CN103030747B - 一种具有流变修饰功能的聚季铵盐及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有流变修饰功能的人工合成类阳离子高分子聚季铵盐，该聚季铵盐是由包括重量组分为甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯7－14份、丙烯酸3－10份、烯丙基聚乙二醇0.5－5份、过硫酸铵0.3－3份、盐酸1－7份、10％的亚硫酸钠水溶液0.1－6份及去离子水53－88份于水溶液环境中聚合而成。本发明的聚季铵盐在不丧失阳离子聚季铵盐特性的情况下，具有很好的流变修饰功能，在洗发水、沐浴露、洗手液等液态洗涤产品中作为调理剂使用，其性能可使液态洗涤产品在高低温环境下具有比较平稳的流变性，特别适用于低温条件下流变性能的改善，从而提高产品使用的方便性。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚季铵盐，尤其涉及一种能够改善液态产品流变性能的聚季铵盐，更具体是涉及一种具有流变修饰功能的人工合成类阳离子高分子聚季铵盐。本发明还涉及这种聚季铵盐在洗涤产品中的应用。
背景技术
阳离子聚季铵盐可分为植物高分子改性类阳离子聚合物、纤维素改性类阳离子聚合物、人工合成类阳离子高分子聚季铵盐，其中植物高分子改性类阳离子聚合物、纤维素改性类阳离子聚合物具有阳离子功能和对体系的增稠功能，属于多功能阳离子调理剂，而人工合成的阳离子高分子聚季铵盐功能比较单一，但可以更具有针对性。聚季铵盐由于在水中有很好的溶解性能，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，曾作为水处理的消毒杀菌剂使用，但由于价格偏高，逐渐被淘汰，后来发现聚季铵盐独特的阳离子性能在洗涤产品中具有不同的用途：a.用于头发调理剂中，可以极大地改善头发的可修饰性和调理性，洗发后可使头发亮泽，柔顺易梳；b.用于护肤产品中，具有很好的光滑和润滑作用；c.用于泡沫剂中，可迅速产生丰富、浓厚、持续时间长的泡沫，使皮肤光滑而没有任何油膜；因而聚季铵盐现在多作为洗涤产品中的调理剂使用。
洗发水、沐浴露、洗手液等液态洗涤产品在高温和在低温的环境下，流变粘度会有较大的变化，即在高温环境下产品的粘度会变稀，流动性非常好，而在低温环境下，产品的粘度会变得非常大，流动性非常差。液态洗涤产品这种在高低温环境下出现的巨大流变性能差异，给使用者带来很大的不便，如在炎热的夏天，一不小心就会使瓶内的液态体泄漏或挤出太多，而在比较寒冷的冬天，有时会出现根本无法挤出的现象。随着厂家对产品成本的控制越来越严格，如何能在不改变现有配方的情况下，通过增加调理剂的功能，使液态洗涤产品在高低温环境下具有比较平稳的流变性，是现有洗涤产品生产企业期待解决的问题。
发明内容
为解决以上存在的问题，本发明的目的是提供一种具有流变修饰功能的聚季铵盐，该聚季铵盐在保留原有阳离子性能的基础上，还能使液态洗涤产品在高低温环境下具有比较平稳的流变性，从而提高产品使用的方便性。
为实现以上目的，本发明的具有流变修饰功能的聚季铵盐，是由包括重量组分为甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯7－14份、丙烯酸3－10份、烯丙基聚乙二醇0.5－5份、过硫酸铵0.3－3份、盐酸1－7份、10％的亚硫酸钠水溶液0.1－6份及去离子水53－88份以下述方法获得：
（1）在反应釜中加入去离子水总量的70％，加热到95±5℃，加入过硫酸铵，搅拌溶解均匀；
（2）加入甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯和盐酸，搅拌均匀，保持温度在95±5℃；
（3）将丙烯酸和去离子水总量的17％混合均匀，并控制温度在58－60℃，得到丙烯酸溶液；
（4）将丙烯酸溶液缓慢加入到反应釜中，保持温度在93±5℃反应1小时；
（5）将烯丙基聚乙二醇和剩余的去离子水搅拌溶解均匀，加入反应釜中，搅拌均匀后，降温到60±1℃；
（6）继续加入10%的亚硫酸钠水溶液，搅拌均匀，10分钟后用200目过滤网过滤放料。
为了更好控制单体聚合的速度，上述方法中，步骤（4）丙烯酸溶液加入反应釜时的加料速度优选0.1千克 /秒。
