一种基于复合组装颗粒的涂抹式色彩添加剂及其制备方法与流程

1.本发明属于化妆品领域，具体涉及一种基于复合组装颗粒的涂抹式色彩添加剂及其制备方法。


背景技术：

2.近几年，结构色引起了不同研究领域人们的广泛关注。结构色与色素色不同，是生物体亚显微结构引起的一种光学效果，常见于一些甲虫外壳、蝴蝶翅膀等。结构色具有色彩反射率高、饱和度高、不易褪色、环保等特点。因此，科研人员开展了大量关于结构色的研究，并且开发了人造结构色材料，其中光子晶体材料得到了广泛研究。光子晶体材料通过纳米粒子自组装得到，制备方法简易，而且同样拥有丰富绚丽的色彩、结构稳定、不易褪色。然而，非相干散射大大降低了光子晶体材料的亮度和对比度，限制了其在色彩添加剂中的应用。
3.常见的色彩添加剂使用的原料通常是经过人工合成的，具有分散性差、价格较高，对人体有害的缺点；此外，合成色彩添加剂使用的原料往往会引起不相干散射，从而限制了色彩的亮度和对比度，降低了色彩添加剂的效果；并且该类色彩添加剂的合成工艺单一，无法根据客户需要定制出种类丰富的色彩添加剂。因此，急需一种天然无害、价格低廉、结构稳定、不易褪色、色彩丰富的基于复合组装颗粒的涂抹式色彩添加剂。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中的不足，提供一种基于复合组装颗粒的涂抹式色彩添加剂的制备方法。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种基于复合组装颗粒的涂抹式色彩添加剂的制备方法，具体步骤如下：
7.s1、制备暗色花粉基底：
8.取原始花粉，置于马弗炉中进行煅烧使原始花粉炭化，制备得到具有高孔隙率和较大比表面积的暗色花粉基底；
9.s2、制备涂抹式色彩添加剂：
10.将步骤s1制备得到的暗色花粉基底浸入纳米粒子的酒精分散溶液中反应，纳米粒子沉积在暗色花粉基底的表面形成复合组装颗粒，待酒精挥发完全后，制备得到涂抹式色彩添加剂；
11.s3、制备复合涂抹式色彩添加剂：
12.将步骤s2制备得到的涂抹式色彩添加剂浸入纳米粒子的酒精分散溶液反应，纳米粒子沉积在涂抹式色彩添加剂的表面形成复合组装颗粒，待酒精挥发完全后，制备得到复合涂抹式色彩添加剂；复合涂抹式色彩添加剂可进一步浸入纳米粒子的酒精分散溶液反应，且反应次数不限，反应使用的纳米粒子尺寸不限。
13.为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
14.进一步地，步骤s1中，所述原始花粉选自菊花花粉、向日葵花粉、短豚草花粉中的一种。
15.进一步地，步骤s1中，煅烧的温度为200-500℃，煅烧时间为8-15小时。
16.进一步地，步骤s2中，所述纳米粒子的尺寸为100-400nm。
17.进一步地，步骤s2和s3中，所述纳米粒子为二氧化硅纳米粒子、介孔硅纳米粒子中的一种。
18.进一步地，步骤s2和s3中，纳米粒子的沉积条件如下：沉积温度为20-60℃，沉积湿度为30-80％，沉积时间为15-80小时。
19.进一步地，步骤s2和s3中，所述纳米粒子酒精分散液的质量浓度为0.5-5％。
20.进一步地，步骤s3中，所述复合涂抹式色彩添加剂的尺寸范围为15-40μm，通过沉积纳米粒子的次数进行控制。
21.一种通过上述任一项制备方法制备的基于复合组装颗粒的涂抹式色彩添加剂。
22.本发明的有益效果是：
23.本发明以原始花粉为原材料，通过煅烧制备了暗色花粉基底，并将暗色花粉基底浸入纳米粒子的酒精溶液中反应多次，制备了复合涂抹式色彩添加剂。原始花粉选自菊花花粉、向日葵花粉、短豚草花粉中的一种，是高等植物的雄性配子，原始花粉的花粉粒是微米级颗粒，具有高度单分散性，且天然无害、数量庞大、易于获取，价格低廉，可用于制作化妆品；原始花粉经过煅烧成为了具有高孔隙率和较大比表面积具有高吸附性的球状暗色花粉基底，有利于纳米粒子的自组装，且暗色有望消除非相干散射，从而提高色彩的亮度和对比度；在暗色花粉基底上沉积光子晶体材料，可以得到拥有丰富绚丽的色彩、结构稳定、不易褪色的复合涂抹式色彩添加剂，并且通过调整纳米粒子的类型和尺寸，可以获得定制化的丰富色彩。
附图说明
