一种蚕丝蛋白防晒霜及其制备方法

技术领域

本发明涉及日用化学品技术领域，具体是一种蚕丝蛋白防晒霜及其制备方法。

背景技术

蚕丝蛋白具有的功效包括但不限于美容养颜、滋润皮肤、保湿防晒等；是目前普遍适用的日用化学品中的功能性添加剂之一。蚕丝蛋白添加到日用化学品中，取代常规的添加剂，不仅具有较高的安全性，防止皮肤出现过敏性皮炎，同时还可以充分发挥蚕丝蛋白的天然功效。

将天然蚕丝替代传统防晒产品中的广谱防晒剂，纳米二氧化钛/氧化锌等，成为安全有效防晒产品的趋势之一；然而，防晒产品虽然继承了蚕丝蛋白优异的防晒性能，但是其保湿效果不尽如人意，这是因为，蚕丝蛋白的保湿吸湿能力容易与产品中一般添加的其它保湿成分，如甘油、PCA-Na等产生拮抗作用，使得防晒产品的保湿能力虽然与蚕丝蛋白的添加量存在一定的联系，但联系不大；换言之，不同种类的保湿剂复配时，不一定会产生正面的保湿效果。

因此，如何通过调整蚕丝蛋白类防晒产品中的保湿成分，来确保产品具有有益防晒性能的同时，对皮肤具有良好的保湿效果，是本领域技术人员下一阶段亟待解决的技术难题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蚕丝蛋白防晒霜及其制备方法，以解决现有技术中的蚕丝蛋白的保湿吸湿能力容易与产品中一般添加的其它保湿成分，如甘油、PCA-Na等产生拮抗作用，从而导致蚕丝蛋白类防晒产品的保湿效果较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种蚕丝蛋白防晒霜，包括以下重量份数的原料组成：

10-20份油相，60-80份水相，3-5份乳化剂；

所述水相包括以下重量份数的原料：100-200份水，10-20份甘油，8-10份氧化石墨烯，3-5份多巴胺，8-10份蚕丝蛋白；

所述多巴胺和蚕丝蛋白之间至少部分形成化学键；并且所述多巴胺分子链至少部分嵌入蚕丝蛋白分子链主链中。

一种蚕丝蛋白防晒霜的制备方法，具体制备步骤包括：

水相的配制：

按重量份数计，依次取100-200份水，10-20份甘油，8-10份氧化石墨烯，3-5份多巴胺，8-10份蚕丝蛋白；

将水、甘油和蚕丝蛋白混合后，球磨4-6h，得球磨料；

向球磨料中加入氧化石墨烯和多巴胺，超声分散后，继续球磨混合3-5h，即得水相；

产品的配制：

按重量份数计，依次取10-20份油相，60-80份水相，3-5份乳化剂，先将油相和乳化剂混合加热后，再加入水相，于温度为65-70℃条件下，混合，出料，即得产品蚕丝蛋白防晒霜。

与现有技术相比，上述技术方案的有益效果是：

（1）上述技术方案通过在丝素蛋白的主链分子链中引入多巴胺分子链段，利用多巴胺分子结构中的邻苯二酚基团，在水中溶解氧作用下，可以生成具有邻苯二醌结构的多巴胺醌化合物，多巴胺和多巴胺醌之间发生反岐化反应，生成半醌自由基，然后耦合形成交联键，同时在氧化石墨烯的表面形成紧密附着的交联复合层，水分被牢固锁定在氧化石墨烯表层和交联大分子链的缝隙中，不容易散失，有效提高了产品的保湿效果；

（2）上述技术方案利用球磨过程中的机械作用力作为外力，在球磨过程中破坏蚕丝蛋白的分子链，使其发生断链，而断链后，暴露出的活性官能团可以和多巴胺分子结构中的部分活性官能团之间在球磨产生的热作用力下，发生重新缔合，将断链后的蚕丝蛋白分子链重新接合，使得多巴胺分子链顺利引入蚕丝蛋白的分子链主链中，使两者形成有机的整体，在发挥抗紫外和保湿作用时，甘油分子更多的会通过活性基团更多的多巴胺链段进入大分子链中，因此有效解决了甘油和蚕丝蛋白直接的保湿拮抗作用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种蚕丝蛋白防晒霜，包括以下重量份数的原料组成：

