一種有機(jī)硅表面活性劑及其制備方法和在化妝品中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，特別涉及一種有機(jī)硅表面活性劑及其制備方法和在個(gè) 人護(hù)理品，沐浴露、洗發(fā)水以及保濕霜中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚二甲基硅氧烷具有疏水性、界面活性、熱穩(wěn)定性等諸多特殊性能，而被廣泛的應(yīng) 用于工業(yè)生產(chǎn)，諸如聚氨酯穩(wěn)泡劑、乳化劑、消泡劑、脫模劑等。然而，聚二甲基硅氧烷難溶 于有機(jī)溶劑和水中，因此限制了聚二甲基硅氧烷的應(yīng)用。通過(guò)有機(jī)改性聚二甲基硅氧烷，在 聚硅氧烷鏈端中、或/和兩端、或/和側(cè)端引入油溶性/或和水溶性的有機(jī)基，則可有效的解 決這一問(wèn)題，使得聚二甲基硅氧烷的用途更加廣泛。例如，通過(guò)這些技術(shù)改進(jìn)后的聚醚硅 油，烷基硅油，硅凝膠，氨基硅油在化妝品領(lǐng)域被廣泛的用作乳化劑、潤(rùn)膚劑、護(hù)發(fā)調(diào)理劑 等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種有機(jī) 硅表面活性劑。
[0004] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述有機(jī)硅表面活性劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述有機(jī)硅表面活性劑在化妝品中的應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種有機(jī)硅表面活性劑，該有機(jī)硅表面活性劑具有如式(1)所示的結(jié)構(gòu)：
[0010]其中，R具有如式⑵所示的結(jié)構(gòu)：
[0012] 其中，n = 0~100,優(yōu)選為0~20;
[0013] Q具有如式(3)所示的結(jié)構(gòu)：
[0015 ] R1、R2、R3、R4 或R5為-CH3或-CH2CH2OH; R1、R2和R3不能同時(shí)為-CH3，R4 和R5不能同時(shí)為- CH3; A為 Cl 或 Ac。
[0016]上述有機(jī)硅表面活性劑的制備方法，包括以下操作步驟：
[0017] ⑴有機(jī)硅中間體制備：
[0018] N2氛圍下，向帶有回流和攪拌裝置的四口燒瓶中，加入含氫硅油，升溫至反應(yīng)溫度 T1，加入催化劑，滴加烯丙基環(huán)氧醚，滴加時(shí)間t，溫度上升，待溫度穩(wěn)定后，控制反應(yīng)溫度 T2,保溫反應(yīng);反應(yīng)終點(diǎn)為取樣品用氫氧化鈉溶液處理，不再產(chǎn)生氫氣，終止反應(yīng)，然后開(kāi)啟 真空栗，脫出低沸物，得到有機(jī)硅中間體；
[0019 ] ⑵有機(jī)硅表面活性劑的制備：
[0020] 向帶有回流和攪拌裝置的四口燒瓶中，加入反應(yīng)物B和溶劑，升溫至反應(yīng)溫度T3; 滴加步驟（1)所得有機(jī)硅中間體，滴加時(shí)間t 2,滴加完后保溫反應(yīng)t3;升溫至反應(yīng)溫度Τ4,保 溫反應(yīng)t4;得有機(jī)硅表面活性劑產(chǎn)品。
[0021] 步驟(2)所述反應(yīng)物B為含有羥基的仲胺、亞硫酸氫鈉溶液、羥基叔胺鹽酸鹽或羥 基叔胺醋酸鹽，具有如式(4)所述的結(jié)構(gòu)：
[0023] 其中，R1、R2或R3為H或-CH 3或-CH2CH2OH，并且R1、R2和R 3中至少有兩個(gè)分別含有H和- CH2CH2OH; R6、R7 或 R8 為-CH3 或-CH2CH2OH，并且 R6、R7 或 R8 中至少有一個(gè)含有-CH2CH2OH; A為 Cl 或Ac 〇
[0024]步驟(2)所述反應(yīng)物B優(yōu)選為甲基單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺鹽酸鹽、三乙醇胺 醋酸鹽、二甲基乙醇胺鹽酸鹽或三乙醇胺醋酸鹽。
[0025]步驟(1)所述含氫硅油為七甲基三硅氧烷；
[0026]所述含氫硅油與烯丙基環(huán)氧醚的摩爾比為1.2~0.9:1;
[0027] 所述反應(yīng)溫度1\為20~90°C;
