CN109970940B - 有机硅改性水性聚氨酯分散体和由其制备的水性指甲油 - Google Patents

有机硅改性水性聚氨酯分散体和由其制备的水性指甲油 Download PDF

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Abstract

本发明公开了有机硅改性水性聚氨酯分散体和由其制备的水性指甲油，有机硅改性水性聚氨酯分散体的平均粒径为1～50nm，按重量份计包括低聚物二醇20～25份，芳香族或脂肪族二异氰酸酯10～13份，小分子二醇或二胺2～3份，中和剂1.5～2份，硅烷偶联剂0.1～0.9份，去离子水50～55份；水性指甲油包括上述有机硅改性水性聚氨酯分散体75～85份，还包括色浆8～15份，珠光粉1～2份，功能性助剂2～3份；有机硅改性水性聚氨酯乳液作为成膜主体，赋予指甲油良好的成膜性，且固化后的甲膜具有较高的机械强度，同时能够显著提高指甲油成膜后疏水性和耐水性，且安全无毒。

Description

有机硅改性水性聚氨酯分散体和由其制备的水性指甲油
技术领域
本发明属于精细化工行业的彩妆类领域，具体涉及有机硅改性水性聚氨酯分散体和由其制备的水性指甲油。
背景技术
由于传统指甲油含大量有机溶剂，长期使用会伤害指甲，使指甲变黄，变脆，龟裂。同时传统指甲油因其具有附着力强的特点，卸甲时使用有机溶剂清洁，也会伤害到指甲和手指。随着人们对健康的要求越来越高，环保无毒的指甲油产品越来越受到广大爱美女性的青睐，因此水性指甲油应运而生。
水性聚氨酯是以水为分散介质，聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的二元胶态体系。水性聚氨酯涂料中因不含或含有极少量的有机溶剂，因此其具有无毒无臭味、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤被涂饰表面、施工方便、易于清理等优点。专利申请CN108236597A公开水性指甲油，包括水性聚氨酯分散体、水性丙烯酸乳液、成膜助剂以及水，但其合成水性聚氨酯采用两步法且需要添加水性丙烯酸乳液，工艺较复杂。专利申请CN104352380A公开实色快干型水性指甲油，原料为水性聚氨酯、颜料、成膜助剂、功能性助剂等。两者均添加成膜助剂二丙二醇甲醚，其具有低毒性，对人体有一定危害。
发明内容
针对现有水性指甲油存在的低毒性且合成工艺较复杂的问题，本发明的主要目的在于提供水性指甲油，原料不添加成膜助剂二丙二醇甲醚，安全无毒。
本发明的另一目的在于提供有机硅改性水性聚氨酯分散体，采用一步法合成，工艺简单。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
第一方面，有机硅改性水性聚氨酯分散体，其平均粒径为1～50nm，按照重量份数计算，包括以下原料组分：
Figure BDA0001998924890000011
Figure BDA0001998924890000021
进一步地，所述低聚物二醇包括聚酯低聚物二醇或聚醚低聚物二醇；其中：
所述聚酯低聚物二醇选自聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚己二酸新戊二醇酯或聚己内酯二醇中的一种；
所述聚醚低聚物二醇选自聚丙二醇、聚四亚甲基二醇或聚四氢呋喃二醇中的一种；
所述芳香族或脂肪族二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的一种；
优选地，所述脂肪族二异氰酸酯为结构中含顺式异构体75％和反式异构体25％的不变黄异佛尔酮二异氰酸酯，用异佛尔酮二异氰酸酯合成的聚氨酯胶黏剂具有优秀的耐光学稳定，和耐化学药品性；
