CN105209522A - 氨基官能有机硅乳液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备氨基官能有机硅乳液的方法，所述方法包括：I)形成如下组分的混合物：100份的在23℃下粘度为至少50,000mm2/s的聚二烷基硅氧烷，以及0.1至100份的氨基官能有机聚硅氧烷，II)向步骤I的所述混合物中混入0.1至50份的无卤化物的季铵表面活性剂以及足量的水以形成乳液，III)任选地，进一步剪切混合所述乳液；以及IV)加入足量的式H+X-的酸以提供具有中性pH的所述乳液，其中X为所述季铵表面活性剂中所用的相同反荷离子。

Description

氨基官能有机硅乳液的制备方法
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2013年5月31日提交的美国临时专利申请No.61/829366的权益。
背景技术
氨基官能有机硅和高分子量有机硅的乳液广泛用于护发组合物中，以提供各种美感效果。已商业开发出各种类型的乳液，以提供这种氨基官能有机硅聚合物的水基产品，用作头发调理剂。
减少有机硅乳液中溶剂、未反应的硅氧烷、催化剂残余物、环状聚合副产物以及其他杂质的存在，是本领域当前的一个挑战。当这类杂质与下游应用(例如医疗、美容和个人护理应用)不相容时，在这类杂质的存在会降低乳液的稳定性的情况下，或者在法规规定要求去除或减少这类杂质的存在的情况下，或者出于其他原因，减少这类杂质的需求就会产生。具体地讲，减少有机硅乳液中环硅氧烷(诸如八甲基环四硅氧烷和十甲基环五硅氧烷)的存在是值得关注的。
WO2012/012524公开了生产环硅氧烷含量减低的氨基官能硅氧烷的机械乳液的方法。更具体地讲，WO2012/012524公开了使用无卤化物的季铵表面活性剂制备氨基官能硅氧烷的机械乳液的方法。与通过常规方法制备的乳液相比，通过WO2012/012524方法产生的乳液中八甲基环四硅氧烷和十甲基环五硅氧烷的量减少。
本发明人已发现WO2012/012524中公开的方法的进一步改善。这些改善提供了氨基官能硅氧烷的乳液的贮存稳定性的增强。
发明内容
WO2012012524公开了无卤化物的季铵表面活性剂的使用会降低该类型乳液中出现的再平衡(环状硅氧烷生成)的程度。本发明人已发现对用于制备氨基官能有机硅乳液的WO2012012524方法的改善。已经发现的是，中和剂的类型对于氨基官能有机硅乳液的完全化学稳定性至关重要。具体地讲，本发明人已发现使用具有与季铵表面活性剂上所含的反荷离子相同的反荷离子的中和剂会通过进一步使贮存时环状硅氧烷的生成最小化而改善氨基官能有机硅乳液的化学稳定性。
本公开提供制备氨基官能有机硅乳液的方法，该方法包括：
I)形成如下组分的混合物：
A)100份的聚二烷基硅氧烷，其具有在23℃下至少50,000mm2/s的粘度，以及
B)0.1至100份的氨基官能有机聚硅氧烷
其具有平均式：
[R3SiO1/2][R2SiO2/2]a[RRNSiO2/2]b[R3SiO1/2]
其中：a为1-1000，b为1-100，
R独立地为单价有机基团，及
RN为氨基官能团。
II)向步骤I的混合物中混入：
C)0.1至50份的下式的无卤化物的季铵表面活性剂：
R5 aR6 (4-a)N+X-，其中
a可为1至4，
R5为含有至少10个碳原子的有机基团，
R6独立地为含有1至20个碳原子的烃基，X为无卤化物反荷离子，以及
足量的水，以形成乳液，
III)任选地，进一步剪切混合所述乳液，
IV)加入足量的式H+X-的酸，以提供具有中性pH的乳液，
其中X为季铵表面活性剂中所用的相同反荷离子。
具体实施方式
本发明方法的第一个步骤涉及形成如下组分的混合物：
A)100份的聚二烷基硅氧烷，
其具有在23℃下至少50,000mm2/s的粘度，以及
B)0.1至100份的氨基官能有机聚硅氧烷
其具有平均式：
[R3SiO1/2][R2SiO2/2]a[RRNSiO2/2]b[R3SiO1/2]
其中：a为1-1000，b为1-100，
R独立地为单价有机基团，及
RN为氨基官能团。
A)所述聚二烷基硅氧烷
