一种有机硅弹性体乳液及其制备方法与流程

文档序号:12640281阅读:554来源:国知局
本发明涉及高分子材料领域,更具体的说涉及一种有机硅弹性体乳液及其制备方法。技术背景在日化行业中,有机硅弹性体又称为有机硅弹性体凝胶。有机硅弹性体一般由大分子量交联型有机硅胶粉末分散溶胀到低粘度油脂中制得。常用的油脂有环戊硅氧烷、低粘度二甲基硅油、环己烷、异构十二烷等。有机硅弹性体具有优异的耐高低温、耐候、耐臭氧、耐多种化学品、高透气性和生理惰性等优点。除以上诸多优点外,网状交联的有机硅弹性体还具有高回弹性,施加外力时,弹性体微观结构会发生变化,当撤除外力时弹性体又恢复到原始状态。多次重复压迫-恢复过程,有机硅弹性体仍具有极高的回弹性能。当有机硅弹性体凝胶涂抹到皮肤上,涂抹时微观结构的变化让人感觉柔软舒适,就像触摸婴儿皮肤一样。因此有机硅弹性体凝胶得到化妆品制造者的青睐。因为与众不同的触感,用有机硅弹性体制作的化妆品深受消费者喜爱,通常定位为高端化妆品。有机硅胶粉末亲油性强,用于溶胀的油脂都具有很好的疏水效果。因此,有机硅弹性体凝胶只能加入到纯油体系或者添加到乳化体系的油相中。纯水性体系和油相比例较小的乳化体系因为不能添加足量的有机硅弹性体凝胶而得不到有机硅弹性体柔润爽滑的肤感。因此,制造出一种容易添加到水性体系,同时能够提供弹性体凝胶的柔润弹性肤感的化妆品原料非常必要。技术实现要素:基于上述原因,申请人得到一种新的有机硅弹性体乳液,该有机硅弹性体乳液更容易添加到纯水性体系或水相比例较大的乳化产品中;另一目的在于提供其制备方法,便于工业化生产。本发明通过下述技术方案实现的。一种有机硅弹性体乳液,是由乳液A和乳液B制备而成,其中乳液A由双乙烯基封端硅油制备而成,乳液B由两端含氢以及侧链含氢的硅油制备而成。其制备方法为:(1)乳液A的制备:基础聚合物的制备方法如下:乙烯基双封头剂(四甲基二乙烯基二硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷)和D4在硫酸的催化下,室温平衡5小时,静置分层,除去酸液,用Na2CO3中和余酸后过滤,得到基础聚合物-双乙烯基封端硅油;n为聚合度,n=120,基础聚合物的分子量为9066;乳化剂:Silok-2205;催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将基础聚合物和催化剂混合均匀记为I;将乳化剂加入到水中混合均匀记为II;在500r/min搅拌速度下将I加入到II中,均质,得到乳液A;(2)乳液B的制备:交联剂:端含氢硅油和D4、含氢D4在硫酸催化作用下室温平衡5小时,静置分层,除去酸液,用Na2CO3中和余酸后过滤,得到交联剂-两端含氢以及侧链含氢的硅油;其中a=10,b=31;交联剂的分子量为3012;乳化剂:Silok-2205;水相:选用纯净水;制备方法:将乳化剂加入到水中混合均匀,在500r/min搅拌速度加入交联剂,均质,得到乳液B;(3)有机硅弹性体乳液制备:将乳液A与乳液B混合均匀,维持搅拌速度为60r/min,加热到80℃进行聚合反应。反应结束后加入抑制剂四甲基四乙烯基环四硅氧烷,降温得到目标产物-有机硅弹性体乳液。或其制备方法为:(1)乳液A的制备:基础聚合物制备:乙烯基双封头剂(四甲基二乙烯基二硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷)、D4和七甲基乙烯基D4在硫酸的催化下,室温平衡5小时,静置分层,除去酸液,用Na2CO3中和余酸后过滤,得到基础聚合物-双乙烯基封端侧链含有1个乙烯基的硅油;m、n为聚合度,m=8,n=160,基础聚合物的分子量为12714;乳化剂:Silok-2205;催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将基础聚合物和催化剂混合均匀记为I;将乳化剂加入到水中混合均匀记为II;在500r/min搅拌速度下将I加入到II中,适当均质,得到乳液A;(2)乳液B的制备:交联剂:其中a=20,b=62;交联剂的分子量为5922;乳化剂:Silok-2205;水相:选用纯净水;制备方法:将乳化剂加入到水中混合均匀,室温,在500r/min搅拌速度下加入交联剂,均质,得到乳液B。(3)弹性体乳液制备:将乳液A与乳液B混合均匀,维持搅拌速度为50r/min,加热到75℃进行聚合反应。反应结束后加入抑制剂四甲基四乙烯基环四硅氧烷,降温得到目标产物—有机硅弹性体乳液。