24.图1为本发明的制备流程图；
25.图2为复合组装颗粒的扫描电子显微镜图，其中a为复合组装颗粒的局部图，b为复合组装颗粒的局部放大图；
26.图3为复合涂抹式色彩添加剂的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
27.实施例1
28.一种以菊花花粉为原料的基于复合组装颗粒的涂抹式色彩添加剂，制备过程如图1所示，具体制备步骤如下：
29.s1、将菊花花粉浸入酒精，经充分震荡后得到菊花花粉的花粉粒分散液，加热花粉粒分散液使酒精完全挥发，过筛后得到尺寸均匀的干燥菊花花粉粒；将菊花花粉粒收集在坩埚中，在去氧环境下进行煅烧，马弗炉的温度设置为400℃，煅烧时间为18h，得到炭化的菊花花粉基底(暗色花粉基底)；
30.s2、准备粒径为240nm的二氧化硅粒子，配置成质量浓度为1％的二氧化硅纳米粒子的酒精分散液，充分超声使二氧化硅粒子分散均匀，将炭化的菊花花粉基底浸入二氧化
硅酒精分散液中，在温度35℃，湿度40％的环境中静置24h，酒精完全挥发后，二氧化硅纳米粒子沉积在暗色花粉基底的表面，晾干后得到涂抹式色彩添加剂，涂抹式色彩添加剂的电子扫描显微镜图如图2所示；
31.s3、将涂抹式色彩添加剂重新浸入按照步骤s2配置的二氧化硅酒精分散液中，在温度35℃，湿度40％的环境中静置24h，酒精完全挥发后，二氧化硅纳米粒子沉积在涂抹式色彩添加剂的表面，晾干后得到具有明亮绿色的复合涂抹式色彩添加剂，复合涂抹式色彩添加剂的扫描电子显微镜图如图3所示。
32.实施例2
33.一种以短豚草花粉为原料的基于复合组装颗粒的涂抹式色彩添加剂，制备过程如图1所示，具体制备步骤如下：
34.s1、将短豚草花粉浸入酒精，经充分震荡后得到短豚草花粉的花粉粒分散液，加热花粉粒分散液使酒精完全挥发，过筛后得到尺寸均匀的干燥短豚草花粉粒；将菊花花粉粒收集在坩埚中，在去氧环境下进行煅烧，马弗炉的温度设置为400℃，煅烧时间为18h，得到炭化的短豚草花粉基底(暗色花粉基底)；
35.s2、准备粒径为220nm的二氧化硅粒子，配置成质量浓度为1％的二氧化硅纳米粒子的酒精分散液，充分超声使二氧化硅粒子分散均匀，将炭化的短豚草花粉基底浸入二氧化硅酒精分散液中，在温度35℃，湿度40％的环境中静置24h，酒精完全挥发后，二氧化硅纳米粒子沉积在暗色花粉基底的表面，晾干后得到涂抹式色彩添加剂，涂抹式色彩添加剂的电子扫描显微镜图如图2所示；
36.s3、将涂抹式色彩添加剂重新浸入按照步骤s2配置的二氧化硅酒精分散液中，在温度35℃，湿度40％的环境中静置24h，酒精完全挥发后，二氧化硅纳米粒子沉积在涂抹式色彩添加剂的表面，晾干后得到具有明亮蓝色的复合涂抹式色彩添加剂，复合涂抹式色彩添加剂的扫描电子显微镜图如图3所示。
37.实施例3
38.一种具有复合结构色的涂抹式色彩添加剂，制备过程如图1所示，具体制备步骤如下：
39.s1、将菊花花粉浸入酒精，经充分震荡后得到菊花花粉的花粉粒分散液，加热花粉粒分散液使酒精完全挥发，过筛后得到尺寸均匀的干燥菊花花粉粒；将菊花花粉粒收集在坩埚中，在去氧环境下进行煅烧，马弗炉的温度设置为400℃，煅烧时间为18h，得到炭化的菊花花粉基底(暗色花粉基底)；
40.s2、准备粒径为220nm和240nm的两种二氧化硅粒子，分别配置成质量浓度为1％的二氧化硅纳米粒子的酒精分散液，充分超声使二氧化硅粒子分散均匀，首先将炭化的菊花花粉基底浸入粒径为220nm的二氧化硅酒精分散液中，在温度35℃，湿度40％的环境中静置48h，酒精完全挥发后，二氧化硅纳米粒子沉积在暗色花粉基底的表面，晾干后得到具有明亮蓝色的涂抹式色彩添加剂，涂抹式色彩添加剂的电子扫描显微镜图如图2所示；
41.s3、将涂抹式色彩添加剂浸入粒径为240nm的二氧化硅酒精分散液中，在温度35℃，湿度40％的环境中静置48h，酒精完全挥发后，二氧化硅纳米粒子沉积在涂抹式色彩添加剂的表面，晾干后得到同时具有明亮绿色和明亮蓝色的复合涂抹式色彩添加剂，复合涂抹式色彩添加剂的扫描电子显微镜图如图3所示。
42.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。