一種衣物柔順劑及其製備方法
2023-05-25 13:35:26
專利名稱：一種衣物柔順劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及衣物柔順劑領域，具體涉及一種具有優異的流變特性以及柔軟性能良 好的衣物柔順劑。
背景技術：
出於使用的方便性和改善產品某些性能的需要，在家庭洗護產品中加入增粘聚合 物以達到最佳流變特性，是一種流行的標準做法。目前，已有各種類型的聚合物被建議用於 提高組合物粘度的目的。家庭洗護產品的流變性能，一般使用天然或合成的聚合物來控制。 常用於增稠的聚合物有聚丙烯酸酯、鹼溶脹型膠乳、改性纖維素、瓜爾膠和黃原膠等。上述 這些都已經在洗衣液和餐具洗滌液，以及一些硬表面清潔劑中得到了廣泛應用。然而，對於配方為陽離子表面活性劑的產品，如衣物柔順劑，通常用於增稠的聚合 物幾乎沒有有效的增稠效果。這是因為，大多數多糖在酸性情況下會發生降解，而聚丙烯酸 酯和鹼溶脹型膠乳在酸性情況下也會由於羧基官能團被中和而不能有效的增稠，甚至可能 會引起沉澱。同時，大多數增稠劑還會受到配方中陽離子表面活性劑存在的限制。因此，配 方專家一直在努力尋找和試驗能與陽離子表面活性劑良好相容、能在酸性溶液中具有增稠 功能的聚合物。目前，一類由含陽離子單體與其他單體組成，且具有增稠能力的共聚物已被廣泛 研究和應用。常見的這類共聚物增稠劑多由含陽離子單元單體丙烯酸酯類季銨鹽或丙烯醯 胺類季銨鹽，與非離子單體或陰離子單體組成。其中，水溶性的含陽離子單元單體丙烯酸 酯類季銨鹽的單體(甲基)丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨，由於能通過自由基聚合機理製得 具有一定陽離子性、較高分子量、較好的線性結構和較好的分子鏈柔順性，並且在水溶液具 有良好分散性的水溶性聚合物而被高度關注。例如，USl 1888436報導了一種可用於頭髮護理產品、餐具洗滌液及織物洗滌液中 增稠的粉末狀交聯型兩性聚合物，這種聚合物以陰離子單體丙烯酸為主要反應單體，與陽 離子單體(甲基)丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨進行共聚。該發明中陰離子單體與陽離子單 體的投料摩爾比約為1/1，並根據NMR測定表明聚合物中含有大於68%摩爾的陰離子丙烯 酸結構部分。另外，該發明的權利要求中表明該兩性聚合物在PH值為2 6範圍內會使溶 液增稠，並形成靜電荷為零的連續相。實施例表明，4wt%的該聚合物在pH值為4 14的 輕垢餐具洗滌劑中，12rpm的剪切力下粘度為0. 5 1. lPa/s，在氧化劑環境中可穩定儲藏 80天以上。US11832402報導了一種由陰離子單體(甲基)丙烯酸、2_丙烯醯胺_2_甲基丙磺 酸和陽離子單體(甲基)丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨製成的兩性聚合物。該聚合物聚合前 需加鹼調節反應體系pH = 4 7，製得產品活性物含量為40 70%。2wt%的該聚合物水 溶液在5rpm的剪切力下粘度約為2. 9 5. 2Pa/s。該增稠劑與頭髮、皮膚具有很好的相容 性，並且在水溶液和水包油的乳液中都具有優異的增稠效果和良好的穩定性，可被應用於 個人護理產品中。