或者其制备方法为:(1)乳液A的制备:基础聚合物制备:乙烯基双封头剂(四甲基二乙烯基二硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷)、七甲基苯基D4和D4在硫酸的催化下,室温平衡5小时,静置分层,除去酸液,用Na2CO3中和余酸后过滤,得到基础聚合物-双乙烯基封端侧链含有苯基的硅油;m,n为聚合度,m=10,n=120,基础聚合物的分子量为10411;乳化剂:Silok-2205;催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将基础聚合物和催化剂混合均匀记为I;将乳化剂加入到水中混合均匀记为II;在500r/min搅拌速度下将I加入到II中,均质,得到乳液A;(2)乳液B的制备:交联剂:其中a=15,b=47;交联剂的分子量为4512;乳化剂:Silok-2205;催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将乳化剂加入到水中混合均匀,在500r/min搅拌速度下加入交联剂,均质,得到乳液B。(3)弹性体乳液制备:将乳液A与乳液B混合均匀,维持搅拌速度为65r/min,加热到85℃进行聚合反应;反应结束后加入抑制剂四甲基四乙烯基环四硅氧烷,降温得到目标产物—有机硅弹性体乳液。或其制备方法为:(1)乳液A的制备:基础聚合物制备:p,m,n为聚合度,p=120,m=50,n=20,基础聚合物的分子量为17576;乳化剂:Silok-2205;催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将基础聚合物和催化剂混合均匀记为I;将乳化剂加入到水中混合均匀记为II;在500r/min搅拌速度下将I加入到II中,均质,得到乳液A;(2)乳液B的制备:交联剂:其中a=15,b=47;交联剂的分子量为4512;乳化剂:Silok-2205(市售);催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将乳化剂加入到水中混合均匀,在500r/min搅拌速度下加入交联剂,均质,得到乳液B;(3)弹性体乳液制备:将乳液A与乳液B混合均匀,维持搅拌速度为65r/min,加热到70℃进行聚合反应;反应结束后加入抑制剂四甲基四乙烯基环四硅氧烷,降温得到目标产物—有机硅弹性体乳液。本发明提供一种有机硅弹性体乳液,所述的有机硅弹性体乳液由乳液A和乳液B在一定温度下聚合而成。乳液A:内相为分子结构中含有2个或两个以上乙烯基的聚硅氧烷(单端、双端或侧链上带有乙烯基的聚硅氧烷),催化剂。外相为水或水与醇、糖类、纤维素、改性淀粉、聚醚、水溶性色素等水溶性物质中的一种或几种形成的水溶液。催化剂可以为过氧化物、偶氮化合物、第八族过渡金属(Pt、Pd、Rh、Ru、Ni、Co等)及其化合物或配位物。优选铂类催化剂,优选四氢呋喃改性铂配位化合物、醇改性铂配位化合物、甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物。再次优选甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物化合物。水使用纯净水,其他水溶性物质严格控制其中N、P、S等的有机化合物含量,严格控制Sn、Pb、Hg、Bi、As等的重金属离子化合物含量,避免催化剂中毒。乳液B:内相为分子结构中含有2个或两个以上Si-H键的聚硅氧烷(单端、双端或侧链上带有Si-H键的聚硅氧烷)。外相为水或水与醇、糖类、纤维素、改性淀粉、聚醚、水溶性色素等水溶性物质中的一种或几种形成的水溶液。对水或水溶液的要求同乳液A。乳化剂:制作乳液A和乳液B所需的乳化剂可以分别是脂肪酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基磺酸钠、拉开粉、松香皂、烷基聚醚、聚醚改性有机硅、烷基聚醚共改性有机硅等中的一种或几种。为更好地发挥有机硅滑爽不粘腻的优点,优选聚醚改性有机硅和烷基聚醚共改性有机硅乳化剂。本专利使用的乳化剂为Silok-2205(烷基聚醚共改性有机硅乳化剂)。将乳液A和乳液B按照预设比例置于搅拌釜中,混合均匀,维持搅拌速度为30-100r/min,升温进行乳液聚合反应,反应结束后加入抑制剂,降温得到目标产物-有机硅弹性体乳液(该反应可在室温下进行,为加快反应速度,可以对乳液进行加温处理,以提高生产效率)。