一种日化用有机硅凝胶乳液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于聚硅氧烷弹性体领域，公开了一种具有干爽、丝滑、粉质和滋润等各种肤感的日化用有机硅凝胶乳液及其制备方法和应用。该制备方法通过有机硅氧烷单体在复合表面活性剂和催化剂作用下，聚合得到线性聚硅氧烷乳液，再利用硅烷偶联剂偶联得到有机硅凝胶乳液。本发明专利技术的有机硅凝胶乳液采用乳液聚合的方法，制备方法步骤少、操作简单、成本较低、安全性高，没有加入锡、铀、铂等金属催化剂，大大提高凝胶的使用安全，所得有机硅凝胶乳液具有干爽、丝滑、粉质和滋润等各种肤感，可以直接添加到护肤品中调配使用，适用于各种日化品中。

【技术实现步骤摘要】
一种日化用有机硅凝胶乳液及其制备方法和应用
本专利技术属于聚硅氧烷弹性体领域，特别涉及一种具有干爽、丝滑、粉质和滋润等各种肤感的日化用有机硅凝胶乳液及其制备方法和应用。
技术介绍
有机硅弹性体是一类重要的有机硅产品，由于聚硅氧烷分子既含有无机结构，又含有有机基团，这种集无机物与有机物的特性于一身的分子特性，使得聚硅氧烷弹性体呈现出优异的润滑性、疏水性、良好的柔顺性、极佳的透气性、防潮和优异生理惰性等，为改善化妆品性能提供了可能。常用的保湿剂甘油、山梨醇或烟酰胺等，在护肤品和彩妆产品中添加量较多时，会产生油腻感和黏感，导致产品不易分布和铺展到皮肤上。为了改善护肤品和彩妆产品使用时的涂展性及爽快感，一般需添加低相对分子量的聚硅氧烷流体，以赋予化妆品组合物干燥、光滑、均匀的触感，并且增加视觉光泽。但低相对分子质量的聚硅氧烷流体在赋予组合物所需性质的同时，其易挥发和低黏度的特性又使其不易保留在制剂中，且容易分离。有机硅弹性体凝胶以离散的凝胶颗粒均匀分布在硅油介质中，作为硅氧烷流体的增稠剂而增加组合物粘度并减少硅油的挥发，既可保持低相对分子量聚硅氧烷流体温和的初始感觉，同时还能保持护肤品和彩妆产品的高黏度，提供独特的干爽、丝滑等肤感，因而被广泛用于唇膏、粉底、香波、头发调理剂、头发定型剂、沐浴凝胶、保湿剂防晒产品、止汗剂和脱臭剂配方中。目前常见的化妆品用有机硅凝胶的交联体系一般是由含有Si-H键的线性聚硅氧烷和含有不饱键的化合物如二烯和二炔等在铂金属催化剂的作用下通过硅氢加成反应而形成，也有通过先加热含有烯酸和有机胺的反应混合物以生成有机酰胺，再使该有机酰胺与包含至少一个侧基氢的聚有机硅氧烷在氯铂酸的催化下反应，制备硅氧烷基聚酰胺弹性体凝胶。但通过上述方法制备的有机硅弹性体凝胶都不可避免地需要引入重金属铂类催化剂，不符合日化产品绿色环保的要求。同时，通过硅氢加成反应制备硅凝胶的工艺较为复杂，一般需要两步或多步操作，无形中增加了制备成本。
技术实现思路
为了克服上述现有技术引入重金属催化剂的缺点与工艺复杂的不足，本专利技术的首要目的在于提供一种具有干爽、丝滑、粉质和滋润等各种肤感的日化用有机硅凝胶乳液的制备方法。该制备方法整体操作工艺简便、可控性强，且制备过程中不使用铂金属催化剂，使凝胶环保安全。本专利技术另一目的在于提供上述方法制备得到的具有干爽、丝滑、粉质和滋润等各种肤感的有机硅凝胶乳液。本专利技术再一目的在于提供上述有机硅凝胶乳液在唇膏、粉底、香波、头发调理剂、头发定型剂、沐浴凝胶、保湿剂防晒产品、止汗剂和脱臭剂中的应用。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种具有干爽、丝滑、粉质和滋润等各种肤感的有机硅凝胶乳液的制备方法，通过有机硅氧烷单体在复合表面活性剂和催化剂作用下，聚合得到线性聚硅氧烷乳液，再利用硅烷偶联剂偶联得到有机硅凝胶乳液。具体包括如下步骤：（1）将复合表面活性剂和催化剂溶于水中，加入有机硅氧烷单体，剪切乳化，高压均质，恒温反应，得到线性聚硅氧烷乳液；（2）将步骤（1）的线性聚硅氧烷乳液降温后，加入硅烷偶联剂，恒温反应，即得到有机硅凝胶乳液。所用复合表面活性剂、催化剂、有机硅氧烷单体和硅烷偶联剂的质量比为（2～4）:（0.5～1.5）:30:（0.5～2.5）。所述的复合表面活性剂为阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的复配。所述的复合表面活性剂中阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为（1～3）:1。优选的，所述的阳离子表面活性剂包括烷基三甲基季铵盐、二烷基二甲基季铵盐、苄基烷基二甲基季铵盐、单烷基季铵盐、烷基聚氧乙烯基甲基季铵盐、N-烷基二乙醇胺盐、聚乙烯多胺盐、吡啶盐、咪唑啉和吗啉中的至少一种，其中烷基为C12～C18的长链烷基。优选的，所述的非离子表面活性剂包括异构醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、三甲基壬醇聚氧乙烯醚、甘油单酸硬脂酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酸酯、脱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、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇单硬脂酸聚氧乙烯醚酯、失水山梨醇单油酸聚氧乙烯醚酯、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适应于水包油体系的有机硅表面活性剂中的至少一种。