CN101314640A - 一种水可稀释型季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水可稀释型季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，它是通过采用预乳液法，将硅氧烷低聚物与季铵化硅氧烷或其水解物，或与能生成季铵化硅氧烷(或水解物)的组合物通过微乳液共聚合而制得。这种季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法简单，季铵盐改性聚硅氧烷的分子量也能调控，微乳液加水稀释不变浑浊。该微乳液产品适合用作个人护理品和织物整理剂。

Description

一种水可稀释型季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法

技术领域

本发明涉及一种季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，尤其涉及一种水可稀释型季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法。这种微乳液主要用于个人护理品和织物整理剂，属于精细化学品领域。

背景技术

聚硅氧烷由于本身独特的结构，使得它具有质地柔软、表面能低、生理惰性、耐高低温及防水透气等特点。聚硅氧烷乳液已作为高档织物整理剂、化妆品和防水涂料来使用，倍受人们青睐。微乳液是热力学稳定体系，粒径比普通乳液粒径更小，其渗透性、稳定性均比普通乳液好。季铵盐改性聚硅氧烷，即聚硅氧烷分子中含有季铵官能基-N⁺R¹R²R³X^-，其中R¹、R²是1～20个碳原子的烷基，优选为甲基；R³是1～20个碳原子的烷基、烷芳基、芳烷基、羟烷基；另外R⁵、R⁶和R⁷三者中的两者也可以与N原子连接成杂环叔胺；X是卤素如氯、溴、碘或者是甲磺酸基团。它微乳液除具有普通聚硅氧烷微乳液的共性(透明或半透明、良好的贮存稳定性、优良的渗透性、成膜性等)外，还具有杀菌、抗菌作用，使它在个人护理品和织物整理剂上有着巨大的市场。

改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，目前大多数采用两步法制备，即先用本体聚合法合成改性聚硅氧烷，然后，再将其微乳化。这种方法工艺复杂，时间长。由于微乳化时往往需要另加助剂，这样制备的微乳液加水稀释时容易变浑浊。而且，这种方法只适合对低聚合度和中等聚合度的改性聚硅氧烷的微乳化，对高聚合度的改性聚硅氧烷则很难将其微乳化。

中国专利CN1670057A(2005.9.21)，名称为“织物柔软剂用改性有机硅微乳液的制备方法”，公开了用预乳液法，将D4、水、氨基硅烷偶联剂，通过微乳液共聚制备氨基改性聚硅氧烷微乳液。该方法简单，可制备高聚合度的氨基改性聚硅氧烷微乳液，但该专利所使用的催化剂只限于酸性催化剂，十二烷基苯磺酸(DBSA)，未涉及到碱性催化剂；另外该专利未涉及到如何制备季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法。

目前制备季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的方法报道不多。美国专利US6787603B(2004.9.7)，名称为“Method of making emulsion containing quaternary ammonium functional silanes andsiloxanes”，公开了通过机械搅拌制备季铵化硅烷或硅氧烷的乳液或微乳液的制备方法。但该方法制备的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液，要用氨基改性聚硅氧烷为原料，它的聚合度不能过高，否则，无法制备季铵盐改性聚硅氧烷微乳液；另外，这种季铵盐改性聚硅氧烷是所谓的kenna硅氧烷，即分子中只限于必要含有-CH(R⁴)CH(OH)YN⁺(R⁵)(R⁶)(R⁷)X^-的季铵官能团(R⁴为烷基或氢，R⁵～R⁷独立地为烷基，优选甲基，十二烷基或十八烷基；Y是亚烷基；X^-是反离子。)；再者，该方法只可制备W/O型季铵盐改性聚硅氧烷微乳液，不能制备O/W型季铵盐改性聚硅氧烷微乳液。

发明内容

本发明克服了以上发明的不足，涉及到可稀释季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法。它包括以下几个步骤：