所得有机硅弹性体乳液可以单独稀释后制作成保湿喷雾,也可以和其他水溶性物质混合使用制作成纯水性体系的护肤品,亦可加入到出水霜等水相比例较大的乳化型膏霜中改善肤感、增强滋润保湿效果、提高产品的附加值。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。实施例1(4)乳液A的制备:基础聚合物的制备方法如下:乙烯基双封头剂(四甲基二乙烯基二硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷)和D4在硫酸的催化下,室温平衡5小时,静置分层,除去酸液,用Na2CO3中和余酸后过滤,得到基础聚合物-双乙烯基封端硅油。n为聚合度,n=120,基础聚合物的分子量为9066;乳化剂:Silok-2205(市售);催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将基础聚合物300g和催化剂0.04mg混合均匀记为I;将乳化剂40g加入到1000mL水中混合均匀记为II;在500r/min搅拌速度下将I加入到II中,均质,得到乳液A;(5)乳液B的制备:交联剂:端含氢硅油和D4、含氢D4在硫酸催化作用下室温平衡5小时,静置分层,除去酸液,用Na2CO3中和余酸后过滤,得到交联剂-两端含氢以及侧链含氢的硅油。其中a=10,b=31;交联剂的分子量为3012;乳化剂:Silok-2205(市售);水相:选用纯净水;制备方法:将乳化剂40g加入到1000mL水中混合均匀,在500r/min搅拌速度加入交联剂300g,均质,得到乳液B;(6)有机硅弹性体乳液制备:将乳液A540g与乳液B30g混合均匀,维持搅拌速度为60r/min,加热到80℃进行聚合反应。反应结束后加入抑制剂四甲基四乙烯基环四硅氧烷6.2g,降温得到目标产物-有机硅弹性体乳液。实施例2(4)乳液A的制备:基础聚合物制备:乙烯基双封头剂(四甲基二乙烯基二硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷)、D4和七甲基乙烯基D4在硫酸的催化下,室温平衡5小时,静置分层,除去酸液,用Na2CO3中和余酸后过滤,得到基础聚合物-双乙烯基封端侧链含有1个乙烯基的硅油。m、n为聚合度,m=8,n=160,基础聚合物的分子量为12714;乳化剂:Silok-2205(市售);催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将基础聚合物250g和催化剂0.08mg混合均匀记为I;将乳化剂45g加入到1000ml水中混合均匀记为II;在500r/min搅拌速度下将I加入到II中,适当均质,得到乳液A。(5)乳液B的制备:交联剂:交联剂的制法同实施例1,其中a=20,b=62;交联剂的分子量为5922;乳化剂:Silok-2205(市售);水相:选用纯净水;制备方法:将乳化剂45g加入到1000ml水中混合均匀,室温,在500r/min搅拌速度下加入交联剂300g,均质,得到乳液B。(6)弹性体乳液制备:将乳液A470g与乳液B100g混合均匀,维持搅拌速度为50r/min,加热到75℃进行聚合反应。反应结束后加入抑制剂四甲基四乙烯基环四硅氧烷12g,降温得到目标产物—有机硅弹性体乳液。实施例3(4)乳液A的制备:基础聚合物制备:乙烯基双封头剂(四甲基二乙烯基二硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷)、七甲基苯基D4和D4在硫酸的催化下,室温平衡5小时,静置分层,除去酸液,用Na2CO3中和余酸后过滤,得到基础聚合物-双乙烯基封端侧链含有苯基的硅油。m,n为聚合度,m=10,n=120,基础聚合物的分子量为10411;乳化剂:Silok-2205(市售);催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将基础聚合物300g和催化剂0.07mg混合均匀记为I;将乳化剂40g加入到1000ml水中混合均匀记为II;在500r/min搅拌速度下将I加入到II中,均质,得到乳液A;(5)乳液B的制备:交联剂:交联剂的制法同实施例1,其中a=15,b=47;交联剂的分子量为4512;乳化剂:Silok-2205(市售);催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将乳化剂50g加入到1000g水中混合均匀,在500r/min搅拌速度下加入交联剂248g,均质,得到乳液B。