本发明专利技术属于表面活性剂制备技术领域，具体涉及一种改性支化有机硅乳化剂及制备方法和应用。该乳化剂中支化有机硅链节可以增加与固体或大分子量油脂的相容性，还可以增加与高粘度硅油的相容性，进而提高化妆品乳液的稳定性；该乳化剂在低分子量范围内，在清洁难以脱落化妆品中的皮脂污渍和化妆污渍时可以产生优异的效果，并且提高肤感。在改性支化有机硅乳化剂中引入环氧丙烷开环结构能够使聚合物介于亲水性和亲油性之间，具有非极性，能够乳化并提升乳化剂和非极性物质的相容性，进而提高储存稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于表面活性剂制备，具体涉及一种改性支化有机硅乳化剂及制备方法和应用。
技术介绍
1、化妆品通常会沾有人体的分泌物，例如汗水、泪水、皮脂等，化妆品失效的一部分原因是化妆品材料中的粉末被分泌的汗水、泪水、皮脂等物质过度润湿。为了防止化妆品因与汗水、泪水等水性物质接触而脱落或为了防止皮肤中的水溶性成分和皮脂流失来维持皮肤保护效果，一般选择在化妆品材料中增加硅油来实现防水性。近年来，硅油已被用作油包水乳液型组合物中的主要油性剂，其目的是赋予产品清爽且不易发粘的感觉和优异的防水性。
2、在化妆品行业，乳液化妆品材料中常用的油剂有硅油、酯油、烃油；乳液是比较多的一种剂型，o/w型乳液使用较多，相对较为成熟，特别是其稳定性和使用感优异。与o/w型乳液不同的，含有硅油的油包水(w/o)型乳液难以通过使用传统的脂肪醇聚氧乙烯醚来确保良好的稳定性。聚醚改性聚硅氧烷乳化剂在这一领域有天然的优势。聚醚改性聚硅氧烷乳化剂，它对硅油的亲和力非常高，对于硅油体系的乳化性较好，一般在水包油的体系使用较多。
3、w/o型乳液具有相反的性质，稳定性较差，水相和油相易分离，这是因为通常的高分散相导致水滴密集堆积，w/o乳液难以稳定并防止水滴聚结和水分析出，在未使用时乳液已经发生破乳，直接影响产品肤感。为了防止水相和液相的分离，可以加入大量固体状或高粘度的油相成分，比如蜡类和高粘度油，主要是为了增加油相的粘度，降低水滴的流动性，防止聚结。如何使油包水乳化剂具有良好的储存稳定性对于提高化妆品的肤感具有重要研究意义。
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p>技术实现思路1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于如何提高油包水乳化剂的稳定性等缺陷，从而提供一种改性支化有机硅乳化剂及制备方法和应用。
2、为此，本专利技术提供了以下技术方案。
3、本专利技术提供了一种改性支化有机硅乳化剂，所述改性支化有机硅乳化剂的结构式1包括如下结构单元：
4、
5、其中，所述r包括c1～c3烷基；
6、所述r1具有式2所示结构：
7、—ch2ch2-ch2-o-(ch2-ch2-o)m-(ch2-ch(ch3)-o)n-r5；式2
8、所述m为1～20，所述n为1～20，所述r5包括h、甲基、乙酰基或or7；其中，r7包括烷基；
9、所述r2包括烷基；
10、所述r3具有式3所述结构：
11、
12、所述h为0～30，所述r6包括羟基、羧基、芳基或烷基；
13、所述r4包括甲基、乙基或丙基。
14、进一步地，所述改性支化有机硅乳化剂的结构式1如下：
15、
16、所述x为1～10；所述y为10～30；所述z为1～20；所述g为20～100。需要说明的是，x、y、z、g可以为整数或小数。
17、进一步地，所述r包括甲基；和/或，
18、所述r1满足：所述m为5～15，所述n为5～15，所述r5包括甲基、乙酰基；和/或，
19、r7包括c1～c6烷基；和/或，
20、所述r2包括c6～c24烷基；和/或，
21、所述r3满足：所述h为0～10，所述r6包括c1～c6烷基；和/或，
22、所述r4包括甲基。
23、需要说明的是，r与r4存在基团相同的情况。
24、本专利技术还提供了一种改性支化有机硅乳化剂的制备方法，包括以下步骤：
25、(1)制备单端乙烯基硅油；
26、(2)六甲基二硅氧烷、高含氢硅油、硅氧烷环体在第一催化剂下进行反应得到侧含氢硅油；所述侧含氢硅油与所述单端乙烯基硅油在第二催化剂下进行加成反应，得到支化硅油；在所述支化硅油中加入烯丙基聚醚和烯烃，进行反应。
27、进一步地，所述步骤(1)，制备单端乙烯基硅油的方法包括：六甲基二硅氧烷和二乙烯基四甲基二硅氧烷在催化剂下进行反应，制备得到乙烯基五甲基二硅氧烷；
28、优选地，所述反应的温度为30～70℃；
29、优选地，所述反应的时间为2～10h；
30、优选地，所述反应后还包括中和反应的步骤；
31、优选地，所述中和反应的时间为1～5h；
32、优选地，所述六甲基二硅氧烷和二乙烯基四甲基二硅氧烷的摩尔比为(0.8～1.2):(1.2～0.8)；
33、优选地，所述催化剂包括酸性催化剂；
34、优选地，所述酸性催化剂包括三氟甲磺酸、浓硫酸和酸性离子交换树脂中的至少一种。
35、进一步地，所述步骤(1)，制备单端乙烯基硅油的方法包括：二甲基二氯硅烷、乙烯基二甲基氯硅烷、烷基二甲基氯硅烷经水解缩合反应得到单端乙烯基硅油；
36、优选地，所述水解缩合反应的温度为-5～30℃；
37、优选地，所述乙烯基二甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷和烷基二甲基氯硅烷的摩尔比为1:(1～30):1；
