发用有机硅树脂的合成报告论文

1、发用有机硅树脂的合成 研究意义 现阶段的发用化妆品所用的有机硅，一般使用硅油为主体。主要是因为硅油有着特殊的修饰效果和生理惰性，但是即使是现在技术最先进的宝洁和联合利华等专门研究洗护用品的公司，仍然无法保持洗发后头发的爽滑盈亮效果。硅油虽然可以粘附活性物质在头发表面，但是只通过几分钟的按摩时间如何让活性物质粘附在硅油上沉积在头发上达到效果等等尚待解决。而且随着消费者对于化妆品品质的要求与日俱增，丰富的有机硅类产品有必要开发。所以就课题来说放弃继续对于硅油的继续改性，装而对于硅树脂类产品的研究。有机硅树脂既有在侧链或者端基上接上有机基团就有着有机物的性能，又着SiO的无机组分结构，所以其有着具备

2、有机和无机双重性能的高分子材料，所以它有着很多独特的性能1。聚硅氧烷骨架本身所具有的一些性质比如耐热稳定性或者是硅上连接羟基的稳定性等等，还可以与其他高分子结合，生成接枝、嵌段或者互穿的网络共聚物2,3，可以其有着很大的应用前景。硅树脂有着网状结构的有机聚硅氧烷，有很好的润滑性和铺展成膜性，相信在洗发后可以达到爽滑盈亮效果。网状的硅树脂易溶于环状硅或者碳氢系化合物的挥发性溶剂，容易在涂在基材上后干燥，形成薄膜层，并且没有粘腻感，即使接触也形成不转移薄膜，这种薄膜具有疏水性和耐久性。并且可以赋予产品润滑性、软化性和光滑感。因为其良好的性能使其在化妆品中也慢慢开始应用，尤其是在洗护二合一香波、护发

3、素等等洗发用品中很很好的应用前景。但是主要产品也是由国外大公司出品，国内尚且很少有报道，开发出具有优异性能的成本低的硅树脂产品很有必要。研究背景 有机硅化合物是含SiC键的有机化合物，被称作是“工业味精”，广泛应用与电子电气、轻工纺织、建筑、医疗等各种行业，深入人们日常生活的各个领域。有机硅材料按其形态分，包括硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷偶联剂四大类。而发用有机硅材料主要是硅油，近年也有有机硅树脂用于洗发用品中，所以就硅油和有机硅树脂在国内外的进展做一个简要介绍。 现就国内研究来说，硅油主要集中在甲基硅油、有机硅乳液、苯基硅油、含氢硅油和改性硅油。甲基硅油的研究主要集中在乳化硅油、乳化乳膏、消泡

4、剂的制备，还有在医药中的应用。而改性硅油也一直很活跃，改性硅油的研究一直很活跃，主要涉及氨基硅油及乳液、哌嗪基改性硅油、聚醚改性氨基硅油、聚醚改性硅油、环氧改性硅油、长链烷烃基改性硅油、长链烷基酯改性硅油、乙烯基改性有机硅微乳液的合成，以及在织物后整理剂、皮革手感剂、香波调理剂中的应用。而聚倍半硅氧烷的研究一直是热点，如多乙烯基多面体倍半硅氧烷、环氧乙烷基乙烯基倍半硅氧烷、乙烯基四配位硅改性倍半硅氧烷、梯形苯基甲基聚倍半硅氧烷、巯基官能化倍半硅氧烷、氰酸酯倍半硅氧烷的合成4。 值得注意的是近年来有机硅树枝状化合物5也是一个研究的热点，有机硅树枝状化合物是第一种含杂原子的树枝状化合物，其合成可追

