专利名称：卡波姆的球磨改性方法
技术领域：
本发明涉及一种化妆品中广泛应用的流变添加剂，该流变添加剂同时也是
一种具备多用途的药用辅料，具体来说是一种卡波姆(carbomer)的球磨改性 方法。
背景技术：
卡波姆是丙烯酸与季戊四醇烯丙基醚或蔗糖烯丙基醚化学交联的聚合物， 目前多在环保的乙酸乙酯、乙酸乙酯/环己烷溶剂体系中进行聚合。卡波姆为 白色疏松的粉末，具有较强的吸湿性，分子结构中含52 68%的羧酸基团。 在1%水分散体的pH2.5 3.0，可用碱性物质中和，形成凝胶。卡波姆在很低 的用量下(常规用量0.25 0.5%)就能产生高效的增稠作用，从而制备出很 宽粘度范围和不同流变性的乳液、膏霜、凝胶和透皮制剂。在化妆品工业中， 卡波姆凝胶用作高效增稠剂和悬浮剂，能有效的稳定o/w液，改善制品的组 织结构和外观，改进其流变性，特别适用于制备透明凝胶类产品。而且由于卡 波姆化学性质稳定安全，无过敏性反应，与其它辅料相容性好，也是一种具有 多种用途的药用辅料，可用作生物粘附材料、控缓释剂的骨架材料、片剂的粘 合剂、软膏等的增稠剂和其它药物制剂的赋形剂等，现收入美、英等国的药典， 我国2000版药典也已经收载。
但是对于要求高品质性能的卡波姆产品来说，目前市售的卡波姆产品的透 明性和浸润速度还需要改进和提高。现在的改性研究多用化学改性，例如加入 长链甲基丙烯酸烷基酯共聚来改善其在水中的分散速度和凝胶透明度；也有研 究在聚合中加入低表面张力的含氟类表面活性剂，改善其在水中分散性。但是， 以上方法具有工艺复杂、成本高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种卡波姆的球磨改性方法，该方法的工艺和设备简单、可操作性强。
本发明的目的通过下述技术方案实现 一种卡波姆的球磨改性方法，包括 下述步骤首先将丙烯酸和季戊四醇烯丙基醚加入有机溶剂中在偶氮二异丁腈 (AIBN)的引发下聚合制备卡波姆树脂；然后将所制得的卡波姆树脂干燥后 在室温下球磨即可得到改性的卡波姆。
所述的卡波姆的球磨改性方法，其特征在于具体包括下述步骤在50 6(TC下，向230mL有机溶剂中加入30 50g的丙烯酸单体，然后加入重量为 丙烯酸单体0.4 1.2%的季戊四醇烯丙基醚，搅拌使其混合均匀，再加入重量 为丙烯酸单体0.4 0.8%的偶氮二异丁腈，于65 8(TC下回流反应6 15小时 后，停止加热；待料液降至室温后，洗涤过滤取沉淀；将沉淀干燥后得到卡波 姆树脂，将干燥的卡波姆树脂在室温下以150 250 r/min球磨5 240分钟， 球固比为100 : 1 600 : 1，即可得到改性的卡波姆。
所述有机溶剂为乙酸乙酯或环己垸中的一种或两种。
由上述方法所制备得到的改性的卡波姆浸润速度快、质感细腻，将所制得 的卡波姆配制成质量浓度为5g/L的卡波姆溶液，用摩尔浓度为4.5mol/L的 NaOH溶液调节pH值为7，在室温下溶胀48小时至平衡的粘度为10000 80000mPa's、透光率为80 94%。
本发明与现有技术相比具有如下突出的优点及有益效果:本发明的卡波姆 球磨改性步骤过程简单，工艺条件易于控制；由于溶剂环保并可回收利用，减 少了成本和污水处理的负担；而且所得产品具有粘度范围宽、浸润速度快、透 明度高、质感细腻等优点。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但发明的实施方式不限于此。
实施例1