38、优选地，所述烷基二甲基氯硅烷包括三甲基氯硅烷、乙基二甲基氯硅烷、丙基二甲基氯硅烷和丁基二甲基氯硅烷中的至少一种。
39、需要说明的是，所述步骤(1)，所述单端乙烯基硅油包括如下制备方法：
40、a、六甲基二硅氧烷和二乙烯基四甲基二硅氧烷在催化剂下进行反应，过滤，精馏，制备得到纯度>99％的乙烯基五甲基二硅氧烷；所述反应的温度为30～70℃；所述反应的时间为2～10h；所述催化剂包括酸性催化剂，所述酸性催化剂包括三氟甲磺酸、浓硫酸和酸性离子交换树脂中的至少一种。中和剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙、硫酸钙和碳酸镁中的至少一种。三氟甲磺酸的用量为六甲基二硅氧烷和二乙烯基四甲基二硅氧烷总量的0.1～0.5wt％，浓硫酸的用量为六甲基二硅氧烷和二乙烯基四甲基二硅氧烷总量的1～6wt％；离子交换树脂的用量为六甲基二硅氧烷和二乙烯基四甲基二硅氧烷总量的1～10wt％。中和剂的用量为催化剂质量的10～20倍。
41、需要进一步说明的是，当催化剂包括三氟甲磺酸或浓硫酸时，所述反应后还包括中和反应的步骤；所述中和反应的时间为1～5h；当催化剂包括离子交换树脂时，不包括中和反应。这是因为，三氟甲磺酸或浓硫酸为液态，会残留在反应体系，需要将其转为固态才能过滤脱除；而离子交换树脂经过滤后能够脱除，因此不需要中和步骤。
42、b、二甲基二氯硅烷、乙烯基二甲基氯硅烷、烷基二甲基氯硅烷经水解缩合反应得到单端乙烯基硅油；在进行水解缩合反应时还包括加入水的步骤。水解缩合反应的温度为-5～30℃。烷基二甲基氯硅烷包括三甲基氯硅烷、乙基二甲基氯硅烷、丙基二甲基氯硅烷、丁基二甲基氯硅烷中的至少一种。
43、进一步地，所述步骤(2)，所述硅氧烷环体包括六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷和二甲基硅氧烷混合环体中的至少一种；和/或，
44、所述第一催化剂包括三氟本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种改性支化有机硅乳化剂，其特征在于，所述改性支化有机硅乳化剂的结构式1包括如下结构单元：
2.根据权利要求1所述的改性支化有机硅乳化剂，其特征在于，所述改性支化有机硅乳化剂的结构式1如下：
3.根据权利要求1或2所述的改性支化有机硅乳化剂，其特征在于，所述R包括甲基；和/或，
4.一种改性支化有机硅乳化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)，制备单端乙烯基硅油的方法包括：六甲基二硅氧烷和二乙烯基四甲基二硅氧烷在催化剂下进行反应，制备得到乙烯基五甲基二硅氧烷；
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)，制备单端乙烯基硅油的方法包括：二甲基二氯硅烷、乙烯基二甲基氯硅烷、烷基二甲基氯硅烷经水解缩合反应得到单端乙烯基硅油；
7.根据权利要求4～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)，所述硅氧烷环体包括六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷和二甲基硅氧烷混合环体中的至少一种；和/或，</p>8.根据权利要求4～7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)，所述单端乙烯基硅油、烯丙基聚醚、烯烃的双键的总摩尔量与所述侧含氢硅油中硅氢的总摩尔量的比为(1.01～1.35):1；和/或，
9.根据权利要求4～8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)，在制备所述侧含氢硅油时，所述反应的温度为30～70℃；和/或，
10.一种化妆品，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述改性支化有机硅乳化剂或权利要求4～9任一项所述制备方法制得的改性支化有机硅乳化剂。
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【技术特征摘要】
1.一种改性支化有机硅乳化剂，其特征在于，所述改性支化有机硅乳化剂的结构式1包括如下结构单元：
2.根据权利要求1所述的改性支化有机硅乳化剂，其特征在于，所述改性支化有机硅乳化剂的结构式1如下：
3.根据权利要求1或2所述的改性支化有机硅乳化剂，其特征在于，所述r包括甲基；和/或，
4.一种改性支化有机硅乳化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)，制备单端乙烯基硅油的方法包括：六甲基二硅氧烷和二乙烯基四甲基二硅氧烷在催化剂下进行反应，制备得到乙烯基五甲基二硅氧烷；
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)，制备单端乙烯基硅油的方法包括：二甲基二氯硅烷、乙烯基二甲基氯硅烷、烷基二甲基氯硅烷经水解缩合反应得...
【专利技术属性】
技术研发人员：高源，封玲珑，杜钊鑫，张斌，杨继朋，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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