[0028] 所述催化劑為鉑金催化劑，低溫下具有高活性；
[0029] 所述烯丙基環(huán)氧醚具有式(5)所述的結(jié)構(gòu)：
[0031] 其中，η為0~100,優(yōu)選為0~20;
[0032] 所述 ti 為 30 ~120min;
[0033] 所述 T2 為 40 ~120°C;
[0034] 所述保溫反應(yīng)的時(shí)間為60~240min;
[0035] 所述脫出低沸物是采用以下條件:真空度0.08~0.095MPa，溫度為90~120°C，時(shí) 間為30~120min;
[0036] 步驟(2)所述有機(jī)硅中間體與反應(yīng)物B的摩爾比為1.1~0.9:1;
[0037] 所述反應(yīng)溫度T3為30~100°C;
[0038] 所述有機(jī)硅中間體的滴加時(shí)間t2為20~120min;
[0039] 所述保溫反應(yīng)t3為60~240min;
[0040] 所述反應(yīng)溫度T4為40~100°C;
[0041 ] 所述保溫反應(yīng)時(shí)間t4為30~90min;
[0042] 所述溶劑為水。
[0043] 所述反應(yīng)物B為含有羥基的仲胺時(shí)，在步驟（2)所述保溫反應(yīng)t4后還包括以下步 驟:滴加反應(yīng)物C，然后在T 4，保溫反應(yīng)〖5后得到有機(jī)硅表面活性劑產(chǎn)品；
[0044]所述反應(yīng)物C為質(zhì)量百分比70%的氯乙酸鈉溶液；
[0045] 所述反應(yīng)物B與反應(yīng)物C中氯乙酸鈉的摩爾比為1.05~0.95:1;
[0046] 所述 t5 為 60 ~240min。
[0047] 上述的有機(jī)硅表面活性劑在制備個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中的應(yīng)用，所述有機(jī)硅表面活性劑 在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中的質(zhì)量百分比濃度為〇 . 05~10.0 %，優(yōu)選為1.0~5.0 %。冷配、熱配均 可。
[0048] 本發(fā)明的原理:本發(fā)明提供一種合成工藝簡(jiǎn)單、小分子量的有機(jī)硅表面活性劑，應(yīng) 用中發(fā)現(xiàn)該有機(jī)硅表面活性劑具有一定促泡性，同時(shí)其特有的多羥基陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)使其具有 親水性、吸水性、吸附性，短鏈的硅氧烷結(jié)構(gòu)使其具有透氣性的同時(shí)，避免了水份的過(guò)快流 失，體現(xiàn)出了非常優(yōu)異的保濕性能、鋪展性。本專利公開(kāi)的實(shí)施例中至少有一種有機(jī)硅表面 活性劑是優(yōu)良的個(gè)人護(hù)理保濕劑原料、調(diào)理劑，表面助劑等，不僅能夠提供長(zhǎng)效保濕的效 果，還能帶來(lái)低粘度硅油清爽、不油膩的膚感。
[0049] 本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0050] (1)本發(fā)明合成的有機(jī)硅表面活性劑工藝簡(jiǎn)單，易操作。
[0051] (2)本發(fā)明合成的有機(jī)硅表面活性劑在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品具有保濕、調(diào)理的效果，亦可 作為輔助表面活性劑應(yīng)用到復(fù)配表面活性劑產(chǎn)品。
[0052] (3)本發(fā)明合成的有機(jī)硅表面活性劑溫和，能夠帶來(lái)水潤(rùn)及柔軟的膚感。
【具體實(shí)施方式】
[0053] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0054] 本發(fā)明實(shí)施例所使用的原料(含氫聚硅氧烷和烯烴類化合物）均可從市售的產(chǎn)品 中購(gòu)得。
[0055]以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0056] 實(shí)施例中所用的烯丙基環(huán)氧醚具有如下結(jié)構(gòu)：
[0057] 烯丙基環(huán)氧醚的結(jié)構(gòu)為：