10-20份油相，60-80份水相，3-5份乳化剂；

所述水相包括以下重量份数的原料：100-200份水，10-20份甘油，8-10份氧化石墨烯，3-5份多巴胺，8-10份蚕丝蛋白；

所述多巴胺和蚕丝蛋白之间至少部分形成化学键；并且所述多巴胺分子链至少部分嵌入蚕丝蛋白分子链主链中。

进一步的，所述油相包括以下重量份数的原料：80-100石蜡油，30-40份碳酸二辛酯，10-15份二甲基硅油。

进一步的，所述氧化石墨烯层间结构中，嵌入有纳米无机粉体；所述纳米无机粉体为纳米氧化锌和/或纳米二氧化钛。

进一步的，所述乳化剂为乳化剂SS、乳化剂SSE、乳化剂OP-10中的任意一种。

一种蚕丝蛋白防晒霜的制备方法，具体制备步骤包括：

水相的配制：

按重量份数计，依次取100-200份水，10-20份甘油，8-10份氧化石墨烯，3-5份多巴胺，8-10份蚕丝蛋白；

将水、甘油和蚕丝蛋白混合后，球磨4-6h，得球磨料；

向球磨料中加入氧化石墨烯和多巴胺，超声分散后，继续球磨混合3-5h，即得水相；

产品的配制：

按重量份数计，依次取10-20份油相，60-80份水相，3-5份乳化剂，先将油相和乳化剂混合加热后，再加入水相，于温度为65-70℃条件下，混合，出料，即得产品蚕丝蛋白防晒霜。

进一步的，所述油相包括以下重量份数的原料：80-100石蜡油，30-40份碳酸二辛酯，10-15份二甲基硅油。

进一步的，乳化剂为乳化剂SS、乳化剂SSE、乳化剂OP-10中的任意一种。

进一步的，所述氧化石墨烯的制备方法包括：

将氧化石墨烯和纳米无机粉体按质量比为10：1-20：1混合，倒入氧化石墨烯质量8-10倍的去离子水中，超声分散后，抽滤，洗涤和干燥，即得；所述纳米无机粉体为纳米氧化锌和/或纳米二氧化钛。

实施例1

氧化石墨烯的预处理：

将氧化石墨烯和纳米无机粉体按质量比为10：1-20：1混合，倒入氧化石墨烯质量8-10倍的去离子水中，于超声频率为45-65kHz，温度为45-65℃条件下，保温超声分散10-60min后，抽滤，并用去离子水洗涤滤饼3-5次，再将洗涤后的滤饼于温度为105-110℃条件下干燥至恒重，出料，即得预处理氧化石墨烯；所述纳米无机粉体为纳米氧化锌和/或纳米二氧化钛；

水相的配制：

按重量份数计，依次取100-200份水，10-20份甘油，8-10份预处理氧化石墨烯，3-5份多巴胺，8-10份蚕丝蛋白；

将水、甘油和蚕丝蛋白混合后，于室温条件下静置溶胀8-24h，再倒入球磨罐中，并按球料质量比为10：1-30：1加入氧化锆球磨珠，于转速为300-500r/min条件下，球磨混合4-6h，得球磨料；

向球磨料中加入预处理氧化石墨烯和多巴胺，于超声频率为55-80kHz条件下超声分散10-20min后，继续于转速为300-500r/min条件下，球磨混合3-5h，出料，即得水相；

产品的配制：

按重量份数计，依次取10-20份油相，60-80份水相，3-5份乳化剂，先将油相和乳化剂混合加热至75-85℃，并将水相加入至80-85℃，再将水相加入油相中，于温度为65-70℃条件下，搅拌转速为2000-5000r/min条件下，搅拌混合3-5h，冷却，出料，即得产品蚕丝蛋白防晒霜。

实施例2

氧化石墨烯的预处理：

将氧化石墨烯和纳米无机粉体按质量比为10：1-20：1混合，倒入氧化石墨烯质量8-10倍的去离子水中，于超声频率为45-65kHz，温度为45-65℃条件下，保温超声分散10-60min后，抽滤，并用去离子水洗涤滤饼3-5次，再将洗涤后的滤饼于温度为105-110℃条件下干燥至恒重，出料，即得预处理氧化石墨烯；所述纳米无机粉体为纳米氧化锌和/或纳米二氧化钛；