所述小分子二醇或二胺包括含亲水基团或不含亲水基团的小分子二醇或二胺；其中：
所述含亲水基团的小分子二醇或二胺选自二羟甲基丙酸(DMPA)、2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)、二羟基半酯、N-甲基二乙醇胺中的一种；
所述不含亲水基团的小分子二醇或二胺选自1,4-丁二醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1,4环己二醇、氢化双酚A、新戊二醇、二乙基甲苯二胺(DETDA)中的一种；
所述中和剂选自三甲胺、三乙胺、三丙胺、氢氧化钠、氨水中的一种。
所述硅烷偶联剂包括选自3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、羟甲基三乙氧基硅烷、对氨基苯基三甲氧基硅烷中的一种。
更进一步地，所述聚醚低聚物二醇为重均分子量为1000～2000的聚四氢呋喃二醇；所述聚酯低聚物二醇为重均分子量为1000～2000的聚己内酯二醇；所述脂肪族二异氰酸酯为结构含顺式异构体75％和反式异构体25％的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)；所述含亲水基团的小分子二醇为二羟甲基丁酸(DMBA)，所述不含亲水基团的小分子二醇为1,4-丁二醇；所述中和剂为三乙胺；所述硅烷偶联剂为KH-550。
第二方面，上述有机硅改性水性聚氨酯分散体的一步合成方法，包括以下步骤：
(1)将低聚物二醇、扩链剂小分子二醇(BDO)和含亲水基团的小分子二醇2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)在60～80℃的真空烘箱中干燥12h；
(2)将步骤(1)所得低聚物二醇和含亲水基团小分子二醇加入反应器中，并向其中滴加芳香族或脂肪族二异氰酸酯，在80～85℃以500～800r/min的转速和氮气保护下进行反应3～4h，生成端基为-NCO的预聚体；其中，所述芳香族或脂肪族二异氰酸酯与所述的低聚物二醇和含亲水基团的小分子二醇混合物中-NCO和-OH的总摩尔比为1.5～1.8；
(3)向体系中加入扩链剂小分子二醇1-4丁二醇在80～85℃以500～800r/min的转速进行扩链反应1～2h；
(4)向体系中加入中和剂，在40～45℃以800～1000r/min的转速进行中和反应30～40min，得阴离子型端-NCO的聚氨酯；其中，所述中和剂和含亲水基团的小分子二醇的摩尔比为1：1；
(5)向体系中加入硅烷偶联剂，与未反应的-NCO在40～45℃以800～1000r/min的转速进行封端反应30～40min，再以0.8～1mL/s的流速添加水并在1300～1600r/min的转速进行水解缩合反应，即得透明的有机硅改性水性聚氨酯分散体；其中，所述硅烷偶联剂的用量为反应体系总质量的1.5％～2％。
进一步，步骤(1)中，所述扩链剂小分子二醇为1-4丁二醇(BDO)；
步骤(3)中，所述1-4丁二醇的加入量通过甲苯-二正丁胺滴定测定反应中实际剩余NCO含量，除去步骤(5)中所述硅烷偶联剂封端所用的量而得；
步骤(4)中，所述中和剂为三乙胺。
第三方面，水性指甲油，按重量份计包括：上述有机硅改性水性聚氨酯分散体75～85份，色浆8～15份，珠光粉1～2份，功能性助剂2～3份。
进一步地，所述的色浆为粒径1～50nm的环保低味无溶剂的水性色浆；所述的珠光粉选自粒径在1～50nm的白色、红色、紫色、绿色、蓝色、青色珠光粉的一种或两种以上；所述的功能性助剂按重量份计包括：0.01～2份润湿剂，0.01～2份流平剂，0.01～2份消泡剂，0.01～2份分散剂，0.01～2份增稠剂；其中，