为了延长产品的保质期，上述方法中，在步骤（6）加入10％亚硫酸钠水溶液的同时加入0.01－1份卡松。
上述具有流变修饰功能的聚季铵盐，各原料组分优选甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯10－12份、丙烯酸5－8份、烯丙基聚乙二醇－2500 2－4份、过硫酸铵1－2份、盐酸3－6份、10％的亚硫酸钠水溶液2－4份及去离子水55－75份。
上述烯丙基聚乙二醇优选烯丙基聚乙二醇－2500。
上述卡松的加入量优选0.08－0.2份。
上述具有流变修饰功能的聚季铵盐在洗发水、沐浴露、洗手液等液态洗涤产品中作为调理剂的应用。
本发明的具有流变修饰功能的聚季铵盐，采用甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸和具有很好水溶性的烯丙基聚乙二醇（2500）作为单体，以过硫酸铵为引发剂，通过加入一定量的盐酸控制反应体系的pH值为2－3，并采用预溶的方法，先将单体用去离子水完全溶解后，再将单体溶液分次序加入来控制聚合物的分子结构，从而改变洗涤体系中分子胶束的形状，使得表面活性剂胶束形成层状液晶，最终达到改变洗涤体系的流变性能，而通过控制丙烯酸加入的速度和使用一定量的亚硫酸钠来终止聚合反应的继续进行，一方面可控制单体聚合的速度，另一方面也使产物的分子量得到控制。本发明的聚季铵盐在不丧失阳离子聚季铵盐原有特性的情况下，具有很好的流变修饰功能，在洗发水、沐浴露、洗手液等液态洗涤产品中作为调理剂使用，其具有的性能可使液态洗涤产品在高低温环境下具有比较平稳的流变性，特别适用于低温条件下流变性能的改善，从而提高产品使用的方便性。另外，本发明的聚季铵盐，克服了人工合成的阳离子高分子聚季铵盐功能比较单一的缺点，为其应用拓展更大的空间。
附图说明
图1是在无添加粘稠剂的洗手液体系中，添加了本发明聚季铵盐的前后粘度曲线对比图。。
图2是在添加粘稠剂的洗手液体系中，添加了本发明聚季铵盐的前后粘度曲线对比图。
具体实施方式
实施例1
1、配方：
甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯 4.28 Kg
丙烯酸 2.68 Kg
烯丙基聚乙二醇－2500 1.08 Kg
过硫酸铵 0.52 Kg
盐酸 1.60 Kg
10％的亚硫酸钠水溶液 1.20 Kg
卡松 0.04 Kg
去离子水 28.00 Kg
2、制备：
（1）在反应釜中加入20Kg去离子水，加热到93℃，加入过硫酸铵，搅拌溶解均匀，搅拌速度控制在60转/分钟；
（2）继续加入甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯和盐酸，搅拌均匀，保持温度在93℃，搅拌速度控制在60转/分钟；
（3）将丙烯酸和4.76Kg去离子水混合均匀，并控制温度在60℃以内，得到丙烯酸溶液，搅拌速度控制在40转/分钟；
（4）将丙烯酸溶液缓慢加入到反应釜中，加料速度控制在0.1千克 /秒，并保持反应釜内物料温度在91℃，反应1小时，搅拌速度控制在90转/分钟；
（5）将烯丙基聚乙二醇-2500和剩余的去离子水搅拌溶解均匀，加入反应釜中，搅拌均匀后，降温到60℃，搅拌速度控制在80转/分钟；
（6）继续加入10%的亚硫酸钠水溶液和卡松，搅拌均匀，搅拌速度控制在40转/分钟，10分钟后用200目过滤网过滤放料。
产品呈微黄色半透明粘稠状，分子量为5000到50万。
实施例2
1、配方：
甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯 10.70 Kg
丙烯酸 6.70 Kg
烯丙基聚乙二醇－2500 2.70 Kg
过硫酸铵 1.30 Kg
盐酸 4.00 Kg
10％的亚硫酸钠水溶液 3.00 Kg
卡松 0.10 Kg
去离子水 72.00 Kg
2、制备：
（1）在反应釜中加入50Kg去离子水，加热到95℃，加入过硫酸铵，搅拌溶解均匀，搅拌速度控制在60转/分钟；
（2）继续加入甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯和盐酸，搅拌均匀，保持温度在95℃，搅拌速度控制在60转/分钟；
