[发明专利]一种改性聚硅氧烷共聚物及其制备方法和在化妆品中的应用

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，特别涉及一种改性聚硅氧烷共聚物及其制备方法和在化妆品中的应用。

背景技术

聚二甲基硅氧烷具有疏水性、界面活性、热稳定性等诸多特殊性能，而被广泛的应用于工业生产，诸如聚氨酯稳泡剂、乳化剂、消泡剂、脱模剂等。然而，聚二甲基硅氧烷难溶于有机溶剂和水中，因此限制了聚二甲基硅氧烷的应用。通过有机改性聚二甲基硅氧烷，在聚硅氧烷链端中、或/和两端、或/和侧端引入油溶性/或和水溶性的有机基，则可有效的解决这一问题，使得聚二甲基硅氧烷的用途更加广泛。

有机官能团连接到聚二甲基硅氧烷分子链上，通常有两种化学键连接方式：Si-C键和Si-O-C键。前者是含氢硅油与含有碳碳双键的烯烃化合物在铂(Pt)催化剂作用下通过硅氢加成反应实现，Si-O-C键的合成方法是含Si-X(X为Cl，Br等卤素原子)键的聚二甲基硅氧烷与含有羟基(-OH)的化合物反应合成。本专利所要公开的改性聚硅氧烷共聚物则是通过第一种连接方式：Si-C键。

烷基聚醚共改性聚硅氧烷同时具有亲油、亲水以及亲硅油的特性，通过调整烷基与聚醚的比例、聚硅氧烷接枝烷基和聚醚的比例以及聚硅氧烷分子量的大小，可获得不同性能而具有特殊用途，特别是在化妆品配方中与矿物油脂、植物油、防晒剂以及活性成分有很好的相容性。烷基聚醚共改性有机硅乳化剂制备的化妆品膏霜、乳液、软霜等具有高度的乳化稳定性、极佳的耐热和耐寒稳定性。烷基聚醚共改性硅氧烷的合成技术已专利公开披露，德国高斯米特公司在专利US 7157541中，报道了一种高活性硅氢加成催化剂，并在实施例5中，披露了α-十六烯烃，烯丙基聚醚与硅油合成工艺，该工艺主要依赖US 7157541专利公开的高活性催化剂，不适合普通催化剂。日本专利JP 5-105614、JP 5-178733、JP 7-268105报道了一种硅油乳化剂的合成方法，采用了活性溶剂，该活性溶剂反应结束后无法除去。美国General Electric Company在US 5401870中披露了烷基聚醚共改性硅油的合成，该工艺采用滴加甲苯和烯丙基聚醚混合物，催化剂一次性加入的方法，对催化剂活性要求高，反应转化率不高。华南理工大学杨慧在其硕士论文中报道了一种无溶剂法合成烷基聚醚共改性硅油，采用了α-烯烃和烯丙基聚醚混合滴加工艺，该工艺中烯丙基聚醚和α-烯烃相容性差，不利于反应进行。

发明内容

为克服上述现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种改性聚硅氧烷共聚物。所述的改性聚硅氧烷共聚物分子结构中同时含有长链烷基、聚硅氧烷两种疏水性链段和亲水性的聚醚及磷酸酯离子链段。

本发明的另一目的在于提供了上述改性聚硅氧烷共聚物的制备方法。所述的制备方法的合成工艺简单、操作易控制，采用逐步加成的聚合工艺，在无毒溶剂促进下，采用市面上普通的pt催化剂，即可达到很高的转化率，产品外观无色或浅黄色透明，无溶剂残留。

本发明的再另一目的在于提供了上述改性聚硅氧烷共聚物在化妆品中的应用。所述的改性聚硅氧烷聚合物可作为化妆品膏霜、乳液等产品的主乳化剂或者助乳化剂。

本发明的目的通过下述的技术方案实现：一种改性聚硅氧烷共聚物，其结构式如式Ⅰ所示：

其中：x＝25～100，z＝0～25，5≤y+z+r≤40，0≤y+r≤25；

G＝-(CH₂)₃-O-(C₂H₄O)_a-(C₃H₆O)_b-OH，其中a＝1～100，b＝0～60；

G₁＝-(CH₂)₃-O-(C₂H₄O)_a-(C₃H₆O)_b-OY，其中a＝1～100，b＝0～60；

R＝-CH₂-(CH₂)_p-CH₃，其中p＝0～38；

Y＝H₂PO₃-；

G₀＝G，G₁或R；

上述改性聚硅氧烷共聚物的制备方法，包括如下阶段反应：