所述润湿剂为H-1400水油通用润湿剂；
所述流平剂为H-112水性有机硅流平剂；
所述消泡剂选自H-286水性消泡剂、H-281水性消泡剂、H-283有机硅水性消泡剂、H-280有机硅水性消泡剂、H-207有机硅水性消泡剂中的一种；
所述分散剂为H-788水性分散剂；
所述增稠剂为HEUR-1聚氨酯缔合型增稠剂。
第四方面，上述水性指甲油的制备工艺，包括：称取上述重量份的所述有机硅改性水性聚氨酯分散体、色浆、珠光粉和功能性助剂，在温度为30～40℃以600～800r/min的转速下均匀混合。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过合成有机硅改性水性聚氨酯分散体，并采用一步法合成水性聚氨酯且不添加成膜助剂二丙二醇甲醚，克服现有水性指甲油存在的低毒性且合成工艺较复杂的问题，所得水性指甲油安全无毒。
附图说明
图1为本发明水性指甲油的工艺流程示意图。
图2为本发明有机硅改性水性聚氨酯分散体水乳化前的扩链反应机理图。
图3为本发明有机硅改性水性聚氨酯分散体水乳化过程的水解缩合反应机理图。
具体实施方式
本发明提供了水性指甲油的制备方法，其制备的基本过程如图1所示，下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
在一优选的实施方式中，有机硅改性水性聚氨酯分散体的原料包括异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二醇(PCL)或聚四氢呋喃二醇(PTMG)、1-4丁二醇(BDO)、2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)、有机硅氧烷、三乙胺；流平剂选自广州亨缌克新材料有限公司H-112水性有机硅流平剂。
消泡剂选自广州亨缌克新材料有限公司的H-286水性消泡剂、H-281水性消泡剂、H-283有机硅水性消泡剂、H-280有机硅水性消泡剂、H-207有机硅水性消泡剂。
水性分散剂选自广州亨缌克新材料有限公司的H-788水性分散剂。
增稠剂选自上海固本实业有限公司的HEUR-1聚氨酯缔合型增稠剂。
基于上述原料合成有机硅改性水性聚氨酯，一步法合成是将低聚物多元醇和DMBA同时加入反应器中和二氰酸酯在80～90℃下反应4～5小时，具体制备工艺如下：
(1)将低聚物二醇、DMBA、BDO于脱水干燥备用；
(2)将低聚物多元醇与DMBA加入反应器中并向其中滴加二异氰酸酯生成端基为-NCO的预聚体；
(3)加入BDO小分子二醇进行扩链；
(4)进一步向体系中加入三乙胺，中和2,2-二羟甲基丁酸的酸性，得到阴离子型端-NCO的聚氨酯；
(5)进一步加入硅烷偶联剂和未参与反应的-NCO进行封端反应，并添加适量的水进行分散，得到硅烷偶联剂改性聚氨酯乳液。
两步法合成是先将低聚物多元醇和二异氰酸酯加入反应器中反应1～2h后，加入DMBA再继续反应2～3小时，具体制备工艺如下：
(1)将二异氰酸酯、二醇反应生成端基为-NCO的预聚体；
(2)将DMBA与上述预聚体进行扩链反应；
(3)进一步向体系中加入BDO进一步扩链反应；
(4)进一步向体系中加入三乙胺，中和2,2-二羟甲基丁酸的酸性，得到阴离子型端-NCO的聚氨酯；
(5)进一步向体系中加入有机硅氧烷和未参与反应的-NCO进行反应，得到有机硅改性聚氨酯。
以下通过具体实例对本发明的技术方案进一步解释说明，以下水性指甲油中各组分比例可以根据产品的涂覆、成膜、固化等性能进行调节。
实施例1