在装有温度计和回流冷凝管的反应装置中加入乙酸乙酯与环己垸体积比 为l: l共溶剂230mL，控制体系温度为5(TC，加入30g的丙烯酸单体，然 后加入重量为丙烯酸单体1.0%的季戊四醇烯丙基醚，搅拌30分钟使其混合均 匀，在氮气保护下加入重量为丙烯酸单体0.6%的偶氮二异丁腈引发剂，升温
至80。C，回流反应12h后，停止加热；待料液降至室温后，洗涤过滤；室温 下真空干燥2天，得到白色、轻质的粉末状固体卡波姆树脂。将干燥的卡波姆 粉末在室温下以200r/min球磨30min，球固比为600: 1，得到改性的卡波姆。
卡波姆粘度的测定方法将所制得的卡波姆配制成质量浓度为5 g/L的卡 波姆溶液，用摩尔浓度为4.5 mol/L的NaOH溶液调节pH值为7，在室温下溶 胀48h至平衡，离心脱泡。采用上NDJ—1旋转粘度计测定粘度，选用4#转 子，转速6r/min测试粘度，测得所制得的卡波姆粘度为46000 mPa-s。
卡波姆透光率的测定方法将所制得的卡波姆配制成质量浓度为5 g/L的 卡波姆溶液，用摩尔浓度为4.5 mol/L的NaOH溶液调节pH值为7，在室温下 溶胀48h至平衡，离心脱泡。采用紫外一可见光分光光度仪测定卡波姆的透 光率，以纯水为参比，测定波长425.0 nm处的透光率，测得所制得的卡波姆 透光率为89%。
实施例2
本实施例除下述特征外同实施例1:球磨时间为60min，将所制得的卡波 姆配制成质量浓度为5 g/L的卡波姆溶液，用摩尔浓度为4.5 mol/L的NaOH 溶液调节pH值为7，在室温下溶胀48 h至平衡的粘度为42000 mPa's，透光 率为85%。
实施例3
本实施例除下述特征外同实施例1:球磨时间为120 min，将所制得的卡 波姆配制成质量浓度为5 g/L的卡波姆溶液，用摩尔浓度为4.5 mol/L的NaOH 溶液调节pH值为7，在室温下溶胀48 h至平衡的粘度为35000 mPa's，透光 率为82%。
实施例4
本实施例除下述特征外同实施例1:球磨时间为240 min，将所制得的卡 波姆配制成质量浓度为5 g/L的卡波姆溶液，用摩尔浓度为4.5 mol/L的NaOH 溶液调节pH值为7，在室温下溶胀48 h至平衡的粘度为10000 mPa*s，透光 率为80%。
实施例5
在装有温度计和回流冷凝管的反应装置中加入乙酸乙酯与环己垸体积比 为l: l共溶剂230mL，控制体系温度为55'C，加入50 g的丙烯酸单体，然 后加入重量为丙烯酸单体0.5%的季戊四醇烯丙基醚，搅拌30分钟使其混合均 匀，在氮气保护下加入重量为丙烯酸单体0.4%的偶氮二异丁腈引发剂，升温 至7(TC，回流反应15h后，停止加热；待料液降至室温后，洗涤过滤；室温 下真空干燥2天，得到白色、轻质的粉末状固体卡波姆树脂。将干燥的卡波姆 粉末在室温下以150r/min球磨30min，球固比为400: 1，将所制得的卡波姆 配制成质量浓度为5 g/L的卡波姆溶液，用摩尔浓度为4.5 mol/L的NaOH溶 液调节pH值为7，在室温下溶胀48 h至平衡的粘度为40000 mPa's，透光率 为94%。
实施例6
本实施例除下述特征外同实施列5:球固比为300: 1，将所制得的卡波姆 配制成质量浓度为5 g/L的卡波姆溶液，用摩尔浓度为4.5 mol/L的NaOH溶 液调节pH值为7，在室温下溶胀48 h至平衡的粘度为44000 mPa's，透光率 为88%。
实施例7