[0059] 實(shí)施例1
[0060] N2氛圍下，向帶有回流和攪拌裝置的四口燒瓶中，加入1.2mol七甲基三硅氧烷，升 溫至反應(yīng)溫度40°C，加入催化劑，滴加 1.0 mol稀丙基環(huán)氧醚(n = 0)，滴加時(shí)間60min，溫度會(huì) 明顯上升，溫度穩(wěn)定后，控制至反應(yīng)溫度80°C，保溫反應(yīng)180min。反應(yīng)終點(diǎn)為樣品用氫氧化 鈉溶液處理，不在產(chǎn)生氫氣。開(kāi)啟真空栗，控制真空度〇.〇9MPa，溫度為100°C，持續(xù)抽真空 90min，脫出低沸物，得中間體。
[0061] 實(shí)施例2
[0062] N2氛圍下，向帶有回流和攪拌裝置的四口燒瓶中，加入1.0 mol七甲基三硅氧烷，升 溫至反應(yīng)溫度20°C，加入催化劑，滴加 1.0 mol稀丙基環(huán)氧醚(n = 8)，滴加時(shí)間30min,溫度會(huì) 明顯上升，溫度穩(wěn)定后，控制至反應(yīng)溫度60°C，保溫反應(yīng)240min。反應(yīng)終點(diǎn)為樣品用氫氧化 鈉溶液處理，不在產(chǎn)生氫氣。開(kāi)啟真空栗，控制真空度〇.〇8MPa，溫度為90°C，持續(xù)抽真空 120min，脫出低沸物，得中間體。
[0063] 實(shí)施例3
[0064] N2氛圍下，向帶有回流和攪拌裝置的四口燒瓶中，加入O . 95mo 1七甲基三硅氧烷， 升溫至反應(yīng)溫度80°C，加入催化劑，滴加 I .Omol稀丙基環(huán)氧醚(n = 20)，滴加時(shí)間120min,溫 度會(huì)明顯上升，溫度穩(wěn)定后，控制至反應(yīng)溫度l〇〇°C，保溫反應(yīng)90min。反應(yīng)終點(diǎn)為樣品用氫 氧化鈉溶液處理，不在產(chǎn)生氫氣。開(kāi)啟真空栗，控制真空度〇.〇9MPa，溫度為100°C，持續(xù)抽真 空90min，脫出低沸物，得中間體。
[0065] 實(shí)施例4
[0066] N2氛圍下，向帶有回流和攪拌裝置的四口燒瓶中，加入1.05mol七甲基三硅氧烷， 升溫至反應(yīng)溫度90°C，加入催化劑，滴加 I .Omol稀丙基環(huán)氧醚(n = 4)，滴加時(shí)間40min,溫度 會(huì)明顯上升，溫度穩(wěn)定后，控制至反應(yīng)溫度120,保溫反應(yīng)60min。反應(yīng)終點(diǎn)為樣品用氫氧化 鈉溶液處理，不在產(chǎn)生氫氣。開(kāi)啟真空栗，控制真空度〇. 〇95MPa，溫度為120°C，持續(xù)抽真空 為30min，脫出低沸物，得中間體。
[0067] 實(shí)施例5
[0068] N2氛圍下，向帶有回流和攪拌裝置的四口燒瓶中，加入0.9mol七甲基三硅氧烷，升 溫至反應(yīng)溫度30°C，加入催化劑，滴加 I .Omol稀丙基環(huán)氧醚(η= 12)，滴加時(shí)間90min，溫度 會(huì)明顯上升，溫度穩(wěn)定后，控制至反應(yīng)溫度40°C，保溫反應(yīng)200min。反應(yīng)終點(diǎn)為樣品用氫氧 化鈉溶液處理，不在產(chǎn)生氫氣。開(kāi)啟真空栗，控制真空度O. 〇8MPa，溫度為90°C，持續(xù)抽真空 60min，脫出低沸物，得中間體。
[0069] 實(shí)施例6
[0070]向帶有回流和攪拌裝置的四口燒瓶中，加入1.0 mo 1二甲基乙醇胺鹽酸鹽溶液（質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為30% )，升溫至反應(yīng)溫度50°C;滴加實(shí)施例1所述中間體1.05mol，滴加時(shí)間60min， 滴加完后保溫反應(yīng)60min;升溫至反應(yīng)溫度80°C，保溫反應(yīng)90min;得產(chǎn)品。
[0071] 實(shí)施例7
[0072]向帶有回流和攪拌裝置的四口燒瓶中，加入1.0 mo 1二甲基乙醇胺醋酸鹽溶液（質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為30 % )，升溫至反應(yīng)溫度30°C;滴加實(shí)施例4所述中間體1.0 mol，滴加時(shí)間IOOmin， 滴加完后保溫反應(yīng)90min;升溫至反應(yīng)溫度100°