本发明方法中的组分A)为聚二烷基硅氧烷。组分A)可选自具有以下通式的聚二烷基硅氧烷：
[R1 2R2SiO1/2][R1 2SiO2/2]x[R1 2R2SiO1/2]
其中R1为含有1至30个碳原子的烷基基团，R2可为R1烷基基团或羟基基团，下标“x”表示聚合度且大于1000。通常，聚二烷基硅氧烷为三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷流体，其具有足以提供在23℃下至少50,000mm2/s(或50,000厘沲，缩写为cS)的聚二甲基硅氧烷流体粘度的聚合度(x)，或者(x)足以提供在23℃下至少100,000mm2/s的聚二甲基硅氧烷流体粘度，或者(x)足以提供在23℃下至少500,000mm2/s的聚二甲基硅氧烷流体粘度。适合作为组分A)的三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷流体的代表性商业产品包括具有至少50,000厘沲的粘度的DowCorning流体(密歇根州米德兰的道康宁公司(DowCorningCorporation，MidlandMI))。
所述聚二烷基硅氧烷也可以是各种聚二烷基硅氧烷的混合物。此外，所述聚二烷基硅氧烷也可以溶于合适的溶剂诸如较低分子量(即x小于1000)聚二烷基硅氧烷中。
B)所述氨基官能有机聚硅氧烷
有机聚硅氧烷是含有独立选自(R3SiO1/2)、(R2SiO2/2)、(RSiO3/2)或(SiO4/2)甲硅烷氧基单元的硅氧烷单元的聚合物，其中R可为任何单价有机基团。当在有机聚硅氧烷的(R3SiO1/2)、(R2SiO2/2)、(RSiO3/2)或(SiO4/2)甲硅烷氧基单元中R为甲基基团时，这些甲硅烷氧基单元通常分别称为M、D、T和Q单元。这些甲硅烷氧基单元可以多种方式组合而形成环状、直链或支链结构。所得的聚合物结构的化学和物理性质可不同。例如，取决于平均聚合物分子式中的甲硅烷氧基单元的数目和类型，有机聚硅氧烷可以是挥发性或低粘度流体、高粘度流体/胶、弹性体或橡胶以及树脂。R可以是任何单价有机基团，或者R为含有1至30个碳的烃基，或者R为含有1至30个碳原子的烷基，或者R为甲基。
本发明的氨基官能有机聚硅氧烷的特征在于式RnSiO(4-n)/2中的至少一个R基团为氨基基团。氨基官能团可存在于任何具有R取代基的甲硅烷氧基单元上，也即，它们可存在于任何(R3SiO1/2)、(R2SiO2/2)或(RSiO3/2)单元上，并在本文的式中标示为RN。氨基官能有机基团RN由具有下式的基团所示例：-R3NHR4、-R3NR2 4或-R3NHR3NHR4，其中每个R3独立地为具有至少2个碳原子的二价烃基，并且R4为氢或烷基基团。每个R3通常为具有2至20个碳原子的亚烷基基团。R3由诸如如下的基团所示例：-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CHCH3-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、以及-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-。烷基基团R4如上文针对R所示例。当R4为烷基基团时，它通常为甲基。
合适的氨基官能烃基的一些例子为：-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH(CH3)NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2NHCH3、-CH2CH2CH2NHCH3、-CH2CH(CH3)CH2NHCH3、-CH2CH2CH2CH2NHCH3、-CH2CH2NHCH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NHCH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2NHCH2CH2NHCH3、-CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2NHCH3、-CH2CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2CH2NHCH3、以及-CH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2CH2CH3。