1)将硅氧烷低聚物、水、表面活性剂、非必要的季铵化烷氧基硅烷或其水解物或能反应生成季铵化烷氧基硅烷或其水解物的组合物、非必要的其它类型的烷氧基硅烷或其水解物、非必要的其它添加剂高剪切乳化成预乳液。

2)将上述预乳液缓慢滴入盛有表面活性剂、水、聚合催化剂的反应器中，并不断搅拌，反应温度控制在60℃～95℃，滴加时间为0.5小时～3小时。如果步骤1)中的预乳液不含有季铵化烷氧基硅烷或其水解物或能反应生成季铵化烷氧基硅烷及水解物的组合物，非必要的其它类型的烷氧基硅烷或其水解物，和非必要的其它添加剂，则再向反应液中滴加它们与水的混合液，滴加时间为0.5小时～3小时。或将它们与预乳液混合一起滴入反应液中参加聚合反应。

3)将上述反应液放置于适宜温度下0小时～72小时，中和过滤，出料，得透明或半透明的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液初产品。

4)将季铵盐改性聚硅氧烷微乳液初产品中加入非必要的其它添加剂搅拌均匀，或非必要用水稀释，即得季铵盐改性聚硅氧烷微乳液终产品

本制备方法中的加热方式，不限制为常规的加热方式，也可以是微波加热等其它的加热方式。

步骤1)中所指的硅氧烷低聚物可以是环状的，结构通式为(R⁸R⁹SiO)_n(R⁸和R⁹为氢、单价烷基、乙烯基、苯基等；n为3～6)，如六甲基环三硅氧烷(D₃)或八甲基环四硅氧烷(D₄)或十甲基环五硅氧烷(D₅)或十二甲基环六硅氧烷(D₆)或它们的混合物(DMC)；也可以是线型的，结构通式为HO(R⁸R⁹SiO)_nH(R⁸和R⁹为氢、单价烷基、乙烯基、苯基等；n为3～300)，如低聚合度的羟基硅油；也可以是环状硅氧烷低聚物和线性硅氧烷低聚物的混合体。

步骤1)或步骤2)中所指的季铵化烷氧基硅烷或其水解物，是指在烷氧基硅烷分子或其水解物中含有季铵官能度的化合物，具体合成方法可参照彭忠利等人发表在《精细化工》(2006，23(9)：873-877)的论文“甲基二乙氧基硅烷季铵盐的合成”；能反应生成季铵化烷氧基硅烷及水解物的组合物是指在水、表面活性剂存在下容易反应生成季铵化烷氧基硅烷及水解物的物质，如中国专利，申请号02821147.2，申请日2002.9.30，等同美国专利US6607717中描述的氨基硅氧烷与带有季铵官能度的环氧化合物的组合物。对季铵化烷氧基硅烷及其它类型烷氧基硅烷的烷氧基官能团的种类和数目不作限制，优先使用二官能度和三官能度的甲氧基或乙氧基硅烷。

步骤1)或步骤2)中所指的非必要的其它类型的烷氧基硅烷或其水解物，是可以增进或改善季铵改性聚硅氧烷微乳液的带有除季铵官能度的其他官能度的硅氧烷，如带有氨基、环氧基、乙烯基、羧基等的硅氧烷或它们的水解物。

步骤1)和步骤2)中所指的表面活性剂，可以是非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂，或它们的混合体，优选非离子表面活性剂。所选用的非离子表面活性剂可以是脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、失水山犁醇脂肪酸酯、失水山犁醇聚氧乙烯醚、烷基糖苷等及其他类型的非离子表面活性剂，或它们之间的组合物，优选脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚，或它们的组合物。阴离子表面活性剂可以选用磺酸及其盐的衍生物、脂肪酸盐、碱金属的硫酸盐等，本发明优选为十二烷基苯磺酸；阳离子表面活性剂是分子中含有季铵亲水部分的化合物，本发明优选为二长链烷基二甲基卤化铵和长链烷基三甲基卤化铵，如十六烷基三甲基溴化铵，十八烷基三甲基溴化铵等。如果步骤2中使用酸性催化剂，则表面活性剂优选为非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂，它们之间的组合物。如果步骤2)中使用碱性催化剂，则表面活性剂优选为非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂，或它们之间的组合物。

