiO2的制备和其应用的研究进展。

2.纳米TiO2的应用研究2.1 传感器材料TiO2作为敏感材料，制成传感器可检测H2、CO等可燃性气体和氧气。

特别是用作汽车尾气传感器，通过测定汽车尾气的氧含量，可以控制汽车发动机的效率。

目前研制的电阻型TiO2半导体氧传感器，以其体积小、结构简单、价格便宜而受到人们的关注[2]。

中南大学的李赛[3]将尿素酶(urease)固载于不同粒径(5nm，25nm，2.4 p m)的TiO2膜上，在350℃，pH为7的条件下采用电位法研究吸附在纳米多孔Ti02上的尿素酶的活性变化。

在钛丝基体上沉积一层纳米TiO2多孔膜，然后直接将尿素酶吸附在Ti02膜上。

基于Ti02膜的pH响应，发展了一种廉价的、易于微型化的pH敏尿素酶传感器。

纳米二氧化钛制备方案简介：纳米二氧化钛是金红石型白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。

可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。

也可用于高档汽车面漆，具有随角异色效应。

纳米二氧化钛，亦称纳米钛白粉。

从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在100纳米以下，其外观为白色疏松粉末。

光催化性能：研究结果发现，在日光或灯光中紫外线的作用下使Ti02激活并生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物。

能够起到净化室内空气的功能。

溶胶—凝胶法制备纳米二氧化钛：溶胶—凝胶法是将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶 , 然后使溶质聚合凝胶化 ,再将凝胶干燥、培烧去除有机成分 ,最后得到无机材料。

制备方案：将10mL钛酸四丁酯和80 mL无水乙醇的混合液在剧烈的搅拌下缓慢滴加入10mL水和2mL硝酸的混合液中开展水解，继续搅拌3h，得到淡黄色的透明TiO2溶胶，再将溶胶在室温下自然陈化6h和80℃干燥 3h，接着在不同温度下焙烧2h，而制得了纯的TiO2纳米粒子。

方案改进;查阅相关文献和前期实验总结，得出影响二氧化钛粒径的主要因素是溶液PH（＜3或＞9）和被烧温度（500摄氏度左右），陈化时间与粒径无直接关系。

（1）鉴于浓硝酸（14.4 mol/L）的强氧化性，我们可以用冰乙酸（17.5 mol/L）来代替之。

（2）焙烧温度是影响二氧化钛粒径的主要因素，通过文献和实验可以确定温度区间在500摄氏度左右，取500,550,450,三个温度下的产物比较粒径，若450度下的产物粒径更小则取400度再次实验，直到找出最佳焙烧温度。

在焙烧过程中注意控制温度上升速度，温度上升过快也会导致粒径变大。

（3）在以前的实验方案中烘干温度为80-100度，时间5-10h，烘干温度稍高会带进铁锈，稍低会导致烘干效果不好。

防晒化妆品中的纳米钛白粉纳米钛白粉，学名为二氧化钛（titanium dioxide），分子式为TiO2，是一种多晶化合物，按照晶型可分为：金红石型、锐钛型和板钛型（不稳定）。

（图左右晶型分别为锐钛型、金红石型）纳米钛白粉对长波紫外线( 320～400nm) 和中波紫外线( 280～320nm)均有很好的屏蔽作用。

通常情况下，纳米钛白粉屏蔽UVB 的能力为纳米氧化锌的3倍~ 4 倍。

且纳米钛白粉吸收紫外线后不分解、不变色，有较强的稳定性和持久性。

近年来，纳米钛白粉在化妆品防晒领域的应用成为了热点。

防晒就是防紫外线，紫外线是太阳光中对人体危害较大的一种光波。

过度照射紫外线，会使皮肤产生红斑、黑斑，使皮肤老化，严重的引发皮肤癌。

纳米钛白粉可以同时通过反射、散射和吸收紫外线来达到防晒效果。

纳米钛白粉屏蔽紫外线的能力与其晶型、形状有关。

例如，由紫外−可见漫反射光谱图可看出，金红石型纳米钛白粉棒状颗粒相比锐钛型纳米钛白粉颗粒具有更高的漫反射率。

因此，在防晒化妆品中我们一般使用的是金红石型纳米钛白粉。

纳米钛白粉的粒径也是影响其屏蔽紫外线能力的因素之一。

纳米钛白粉主要粒径分布在10-15nm。

（含有直径小于100 nm 原料的产品必须在配方中“违规材料”一栏注明“纳米”字样。

）当纳米钛白粉粒径较大时，对紫外线的屏蔽是以反射、散射为主。

随着粒径的减小，光线能透过纳米钛白粉的粒子面，价带上的电子吸收紫外线而被激发到导带上，同时产生电子-空穴对，这时，其防晒机理主要是吸收紫外线。

因此，在化妆品中使用纳米钛白粉时须注意粒径大小，并非原始粒径越小越好。

考虑到纳米钛白粉粒子存在不可避免的团聚现象，一般认为，屏蔽紫外线的最佳粒径为10 nm~ 60 nm。

小于100nm的纳米钛白粉具有透明性，不会对皮肤产生遮盖作用，可以显现自然的肌肤美。

防晒化妆品中的纳米钛白粉除了要具备强的紫外屏蔽性能，还需具备良好的分散性、耐光性和亲肤性等性能，这与其表面特性息息相关。