(6)弹性体乳液制备:将乳液A380g与乳液B20g混合均匀,维持搅拌速度为65r/min,加热到85℃进行聚合反应;反应结束后加入抑制剂四甲基四乙烯基环四硅氧烷9.0g,降温得到目标产物—有机硅弹性体乳液。实施例4(2)乳液A的制备:基础聚合物制备:p,m,n为聚合度,p=120,m=50,n=20,基础聚合物的分子量为17576;乳化剂:Silok-2205(市售);催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将基础聚合物320g和催化剂0.012mg混合均匀记为I;将乳化剂44g加入到1000ml水中混合均匀记为II;在500r/min搅拌速度下将I加入到II中,均质,得到乳液A;(2)乳液B的制备:交联剂:交联剂的制法同实施例1,其中a=15,b=47;交联剂的分子量为4512;乳化剂:Silok-2205(市售);催化剂:甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物;水相:选用纯净水;制备方法:将乳化剂50g加入到1000g水中混合均匀,在500r/min搅拌速度下加入交联剂248g,均质,得到乳液B;(3)弹性体乳液制备:将乳液A300g与乳液B100g混合均匀,维持搅拌速度为65r/min,加热到70℃进行聚合反应;反应结束后加入抑制剂四甲基四乙烯基环四硅氧烷18g,降温得到目标产物—有机硅弹性体乳液。试验例1乳液稳定性测试表1将实施例1-4所得的各有机硅弹性体乳液物理指标和稳定性测试试验例2:在粉底液中应用按表2所述的配方制备粉底霜,并且比较它们与含有聚二甲基硅氧烷交联聚合物的对照配方的感官性差异。表2粉底液配方工艺:分别将A相和B相混合均匀,并加热到70-75℃,在600r/min搅拌速度下将B缓慢加入到A中,加入完毕后用均质机适当均质,形成外观光滑细腻的膏体。降低温度到室温加入适量防腐剂即得到粉底液成品,编号分别为粉底液-对照、粉底液-1、粉底液-2、粉底液-3、粉底液-4。上述粉底液配方中的色浆预混物如下表3所述:表3色浆配方组分重量%十甲基环五硅氧烷50.0硅处理二氧化钛31.5硅处理氧化铁红2.0硅处理氧化铁黄6.0硅处理氧化铁黑0.5硅处理云母粉10.0将表3所示各种粉末材料混合均匀,加入十甲基环五硅氧烷,充分润湿后在三辊研磨机研磨,当色浆中粉末细度达到20μm以下时,备用。色浆细度用刮板细度计检测。采用多个成对的比较来进行感官评估,选取24位专业化妆师分别对5个粉底液进行评估,评价指标有丝滑感、丝滑感的持久性、保湿性。设置满分为10分,完全没有效果为0分,经分析,在95%置信区间内,5个粉底液没有明显差异(对照组为8.45±0.05分,而本发明的为8.40±0.05分),说明有机硅弹性体乳液加入到乳化体系的水相中和在油相中添加有机硅弹性体凝胶具有同等效果。试验例3在沐浴凝胶配方中的应用将实施例1~4的有机硅弹性体乳液加入到沐浴凝胶配方中,并与不含任何有机硅物质的对照沐浴凝胶比较感官性能。凝胶配方如表4所示。表4沐浴凝胶配方方法:将A相中的成分混合在一起,然后将除有机硅弹性体乳液外的所有B相的成分加入到A相中。随后缓慢加入本发明所得的有机硅弹性体乳液,混合均匀,用KOH溶液和柠檬酸溶液调节pH值到5-6.5,得到沐浴凝胶。通过对沐浴凝胶泡沫和洗后感觉进行评价,评价选取24名专业测试人事,设置满分为10分。结果如表5所示。表5沐浴凝胶性能测试评价结果将沐浴露配置成5%水溶液,经过震荡机震荡,观察泡沫丰富度;观察泡沫消失速度,确定泡沫的质量。用相同浓度沐浴露清洗手臂耳后等敏感部位,用相同水量冲水3次,评估漂洗容易性、洗后舒适性、皮肤光滑度、皮肤柔软性、粘腻感。通过对测试数据分析可以看出,有机硅弹性体乳液的加入对沐浴凝胶的泡沫丰富度和泡沫质量没有负面影响,而加入有机硅弹性体乳液之后,沐浴凝胶更容易漂洗,洗后舒适度、皮肤光滑度、皮肤柔软性都有明显的提高。同时,加入有机硅弹性体乳液之后,粘腻感明显降低。综合以上可以得出,沐浴凝胶中加入有机硅弹性体乳液明显提高了沐浴凝胶的质量,会带给使用者更好的体验。当前第1页1 2 3 
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1