或者，氨基官能团为-CH2CH(CH3)CH2NHCH2CH2NH2。
用作组分B)的所述氨基官能有机聚硅氧烷可选自那些具有以下平均式的氨基官能有机聚硅氧烷：
[R3SiO1/2][R2SiO2/2]a[RRNSiO2/2]b[R3SiO1/2]
其中：a为1-1000、或者1至500、或者1至200，
b为1-100，或者1至50，或者1至10，
R独立地为单价有机基团，
或者R为含有1-30个碳原子的烃，
或者R为含有1-12个碳的单价烷基基团，或者
R为甲基基团；
RN定义如上。
用作组分B)的所述氨基官能有机聚硅氧烷也可以是任何上文提到的氨基官能有机聚硅氧烷的组合。所述氨基官能有机聚硅氧烷也可溶于合适的溶剂诸如较低分子量有机聚硅氧烷或有机溶剂中。
步骤(I)中的混合可以通过本领域已知的任何用来实现高粘度材料的混合的方法来完成。该混合可以分批方法、半连续方法或连续方法进行。可例如使用如下设备进行混合：具有中等/低剪切的分批混合设备，包括换罐混合机、双行星混合机、锥形螺杆混合机、带式掺合器、双臂混合机或弓刀混合机；具有高剪切且高速的分散机的分批设备，包括由纽约州查尔斯·罗斯父子公司(CharlesRoss&Sons(NY))、新泽西州的豪美设备公司(HockmeyerEquipmentCorp.(NJ))制造的那些设备；分批混合设备，诸如以商品名出售的那些设备；具有高剪切作用的分批设备，包括班伯里型(新泽西州的布拉本德仪器公司(CWBrabenderInstrumentsInc.，NJ))和亨舍尔型(德克萨斯州的美国亨舍尔混合器公司(HenschelmixersAmerica，TX))。连续混合机/混炼机的示例性例子包括单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多螺杆挤出机、同向旋转挤出机，诸如新泽西州拉姆齐的克鲁伯·维尔纳和普夫莱德雷尔公司(KruppWerner&PfleidererCorp(Ramsey，NJ))和新泽西州的莱斯特瑞兹公司(Leistritz(NJ))制造的那些挤出机；反转双螺杆挤出机、两级挤出机、双转子连续混合机、动态或静态混合机，或者这些设备的组合。
本发明方法中的步骤II)涉及混入：
C)0.1至50份的无卤化物的含有至少10个碳原子的季铵表面活性剂，以及
足量的水，以形成乳液。
C)所述季铵表面活性剂
本发明方法中的组分C)是无卤化物的含有至少10个碳原子的季铵表面活性剂。本文所用的“无卤化物的”意指所述季铵表面活性剂不含氟化物、氯化物、溴化物或碘化物作为季铵化合物中的反荷离子。
所述无卤化物的季铵表面活性剂可具有以下式：
R5 aR6 (4-a)N+X-，其中
下标“a”可从1至4，或者“a”为1。
R5为含有至少10个碳原子的有机基团，
R6独立地为含有1至20个碳原子的烃基，
X为无卤化物的反荷离子。
在上式中，R5为含有至少10个碳原子的有机基团。R5的代表性非限制性例子包括烷基基团，如癸基、十一烷基、十二烷基、十六烷基、十八烷基等。R5也可选自那些被认为衍生自“脂肪酸或脂肪醇”的有机基团，诸如月桂基、鲸蜡基、椰油基(coco)、硬脂基、牛油基、椰油酰基(cocoyl)、月桂酰基、棕榈酰基、肉豆蔻酰基或硬脂酰基。或者，R1为椰油基。
R6独立地为含有1至20个碳原子的烃基。R6可以是烷基基团、烯基基团、芳基或烷基芳基基团。或者，R6是含有1至4个碳原子的烷基基团，诸如甲基、乙基、丙基或丁基。或者，R2为甲基或乙基。
X为无卤化物的反荷离子。因此，X可选自甲基硫酸根、乙基硫酸根、乙酸根、甲苯磺酸根、磷酸根或硝酸根作为可能的反荷离子。
适于本发明方法的市售季铵盐的代表性非限制性例子包括：