步骤2)中所述的聚合催化剂，可以是硫酸、盐酸、强酸性交换树脂或其他酸性物质为酸性催化剂，本发明优选为十二烷基苯磺酸；也可以是碱金属氢氧化物、碱金属醇盐或季铵碱等碱性催化剂，本发明优选为碱金属氢氧化物与季铵盐作用生成的季铵碱。

制备方法中非必要的添加剂包括以下物质的一种或它们的组合物：(A)调理剂，如阳离子聚合物、阳离子表面活性剂、天然油、蛋白质、除季铵盐改性聚硅氧烷以外的硅氧烷等；(B)共表面活性剂，如甜菜碱、脂肪醇酰胺等；(C)保湿剂，如多元醇等；(D)防腐剂，如甲醛、水杨酸、苯甲酸钠等；(E)冷冻/融化稳定剂，如甘油、乙二醇等；(F)缓蚀剂，如铬酸盐、聚磷酸盐、十八胺等；(H)其它添加剂。

步骤1)中的预乳液中各组分的用量为：硅氧烷低聚物20～60重量％，表面活性剂2～30重量％，非必要的季铵化烷氧基硅烷或其水解物或能反应生成季铵化烷氧基硅烷及水解物的组合物0.025～3重量％，非必要的其它类型的烷氧基硅烷或其水解物0.025～3重量％，水38～78重量％。

在总的反应混合物中，硅氧烷低聚物的量为5～30重量％，表面活性剂占硅氧烷低聚物的量5～60重量％，季铵化烷氧基硅烷或其水解物或能反应生成季铵化烷氧基硅烷及水解物的组合物占硅氧烷低聚物的量0.1～10重量％，其它类型的烷氧基硅烷或其水解物0.1～10重量％，聚合催化剂的量占硅氧烷低聚物的5～50重量％。

步骤1)中制备预乳液所使用的设备不作限制，可以使用高速搅拌机、高剪切乳化机、高压均质机或其他的设备。

步骤2)中反应温度控制在60℃～95℃，本发明优选为75℃～85℃，预乳液滴加时间为0.5小时～3小时，本发明优选为1小时～2小时。如果步骤1)中的预乳液不含有非必要的季铵化烷氧基硅烷或其水解物或能反应生成季铵化烷氧基硅烷及水解物的组合物，和非必要的其它类型的烷氧基硅烷或其水解物，则在步骤2中向反应器滴加这些物质与水、非必要的表面活性剂的混合液，滴加时间为0.5小时～3小时，本发明优选为1小时～2小时。

步骤3)中可根据所需要季铵盐改性聚硅氧烷分子量的大小，将反应液放置于不同温度下平衡一段时间来获得。一般来说，平衡化温度越高，季铵盐改性聚硅氧烷分子量越小。平衡化温度在0℃～100℃之间，优选为5℃～60℃。平衡化时间在1小时～72小时，优选为12小时～48小时。季铵盐改性聚硅氧烷分子量大小测定可以用乌氏粘度计测量它们的粘均分子量表示，具体操作参照孙尔康，徐维清，邱金恒编著的《物理化学实验》一书(南京大学出版社出版，1998：188～190)；粘均分子量的计算参照许深，戴建华，赵宁等人发表在《应用化学》中2005年22卷第2期的论文“八甲基环四硅氧烷的微乳液聚合”。

如果聚合时使用酸性催化剂，则反应结束后，使用碱性中和剂，如三乙醇胺、碳酸钠水溶液，碳酸氢钠水溶液，氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液等，本发明优选为三乙醇胺和碳酸氢钠水溶液。如果聚合时使用碱性催化剂，则反应结束后，使用酸性中和剂，如稀盐酸、稀硫酸、磷酸、醋酸等，本发明优选为稀盐酸和醋酸。