优选的，所述的硅烷偶联剂为脱醇型硅烷偶联剂，包括正硅酸乙酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。更优选的，所述的阳离子表面活性剂为十八烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种；非离子表面活性剂为异构十三醇聚氧乙烯醚和硅油中的至少一种；硅烷偶联剂为正硅酸乙酯和γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。所述的有机硅氧烷单体为有机环硅氧烷中的一种。所述的有机环硅氧烷具有如下通式（Ⅰ）所示的结构：其中，n为3～10的自然数；R1、R2相同或不同，分别为氢、C1～C16的烷基、烯基、环烷基、芳基或烷芳基。优选的，所述的烷基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基、异辛基、正壬基、正癸基或正十二烷基；所述烯基包括乙烯基或烯丙基；所述环烷基包括环戊基、环己基、环庚基或甲基环己基；所述芳基包括苯基或萘基；所述烷芳基包括邻-甲苯基、间-甲苯基、对-甲苯基、二甲苯基或乙苯基。上述所述的R1、R2更优选为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基或乙烯基。优选的，所述的有机硅氧烷单体指六甲基环三硅氧烷（D3）、八甲基环四硅氧烷（D4）、十甲基环五硅氧烷（D5）、四甲基四乙烯基环四硅氧烷（D4Vi）、四甲基四氢环四硅氧烷（D4H）、四甲基四苯基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基四（3,3,3-三氟丙基）环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基（3-氰丙基）环四硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-四乙烯基环四硅氧烷或1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-四苯基环四硅氧烷。更优选的，所述的有机硅氧烷单体为八甲基环四硅氧烷。所述催化剂为碱性催化剂，包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化铵及其水溶液中的至少一种。所述催化剂的用量以溶质的质量为准。优选地，所用水的量可根据最终得到的乳液所需浓度进行调整确定。更优选地，为了使制备得到的有机硅凝胶乳液粘度适中，所用水的量与有机硅氧烷单体的质量比为64:30～67:30。优选地，步骤（1）所述剪切乳化指在剪切速率800～1000转/分钟下剪切搅拌10分钟。优选地，步骤（1）所述的高压均质指在20～40MPa下均质。优选地，步骤（1）所述的恒温反应指在60～70℃下反应5～7h。优选地，步骤（2）所述的恒温反应指在50～60℃下反应2～4h。优选地，步骤（2）所述的降温指降温至55～60℃。本专利技术采用复合表面活性剂作为乳化剂，开环聚合制备得到线性聚硅氧烷乳液，再以硅烷偶联剂为固化剂通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种日化用有机硅凝胶乳液的制备方法，其特征在于通过有机硅氧烷单体在复合表面活性剂和催化剂作用下，聚合得到线性聚硅氧烷乳液，再利用硅烷偶联剂偶联得到有机硅凝胶乳液。

【技术特征摘要】
1.一种日化用有机硅凝胶乳液的制备方法，其特征在于：通过有机硅氧烷单体在复合表面活性剂和催化剂作用下，聚合得到线性聚硅氧烷乳液，再利用硅烷偶联剂偶联得到有机硅凝胶乳液；具体包括如下步骤：(1)将复合表面活性剂和催化剂溶于水中，加入有机硅氧烷单体，剪切乳化，高压均质，恒温反应，得到线性聚硅氧烷乳液；(2)将步骤(1)的线性聚硅氧烷乳液降温后，加入硅烷偶联剂，恒温反应，即得到有机硅凝胶乳液；所述剪切乳化指在剪切速率800～1000转/分钟下剪切搅拌10分钟；所述的高压均质指在20～40MPa下均质；步骤(1)所述的恒温反应指在60～70℃下反应5～7h；步骤(2)所述的恒温反应指在50～60℃下反应2～4h。2.根据权利要求1所述的日化用有机硅凝胶乳液的制备方法，其特征在于：所用复合表面活性剂、催化剂、有机硅氧烷单体和硅烷偶联剂的质量比为(2～4):(0.5～1.5):30:(0.5～2.5)。3.根据权利要求1所述的日化用有机硅凝胶乳液的制备方法，其特征在于：所述的复合表面活性剂为阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的复配；所述的有机硅氧烷单体为有机环硅氧烷中的一种。4.根据权利要求3所述的日化用有机硅凝胶乳液的制备方法，其特征在于：所述的复合表面活性剂中阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为(1～3):1；所述的阳离子表面活性剂为烷基三甲基季铵盐、二烷基二甲基季铵盐、苄基烷基二甲基季铵盐、单烷基季铵盐、烷基聚氧乙烯基甲基季铵盐、N-烷基二乙醇胺盐、聚乙烯多胺盐、吡啶盐、咪唑啉和吗啉中的至少一种，其中烷基为C12～C18的长链烷基；所述的非离子表面活性剂为异构醇聚氧乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈敏敏，翟俊菱，孙淳宁，王俊凤，
申请(专利权)人：中科院广州化学有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44