1.有机硅改性水性聚氨酯分散体的制备：将聚己内酯二醇和DMBA于真空烘箱中80℃干燥12h。将分子量为2000聚己内酯二醇(PCL-2000)50.00g和4.80gDMBA加入到三口瓶中，升温至80℃，开启搅拌，搅拌速度控制在500～800r/min；将19.23gIPDI加入适量的丙酮溶液中用分液漏斗滴加到三口瓶中速度控制在30min之内滴加完，然后加入催化剂二丁基二月桂酸锡(DBTDL)2～3滴，保持温度在80℃，反应4h。其中二异氰酸酯与聚己内酯二醇和2,2-二羟甲基丁酸混合物的之间的-NCO与-OH总摩尔比为1.5。用甲苯-二正丁胺滴定法测定反应中实际剩余NCO含量，得到应向体系中加入2.53gBDO进行扩链，并保持温度为80℃反应1h。期间反应一直在通入氮气的保护下进行反应。待扩链完成后，温度由80℃将至40℃，期间反应变粘稠要加入适量丙酮降粘，进一步加入3.28gTEA，保持温度在40℃，800r/min的转速进行搅拌反应20min。加入硅烷偶联剂KH-550进行封端反应，保持温度在40℃，800r/min的转速进行搅拌反应30min。进一步的温度降到室温，117g的去离子水于分液漏斗中以1mL/s的速度滴加，搅拌速度控制在1200r/min进行搅拌1.5h，得到透明泛蓝光的有机硅改性水性聚氨酯分散体。
2.水性指甲油的制备：按照质量百分比含量配比分别称取各成分，将75％的有机硅烷改性聚氨酯分散体、8％的色浆TFG-纳米大红、1％的珠光粉红色、8％的乙醇、8％的功能性助剂。搅拌分散10分钟，转速600r/min，搅拌1h，即得水性指甲油。
实施例2
1.有机硅改性水性聚氨酯分散体的制备：将聚己内酯二醇、小分子二醇、DMBA于真空烘箱中80℃干燥12h。将分子量为2000聚己内酯二醇(PCL-2000)26.00g、分子量为1000聚己内酯二醇(PCL-1000)13.00g和4.80gDMBA加入到三口瓶中，升温至80℃，开启搅拌，搅拌速度控制在500～800r/min；将20.90gIPDI加入适量的丙酮溶液中用分液漏斗滴加到三口瓶中速度控制在30min之内滴加完，然后加入催化剂二丁基二月桂酸锡(DBTDL)2～3滴，保持温度在80℃，反应4h。其中二异氰酸酯与聚己内酯二醇和2,2-二羟甲基丁酸混合物的之间的-NCO与-OH总摩尔比为1.8。用甲苯-二正丁胺滴定法测定反应中实际剩余NCO含量，得到应向体系中加入3.59gBDO进行扩链，并保持温度为80℃反应1h。期间反应一直在通入氮气的保护下进行反应。待扩链完成后，温度由80℃将至40℃，期间反应变粘稠要加入适量丙酮降粘，进一步加入2.63gTEA，保持温度在40℃，800r/min的转速进行搅拌反应20min。加入0.97g硅烷偶联剂KH-550进行封端反应，保持温度在40℃，800r/min的转速进行搅拌反应30min。进一步的温度降到室温，107g的去离子水于分液漏斗中以1mL/s的速度滴加，搅拌速度控制在1200r/min进行搅拌1.5h，得到透明泛蓝光的有机硅改性水性聚氨酯分散体。
2.水性指甲油的制备：按照质量百分比含量配比分别称取各成分，将75％的有机硅烷改性聚氨酯分散体、8％的色浆TFG-纳米大红、1％的珠光粉红色、8％的乙醇、8％的功能性助剂。搅拌分散10分钟，转速600r/min，搅拌1h，即得水性指甲油。
实施例3
1.有机硅改性水性聚氨酯分散体的制备：将聚四氢呋喃二醇(PTMG)、小分子二醇、DMBA于真空烘箱中80℃干燥12h。将分子量为2000聚四氢呋喃二醇(PTMG-2000)50.00g和4.80gDMBA加入到三口瓶中，升温至80℃，开启搅拌，搅拌速度控制在500～800r/min；将19.23gIPDI加入适量的丙酮溶液中用分液漏斗滴加到三口瓶中速度控制在30min之内滴加完，然后加入催化剂二丁基二月桂酸锡(DBTDL)2～3滴，保持温度在80℃，反应4h。其中二异氰酸酯与聚己内酯二醇和2,2-二羟甲基丁酸混合物的之间的-NCO与-OH总摩尔比为1.5。