Page 119 - 《精细化工》2023年第2期
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第 2 期 张倩洁,等: 二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯结晶速率的影响因素 ·341·
高温不稳定情况而建议低温储存,而温度过低更易导 的位置均无明显变化,说明 DHHB 防晒剂在添加了
致 DHHB 防晒剂结晶析出,本研究为产品后期货架储 乳化剂 Span20、Span80 后再结晶过程中,其物质组
存条件以及消费者使用相关产品提供了可靠的指导。 成元素未发生改变,即乳化剂的添加并未改变
2.4 乳化剂对防晒剂结晶速率的影响 DHHB 防晒剂的晶型;其峰强度、峰面积均有不同
乳化剂一方面可通过吸附到晶面上阻止溶质分 程度的降低,说明其结晶度有所降低。
子聚集,抑制晶体成核,从而阻碍晶体颗粒之间聚 通过偏光显微镜观察乳化剂加入后 DHHB 的结
集,有效降低结晶速率 [14] ;另一方面,也可通过形 晶行为,结果如图 8 所示。
成胶束,有效降低分子扩散速率,改变成核动力学,
从而有效减弱晶体生长过程中的成核行为 [15-16] 。
为进一步研究乳化剂对防晒剂结晶速率的影
响,选择化妆品中常用的 CC 为油脂,采用超声溶
解条件,根据 2.1 节溶解度测试结果,以 CC 为溶剂,
配制两组 DHHB 质量浓度为 409.10 g/L,Span20、
Span80 乳化剂质量浓度 30 g/L 的 DHHB-CC-乳化剂
溶液,探索乳化剂对防晒剂溶解度及结晶行为的影
响,28 d 后 DHHB 的溶解度变化情况如表 2 所示,
添加乳化剂后 DHHB 的 XRD 谱图如图 7 所示。
表 2 不同体系 DHHB 溶解度随时间的变化(25 ℃)
Table 2 Solubility change of DHHB in different systems with
time at 25 ℃
溶解度/(g/L)
时间/d
CC CC+Span20 CC+Span80
1 409.10 409.10 409.10
7 139.25 234.63 264.18
14 134.32 191.04 194.35
21 115.68 179.36 175.07 图 8 乳化剂存在下 DHHB 在 CC 中结晶过程偏光显微镜
28 83.08 165.21 170.12 照片
R/% 79.69 59.62 58.42 Fig. 8 Polarized light microscope photos of DHHB crystallisation
in CC in the presence of emulsifier
如表 2 所示,28 d 时,乳化剂加入后虽仍会导 对比样品晶体形态发现,3 d 时,未添加乳化剂
致 DHHB 在体系中的溶解度下降,但 R 明显减缓, 的对照组样品有大量细小晶核出现,并出现聚集现
加入 Span20 使 R 由 79.69%降至 59.62%,降低了 象,而加入了乳化剂的两组样品晶核数目明显减少;
20.07%;加入 Span80 后 R 降低了 21.27%。 7 d 时,未加入乳化剂的对照组样品中大量晶体聚集
图 7 为 DHHB 在不同乳化剂中晶体的 XRD 谱图。 生长,而加入了 Span80、Span20 乳化剂的实验组晶
体聚集明显改善。晶体形貌是由各个晶面的相对生
长速率决定,生长速率慢的晶面会暴露出较大的面
积,生长速率快的晶面最终暴露出较小的晶面面积
甚至晶面消失。乳化剂 Span80、Span20 的加入使晶
体由颗粒块状变成长条棒状,说明位于棒状侧面的
晶面比棒状端面的晶面的生长速率慢。Span80、
Span20 的加入影响了各个晶面间的相对生长速率。
结果表明,乳化剂可以降低成核速率,并且有效吸
附在晶体表面阻碍晶体聚集,减弱溶质分子与晶体
表面结合,从而有效降低其结晶速率。
图 7 DHHB 在不同乳化剂中晶体的 XRD 谱图
Fig. 7 XRD patterns of DHHB crystals in different emulsifiers 3 结论
如图 7 所示,在 2θ 在 5°~70°之间时,其衍射峰 本研究主要探究了 DHHB 防晒剂在不同油脂中