在本发明方法的步骤II)中还可包括任选的非离子型表面活性剂，在本文中标示为组分D)。一些可使用的合适非离子型表面活性剂包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯。市售的非离子型表面活性剂包括诸如以下的组合物：(i)以商品名TergitolTMN-6和TergitolTMN-10出售的2，6，8-三甲基-4-壬基聚氧乙烯醚；(ii)由密歇根州米德兰市陶氏化学公司(DowChemicalCompany，Midland，Michigan)以商品名Tergitol15-S-7、Tergitol15-S-9、Tergitol15-S-15、Tergitol15-S-30和Tergitol15-S-40出售的C11-15仲烷基聚氧乙烯醚；由密歇根州米德兰市陶氏化学公司(DowChemicalCompany，Midland，Michigan)以商品名TritonX405出售的辛基苯基聚氧乙烯(40)醚；(iii)由伊利诺伊州诺斯菲尔德斯泰潘公司(StepanCompany，Northfield，Illinois)以商品名Makon出售的壬基苯基聚氧乙烯(10)醚；(iv)由俄亥俄州辛辛那提市艾默瑞集团汉高公司(HenkelCorp./EmeryGroup，Cincinnati，Ohio)以商品名Trycol5953出售的乙氧基化醇；以及(v)由特拉华州威尔明顿市ICI表面活性剂集团有利凯玛公司(Uniqema(ICISurfactants)，Wilmington，Delaware)以商品名Brij出售的乙氧基化醇，和以商品名Lutensol(巴斯夫公司(BASF))出售的基于C10-Guerbet醇的烷基聚乙二醇醚的乙氧基化物，诸如LutensolXP79。
当步骤II)中使用任选的非离子型表面活性剂时，其量可为对于每100份的本发明方法中使用的聚二烷基硅氧烷，有0.01至50份的该非离子型表面活性剂。
步骤II还涉及加入水并与步骤I)所得的混合物、与组分C)和任选的D)进行混合。通常，对于每100份的步骤I混合物，混合5至700份的水以形成乳液。
步骤II中各组分的混合可通过与上文对步骤I)所描述相同的混合技术来实现。混合还可使用剪切混合技术来实现，诸如转子定子混合机、均质机、声谱显示仪(sonolator)、微射流均质机(microfluidizer)、胶体磨、装配有高速旋转桨叶或能产生高剪切的桨叶的混合容器、或者超声处理，以实现乳液的形成。
在一个实施例中，形成的乳液为水连续乳液。通常，水连续乳液具有步骤I)混合物的分散粒子，并且具有小于1000μm的平均粒度。或者，根据本发明方法制备的乳液的平均体积粒度在0.05μm至1000μm之间；或在0.1μm至500μm之间；或在0.1μm至100μm之间；或在1μm至10μm之间。
本发明乳液的粒度可通过激光衍射来测量。合适的激光衍射技术是本领域公知的。粒度由粒度分布(PSD)获得。PSD可根据体积、表面积和长度来测定。体积粒度等于具有与给定粒子相同的体积的球体的直径。术语Dv表示多核微囊体(polynuclearmicrocapsule)的平均体积粒度。Dv0.5是所测量的对应于累积粒子数的50％的体积粒度。换句话说，如果Dv0.5＝10μm，则50％的粒子的平均体积粒度低于10μm，且50％的粒子的平均体积粒度高于10μm。除非另有指明，否则所有平均体积粒度都用Dv0.5计算。
步骤II)中加入的水量可为5至700份每100重量份的步骤I混合物。水是以使得形成步骤I混合物的乳液的速度加到步骤I混合物。虽然这个水量可根据所存在的聚二烷基硅氧烷和氨基官能有机聚硅氧烷以及所使用的具体季铵表面活性剂的量的选择而变，但通常水量为5至700份每100重量份的步骤I混合物，或者为5至100份每100重量份的步骤I混合物，或者为5至70份每100重量份的步骤I混合物。
加到步骤I混合物的水可以以递增部分(incrementalportion)进行，按此办法，每个递增部分占步骤I混合物的不到30重量％，并且每个递增部分的水依次在前一递增部分的水分散后加入，其中足够的递增部分的水被加入以形成乳液。