本发明的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的固含量为5～30％，外观透明或半透明，在721分光光度计(测试波长为720nm)测得的透光率大于70％，微乳液用水稀释若干倍，微乳液透光率没有明显的变化。该微乳液可用于个人护理品和织物整理用。

具体实施方式

实施例是说明性的而不是限制性的。

实施例1

将八甲基环四硅氧烷(D₄)125.0克、复合脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂23.0克、水100.2克在烧杯中搅拌混合，然后在高剪切乳化机中高速乳化成预乳液，预乳液中D₄占总量的50.4％，复合乳化剂占D₄质量的18.4％。

取上述预乳液21克倒入一恒压漏斗中，然后缓慢滴入到盛有十二烷基苯磺酸(DBSA)3.158克、复合脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂0.67克、水30.6克的装有冷凝管的三口烧瓶中，搅拌反应液并控制反应温度在75℃左右，预乳液约2小时滴完。关闭恒压漏斗活塞，并装入有0.108克二乙氧基甲基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵(纯度为86.6％)、复合脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂0.3克、水2克的混合液；打开恒压漏斗活塞，将上述混合液在1小时内滴入三口烧瓶中，滴加过程中，不断搅拌反应液并控制反应温度在75℃左右；混合液滴完后，保温15分钟，冷却、用三乙醇胺中和至pH值为7左右，即得季铵盐改性聚硅氧烷微乳液产品，该产品中季铵盐改性聚硅氧烷占微乳液总量的18.5％，季铵化硅氧烷单元占季铵改性聚硅氧烷总结构单元的1％，透光率为82％。产品用水稀释2倍和4倍，其透光率分别为85％和83％。

实施例2

按实施例1所述方法制备预乳液和季铵盐改性聚硅氧烷微乳液，所不同的是季铵化烷氧基硅烷与乳化剂的混合液是直接加入到预乳液中，混合均匀后，与预乳液一起滴加到三口烧瓶中参加聚合反应的；而且，最终季铵改性聚硅氧烷微乳液产品中季铵化硅氧烷单元占季铵盐改性聚硅氧烷总结构单元的1.5％。产品的透光率为72％。

实施例3

按实施例1所述方法制备预乳液，所不同的是，预乳液中D₄占总量的50.0％，复合乳化剂占D₄质量的20.0％。

上述预乳液63克倒入一恒压漏斗中，然后缓慢滴入到盛有十二烷基苯磺酸(DBSA)9.463克、复合脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂2.27克、水91.82克的装有冷凝管的三口烧瓶中，搅拌反应液并控制反应温度在75℃左右，预乳液约2小时滴完。关闭恒压漏斗活塞，并装入有0.473克二乙氧基甲基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵(纯度为86.6％)、复合脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂1.802克、水12克的混合液；打开恒压漏斗活塞，将上述混合液在1小时内滴入三口烧瓶中，滴加过程中，不断搅拌反应液并控制反应温度在75℃左右；混合液滴完后，保温15分钟，取出一部分冷却、用三乙醇胺中和至pH值为7左右，测试它的透光率，其透光率为89.1％。将未中和的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液产品分成三份，装入用玻璃瓶并密封，分别放置在10℃、23℃和60℃的环境中24小时后，用三乙醇胺中和并用异戊醇破乳，分离出硅油并用水洗三次，然后放置在130℃的烘箱中2小时；取出、冷却后再将产品进行减压蒸馏除去残留的水和异戊醇。然后进行粘均分子量的测量。其中在60℃放置的产品在减压蒸馏后分成两份，一份用于粘均分子量的测量；另一份再用浓硫酸洗涤三次，用水洗涤三次后，加入50％甲醇溶液，搅拌均匀，加入一滴酚酞溶液，用氨水中和，分离出硅油，进行减压蒸馏除去低沸物后，用作核磁共振光谱测试。季铵盐改性聚硅氧烷的氢核磁共振光谱(¹H NMR)图中在δ＝1.294ppm处出现CH₃-(CH ₂ )₁₅-CH₂-CH₂-N⁺-的-CH₂-特征峰以及其碳核磁共振光谱(¹³C NMR)图中在δ＝30.064ppm处出现CH₃-(CH ₂ )₁₅-CH₂-CH₂-N⁺-的-CH₂-特征峰，说明D₄和季铵化烷氧基硅烷发生了共聚反应了。各温度下季铵盐改性聚硅氧烷的平衡粘均分子量见表1。