本实施例除下述特征外同实施例1:采用环己垸230 mL为溶剂，控制体 系温度为6(TC,将所制得的卡波姆配制成质量浓度为5 g/L的卡波姆溶液，用 摩尔浓度为4.5 mol/L的NaOH溶液调节pH值为7，在室温下溶胀48 h至平 衡的粘度为45000 mPa's，透光率为86。％。
实施例8
本实施例除下述特征外同实施例1:采用乙酸乙酯230 mL为溶剂，控制 体系温度为60°C ，将所制得的卡波姆配制成质量浓度为5 g/L的卡波姆溶液， 用摩尔浓度为4.5 mol/L的NaOH溶液调节pH值为7,在室温下溶胀48 h至 平衡的粘度为45000mPa*s，透光率为83%。
实施例9
在装有温度计和回流冷凝管的反应装置中加入环己烷230 mL，控制体系 温度为60°C，加入40g的丙烯酸单体，然后加入重量为丙烯酸单体1.2%的季 戊四醇烯丙基醚，搅拌30分钟使其混合均匀，在氮气保护下加入重量为丙烯 酸单体0.8%偶氮二异丁腈引发剂，升温至8(TC，回流反应6h后，停止加热； 待料液降至室温后，洗涤过滤；室温下真空干燥2天，得到白色、轻质的粉末 状固体卡波姆树脂。将干燥的卡波姆粉末在室温下以250r/min球磨10 min， 球固比为100: 1，将所制得的卡波姆配制成质量浓度为5 g/L的卡波姆溶液， 用摩尔浓度为4.5 mol/L的NaOH溶液调节pH值为7，在室温下溶胀48 h至 平衡的粘度为80000mPa's，透光率为80%。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种卡波姆的球磨改性方法，其特征在于包括下述步骤首先将丙烯酸和季戊四醇烯丙基醚加入有机溶剂中在偶氮二异丁腈的引发下聚合制备卡波姆树脂；然后将所制得的卡波姆树脂干燥后在室温下球磨即可得到改性的卡波姆。
2、 根据权利要求1所述的卡波姆的球磨改性方法，其特征在于具体包括下 述步骤在50 60℃下，向230mL有机溶剂中加入30 50g的丙烯酸单体，然 后加入重量为丙烯酸单体0.4 1.2%的季戊四醇烯丙基醚，搅拌使其混合均匀， 再加入重量为丙烯酸单体0.4 0.8%的偶氮二异丁腈，于65 80℃下回流反应 6 15小时后，停止加热；待料液降至室温后，洗涤过滤取沉淀；将沉淀干燥后 得到卡波姆树脂，将干燥的卡波姆树脂在室温下以150 250 r/min球磨5 240 分钟，球固比为100 : 1 600 : 1，即可得到改性的卡波姆。
3、 根据权利要求2所述的卡波姆的球磨改性方法，其特征在于所述有机 溶剂为乙酸乙酯或环己烷中的一种或两种。
4、 根据权利要求1 3任意一项所制得的卡波姆，其特征在于将所制得 的卡波姆配制成质量浓度为5g/L的卡波姆溶液，用摩尔浓度为4.5mol/L的NaOH 溶液调节pH值为7，在室温下溶胀48小时至平衡的粘度为10000 80000mPa-s、 透光率为80 94%。
全文摘要
本发明公开了一种卡波姆的球磨改性方法，其特征在于包括下述步骤首先将丙烯酸和季戊四醇烯丙基醚加入有机溶剂中在偶氮二异丁腈的引发下聚合制备卡波姆树脂；然后将所制得的卡波姆树脂干燥后在室温下球磨即可得到改性的卡波姆。该方法过程简单，工艺条件易于控制；由于溶剂环保并可回收利用，减少了成本和污水处理的负担；而且所制得的产品的粘度范围宽、浸润速度快、透明度高、质感细腻。
文档编号C08F220/06GK101205277SQ200710032560
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者刘新星, 杨植文, 真 童, 静 马 申请人:华南理工大学