本发明方法的步骤III)是任选的，并且涉及对所形成的乳液进行进一步剪切混合。可通过上述的混合技术中的任一者来完成混合。
本发明方法的步骤IV)涉及加入足量的式H+X-的酸以提供具有中性pH的乳液，其中X为作为组分B)的季铵表面活性剂中所用的相同反荷离子。本文所用的“中性pH”意指乳液的pH范围为6至8，或者6.5至7.5，或者范围为6.8至7.2。可用pH计测量乳液的pH。在其他添加剂之前，通常将式H+X-的酸后加入到乳液中作为稀释水溶液。本文所用的“稀释水溶液”可含有溶于水中的0.1至50重量(wt)％、或者1至40重量％、或者5至30重量％、或者5至20重量％的H+X-酸。通常在足以确保均匀混合的搅拌下将稀释水溶液加入到乳液中。
在一个实施例中，椰油基三甲基铵甲基硫酸盐用作制备乳液的季铵盐，并且在步骤IV中使用足量的10重量％甲磺酸水溶液以提供中性pH。
在乳液组合物中还可包括另外的添加剂和组分，诸如防腐剂、冷冻/解冻添加剂以及各种增稠剂。
本发明还涉及通过本发明方法产生的乳液。在一个实施例中，通过本发明方法产生的乳液其八甲基环四硅氧烷和十甲基环五硅氧烷含量占总有机硅乳液不到1重量％。环状硅氧烷含量(即八甲基环四硅氧烷(D4)和十甲基环五硅氧烷(D5))可通过用极性和非极性有机溶剂的混合物收获乳液的有机硅相来进行测定。然后可用普通的气相色谱技术分析含有任何环状硅氧烷的溶剂。
本发明乳液可配制成个人护理产品。个人护理组合物可为乳膏、凝胶、粉末、糊或者可自由倒出的液体的形式。一般而言，这种组合物如果在室温下在其中不存在固体材料的话，通常可使用简单的桨式混合机、Brookfield反转混合机或均质混合机在室温下进行制备。通常不需要特殊的设备或加工条件。制备方法将随采用形式的类型而不同，但这类方法是本领域公知的。
个人护理产品可以对其所施用的身体的部分具有美容功能、治疗功能或者这些功能的某种组合。此类产品的常规例子包括但不限于：止汗剂和除臭剂、皮肤护理霜、皮肤护理洗液、保湿剂、面部处理剂诸如痤疮或皱纹去除剂、个人和面部清洁剂、沐浴油、香水、科隆香水、香粉、防晒剂、剃须前和剃须后洗液、剃须皂和剃须肥皂泡、洗发香波、头发调理剂、头发着色剂、头发松弛剂、喷发胶、摩丝、凝胶、烫发剂、脱毛剂和表皮涂剂(cuticlecoat)、美容品、加色化妆品、粉底、掩饰用化妆品、腮红、口红、眼线膏、睫毛油、油去除剂、加色化妆品去除剂、以及底粉、药物霜、糊或喷剂，包括抗痤疮剂、牙齿卫生剂、抗生素、愈合促进剂、营养剂等，可以是预防性的和/或治疗性的。一般而言，个人护理产品可以用允许以任何常规形式施用的载体配制，所述的常规形式包括但不限于液体、冲洗剂(rinse)、洗液、膏霜、糊、凝胶、泡沫、摩丝、油膏、喷剂、气溶胶、肥皂、棒(stick)、软固体、固体凝胶和凝胶。合适载体的构成是本领域普通技术人员轻易知晓的。
根据本发明的组合物可通过标准的方法来使用，诸如使用施用器具、刷子将它们施用到人的身体(例如皮肤或者毛发)，通过手来施用，将它们倒出和/或可能地将组合物摩擦或按摩到身体上或者身体中。去除方法(例如加色化妆品的去除方法)也是公知的标准方法，包括洗涤、擦拭、剥离等。对于在皮肤上使用，根据本发明的组合物可以按常规方式使用，例如用于调理皮肤。将有效量的用于该目的的组合物施用到皮肤。这种有效量通常可在约1mg/cm2至约3mg/cm2的范围内。施用于皮肤通常包括使组合物透入皮肤中。这个施用于皮肤的方法包括使皮肤与有效量的组合物接触的步骤和然后将组合物揉擦到皮肤中的步骤。这些步骤可按需重复多次以达到所需的有益效果。
根据本发明的组合物在头发上的使用可采用常规的头发调理方式。将有效量的头发调理组合物施用到头发。这种有效量通常在约0.5g至约50g、优选地约1g至约20g的范围内。施用于头发通常包括使组合物透入头发，使得头发的大部分或者全部与组合物接触。这个调理头发的方法包括将有效量的头发护理组合物施用于头发的步骤和然后使组合物透入头发的步骤。这些步骤可按需重复多次以达到所需的调理效果。
实例