表1不同温度下季铵盐改性聚硅氧烷的平衡粘均分子量(M_粘均)

实施例4

将八甲基环四硅氧烷(D₄)100.1克、脂肪醇聚氧乙烯醚与烷基酚聚氧乙烯醚复合乳化剂22.0克、水166.2克在烧杯中搅拌混合，然后在高剪切乳化机中高速乳化成预乳液，预乳液中D₄占总量的34.7％，复合乳化剂占D₄质量的22.0％。

取上述预乳液25.0克倒入一恒压漏斗中，然后缓慢滴入到盛有十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)1.739克、脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂0.954克、氢氧化钠0.191克、水40.37克的装有冷凝管的三口烧瓶中，搅拌反应液并控制反应温度在86℃左右，预乳液约3小时滴完。关闭恒压漏斗活塞，并装入有0.125克二乙氧基甲基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵(纯度为86.6％)、水4.2克的混合液；打开恒压漏斗活塞，将上述混合液在15分钟内滴入三口烧瓶中，滴加过程中，不断搅拌反应液并控制反应温度在86℃左右；混合液滴完后，冷却、用稀盐酸中和至pH值为7左右，过滤，即得季铵盐改性聚硅氧烷微乳液产品，该产品中季铵改性聚硅氧烷占微乳液总量的11.8％，季铵化硅氧烷单元占季铵盐改性聚硅氧烷总结构单元的1.44％，复合非离子乳化剂相对于D₄质量的33％，CTAB相对于D₄质量的20％，微乳液透光率为90％。

实施例5

按实施例1所述方法制备预乳液，所不同的是，预乳液中D₄占总量的50.0％，复合乳化剂占D₄质量的22.8％。

取上述预乳液17.356.克倒入一恒压漏斗中，然后缓慢滴入到盛有十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)1.739克、复合脂肪醇聚氧乙烯醚复合乳化剂0.963克、氢氧化钠0.193克、水17.44克的装有冷凝管的三口烧瓶中，搅拌反应液并控制反应温度在80℃左右，预乳液约1小时15分钟滴完。关闭恒压漏斗活塞，并装入有0.137克二乙氧基甲基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵(纯度为86.6％)、水1.603克的混合液；打开恒压漏斗活塞，将上述混合液在15分钟内滴入三口烧瓶中，滴加过程中，不断搅拌反应液并控制反应温度在80℃左右；混合液滴完后，冷却、用稀盐酸中和至pH值为7左右，过滤，即得季铵盐改性聚硅氧烷微乳液产品，该产品中季铵盐改性聚硅氧烷占微乳液总量的22％，季铵化硅氧烷单元占季铵盐改性聚硅氧烷总结构单元的1.34％，复合非离子乳化剂相对于D₄质量的33％，CTAB相对于D₄质量的20％，微乳液透光率为84％。

实施例6

取实施例5制备的预乳液69.438克倒入一恒压漏斗中，然后缓慢滴入到盛有十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)6.959克、复合脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂2.83克、氢氧化钠0.767克、水87.41克的装有冷凝管的三口烧瓶中，搅拌反应液并控制反应温度在80℃左右，预乳液约1小时15分钟滴完。关闭恒压漏斗活塞，并装入有0.691克二乙氧基甲基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵(纯度为86.6％)、水4.462克的混合液；打开恒压漏斗活塞，将上述混合液在15分钟内滴入三口烧瓶中，滴加过程中，不断搅拌反应液并控制反应温度在80℃左右；混合液滴完后，取出一部分冷却、用稀盐酸中和至pH值为7左右，过滤，即得季铵盐改性聚硅氧烷微乳液产品，该产品中季铵盐改性聚硅氧烷占微乳液总量的20.1％，季铵化硅氧烷单元占季铵盐改性聚硅氧烷总结构单元的1.95％，复合非离子乳化剂相对于D₄质量的31％，CTAB相对于D₄质量的20％，其透光率为88％。产品用水稀释2倍和4倍，其透光率分别为84％和85％。