用甲苯-二正丁胺滴定法测定反应中实际剩余NCO含量，得到应向体系中加入2.53gBDO进行扩链，并保持温度为80℃反应1h。期间反应一直在通入氮气的保护下进行反应。待扩链完成后，温度由80℃将至40℃，期间反应变粘稠要加入适量丙酮降粘，进一步加入3.28gTEA，保持温度在40℃，800r/min的转速进行搅拌反应20min。加入硅烷偶联剂KH-550进行封端反应，保持温度在40℃，800r/min的转速进行搅拌反应30min。进一步的温度降到室温，117g的去离子水于分液漏斗中以1mL/s的速度滴加，搅拌速度控制在1200r/min进行搅拌1.5h。得到透明泛蓝光的有机硅改性水性聚氨酯分散体。
2.水性指甲油的制备：按照质量百分比含量配比分别称取各成分，将75％的有机硅烷改性聚氨酯分散体、8％的色浆TFG-纳米大红、1％的珠光粉红色、8％的乙醇、8％的功能性助剂。搅拌分散10分钟，转速600r/min，搅拌1h，即得水性指甲油。
实施例4
1.有机硅改性水性聚氨酯分散体的制备：将聚四氢呋喃二醇(PTMG)、小分子二醇、DMBA于真空烘箱中80℃干燥12h。将分子量为2000聚四氢呋喃二醇(PTMG-2000)26.00g、分子量为1000聚四氢呋喃二醇(PTMG-1000)13.00g和3.85gDMBA加入到三口瓶中，升温至80℃，开启搅拌，搅拌速度控制在500～800r/min；将20.90gIPDI加入适量的丙酮溶液中用分液漏斗滴加到三口瓶中速度控制在30min之内滴加完，然后加入催化剂二丁基二月桂酸锡(DBTDL)2～3滴，保持温度在80℃，反应4h。其中二异氰酸酯与聚己内酯二醇和2,2-二羟甲基丁酸混合物的之间的-NCO与-OH总摩尔比为1.8。用甲苯-二正丁胺滴定法测定反应中实际剩余NCO含量，得到应向体系中加入3.89gBDO进行扩链，并保持温度为80℃反应1h。期间反应一直在通入氮气的保护下进行反应。待扩链完成后，温度由80℃将至40℃，期间反应变粘稠要加入适量丙酮降粘，进一步加入2.63gTEA，保持温度在40℃，800r/min的转速进行搅拌反应20min。加入0.97g硅烷偶联剂KH-550进行封端反应，保持温度在40℃，800r/min的转速进行搅拌反应30min。进一步的温度降到室温，107g的去离子水于分液漏斗中以1mL/s的速度滴加，搅拌速度控制在1200r/min进行搅拌1.5h，得到透明泛蓝光的有机硅改性水性聚氨酯分散体。
2.水性指甲油的制备：按照质量百分比含量配比分别称取各成分，将75％的有机硅烷改性聚氨酯分散体、8％的色浆TFG-纳米大红、1％的珠光粉红色、8％的乙醇、8％的功能性助剂。搅拌分散10分钟，转速600r/min，搅拌1h，即得水性指甲油。
对比例1
1.有机硅改性水性聚氨酯分散体的制备：将50.00g聚四氢呋喃二醇(PTMG-2000)于三口瓶中，并保持温度在110℃，转速在400r/min，抽真空的条件下搅拌1.5h；将温度从110℃降到80℃，并加入19.228g的IPDI和2～3滴的催化剂DBTDL，控制温度在80℃，转速在700r/min反应2h；在相同的温度和转速条件下加入4.80g的DMBA反应1h；其中IPDI与PTMG-2000和DMBA混合物的之间的-NCO与-OH总摩尔比为1.5。用甲苯-二正丁胺滴定法测定反应中实际剩余NCO含量，得到应向体系中加入2.53gBDO进行扩链，并保持温度为80℃反应1h。期间反应一直在通入氮气的保护下进行反应。待扩链完成后，温度由80℃将至40℃，期间反应变粘稠要加入适量丙酮降粘，进一步加入3.28gTEA，保持温度在40℃，800r/min的转速进行搅拌反应20min。加入1.0863g的硅烷偶联剂KH-550进行封端反应，保持温度在40℃，800r/min的转速进行搅拌反应30min。进一步的温度降到室温，117g的去离子水于分液漏斗中以1mL/s的速度滴加，搅拌速度控制在1200r/min进行搅拌1.5h。得到白色泛黄光的有机硅改性水性聚氨酯分散体。