又如，CN1201798報導，含陽離子單元丙烯酸酯類季銨鹽的單體和丙烯醯胺單體組 成的陽離子型聚合物，該聚合物以增稠劑的形式摻入到化妝品中，表現出令人非常滿意的 觸感。W0-A-90/12862描述一種衣物柔順劑組合物，它包括具有5 45ppm交聯劑的陽離子 聚合物。CNl71747IA描述一種衣物柔順劑組合物，它包括具有0 5ppm交聯劑的陽離子或 非離子均聚物或共聚物。
總之，從上可知，由含陽離子單體(甲基)丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨與陰離子單 體或非離子單體組成的聚合物增稠劑在個人護理產品和家庭洗滌產品中可被廣泛使用，也 是目前研究的熱門課題。儘管現有的技術中描述的含水陽離子組合物所使用的聚合物能夠起到組合物增 稠作用，但在流變特性方面仍有待進一步改進。另一方面，現有的大多數陽離子型增稠劑使 用具有毒性的非離子丙烯醯胺作為單體，難免微量殘留，其使用也將受到限制。
發明內容
本發明的目的在於根據現有的衣物柔順劑中添加的增稠劑通常都達不到有效的 增稠效果，或者雖然能夠起到增稠作用但流變特性方面仍有缺陷的問題，提供一種含有新 型水溶性高陽離子度交聯型兩性聚合物的衣物柔順劑，該衣物柔順劑可賦予衣物柔順劑產 品良好的增稠和流變特性。本發明另一目的在於提供上述衣物柔順劑的製備方法。本發明上述目的通過以下技術方案予以實現一種衣物柔順劑，由如下按質量百分數計的組分組成高陽離子度交聯型兩性聚 合物0. 001 5. 0 %，陽離子表面活性劑0. 5 50 %，添加劑0 10 %，香精0 2 %，餘量 為水；其中，所述高陽離子交聯型兩性聚合物由陰離子單體A、陽離子單體B和交聯劑C共 聚而成，其結構通式為BxCyAz，χ、y、ζ分別為B、C、A的摩爾數，且χ > ζ > y。作為一種優選方案，本發明衣物柔順劑由如下按質量百分數計的組分組成高陽 離子度交聯型兩性聚合物0. 001 3. 0%，陽離子表面活性劑2 50%，常用添加劑0 10%，香精0 2%，餘量為水。上述組分中，所述陽離子表面活性劑選自如下陽離子季銨化合物二烷基二甲基 季銨化合物、二醯胺乙基烷氧基季銨化合物、醯胺乙基烷基咪唑啉季銨化合物、酯類季銨化 合物；其中所述酯類季銨化合物為三乙醇胺脂肪酸酯銨鹽、二甲基二乙醇胺脂肪酸酯季銨 鹽、丙二醇胺脂肪酸酯季銨鹽或酯醯胺季銨鹽。上述組分中，所述常用添加劑如分散劑、防腐劑等。本發明衣物柔順劑仍然以陽離子表面活性劑為主要成分，添加了一種高陽離子度 交聯型兩性聚合物作為增稠劑，該高陽離子度交聯型兩性聚合物由單體A、單體B和交聯劑 C共聚而成。所述單體A為陰離子性的水溶性丙烯酸鹽類，其結構式如式(I)所示 其中，R1為 H、CH3 或 COOH ;R2 為 H、CH3 或 CH2COOH ；X 為 Na+、K+、| Mg2+或+ Ca2+
離子型官能團。所述單體B的結構式如式(II)所示 其中，R1為H或CH3 ;X為(CH2)n，η = 1 6 ;R2和R3為C1 C6的烷基、R4為C1