5、溯于1989年。有机硅树枝状化合物在枝权节点上有三种连接方式:硅氧连接基团Si-0，硅碳连接基团Si-C，以及硅硅连接基团Si-Si。不同结构构建出的树枝状化合物也都具有个子特定的性能。例如：由硅硅键形成的树枝状化合物，不仅具有较好的热稳定性外，还具有一定的紫外荧光性质。目前，有机硅树枝状化合物也经常被广泛的应用在各个领域。用作添加剂使得材料拥有特殊的性能；用作改性硅胶（即：硅胶键合固定相）又能改善色谱分离的效果；而具有共轭性质的有机硅树枝状化合物更具有较强的发光效率等等。主要的合成方法有第一类是从有机硅聚合物或者就是平常的羟基硅油，烃羟基硅油，氨基硅油，环氧硅油，酸酯基硅油，含氢硅油或者其它

6、什么改性硅油出发，得到主链是聚硅氧烷，侧链或者端基是展开的树枝状聚合物；第二类是用烯键的起始点低聚合度树枝聚合物大分子与含氢硅油通过硅氢加成反应得到；第三类是硅基（二氧化硅颗粒或者板）表面接上活性点，由此活性点展开的树枝状聚合物。第二，第三类是复合型的树枝聚合物，或者称为杂化型树枝聚合物即：线性树枝，固体树枝，固体线性树枝。据报道合成了几个这类杂化聚合物，和传统的线型或者侧链聚硅氧烷相比，的确有不同的性质。值得深一步探究。 国外有机硅的研究主要集中在材料方面，个人护理方面较少，主要有迈图公司的聚硅氧彬甘油二磷酸甘油酸是一种几乎不含表面活性剂、具有良好亲水亲油平衡性的氨基(AB)。型嵌段有机硅共

7、聚物乳液，可以提供卓越的调理性，特别是对受损的头发，比传统的氨基硅油更容易沉积到受损的头发上，可用于洗发水、冲洗和免洗型护发素、定型产品。聚甲基硅倍半氧烷是一种MT树脂，可溶于选定的化妆品溶剂和润肤剂，能在皮肤上形成一层柔韧的膜，因而耐磨性能好；此外，聚甲基硅倍半氧烷可附着在皮肤上，提供优良的憎水性和憎油性，特别是当它与其他非迁移技术结合使用时，其均衡的性能使这种MT树脂非常适合于彩色化妆品和持久的防晒霜等。瓦克公司推出有机硅弹性体凝胶WackerBelsilRG 90。该产品延长了化妆品的作用时间并具有舒适的柔软皮肤感觉。它在粉末配方中是粘接剂，在润肤膏和唇笔配方中是成膜剂。加入的有机硅聚合

8、物形成一层弹性膜，该膜能够很好地附着在皮肤上，但是没有胶粘感。它具有拒水性、丝绒般的柔软感觉。因为有机硅弹性体凝胶的优异成膜和附着性提高和改善了传递和耐水性。对头发护理品而言，良好的定型效果和容易梳理同等重要。使用有机硅能够很好地实现上述效果。又推出新型的有机硅杂合物WackerBelsiliP1016把柔软的有机硅嵌段和有机聚合物嵌段集为一身。使用它配制的头发定型剂不但能够给头发带来优异的的弹性、卷曲度保持度和较短的干燥时间而且能够带来优异的柔软感。另外，瓦克公司的二甲基硅油和氨基硅油聚合物能够赋予头发极好的梳理眭能。头发摩擦力最低可以降低7 8 。这样，洗后的头发就变得非常容易梳理。蓝星有

9、机硅携手合作伙伴埃尔布斯勒推出了了个人护理行业用各种有机硅产品。Mirasil产品系列可为护发和护肤产品提供如丝般光滑干性皮肤感觉、光泽、铺展、不油腻润滑、长效和保护等优点。除传统的二甲基环体和二甲基硅油外，还推出了高摩尔质量凝胶与挥发性有机硅的混合物、端氨基硅油及乳液、有机硅聚醚等等7。拟采用实验路线制备有机硅树脂的聚硅氧烷微球的常规方法8是：制备有机硅树脂微球的常规方法是以甲基三甲氧基硅烷和去离子水为原料，通过水解一缩聚法制备。由于该反应界面难以维持，因此反应时间长且设备利用率低，致使生产效率低下。日本的Harada Yukinobu9等采用水解一缩聚两步法制备了聚硅氧烷微球，该方法摒弃了