2.水性指甲油的制备：与实施例1相同。
对比例2
1.有机硅改性水性聚氨酯分散体的制备：与对比例1相同。
2.水性指甲油的制备：将75％的有机硅烷改性聚氨酯分散体、8％的色浆TFG-纳米大红、1％的珠光粉红色、5％的成膜助剂二丙二醇甲醚、8％的乙醇、8％的功能性助剂。搅拌分散10分钟，转速600r/min，搅拌1h，即得水性指甲油。
根据国标QBT2287-2011分别对实施例1～4和对比例1～2进行外观、色泽、牢固度、干燥时间等性能进行检测。
外观：取完整样品在室温和非阳光直射下目测。
色泽：在室温和非阳光直射下目测。
牢固度：在室温(20±5)℃下，用乙酸乙酯擦洗干净载破片，待干燥后用笔刷蘸满指甲油试样涂刷一层在载破片上，放置24h后，用绣花针划成横和竖交叉的各五条线，每条间隔1mm，观察，应无一方格脱落。
干燥时间：在室温(20±5)℃下，相对湿度≤80％条件下，用指触法，即用乙酸乙酯擦干净载破片，待干燥后用笔刷蘸满指甲油试样一次性涂刷在载破片上，立即按动秒表，直至手指接触破片无粘附力，记下时间即可。
耐水性测试：室温将成模板放入水中30min，观察起边现象。
稳定性：(机械稳定性)通过离心加速沉降试验来模拟测定。往一洁净的干燥离心管中倒入适量乳液，放入离心机中离心15min，转速为3000r/min，取出后若乳液无沉淀，即可证明所制备的能够稳定贮存6个月。
铅笔硬度测试：750g载重铅笔硬度仪进行，测试方法：由软到硬的顺序测试，第一支会留下刮痕的铅笔(划线长度至少3mm)，就是最终的“铅笔硬度”。(铅笔硬度等级:6B、5B、4B、3B、2B、B、HB、F、H、2H、3H、4H、5H、6H、7H、8H、9H)
光泽度测试：根据GB/T 9754-2007测试指甲油涂膜表面的光泽度，在黑色不透光玻璃板上60°入射角用光泽度仪进行光泽测试。
乳液粒径测试：利用马尔文Malvern Zetasizer Nano-S90纳米粒度电位仪对有机硅改性水性聚氨酯的乳液进行粒径分析。
注：对指甲油的外观、色泽、牢固度、稳定性、耐水性用数字1-5来表示其优良程度。
表1
Figure BDA0001998924890000091
表2
Figure BDA0001998924890000092
经过对实施例1～4和对比例1～2的测试，可以看出两步法的合成工艺复杂，且反应时间长。用两步法合成的指甲油表干时间远远大于用一步法合成的，而且用一步法合成的指甲油具有良好的成膜性能，在不添加任何成膜助剂的情况下，可以使合成的指甲油具有整张可剥离性。另外，采用两步法合成的水性聚氨酯的粒径远大于用一步法合成的，因此更不易分散，光泽性也较差。

Claims (4)

1.水性指甲油，其特征在于，按重量份计，包括：有机硅改性水性聚氨酯分散体75–85份、色浆8–15份、珠光粉1–2份、功能性助剂2–3份，称取上述重量份的有机硅改性水性聚氨酯分散体、色浆、珠光粉和功能性助剂，在30–40℃以600–800r/min的转速均匀混合得到；
所述有机硅改性水性聚氨酯分散体的平均粒径为1–50nm，按重量份计，包括：低聚物二醇20–25份、芳香族或脂肪族二异氰酸酯10–13份、小分子二醇2–3份、中和剂1.5–2份、硅烷偶联剂0.1–0.9份和去离子水50–55份；