将未中和的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液产品分成三份，装入用玻璃瓶并密封，分别放置在19℃和40℃的环境中25小时后，用稀盐酸中和并用异戊醇破乳，分离出硅油并用水洗三次，然后放置在130℃的烘箱中2小时；取出、冷却后再将产品进行减压蒸馏除去残留的水和异戊醇。然后进行粘均分子量的测量。其中在40℃放置的产品在减压蒸馏后分成两份，一份用于粘均分子量的测量；另一份再用浓硫酸洗涤三次，用水洗涤三次后，加入50％甲醇溶液，搅拌均匀，加入一滴酚酞溶液，用氨水中和，分离出硅油，进行减压蒸馏除去低沸物后，用于核磁共振光谱测试。季铵盐改性聚硅氧烷的氢核磁共振光谱(¹H NMR)图中在δ＝1.283ppm处出现CH₃-(CH ₂ )₁₅-CH₂-CH₂-N⁺-的-CH₂-特征峰以及其碳核磁共振光谱(¹³C NMR)图中在δ＝29.48ppm处出现CH₃-(CH ₂ )₁₅-CH₂-CH₂-N⁺-的-CH₂-特征峰，说明D₄和季铵化烷氧基硅烷发生了共聚反应了。各温度下季铵盐改性聚硅氧烷的平衡粘均分子量见表2。

表2不同温度下季铵盐改性聚硅氧烷的平衡粘均分子量(M_粘均)

Claims (10)

1.一种水可稀释型季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法包括以下几个步骤：

1)将硅氧烷低聚物、水、表面活性剂、非必要的季铵化烷氧基硅烷或其水解物或能反应生成季铵化烷氧基硅烷或其水解物的组合物、非必要的其它类型的烷氧基硅烷或其水解物、非必要的其它添加剂高剪切乳化成预乳液。

2)将上述预乳液缓慢滴入盛有表面活性剂、水、聚合催化剂的反应器中，并不断搅拌，反应温度控制在60℃～95℃，滴加时间为0.5小时～3小时。如果步骤1)中的预乳液不含有季铵化烷氧基硅烷或其水解物或能反应生成季铵化烷氧基硅烷及水解物的组合物，非必要的其它类型的烷氧基硅烷或其水解物，和非必要的其它添加剂，则再向反应液中滴加它们与水的混合液，滴加时间为0.5小时～3小时。或将它们与预乳液混合一起滴入反应液中参加聚合反应。

3)将上述反应液放置于适宜温度下0小时～72小时，中和过滤，出料，得透明或半透明的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液初产品。

4)将季铵盐改性聚硅氧烷微乳液初产品中加入非必要的其它添加剂搅拌均匀，或非必要用水稀释，即得季铵盐改性聚硅氧烷微乳液终产品。

2.根据权利要求1所述的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，其特征在于季铵盐改性聚硅氧烷具有线型或交联的结构，分子中非必要带有氨基、环氧基等其它官能基，必要带有季铵官能基-N⁺R¹R²R³X^-，其中R¹、R²是1～20个碳原子的烷基，优选为甲基；R³是1～20个碳原子的烷基、烷芳基、芳烷基、羟烷基；另外R¹、R²和R³三者中的两者也可以与N原子连接成杂环叔胺；X是卤素如氯、溴、碘或者是甲磺酸基团。

3.根据权利要求1所述的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，其特征在于加热方式可以是常规加热，也可以是微波加热等其它的加热方式。

