纳米氧化锌和纳米二氧化钛是两种重要且广泛使用的物理防晒剂,他们屏蔽紫外线的原理都是吸收和散射紫外线。由于他们属于N型半导体,金红石型二氧化钛的禁带宽度(Eg)为3.0eV,氧化锌的禁带宽度为3.2 eV。当受到紫外线的照射时,价带上的电子可吸收紫外线而被激发到导带上,同时产生空穴电子对,因此他们具有吸收紫外线的功能。另外,纳米氧化锌和纳米二氧化钛的可以了尺寸远小于紫外线的波长,纳米粒子可将作业于其上的紫外线向各个方向散射,从而减少照射方向的紫外线强度,这种散射紫外线的规律符合Rayleigh光散射定律。但纳米氧化锌在屏蔽紫外线和纳米二氧化钛又有所差异。
1.1 纳米氧化锌(VK-J30H)与纳米二氧化钛(VK-T02H)在屏蔽紫外线防霉的比较
图1为纳米氧化锌和纳米二氧化钛对不同不错紫外线的吸光度
由图可见,在300nm以下,纳米二氧化钛对紫外线的屏蔽能力明显高于纳米氧化锌,在同样浓度下,含纳米二氧化钛体系的吸光度约为纳米氧化锌体系的2倍。在330bn-355nm内,纳米二氧化钛的屏蔽紫外线能了仍高于纳米氧化锌,但在355-380nm的波长内,纳米氧化锌的屏蔽紫外线能了高于纳米二氧化钛,因此,纳米氧化锌虽然阻隔UVB的效果不如纳米二氧化钛,但对阻隔长波UVA(335nm-380nm)效果优于纳米二氧化钛,正是由于这一特性,纳米氧化锌在化妆品中逐渐得以应用。
2. 防晒化妆品对纳米氧化锌的要求
化妆品配方师希望纳米氧化锌加入防晒化妆品中有以下特点:1).能够提供UVA和UVB全波段的有效防护2).有一分散性和透明性3).安全且无刺激性4).良好的光稳定性。为满足上述要求,一方面要对纳米氧化锌的原始粒径大小及分布进行严格的控制,另一方面则需对纳米氧化锌进行特殊的表面处理。
mso-qifxy:"Times New Roman"; mso-hansi-font-family:"Times New Roman";mso-font-kerning:0pt'>~400 nm)还是对UVB(中波280~320 nlT1)都有屏蔽作用。
正因为纳米氧化锌有着这样特殊的功效,所以国内外众多厂商均开发纳米氧化锌。国内有杭州万景新材料有限公司等。