将如下实例包括在内以阐述本发明的优选实施例。本领域的技术人员应该理解，随后的实例中公开的技术代表本发明人发现在实施本发明中表现良好的技术，因而可视为构成其实施的优选模式。然而，根据本公开，本领域的技术人员应该理解，可以在所公开的具体实施例中做出许多改变且仍可获得类似或相同的结果而不脱离本发明的精神和范围。所有的百分数均以重量％计。除非另外指明，否则所有的测量均在23℃下进行。使用在0.5rpm下操作的Brookfield锥板粘度计(DVT型、锥形锭子#CP52)来测定旋转粘度。
实例1
首先，将23℃下粘度为600,000mm2/s(cS)的37.81克聚二甲基硅氧烷(Dow200流体)加入到Max60牙科混合杯。然后，加入4.2g的Dow2-8566氨基流体(三甲基甲硅烷氧基封端的，二甲基，甲基(氨基乙基氨基异丁基)聚硅氧烷，具有随机分布的两摩尔百分比硅原子被甲基(氨基乙基氨基异丁基)聚硅氧烷官能团取代和具有足够分子量以提供3,000mPa·s(cP)的旋转粘度(如通过Brookfield锥板粘度计(DVT型、锥形锭子#CP52)在0.5rpm下所测定))。用DAC250SpeedMixerTM(弗莱克泰克公司(FlackTekInc.))将有机硅流体进行混合。一旦均匀，加入0.6克的XP79(巴斯夫公司)、1.04克的MonoLS(巴斯夫公司)和1.48克的水。用SpeedMixerTM进行混合，得到高度粘稠的白色不透明乳液。随后，用14.5克的去离子水稀释乳液，再次用SpeedMixerTM混合。用0.51克的10％甲磺酸溶液完成中和，得到约7的pH。使用Mastersizer2000(马尔文仪器公司(MalvernInstrumentsLtd.))测量粒度。50％粒度为1.906微米，而90％粒度为3.426微米。
在22℃下7天后，将实例1乳液的等分试样用极性和非极性有机溶剂的混合物处理，以收获乳液的内相。使用气相色谱法分析溶剂的八甲基环四硅氧烷(D4)和十甲基环五硅氧烷(D5)，得出在乳液中的数值分别为0.06重量％和0.06重量％。
在50℃下老化92天后，用极性和非极性有机溶剂的混合物处理，以收获乳液的内相，发现乳液中的D4的重量％为0.07重量％，而D5的重量％为0.08重量％。本体乳液粘度和稳定性是稳定的未中和乳液样品特有的。
比较例1
不加中和酸的Luviquat
首先，将23℃下粘度为600,000mm2/s(cS)的63.01克聚二甲基硅氧烷(Dow200流体)加入到Max60牙科混合杯。然后，加入7.05g的Dow2-8566氨基流体(三甲基甲硅烷氧基封端的，二甲基，甲基(氨基乙基氨基异丁基)聚硅氧烷，随机分布的两摩尔百分比硅原子被甲基(氨基乙基氨基异丁基)聚硅氧烷官能团取代和具有足够分子量以提供3,000mPa·s(cP)的旋转粘度(如通过Brookfield锥板粘度计(DVT型、锥形锭子#CP52)在0.5rpm下所测定))。用DAC250SpeedMixerTM(弗莱克泰克公司(FlackTekInc.))将有机硅流体进行混合。一旦均匀，加入1.04克的XP79(巴斯夫公司)、1.70克的MonoLS(巴斯夫公司)和2.55克的水。用SpeedMixerTM进行混合，得到高度粘稠的白色不透明乳液。随后，用24.50克的去离子水稀释乳液，再次用SpeedMixerTM混合。不进行中和以保持约8-8.5的pH。使用Mastersizer2000(马尔文仪器公司)测量粒度。50％粒度为2.196微米，而90％粒度为3.426微米。
在22℃下7天后，将实例1乳液的等分试样用极性和非极性有机溶剂的混合物处理，以收获乳液的内相。使用气相色谱法分析溶剂的八甲基环四硅氧烷(D4)和十甲基环五硅氧烷(D5)，得出在乳液中的数值分别为0.04重量％和0.05重量％。
在50℃下老化50天后，用极性和非极性有机溶剂的混合物处理，以收获乳液的内相，发现乳液中的D4的重量％为0.22重量％，而D5的重量％为0.09重量％。本体乳液粘度和稳定性是稳定的未中和乳液样品特有的。
比较例2
经不同反荷离子酸中和的Luviquat
