一種日化用有機(jī)硅凝膠乳液及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于聚硅氧烷彈性體領(lǐng)域，公開了一種具有干爽、絲滑、粉質(zhì)和滋潤(rùn)等各種膚感的日化用有機(jī)硅凝膠乳液及其制備方法和應(yīng)用。該制備方法通過有機(jī)硅氧烷單體在復(fù)合表面活性劑和催化劑作用下，聚合得到線性聚硅氧烷乳液，再利用硅烷偶聯(lián)劑偶聯(lián)得到有機(jī)硅凝膠乳液。本發(fā)明的有機(jī)硅凝膠乳液采用乳液聚合的方法，制備方法步驟少、操作簡(jiǎn)單、成本較低、安全性高，沒有加入錫、鈾、鉑等金屬催化劑，大大提高凝膠的使用安全，所得有機(jī)硅凝膠乳液具有干爽、絲滑、粉質(zhì)和滋潤(rùn)等各種膚感，可以直接添加到護(hù)膚品中調(diào)配使用，適用于各種日化品中。
【專利說明】一種日化用有機(jī)硅凝膠乳液及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚硅氧烷彈性體領(lǐng)域，特別涉及一種具有干爽、絲滑、粉質(zhì)和滋潤(rùn)等各種膚感的日化用有機(jī)硅凝膠乳液及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)硅彈性體是一類重要的有機(jī)硅產(chǎn)品，由于聚硅氧烷分子既含有無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)，又含有有機(jī)基團(tuán)，這種集無(wú)機(jī)物與有機(jī)物的特性于一身的分子特性，使得聚硅氧烷彈性體呈現(xiàn)出優(yōu)異的潤(rùn)滑性、疏水性、良好的柔順性、極佳的透氣性、防潮和優(yōu)異生理惰性等，為改善化妝品性能提供了可能。
[0003]常用的保濕劑甘油、山梨醇或煙酰胺等，在護(hù)膚品和彩妝產(chǎn)品中添加量較多時(shí)，會(huì)產(chǎn)生油膩感和黏感，導(dǎo)致產(chǎn)品不易分布和鋪展到皮膚上。為了改善護(hù)膚品和彩妝產(chǎn)品使用時(shí)的涂展性及爽快感，一般需添加低相對(duì)分子量的聚硅氧烷流體，以賦予化妝品組合物干燥、光滑、均勻的觸感，并且增加視覺光澤。但低相對(duì)分子質(zhì)量的聚硅氧烷流體在賦予組合物所需性質(zhì)的同時(shí)，其易揮發(fā)和低黏度的特性又使其不易保留在制劑中，且容易分離。有機(jī)硅彈性體凝膠以離散的凝膠顆粒均勻分布在硅油介質(zhì)中，作為硅氧烷流體的增稠劑而增加組合物粘度并減少硅油的揮發(fā)，既可保持低相對(duì)分子量聚硅氧烷流體溫和的初始感覺，同時(shí)還能保持護(hù)膚品和彩妝產(chǎn)品的高黏度，提供獨(dú)特的干爽、絲滑等膚感，因而被廣泛用于唇膏、粉底、香波、頭發(fā)調(diào)理劑、頭發(fā)定型劑、沐浴凝膠、保濕劑防曬產(chǎn)品、止汗劑和脫臭劑配方中。[0004]目前常見的化妝品用有機(jī)硅凝膠的交聯(lián)體系一般是由含有S1-H鍵的線性聚硅氧烷和含有不飽鍵的化合物如二烯和二炔等在鉬金屬催化劑的作用下通過硅氫加成反應(yīng)而形成，也有通過先加熱含有烯酸和有機(jī)胺的反應(yīng)混合物以生成有機(jī)酰胺，再使該有機(jī)酰胺與包含至少一個(gè)側(cè)基氫的聚有機(jī)硅氧烷在氯鉬酸的催化下反應(yīng)，制備硅氧烷基聚酰胺彈性體凝膠。但通過上述方法制備的有機(jī)硅彈性體凝膠都不可避免地需要引入重金屬鉬類催化劑，不符合日化產(chǎn)品綠色環(huán)保的要求。同時(shí)，通過硅氫加成反應(yīng)制備硅凝膠的工藝較為復(fù)雜，一般需要兩步或多步操作，無(wú)形中增加了制備成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)引入重金屬催化劑的缺點(diǎn)與工藝復(fù)雜的不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種具有干爽、絲滑、粉質(zhì)和滋潤(rùn)等各種膚感的日化用有機(jī)硅凝膠乳液的制備方法。該制備方法整體操作工藝簡(jiǎn)便、可控性強(qiáng)，且制備過程中不使用鉬金屬催化劑，使凝膠環(huán)保安全。
[0006]本發(fā)明另一目的在于提供上述方法制備得到的具有干爽、絲滑、粉質(zhì)和滋潤(rùn)等各種膚感的有機(jī)硅凝膠乳液。
[0007]本發(fā)明再一目的在于提供上述有機(jī)硅凝膠乳液在唇膏、粉底、香波、頭發(fā)調(diào)理劑、頭發(fā)定型劑、沐浴凝膠、保濕劑防曬產(chǎn)品、止汗劑和脫臭劑中的應(yīng)用。[0008]本發(fā)明的目的通過下述方案實(shí)現(xiàn):
[0009]一種具有干爽、絲滑、粉質(zhì)和滋潤(rùn)等各種膚感的有機(jī)硅凝膠乳液的制備方法，通過有機(jī)硅氧烷單體在復(fù)合表面活性劑和催化劑作用下，聚合得到線性聚硅氧烷乳液，再利用硅烷偶聯(lián)劑偶聯(lián)得到有機(jī)硅凝膠乳液。
[0010]具體包括如下步驟:
[0011](I)將復(fù)合表面活性劑和催化劑溶于水中，加入有機(jī)硅氧烷單體，剪切乳化，高壓均質(zhì)，恒溫反應(yīng)，得到線性聚硅氧烷乳液；
[0012](2)將步驟(1)的線性聚硅氧烷乳液降溫后，加入硅烷偶聯(lián)劑，恒溫反應(yīng)，即得到有機(jī)硅凝膠乳液。
[0013]所用復(fù)合表面活性劑、催化劑、有機(jī)硅氧烷單體和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為(2~4): (0.5 ~1.5):30: (0.5 ~2.5)。
[0014]所述的復(fù)合表面活性劑為陽(yáng)離子表面活性劑與非離子表面活性劑的復(fù)配。
[0015]所述的復(fù)合表面活性劑中陽(yáng)離子表面活性劑與非離子表面活性劑的質(zhì)量比為(I~3):1。優(yōu)選的，所述的陽(yáng)離子表面活性劑包括烷基三甲基季銨鹽、二烷基二甲基季銨鹽、芐基烷基二甲基季銨鹽、單烷基季銨鹽、烷基聚氧乙烯基甲基季銨鹽、N-烷基二乙醇胺鹽、聚乙烯多胺鹽、吡啶鹽、咪唑啉和嗎啉中的至少一種，其中烷基為C12~C18的長(zhǎng)鏈烷基。
[0016]優(yōu)選的，所述的非離子表面活性劑包括異構(gòu)醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、三甲基壬醇聚氧乙烯醚、甘油單酸硬脂酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸醋、聚甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯硬化蓖麻油脂肪酸酯、`壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、失水山梨醇單硬脂酸酯、失水山梨醇單油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇單硬脂酸聚氧乙烯醚酯、失水山梨醇單油酸聚氧乙烯醚酯、失水山梨醇三硬脂酸聚氧乙烯醚酯、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚以及適應(yīng)于水包油體系的有機(jī)硅表面活性劑中的至少一種。
[0017]優(yōu)選的，所述的硅烷偶聯(lián)劑為脫醇型硅烷偶聯(lián)劑，包括正硅酸乙酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y _(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、Υ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y _疏丙基二乙氧基硅烷、N- ( β _氛乙基)-Y _氛丙基甲基二甲氧基硅烷和Y _氛乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
[0018]更優(yōu)選的，所述的陽(yáng)離子表面活性劑為十八烷基三甲基氯化銨和十六烷基三甲基氯化銨中的至少一種；非離子表面活性劑為異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚和XIAMETER? OFX-O193硅油中的至少一種；硅烷偶聯(lián)劑為正硅酸乙酯和Y-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
[0019]所述的有機(jī)硅氧烷單體為有機(jī)環(huán)硅氧烷中的一種。
[0020]所述的有機(jī)環(huán)硅氧烷具有如下通式(I )所示的結(jié)構(gòu):
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種日化用有機(jī)硅凝膠乳液的制備方法，其特征在于通過有機(jī)硅氧烷單體在復(fù)合表面活性劑和催化劑作用下，聚合得到線性聚硅氧烷乳液，再利用硅烷偶聯(lián)劑偶聯(lián)得到有機(jī)硅凝膠乳液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日化用有機(jī)硅凝膠乳液的制備方法，其特征在于具體包括如下步驟: (1)將復(fù)合表面活性劑和催化劑溶于水中，加入有機(jī)硅氧烷單體，剪切乳化，高壓均質(zhì)，恒溫反應(yīng)，得到線性聚硅氧烷乳液； (2)將步驟(1)的線性聚硅氧烷乳液降溫后，加入硅烷偶聯(lián)劑，恒溫反應(yīng)，即得到有機(jī)硅凝膠乳液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日化用有機(jī)硅凝膠乳液的制備方法，其特征在于:所用復(fù)合表面活性劑、催化劑、有機(jī)硅氧烷單體和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為(2~4): (0.5~1.5):30:(0.5 ~2.5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日化用有機(jī)硅凝膠乳液的制備方法，其特征在于:所述的復(fù)`合表面活性劑為陽(yáng)離子表面活性劑與非離子表面活性劑的復(fù)配；所述的有機(jī)硅氧烷單體為有機(jī)環(huán)硅氧烷中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的日化用有機(jī)硅凝膠乳液的制備方法，其特征在于:所述的復(fù)合表面活性劑中陽(yáng)離子表面活性劑與非離子表面活性劑的質(zhì)量比為(I~3):1 ; 所述的陽(yáng)離子表面活性劑為烷基三甲基季銨鹽、二烷基二甲基季銨鹽、芐基烷基二甲基季銨鹽、單烷基季銨鹽、烷基聚氧乙烯基甲基季銨鹽、N-烷基二乙醇胺鹽、聚乙烯多胺鹽、吡啶鹽、咪唑啉和嗎啉中的至少一種，其中烷基為C12~C18的長(zhǎng)鏈烷基；所述的非離子表面活性劑為異構(gòu)醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、三甲基壬醇聚氧乙烯醚、甘油單酸硬脂酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酸酯、`脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸醋、聚甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯硬化蓖麻油脂肪酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、失水山梨醇單硬脂酸酯、失水山梨醇單油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇單硬脂酸聚氧乙烯醚酯、失水山梨醇單油酸聚氧乙烯醚酯、失水山梨醇三硬脂酸聚氧乙烯醚酯、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚以及適應(yīng)于水包油體系的有機(jī)硅表面活性劑中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的日化用有機(jī)硅凝膠乳液的制備方法，其特征在于:所述的有機(jī)環(huán)硅氧烷具有如下通式(I )所示的結(jié)構(gòu):
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日化用有機(jī)硅凝膠乳液的制備方法，其特征在于:所述的有機(jī)硅氧烷單體指六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷、四甲基四氫環(huán)四硅氧烷、四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷、1，3，5，7-四甲基四(3，3，3-三氟丙基)環(huán)四硅氧烷、1，3，5，7-四甲基(3-氰丙基)環(huán)四硅氧烷、十二甲基環(huán)六硅氧燒、I, 2, 3, 4-四甲基-1，2, 3, 4-四乙烯基環(huán)四硅氧烷或1，2, 3, 4-四甲基-1，2, 3，4-四苯基環(huán)四硅氧烷；所述的硅烷偶聯(lián)劑為正娃酸乙酯、Y-氨丙基二乙氧基硅烷、Y - (2, 3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、Υ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-巰丙基三乙氧基硅烷、N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷和Y -氨乙基氨丙基二甲氧基硅烷中的至少一種；所述催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鈣、氫氧化銨及其水溶液中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的日化用有機(jī)硅凝膠乳液的制備方法，其特征在于:所述剪切乳化指在剪切速率800~1000轉(zhuǎn)/分鐘下剪切攪拌10分鐘；所述的高壓均質(zhì)指在20~40MPa下均質(zhì)；步驟(1)所述的恒溫反應(yīng)指在60~70°C下反應(yīng)5~7h ;步驟(2)所述的恒溫反應(yīng)指在50~60°C下反應(yīng)2~4h。
9.一種日化用有機(jī)硅凝膠乳液，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的日化用有機(jī)硅凝膠乳液的制備方法得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述·的日化用有機(jī)硅凝膠乳液在日用化學(xué)品中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08G77/38GK103848991SQ201410061015
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】沈敏敏, 翟俊菱, 孫淳寧, 王俊鳳 申請(qǐng)人:中科院廣州化學(xué)有限公司