C6的烷基或苄基。所述交聯劑C選自四烯丙基氯化銨、烯丙基_丙烯醯胺、烯丙基_甲基丙烯醯胺、 雙丙烯醯氨基乙酸、N，N-亞甲基雙丙烯醯胺、二乙烯基苯或丙烯酸烯丙酯。所述高陽離子度交聯型兩性聚合物中，單體A佔聚合物分子質量的1 29. 9%，單 體B佔聚合物分子質量的70 89. 9%，交聯劑C佔聚合物分子質量的0. 005 0. 1%。在製備所述高陽離子度交聯型兩性聚合物時，採用常規乳液聚合方法，還包含常 用的助劑，如自由基引發劑、水、油性溶劑、乳化劑。可以直接獲得高陽離子度交聯型兩性 聚合物乳膠，其中聚合物質量含量為20 60% ；該乳膠在水中形成2襯％的白漿時的粘度 為 1. 8 6. 8Pa · s(20°C,3#12rpm, NDJ-1)，印花粘度指數 PVI 為 0. 20 0. 30。本發明所述高陽離子度交聯型兩性聚合物的特性粘度為9. 6731 14. 7823dL/g ； 陽離子度> 60%。本發明衣物柔順劑的製備方法包括如下步驟將高陽離子度交聯型兩性聚合物製備成乳膠產品直接添加到按常規工藝乳化好 的陽離子表面活性劑及其它組分的混合物中；或者預先將高陽離子度交聯型兩性聚合物制 備成乳膠，在水中形成白漿後，加到按常規工藝乳化好的陽離子表面活性劑及其它組分的 混合物中。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果本發明通過將高陽離子度交聯型兩性聚合物製備成乳膠與陽離子表面活性劑及 添加劑、香精等製備得到衣物柔順劑，由於高陽離子度交聯型兩性聚合物乳膠可以迅速在 水溶液中分散溶脹，可直接添加到柔順劑組合物中，使所得的衣物柔順劑達到理想的流變 特性，柔軟性能良好。
具體實施例方式以下結合實施例來進一步解釋本發明，但實施例並不對本發明做任何形式的限定。實施例1.高陽離子度交聯型兩性聚合物的製備表1高陽離子度交聯型兩性聚合物乳膠的組分 按照上表1的用量，將水相中各組分混合，配成「水相」。在250mL的反應器中，按照表1比例分別加入油性溶劑(液體石蠟6克、環己烷9 克)和乳化劑2克，乳化劑HLB值控制在8. 0 9. 0，攪拌速度lOOOrpm，攪拌0. 5h，製成均 勻的「油相」。 在SOOrpm的攪拌速度下，通入N2排出反應容器中的02，緩慢滴入「水相」，控制反 應溫度在40 42°C之間，連續反應6h，得到微黃的乳白色膠乳。上述膠乳通過極性溶劑處理和分離提純，可得到淡黃色的聚合物固體粉末。測定 其特性數據如下表2 表2聚合物粉末的特性數據 2.衣物柔順劑的製備表3衣物柔順劑的組分及性能測試 上表3中所有陽離子表面活性劑及其他試劑均為市售商品，未經過進一步處理。 按上表3比例，在攪拌下，將陽離子表面活性劑加到55 60°C去離子熱水中，保溫攪拌 15min，然後攪拌下冷卻到室溫，然後攪拌下慢慢加入其他各組分(香精、防腐劑、色素和聚 合物乳膠)，再繼續攪拌25min，直至製劑均勻。製備1天後，測定產品的粘度、柔軟性能和抗靜電性能的結果如表3。
備註*D1821-75E為飛翔化學公司的陽離子表面活性劑產品，化學名稱二氫化牛油酯
基氯化銨； **SUNQAT-TE90為天津先光公司的陽離子表面活性劑產品，化學名稱二烷基酯羥 乙基甲基硫酸甲酯銨；***Varisoft 222LM為Degussa公司的陽離子表面活性劑產品，化學名稱甲基-雙 (牛油醯胺乙基)-2_羥乙基硫酸甲銨。
權利要求
一種衣物柔順劑，其特徵在於由如下按質量百分數計的組分組成高陽離子度交聯型兩性聚合物0.001～5.0％，陽離子表面活性劑0.5～50％，添加劑0～10％，香精0～2％，餘量為水；其中，所述高陽離子交聯型兩性聚合物由陰離子單體A、陽離子單體B和交聯劑C共聚而成，其結構通式為BxCyAz，x、y、z分別為B、C、A的摩爾數，且x＞z＞y。
