[发明专利]甜菜碱改性聚醚环氧硅油及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种甜菜碱端基改性的聚醚环氧硅油，其结构如下：（Ⅰ）其中，R选自：C_1‑10直链/支链烷基；a为10‑100之间的整数；b为6‑50之间的整数；c为0‑5之间的整数。本发明将甜菜碱接枝于聚醚环氧硅油结构中，不仅保持了改性后产品对柔软性和亲水性的要求，增加了聚醚环氧硅油的耐洗性和吸水性，而且还提升了聚醚环氧硅油的去污整理能力。

技术领域

本发明属于日用品化工领域，具体涉及一种甜菜碱改性聚醚环氧硅油及其制备方法和用途。

背景技术

在化妆品、洗护用品领域，聚醚硅油一直占有举足轻重的地位。聚醚硅油是利用聚醚改性聚二甲基硅氧烷的一类物质，可用于喷发胶、免洗护发产品、护肤乳液、剃须膏、洗发香波、硅油乳化剂中。

例如，CN101921398A公开了一种阴离子有机硅表面活性剂及其制备方法，将含羟基的硅油与马来酸酐混合，再加入对甲苯磺酸作为催化剂，用丙酮做溶剂调节粘度，在一定的反应条件下回收丙酮和过量马来酸酐，调节pH至7，再与阴离子或者非离子表面活性剂进行复配，即可得到阴离子有机硅表面活性剂。

CN108442120A公开了一种防毛尘硅油，其特征在于，按重量百分比计，包括：含氢硅油8-15％；烯丙基环氧聚醚10-20％；硅烷偶联剂1-6％；硅油单体30-70％；异丙醇10-30％；季铵化试剂1-10％等，制得具有新型网状结构、带正电荷的改性聚硅氧烷，通过与纤维较强的化学键结合和网状结构的封锁性，将细小的纤维重新与织物连成一体。避免了在穿着过程中和洗涤过程中大量毛屑的脱落。

在聚二甲基硅氧烷结构中引入聚醚基能使被整理纤维或织物的吸湿性、抗静电性、易去污性增加，因此聚醚硅油多用在化妆品、洗发用品中。但聚醚硅油自交联成膜能力较弱，且与纤维的结合能力均较弱，限制了聚醚硅油的应用，后来人们发现在聚醚硅油主链上引入部分环氧基或保留部分环氧基，则可解决这一问题。环氧基的引入不仅能保持聚醚硅油性能上的全部优点，而且整理的织物更柔软，抗皱、耐洗、毛感等特点更突出。

然而在使用过程中，大家渐渐发现聚醚型环氧硅油具有非离子表面活性剂的通病，浊点低，在织物整理中，单一聚醚改性的环氧硅油柔软性能不佳。因此，聚醚环氧硅油的再改性亟不可待。随着技术发展，有环氧基、醇羟基、巯基、羧基、磷酸酯基、氨基或氟烃基改性的聚醚环氧硅油，这些基团赋予硅油新的性能，成为新一代有机硅柔软剂。目前，对于聚醚环氧硅油的改性大部分如专利文献US5807956、CN1735648A、CN1735728A或CN101273082A等所述，在聚醚环氧硅油的双环氧封端连接伯胺或仲胺，在一定溶剂条件下反应合成直链型聚醚氨基硅油。聚醚结构可选择性地通过在环氧硅油或胺中引入，例如，传统的端环氧硅油和聚醚胺反应；或烷基化反应合成的聚醚环氧硅油和传统小分子二胺反应，小分子二胺可选自乙二胺、1,6-己二胺，哌嗪等，最终，氨基以仲胺或叔胺形式在结构中存在。虽然将聚醚环氧硅油进行氨基改性后，其在织物柔软性、亲水性方面具有改善，但去污整理能力基本没有发生变化，有时还会出现去污能力降低的现象。

甜菜碱是首先在欧洲被发现的，19世纪以来，甜菜同甘蔗一样起初是被用于提取蔗糖使用，它主要存在于甜菜糖的糖蜜中，故而得名，但其功效直到二十世纪七十年代才逐渐被认识。甜菜碱普遍存在于动植物体内，是动物代谢的中间产物，在营养物质的代谢中起着十分重要的作用。为代谢的次生产物，是非常重要的渗透调节物质，对于植物增强抗逆性，比如抗盐碱，耐旱均十分重要。甜菜碱，也叫甘氨酸三甲胺内盐，是一种含羧基的季铵类生物碱，其分子结构式为：。甜菜碱分子具有三个有效甲基，呈中性，熔点高达200℃，极易溶于水，易溶于甲醇，溶于乙醇，难溶于乙醚。经浓氢氧化钾溶液的分解反应，能生成三甲胺，具有吸湿性，极易潮解，并释放出三甲胺。耐高温。常温下容易吸湿潮解，保湿性强。近年来，人们在甜菜中发现有一种成分能够起到很好的清洁作用，又不伤害肌肤，非常安全，被命名为甜菜碱，甜菜碱被用于清洁类护肤品安全有效。