水相的配制：

按重量份数计，依次取100-200份水，10-20份甘油，8-10份预处理氧化石墨烯，3-5份多巴胺，8-10份蚕丝蛋白；

将水、甘油和蚕丝蛋白混合后，于室温条件下静置溶胀8-24h，再倒入球磨罐中，并按球料质量比为10：1-30：1加入氧化锆球磨珠，于转速为300-500r/min条件下，球磨混合4-6h，得球磨料；

向球磨料中加入预处理氧化石墨烯和多巴胺，于超声频率为55-80kHz条件下超声分散10-20min后，继续于转速为300-500r/min条件下，球磨混合3-5h，出料，即得水相；

产品的配制：

按重量份数计，依次取10-20份油相，60-80份水相，3-5份乳化剂，先将油相和乳化剂混合加热至75-85℃，并将水相加入至80-85℃，再将水相加入油相中，于温度为65-70℃条件下，搅拌转速为2000-5000r/min条件下，搅拌混合3-5h，冷却，出料，即得产品蚕丝蛋白防晒霜。

实施例3

氧化石墨烯的预处理：

将氧化石墨烯和纳米无机粉体按质量比为10：1-20：1混合，倒入氧化石墨烯质量8-10倍的去离子水中，于超声频率为45-65kHz，温度为45-65℃条件下，保温超声分散10-60min后，抽滤，并用去离子水洗涤滤饼3-5次，再将洗涤后的滤饼于温度为105-110℃条件下干燥至恒重，出料，即得预处理氧化石墨烯；所述纳米无机粉体为纳米氧化锌和/或纳米二氧化钛；

水相的配制：

按重量份数计，依次取100-200份水，10-20份甘油，8-10份预处理氧化石墨烯，3-5份多巴胺，8-10份蚕丝蛋白；

将水、甘油和蚕丝蛋白混合后，于室温条件下静置溶胀8-24h，再倒入球磨罐中，并按球料质量比为10：1-30：1加入氧化锆球磨珠，于转速为300-500r/min条件下，球磨混合4-6h，得球磨料；

向球磨料中加入预处理氧化石墨烯和多巴胺，于超声频率为55-80kHz条件下超声分散10-20min后，继续于转速为300-500r/min条件下，球磨混合3-5h，出料，即得水相；

产品的配制：

按重量份数计，依次取10-20份油相，60-80份水相，3-5份乳化剂，先将油相和乳化剂混合加热至75-85℃，并将水相加入至80-85℃，再将水相加入油相中，于温度为65-70℃条件下，搅拌转速为2000-5000r/min条件下，搅拌混合3-5h，冷却，出料，即得产品蚕丝蛋白防晒霜。

对比例1

本对比例相比于实施例1而言，区别在于未添加预处理氧化石墨烯，其余条件保持不变。

对比例2

本对比例相比于实施例1而言，区别在于，氧化石墨烯未经过预处理直接使用，其余条件保持不变。

对比例3

本对比例相比于实施例1而言，区别在于，未添加多巴胺，其余条件保持不变。

将实施例1-3及对比例1-3所得产品进行性能测试，具体测试方法和测试结果如下所述：

防晒性能测试：

每份防晒霜样品精确称量100mg于50mL容量的瓶中，添加无水乙醇和无水乙醚按1：1（φ）的比例混合液作为溶剂制成溶液。将制成的溶液倒至1cm×1cm×5cm的石英比色池中，在调试好的紫外可见光分光光度计中测量280-400nm的波长范围紫外线透光率，具体测试结果如表1所示；

保湿性能测试：

精确称量100mg产品，涂抹于无纺布表面，控制涂抹面积为20cm2，涂抹结束后，称重；静置24h后，再次称重；以两次重量的变化来计算产品的脱水率，以脱水率来反应产品的保湿性能优劣，具体测试结果如表1所示；

表1：产品性能测试结果

由表1测试结果可知，本发明所得产品具有优异的防晒效果的同时，还具有良好的保湿效果，其中，改性氧化石墨烯的加入对产品的防晒效果提升和保湿效果提升均有明显作用，而多巴胺的加入更多的对产品的保湿效果产生了有益效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。