2.根據權利要求1所述的衣物柔順劑，其特徵在於由如下按質量百分數計的組分組 成高陽離子度交聯型兩性聚合物0. 001 3. 0%，陽離子表面活性劑2 50%，添加劑0 10%，香精0 2%，餘量為水。
3.根據權利要求1所述的衣物柔順劑，其特徵在於所述陰離子單體A為陰離子性的水溶性丙烯酸鹽類，其結構式如式(I)所示formula see original document page 2(I),其中，R1 為 H、CH3 或 COOH ;R2 為 H、CH3 或 CH2COOH ；X 為 Na+、K+、+ Mg2+或| Ca2+離子型官能團。
4.根據權利要求1所述的衣物柔順劑，其特徵在於所述陽離子單體B的結構式如式 (II)所示formula see original document page 2(II)，其中，R1為H或CH3 ；X為(CH2)n，η = 1 6 ;R2和R3為C1 C6的烷基、R4為C1 C6的烷基或苄基。
5.根據權利要求1所述的衣物柔順劑，其特徵在於所述交聯劑C選自四烯丙基氯化銨、 烯丙基_丙烯醯胺、烯丙基_甲基丙烯醯胺、雙丙烯醯氨基乙酸、N, N-亞甲基雙丙烯醯胺、 二乙烯基苯或丙烯酸烯丙酯。
6.根據權利要求1所述的衣物柔順劑，其特徵在於所述高陽離子度交聯型兩性聚合物 中，單體A佔聚合物分子質量的1 29.9%，單體B佔聚合物分子質量的70 89.9%，交 聯劑C佔聚合物分子質量的0. 005 0. 1 %。
7.根據權利要求1所述的衣物柔順劑，其特徵在於所述高陽離子度交聯型兩性聚合物 的特性粘度為9. 6731 14. 7823dL/g ；陽離子度> 60%。
8.根據權利要求1所述的衣物柔順劑，其特徵在於所述高陽離子度交聯型兩性聚合物 在製備過程中，乳化形成聚合物含量為20 60%的粘稠穩定的膠乳產物，所述乳膠在水中 形成的白漿時的粘度為1. 8 6. 8Pa · s,印花粘度指數PVI為0. 20 0. 30。
9.根據權利要求1所述的衣物柔順劑，其特徵在於所述陽離子表面活性劑選自如下陽 離子季銨化合物二烷基二甲基季銨化合物、二醯胺乙基烷氧基季銨化合物、醯胺乙基烷基 咪唑啉季銨化合物、酯類季銨化合物；其中所述酯類季銨化合物為三乙醇胺脂肪酸酯銨鹽、 二甲基二乙醇胺脂肪酸酯季銨鹽、丙二醇胺脂肪酸酯季銨鹽或酯醯胺季銨鹽。
10.權利要求1 9中任意一條權利要求所述的衣物柔順劑的製備方法，其特徵在於 包括如下步驟將高陽離子度交聯型兩性聚合物製備成乳膠產品直接添加到乳化好的陽離 子表面活性劑及其它組分的混合物中；或者預先將高陽離子度交聯型兩性聚合物製備成乳 膠，在水中形成白漿後，加到乳化好的陽離子表面活性劑及其它組分的混合物中。
全文摘要
本發明公開了一種衣物柔順劑及其製備方法。本發明衣物柔順劑包含如下按質量百分數計的組分高陽離子度交聯型兩性聚合物0.001～5.0％，陽離子表面活性劑0.5～50％，添加劑0～10％，香精0～2％，餘量為水；其中，所述高陽離子交聯型兩性聚合物由陰離子單體A、陽離子單體B和交聯劑C共聚而成，其結構通式為BxCyAz。本發明衣物柔順劑賦予衣物柔順劑理想的流變特性和良好的增稠效果。
文檔編號D06M15/267GK101845754SQ20101018114
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月18日 優先權日2010年5月18日
發明者李景寧, 楊立川, 林尚鵬, 汪朝陽 申請人:廣州藍月亮實業有限公司