10、在两相界面上同时进行水解和缩聚的常规方法，将水解和缩聚分开进行，使反应易于控制，大大提高了生产效率。对于合成路线采用甲基三甲氧基硅烷（MTMS）为原料，采用水解一缩聚两步法。1.首先将MTMS进行水解反应10，反应式如下：2. 进而对反应产物进行缩聚反应，分为两步，反应方程式如下：第一步，第二步，此步反应是硅氧阴离子对硅醇分子的亲核进攻11。由此甲基硅三醇具有三官能度，所以可能反应得到网状或是体状结构。而且据文献报道，在不同的pH时，SiOH稳定性不同，SiOH比较稳定，在酸性时交联度较低；而在碱性条件下，SiOH不稳定，所以低交联度的会继续交联生成交联度更好的聚硅氧烷树脂颗粒12。如下为一个

11、示例，同时，pH的改变也会影响粒径，所以应该对pH进行探讨。而在第一个反应中的油水比也会影响，都应该探讨。据报道，用水解缩合法制得的有机硅树脂微球的粒径一般为0.01100m，多数在0.510m。可以探讨进一步如何做到更小的nm级别，相信在nm级别下有更加特殊的性能。可是没有找到进一步的资料，只是说最低能达到600nm13.课程目标1. 希望能够重现经典方法，进而对实验条件进行优化。2. 进而将在试着将合成粒径缩小，达到nm级别。3. 然后将合成成品检测各项指标。4. 最后添加入洗发香波中，寻找较好的配方，进行感官评价和各项性能测试等。结论与展望这种硅树脂，易溶于环状硅或碳氢系化合物的挥发性溶

12、剂，此溶液易涂布于基材后干燥，形成一薄膜，而产生无粘腻感，即使接触也形成不转移薄膜，这种薄膜具有疏水性和耐久性14。在个人护理用品中配入这种硅氧烷，赋于非常小的润滑性和软化性，有光滑感，与相同粘度的DPMS相比，还有较干燥感觉的薄膜，用它配制的各种产品不会在皮肤上留有明显的润滑性。日本信越有机硅公司生产的一种在珠状硅橡胶的表面涂以固化硅树脂而成的复合粉体，与以前的硅橡胶粉体相比，其凝重性大大下降，分散性优良，通过与化妆品的混合可大大提高化妆品的滑爽性和触感15。现在就这种网状硅树脂来说，试图做到文献报道的600nm粒径13，但是这方面的文献报道比较少，相信如果能做到的话，将是一个突破。参考资料

13、1张国栋,李向阳;有机硅产品在化妆品中的应用J;日用化妆品科学;2006年6月;第29卷第6期;Vol2931.2张墩明,蒋锡群,杨昌正;有机硅微小颗粒的研究进展J;2003,17(2):1721.3魏鹏,辛忠,陆馨;超细聚甲基硅氧烷微球的制备J;功能高分子学报;2005.12;Vol.18;682686.4周勤,张爱霞,曾向宏;2009年国内有机硅进展J;有机硅材料;2010,24(3):165179.5许文静;超支化聚合物在纳米材料中的应用J;甘肃石油和化工;2007年6月;3942.6Wacker化妆品用有机硅系列产品SPG128J;有机硅氟资讯;2002;No.23.7周勤,张爱霞,曾

14、向宏;2009年国外有机硅进展J;有机硅材料;2010,24(4):227247.8Kimura Hiroshi;Perfectly spherical polymethylsilsesquioxane power and production therofP.JP;63077940,1988.9Harada Yukinobu,Takagi Aakria;Production of spherical p01ymethylsilsesquioxane particleP;JP;2000186148;2000.10Shi Xai;Biomaterials;(2002);23:4469.11Osterholz F D,Pohl E R.Adhedioa Sci.reldmol(1992),6:127.12杨凯;有机硅树脂的合成及其在发用化妆品中的应用研究D;学