所述低聚物二醇包括聚酯低聚物二醇或聚醚低聚物二醇，所述聚酯低聚物二醇选自聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚己二酸新戊二醇酯或聚己内酯二醇中的一种或两种以上组合；所述聚醚低聚物二醇选自聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或两种以上组合，所述芳香族或脂肪族二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或两种以上组合；
所述小分子二醇包括含亲水基团或不含亲水基团的小分子二醇，
所述含亲水基团的小分子二醇选自二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟基半酯中的一种，
所述不含亲水基团的小分子二醇为1,4-丁二醇；
所述中和剂选自三甲胺、三乙胺、三丙胺、氢氧化钠或氨水中的一种；
所述硅烷偶联剂选自3-氨基丙基三乙氧基硅烷、羟甲基三乙氧基硅烷或对氨基苯基三甲氧基硅烷中的一种；
所述有机硅改性水性聚氨酯分散体的一步合成方法包括：
（1）将低聚物二醇、含亲水基团的小分子二醇和小分子二醇1,4-丁二醇在60–80℃的真空烘箱中干燥12h；
（2）将步骤（1）所得低聚物二醇和含亲水基团的小分子二醇加入反应器中，向其中滴加芳香族或脂肪族二异氰酸酯，在80–85℃以500–800r/min的转速和氮气保护下进行反应3–4h，生成端基为-NCO的预聚体，所述芳香族或脂肪族二异氰酸酯、低聚物二醇和含亲水基团的小分子二醇的混合物中-NCO和-OH的总摩尔比为1.5–1.8；
（3）向体系中加入小分子二醇1-4-丁二醇在80–85℃以500–800r/min的转速进行扩链反应1–2h；
（4）向体系中加入与所述含亲水基团的小分子二醇等摩尔的中和剂，在40–45℃以800–1000r/min的转速进行中和反应30–40min，得阴离子型端-NCO的聚氨酯；
（5）向体系中加入占反应体系总质量1.5%–2%的硅烷偶联剂，与未反应的-NCO在40–45℃以800–1000r/min的转速进行封端反应30–40min，再以0.8–1ml/s的流速添加水并在1300–1600r/min的转速进行水解缩合反应，得到透明的有机硅改性水性聚氨酯分散体。
2.根据权利要求1所述的水性指甲油，其特征在于，所述聚醚低聚物二醇为重均分子量为1000–2000的聚四氢呋喃二醇，所述聚酯低聚物二醇为重均分子量为1000–2000的聚己内酯二醇；
所述脂肪族二异氰酸酯为结构中顺式异构体和反式异构体比3：1的异佛尔酮二异氰酸酯；
所述含亲水基团的小分子二醇为二羟甲基丁酸，所述不含亲水基团的小分子二醇为1,4-丁二醇；
所述中和剂为三乙胺；
所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述的水性指甲油，其特征在于，步骤（1）中，所述含亲水基团的小分子二醇为2,2-二羟甲基丁酸；
步骤（3）中，所述1-4-丁二醇的加入量通过甲苯-二正丁胺滴定测定反应中实际剩余NCO含量，除去步骤（5）中所述硅烷偶联剂封端所用的量而得；
步骤（4）中，所述中和剂为三乙胺。
4.根据权利要求1所述的水性指甲油，其特征在于，所述色浆为粒径1–50nm的低味无溶剂的水性色浆；
所述珠光粉选自粒径在1–50nm的白色、红色、紫色、绿色、蓝色、青色珠光粉的一种或两种以上；
所述功能性助剂按重量份计，包括：0.01–2份H-1400水油通用润湿剂、0.01–2份H-112水性有机硅流平剂、0.01–2份消泡剂、0.01–2份H-788水性分散剂、0.01–2份HEUR-1聚氨酯缔合型增稠剂，所述消泡剂选自H-286水性消泡剂、H-281水性消泡剂、H-283有机硅水性消泡剂、H-280有机硅水性消泡剂、H-207有机硅水性消泡剂中的一种。
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