專利名稱：一種三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于美發(fā)定型的三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物及其制備方法，具體 地說是用于睹喱水、彈力素、發(fā)膠等的美發(fā)定型產(chǎn)品中水溶性聚合物的制備方法。
背景技術：
美發(fā)定型產(chǎn)品所用的聚合物一般可以分為非離子、陰離子和陽離子型聚合物樹脂 三種類型。以聚乙烯基吡咯烷酮為代表的非離子型聚合物樹脂具有被公認的良好生理安全 性和定型效果，但該類聚合物對濕度影響敏感，濕度小時，在毛發(fā)表面形成的薄膜硬而脆， 易于脫落；環(huán)境濕度大時，薄膜粘結現(xiàn)象嚴重，難以梳理。以聚丙烯酸(鹽)類為代表的陰 離子型聚合物樹脂，雖然不易受濕度的影響，但在毛發(fā)表面形成的薄膜存在附著力差，薄膜 偏脆弱、易于脫落的現(xiàn)象。以聚季銨鹽為代表的陽離子型聚合物，與屬于陰性的毛發(fā)表面有 很好的附著力，但作為發(fā)用定型產(chǎn)品存在對皮膚刺激的擔憂，同時與陰離子型的聚合物樹 酯配伍性較差。中國專利200710029707. 5公開了一種“發(fā)用定型的兩性離子型聚合物”，是由 DMAEMA和兩種以上的丙烯酸酯聚合，并由鹵醋酸鹽季氨化而成。該專利方法所制備的聚合 物非完全水溶性，應用有一定的局限性。中國專利CN 101500655A公開了一種含胺的丙烯 酸酯與N-乙烯基咪唑鐺鹽的陽離子共聚物的制備方法，所制備的聚合物與頭發(fā)有較好的 親和力，但由于是一種陽離子化合物，與陰離子樹酯配伍受到限制。華南理工大學的姜利 東2008年第一期在“香料香精化妝品”發(fā)表“乙烯基吡咯烷酮與甲級丙烯酰胺丙基二甲基 胺的共聚物改性的研究”，合成的聚合物沒有進行兩性化處理，梳理性能和易洗滌性有待提 高。美國專利4358567描述了一種由含叔胺的(甲基)丙烯酸酯型不飽和單體和丙烯酸烷 基酯的共聚物，樹脂兩性離子化時所使用的鹵乙酸鹽是以脂肪醇的懸浮液形式加入，所制 備的聚合物同樣存在透明性和水溶性差的問題，同時聚合物柔軟性不足，而且很難洗凈。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種美發(fā)定型用的三元兩性離子型聚合物及其制備方法， 利用該聚合物配制的美發(fā)用定型產(chǎn)品在使用方面，發(fā)質有彈性、手感好、水溶性佳，高溫高 濕環(huán)境下不發(fā)粘，易于梳理。本發(fā)明的三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物，是由40 70%乙烯基吡咯烷酮主體 反應性單體、15 30%提供陰離子的功能的丙烯酸(鹽)類單體和15 30%含氮類反應 性單體，以含羥基小分子極性化合物為反應介質，以偶氮二異丁氰或有機過氧化物為催化 劑，通過自由基的溶液聚合，并對聚合物進行季氨化處理而成。本發(fā)明的三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物具體制備方法為①在裝有回流冷凝和攪拌的反應器中，定量的將聚合反應介質-水、甲醇、乙醇或 異丙醇中的一種加入到反應器中，升溫到60°C 68°C溫度待用；②將乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸(鹽)和氮類反應性單體分別按照所占反應單體總量的40 70 %、15 30 %、15 30 %混合均勻，并將反應單體總量0. 4% 1. 0 %的偶氮 二異丁氰或有機過氧化物催化劑的75%加入并溶解在混合單體中待用；③在攪拌的狀態(tài)下，將步驟②勻速的加入到步驟①中，控制反應溫度在70士5°C的 范圍內，控制加料時間為3小時；④當步驟③完成后，將剩余的25%催化劑用少量甲醇或乙醇溶解后，一次性的加 入到步驟③的反應體系中，并在70士5°C條件下保溫1. 5小時；⑤按照步驟②中所選擇的氮類反應性單體摩爾數(shù)的60% 90%稱取季氨化試 劑，一次性的計入到步驟④的反應體系中，繼續(xù)攪拌并在70士5°C條件下保溫1小時；⑥使用20% 30%的氫氧化鈉水溶液調節(jié)步驟⑤中的反應液的pH至6. 5 7. 0， 既為無色透明、水溶性良好的“三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物”。以上發(fā)明所述的含羥基小分子極性化合物為反應介質可為水、甲醇、乙醇、異丙醇 中的一種，或其中的兩種混合使用，其使用量為反應單體總量的100 150%。以上發(fā)明所述的丙烯酸(鹽)類單體，占總反應單體量的15 30%?？梢赃x用丙 烯酸、丙烯酸鈉甲基丙烯酸、甲基丙烯酸鈉、丙烯酸鉀、甲基丙烯酸鉀中的一種，最好選用丙 烯酸；以上發(fā)明所述的含氮類反應性單體占總反應單體量的15 30% ；含氮類反應性 單體可以選用DMAEMA (甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)、DMAPMA (N, N- 二甲基胺基丙基甲基丙烯 酰胺)、DMAPAA (N，N- 二甲氨基丙基丙烯酰胺)中的一種，最好選用甲基丙烯酸二甲氨基乙 酯 DMAEMA ；