4.根据权利要求1所述的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，其特征在于制备预乳液所使用的设备可以使用高速搅拌机、高剪切乳化机、高压均质机或其它的能使硅氧烷低聚物分散在水中的设备。

5.根据权利要求1所述的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，其特征在于步骤1)硅氧烷低聚物，可以是环状的，结构通式为(R⁴R⁵SiO)_n(R⁴和R⁵为氢、烷基、乙烯基、苯基等；n为3～6)，如六甲基环三硅氧烷(D₃)或八甲基环四硅氧烷(D₄)或十甲基环五硅氧烷(D₅)或十二甲基环六硅氧烷(D₆)或它们的混合物(DMC)；也可以是线型的，结构通式为HO(R⁴R⁵SiO)_nH(R⁴和R⁵为氢、烷基、乙烯基、苯基等；n为3～300)，如低聚合度的羟基硅油；也可以是环状硅氧烷低聚物和线性硅氧烷低聚物的混合体。

6.根据权利要求1所述的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，其特征在于步骤1)中的预乳液中各组分的用量为：硅氧烷低聚物20～60重量％，表面活性剂2～30重量％，非必要的季铵化烷氧基硅烷或其水解物或能反应生成季铵化烷氧基硅烷及水解物的组合物0.025～3重量％，非必要的其它类型的烷氧基硅烷或其水解物0.025～3重量％，水38～78重量％。

7.根据权利要求1所述的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，其特征在于在总的反应混合物中，硅氧烷低聚物的量为5～30重量％，表面活性剂占硅氧烷低聚物的量5～60重量％，季铵化烷氧基硅烷或其水解物或能反应生成季铵化烷氧基硅烷及水解物的组合物占硅氧烷低聚物的量0.1～10重量％，其它类型的烷氧基硅烷或其水解物0.1～10重量％，聚合催化剂的量占硅氧烷低聚物的5～50重量％。

8.根据权利要求1所述的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，其特征在于表面活性剂可以是非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂，或它们之间的混合体。非离子表面活性剂可以是脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、失水山犁醇脂肪酸酯、失水山犁醇聚氧乙烯醚、烷基糖苷等及其他类型的非离子表面活性剂，或它们之间的组合物，优选脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚，或它们的组合物。阴离子表面活性剂可以选用磺酸及其盐的衍生物、脂肪酸盐、碱金属的硫酸盐等，本发明优选为十二烷基苯磺酸。阳离子表面活性剂是分子中含有季铵亲水部分的化合物，本发明优选为二长链烷基二甲基卤化铵和长链烷基三甲基卤化铵，如十六烷基三甲基溴化铵，十八烷基三甲基溴化铵等。如果步骤2中使用酸性催化剂，则表面活性剂优选为非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂，它们之间的组合物。如果步骤2)中使用碱性催化剂，则表面活性剂优选为非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂，或它们之间的组合物。

9.根据权利要求1所述的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，其特征在于聚合催化剂可以是硫酸、盐酸、强酸性交换树脂或其他酸性物质为酸性催化剂，本发明优选为十二烷基苯磺酸；也可以是碱金属氢氧化物、碱金属醇盐或季铵碱等碱性催化剂，本发明优选为碱金属氢氧化物与季铵盐作用生成的季铵碱。

10.根据权利要求1所述的季铵盐改性聚硅氧烷微乳液的制备方法，其特征在于非必要的添加剂可包括以下物质的一种或它们的组合物：(A)调理剂，如阳离子聚合物、阳离子表面活性剂、天然油、蛋白质、除季铵盐改性聚硅氧烷以外的硅氧烷等；(B)共表面活性剂，如甜菜碱、脂肪醇酰胺等；(C)保湿剂，如多元醇等；(D)防腐剂，如甲醛、水杨酸、苯甲酸钠等；(E)冷冻/融化稳定剂，如甘油、乙二醇等；(F)缓蚀剂，如铬酸盐、聚磷酸盐、十八胺等；(H)其它添加剂。