（3）将丙烯酸和12Kg去离子水混合均匀，并控制温度在60℃以内，得到丙烯酸溶液，搅拌速度控制在40转/分钟；
（4）将丙烯酸溶液缓慢加入到反应釜中，加料速度控制在0.1千克 /秒，并保持反应釜中物料的温度在93℃，反应1小时，搅拌速度控制在90转/分钟；
（5）将烯丙基聚乙二醇-2500和剩余的去离子水搅拌溶解均匀，加入反应釜中，搅拌均匀后，降温到59℃，搅拌速度控制在80转/分钟；
（6）继续加入10%的亚硫酸钠水溶液和卡松，搅拌均匀，搅拌速度控制在40转/分钟，10分钟后用200目过滤网过滤放料。
产品呈微黄色半透明粘稠状，分子量为5000到50万。
（二）应用实施例
1、将上述实施例2得到的产品作为调理剂添加到不同体系的洗手液中（其中配方1、2没有添加聚乙二醇6000粘稠剂，配方3、4添加了聚乙二醇6000粘稠剂）与使用普通的聚季铵盐7作为调理剂添加到不同体系的洗手液中比较的配方如下：
配方中所用原材料都为市售产品，本配方为洗涤体系的基础配方， 上述配方获得的产品均具有较高的去污力度、杀菌效果、洗涤滑度、适度的冲水滑度和温和性。
2、对比试验：
将上述配方的产品做好后，放置24小时后进行粘度测试实验，测试方法为《GB-T 15357-1994 表面活性剂和洗涤剂 旋转粘度计 测定液体产品的粘度》， 没有添加聚乙二醇6000的洗手液体系测试结果如下：
其粘度变化曲线如图1所示；
添加聚乙二醇6000的洗手液体系测试结果如下：
其粘度变化曲线如图2所示。
通过上面两组对比实验配方的测试结果可以看出，在高低温环境下，本发明的聚集铵盐对有无添加粘稠剂的洗涤体系的动力粘度均起到明显的调节作用；添加本发明聚季铵盐的洗手液和添加普通聚季铵盐的洗手液相比，在高低温环境下具有比较平稳的流变性。
Claims (2)
1.一种具有流变修饰功能的聚季铵盐，是由包括重量组分为甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯7－14份、丙烯酸3－10份、烯丙基聚乙二醇0.5－5份、过硫酸铵0.3－3份、盐酸1－7份、10％的亚硫酸钠水溶液0.1－6份及去离子水53－88份以下述方法获得：
（1）在反应釜中加入去离子水总量的70％，加热到95±5℃，加入过硫酸铵，搅拌溶解均匀；
（2）继续加入甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯和盐酸，搅拌均匀，保持温度在95±5℃；
（3）将丙烯酸和去离子水总量的17％混合均匀，并控制温度在58－60℃，得到丙烯酸溶液；
（4）将丙烯酸溶液缓慢加入到反应釜中，保持温度在93±5℃反应1小时；
（5）将烯丙基聚乙二醇和剩余的去离子水搅拌溶解均匀，加入反应釜中，搅拌均匀后，降温到60±1℃；
（6）继续加入10%的亚硫酸钠水溶液，搅拌均匀，10分钟后用200目过滤网过滤放料。
2.根据权利要求1所述的具有流变修饰功能的聚季铵盐，其特征在于：所述方法中，步骤（4）丙烯酸溶液加入反应釜时的加料速度为0.1千克 /秒。
3. 根据权利要求2所述的具有流变修饰功能的聚季铵盐，其特征在于：所述方法中，在步骤（6）加入10％亚硫酸钠水溶液的同时加入0.01－1份卡松。
4. 根据权利要求3所述的具有流变修饰功能的聚季铵盐，其特征在于：所述具有流变修饰功能的聚季铵盐，各原料组分优选甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯10－12份、丙烯酸5－8份、烯丙基聚乙二醇2－4份、过硫酸铵1－2份、盐酸3－6份、10％的亚硫酸钠水溶液2－4份及去离子水55－75份。
5. 根据权利要求4所述的具有流变修饰功能的聚季铵盐，其特征在于：所述烯丙基聚乙二醇优选烯丙基聚乙二醇－2500。
6. 根据权利要求5所述的具有流变修饰功能的聚季铵盐，其特征在于：所述卡松的加入量为0.08－0.2份。
7. 一种权利要求1－6所述具有流变修饰功能的聚季铵盐在洗发水、沐浴露、洗手液中作为调理剂的应用。
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| CN103030747A (zh) | 2013-04-10 |
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