權利要求
一種三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物，其特征是由40～70％乙烯基吡咯烷酮主體反應性單體、15～30％提供陰離子的功能的丙烯酸(鹽)類單體和15～30％含氮類反應性單體，以含羥基小分子極性化合物為反應介質，以偶氮二異丁氰或有機過氧化物為催化劑，通過自由基的溶液聚合，并對聚合物進行季氨化處理而成。
2.根據(jù)權利要求1所述的三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物，其特征在于所述的丙烯酸 (鹽)類單體可以選用丙烯酸、丙烯酸鈉甲基丙烯酸、甲基丙烯酸鈉、丙烯酸鉀、甲基丙烯酸 鉀中的一種，最好選用丙烯酸。
3.根據(jù)權利要求1所述的三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物，其特征在于所述的含氮類 反應性單體可以選用DMAEMA (甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)、DMAPMA (N, N- 二甲基胺基丙基甲 基丙烯酰胺)、DMAPAA (N, N- 二甲氨基丙基丙烯酰胺)中的一種，最好選用甲基丙烯酸二甲 氨基乙酯DMAEMA ；
4.根據(jù)權利要求1所述的三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物，其特征在于所述的含羥基 小分子極性化合物為反應介質可為水、甲醇、乙醇、異丙醇中的一種，或其中的兩種混合使 用，其使用量為單體總量的100 150%。
5.根據(jù)權利要求1所述的三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物，其特征在于所述的偶氮 二異丁氰或有機過氧化物，其加入量為反應單體總量的0.4% 1.0%，最好為0.6% 0. 8%。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物，其特征在于所述的有 機過氧化物可選擇過氧化苯甲二酰、叔丁基過氧化氫、過氧化氫異丙苯、叔丁基過氧化異丙 苯中的一種，最好選用過氧化苯甲二酰。
7.根據(jù)權利要求1所述的三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物，其特征在于所述的季氨化 反應所用的季氨化試劑可以選擇氯乙醇、氯乙酸、氯乙酸鈉、氯乙酸鉀中的一種。
8.根據(jù)權利要求7所述季氨化試劑的加入量為含氮類反應性單體摩爾數(shù)的60% 90%，最好為75%。
9.一種權利要求1中所述的三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物的制備方法，其特征在于 包括如下步驟①在裝有回流冷凝和攪拌的反應器中，定量的將聚合反應介質_水、甲醇、乙醇或異丙 醇中的一種加入到反應器中，升溫到60V 68°C溫度待用；②將乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸(鹽)類單體和氮類反應性單體按照上述比例混合均勻， 并將反應單體總量0. 4% 1. 0%的偶氮二異丁氰或有機過氧化物催化劑的75%加入并溶 解在混合單體中待用；③在攪拌的狀態(tài)下，將步驟②勻速的加入到步驟①中，控制反應溫度在70士5°C的范圍 內，控制加料時間為3小時；④當步驟③完成后，將剩余的25%催化劑用少量甲醇或乙醇溶解后，一次性的加入到 步驟③的反應體系中，并在70士5°C條件下保溫1. 5小時；⑤按照步驟②中所選擇的氮類反應性單體摩爾數(shù)的60% 90%稱取季氨化試劑，一 次性的計入到步驟④的反應體系中，繼續(xù)攪拌并在70士5°C條件下保溫1小時；⑥使用20% 30%的氫氧化鈉水溶液調節(jié)步驟⑤中的反應液的pH至6.5 7. 0，既為 無色透明、水溶性良好的“三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物”。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三元兩性離子型發(fā)用定型聚合物及其制備方法，是由40～70％乙烯基吡咯烷酮主體反應性單體、15～30％提供陰離子的功能的丙烯酸(鹽)類單體和15～30％含氮類反應性單體，以含羥基小分子極性化合物為反應介質，以偶氮二異丁氰或有機過氧化物為催化劑，通過自由基的溶液聚合，并對聚合物進行季氨化處理而成。該聚合物是一種完全水溶解性的無色透明粘稠液體，適用于凝膠型、粘性液體型、噴霧凝膠型、O/W乳液型、W/O乳液型、微乳液型、噴發(fā)膠型啫喱水、發(fā)膠等發(fā)用定型產(chǎn)品，使用該聚合物制備的啫喱水等發(fā)用定型產(chǎn)品具有優(yōu)異的定型力、易清洗性和爽滑性，與頭發(fā)有很好的親和性好，具有很好的調理性。
文檔編號C08F220/60GK101955566SQ20101028388
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權日2010年9月15日
發(fā)明者劉瑩, 王正平, 鄭成 申請人:廣州大學