首先，将23℃下粘度为600,000mm2/s(cS)的63.05克聚二甲基硅氧烷(Dow200流体)加入到Max60牙科混合杯。然后，加入7.00g的Dow2-8566氨基流体(三甲基甲硅烷氧基封端的，二甲基，甲基(氨基乙基氨基异丁基)聚硅氧烷，随机分布的两摩尔百分比硅原子被甲基(氨基乙基氨基异丁基)聚硅氧烷官能团取代和具有足够分子量以提供3,000mPas(cP)的旋转粘度(如通过Brookfield锥板粘度计(DVT型、锥形锭子#CP52)在0.5rpm下所测定))。用DAC250SpeedMixerTM(弗莱克泰克公司(FlackTekInc.))将有机硅流体进行混合。一旦均匀，加入0.65克的Renex36(禾大公司(Croda))、1.72克的MonoLS(巴斯夫公司)和2.56克的水。用SpeedMixerTM进行混合，得到高度粘稠的白色不透明乳液。随后，用24.38克的去离子水稀释乳液，再次用SpeedMixerTM混合。用1.01克的10％乙酸溶液完成中和，得到约7的pH。使用Mastersizer2000(马尔文仪器公司)测量粒度。50％粒度为2.124微米，而90％粒度为3.627微米。
在50℃下老化50天后，用极性和非极性有机溶剂的混合物处理，以收获乳液的内相，发现乳液中的D4的重量％为0.06重量％，而D5的重量％为0.05重量％。
本体乳液粘度比典型的稳定、未中和的乳液或甲磺酸(MSA)稳定的乳液明显更稀薄(7,400mPa·s(cP)分别相对于13,600mPa·s和13,400mPa·s)。在50℃下老化19天后，乳液发生相分离。使用用于中和乳液的其他羧酸诸如乳酸进行中和时获得相同观察结果。

Claims (10)

1.一种制备氨基官能有机硅乳液的方法，所述方法包括：
I)形成如下组分的混合物：
A)100份的聚二烷基硅氧烷，
其具有在23℃下至少50,000mm2/s的粘度，以及
B)0.1至100份的氨基官能有机聚硅氧烷
其具有平均式：
[R3SiO1/2][R2SiO2/2]a[RRNSiO2/2]b[R3SiO1/2]
其中：a为1-1000，b为1-100，
R独立地为单价有机基团，及
RN为氨基官能团。
II)向步骤I的混合物中混入：
C)0.1至50份的下式的无卤化物的季铵表面活性剂：
R5 aR6(4-a)N+X-，其中
a可为1至4，
R5为含有至少10个碳原子的有机基团，
R6独立地为含有1至20个碳原子的烃基，X为无卤化物反
荷离子，以及
足量的水，以形成乳液，
III)任选地，进一步剪切混合所述乳液，
IV)加入足量的式H+X-的酸，以提供具有中性pH的所述乳液，
其中X为所述季铵表面活性剂中所用的相同反荷离子。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚二烷基硅氧烷是23℃下粘度为至少100,000mm2/s的三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中R为甲基，并且所述氨基官能团为
-CH2CH(CH3)CH2NHCH2CH2NH2。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中R5为月桂基、鲸蜡基、椰油基、硬脂基、牛油基、椰油酰基、月桂酰基、棕榈酰基、肉豆蔻酰基或硬脂酰基。
5.根据权利要求4所述的方法，其中R6为甲基或乙基。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中X为甲基硫酸根、乙基硫酸根、乙酸根、甲苯磺酸根、磷酸根或硝酸根。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中X为甲基硫酸根。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤II)还包括加入D)非离子型表面活性剂。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述非离子型表面活性剂为基于C10-Guerbet醇的烷基聚乙二醇醚。
10.一种通过根据上述权利要求中任一项所述的任何方法制备的氨基官能有机硅乳液。
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