[发明专利]亲水性有机官能硅氧烷共聚物

说明书

技术领域

本发明涉及亲水性有机官能硅氧烷共聚物，其制备方法及其用途。

背景技术

亲水性有机官能硅氧烷共聚物是硅氧烷聚醚，例如由聚环氧烷改性的聚硅氧烷。该产品用于化妆品中作为聚二甲基硅氧烷共聚醇、保护胶体和乳化剂、消泡剂或纺织品的涂饰(亲水性软化)。

目前的现有技术中关于这类化合物的制法是使用不饱和聚醚对H-硅氧烷矽氢化(聚环氧烷)。为了实现该目的，铂催化剂的存在是必需的，但该催化剂会将重金属引入最终产品中。该反应的另一个缺点在于不饱和聚醚对硅氧烷链的不完全键合，以至于甚至在反应完成后游离聚醚仍存在于产品中。该键合仅在不饱和聚醚具有烯丙基时在某种程度上可能获得令人满意的效果，但是这将引起不所需的换位反应并形成副产品。因此通常需要使用过量的烯丙基聚醚。乙烯基或(甲基)丙烯酰基将导致更不完全的键合。在丙烯酰酰基(acryloyl)或甲基丙烯酰基起作用的情况下，1，4-加成和不稳定Si-O-C键的形成，例如非常易分解和实质上不稳定的键合，会频繁改变结果。该不完全键合将会引起产品的多相性(例如相位分离)以及在其使用过程中的负面特性。

DE 10020670 A1描述了使用聚亚烷基二醇进行改性并且通过使用乙烯基官能聚环氧烷对H-硅氧烷矽氢化而获得的有机矽氧烷(organosiloxanyl)衍生物。EP 1097701 A1和EP 1284282 A1公开了通过将H-硅氧烷与不饱和聚醚在金属催化剂存在的情况下进行矽氢化而获得的聚氧化烯-聚硅氧烷共聚物，并且该共聚物被用作乳化剂或消泡剂。WO 99/10412 A1涉及通过矽氢化而获得的聚硅氧烷-聚环氧烷嵌段共聚物。WO 02/15853 A1描述了乙烯基酯共聚物在化妆品的护发制剂中的使用，乙烯基酯的聚合作用可以在包含硅氧烷基团的含聚醚化合物存在的情况下起作用。JP 2000-044639涉及用于涂料和粘合剂的水合成树脂乳化液的制法，烯键式不饱和单体在大分子单体存在下的水性介质中聚合，该大分子单体在具有末端不饱和基团的硅氧烷与聚亚烷基二醇甲基丙烯酸酯的反应中获得。

发明内容

本发明的目的在于以一种非常简单的方式提供亲水性有机官能化硅氧烷共聚物，该方式以亲水部分和硅氧烷部分的稳定和完全键合为区别特征。

本发明涉及在没有溶剂的情况下或在溶液中，通过在每一个中具有至少一个不饱和基团的一个或多个硅氧烷大分子单体、在每一个中具有至少一个不饱和基团的一个或多个聚醚、任选地一个或多个烯键式不饱和单体的自由基聚合而获得的亲水性有机官能硅氧烷共聚物。

本发明进一步涉及在没有溶剂的情况下或在溶液中，通过在每一个中具有至少一个不饱和基团的一个或多个硅氧烷大分子单体、在每一个中具有至少一个不饱和基团的一个或多个聚醚、任选地一个或多个烯键式不饱和单体的自由基聚合而获得的亲水性有机官能硅氧烷共聚物的制备方法。

具体实施方式

适于制备亲水性有机官能硅氧烷共聚物的硅氧烷大分子单体是具有至少5个硅氧烷重复结构单元并具有至少一个能够自由基聚合的官能团的线性、支化、环状和体型交联的聚硅氧烷。优选地，链长是5至10,000的硅氧烷重复结构单元。烯键式不饱和基的基团，例如烯烃基团，更优选作为可聚合的官能团。

优选的硅氧烷大分子单体是具有通式R¹_aR_3-aSiO(SiR₂O)_nSiR_3-aR¹_a的硅氧烷，其中R可以是相同或不同并且是单价的，任选各自具有1到18个碳原子的取代的烷基或者烷氧基，R¹为可聚合的基团，a是0或1，至少一个a是1，n是5至10,000。