專利名稱：一種含聚季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水溶性高分子化合物及其制備方法，具體地說(shuō)是一 種含聚季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物及其制備方法，該聚合物的電荷密度高，電荷分布均勻，在護(hù)膚和護(hù)發(fā)產(chǎn)品中作為調(diào)理劑使用時(shí)表現(xiàn)出傳統(tǒng)聚季銨鹽所不具備的優(yōu)異的調(diào)理性能和抗沉積性能，同時(shí)該聚合物還表現(xiàn)出優(yōu)異的復(fù)配性能，不僅能和陽(yáng)離子和兩性表面活性劑復(fù)配，還可以與陰離子表面活性劑復(fù)配使用，另外該聚合物還可應(yīng)用于造紙、水處理、印染和織物處理等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
洗發(fā)、護(hù)發(fā)產(chǎn)品中護(hù)發(fā)、調(diào)理功能是產(chǎn)品性能的第一要素。人們的頭發(fā)是由角蛋白構(gòu)成的，由于其導(dǎo)電性能差，易受外力作用產(chǎn)生靜電，破壞頭發(fā)的整體感觀，使頭發(fā)斷裂、開(kāi)叉、同時(shí)也容易吸附灰垢。因此為了保持頭發(fā)的美觀和健康，改變發(fā)質(zhì)表面電荷分布，給發(fā)絲表面形成一層保護(hù)基質(zhì)是最為理想的手段。在化妝品原料中，許多產(chǎn)品都具有一定的頭發(fā)調(diào)理功能。如各類表面活性劑、有機(jī)硅氧烷等。但在這眾多的產(chǎn)品中，性能最為優(yōu)異的是聚合陽(yáng)離子表面活性劑。聚合陽(yáng)離子既能與洗發(fā)香波中的陰離子表面活性劑復(fù)配而不產(chǎn)生沉淀，而且能吸附在發(fā)質(zhì)表面，消除靜電場(chǎng)而起到保護(hù)、調(diào)理頭發(fā)的功能。但目前一般的聚合陽(yáng)離子在頭發(fā)上積聚現(xiàn)象嚴(yán)重，不易清洗，長(zhǎng)期使用會(huì)使頭發(fā)沉重、發(fā)硬、影響頭發(fā)的美觀。專利CN200610122572. 2講述了一種季銨化的羥乙基纖維素醚的合成方法，但該產(chǎn)品陽(yáng)離子取代度低，因而產(chǎn)品正電荷密度小，在洗發(fā)、護(hù)發(fā)產(chǎn)品中調(diào)理功能較弱，使用后的頭發(fā)蓬松度不夠。專利US5338541講述了一種丙烯酸/ 二甲基二烯丙基氯化銨/丙烯酰胺三元共聚物聚季銨鹽，該產(chǎn)品陽(yáng)離子取代度高，正電荷密度大，在洗發(fā)、護(hù)發(fā)產(chǎn)品中有較好的調(diào)理功能，但該產(chǎn)品容易在頭發(fā)上積聚，不易漂洗，長(zhǎng)期使用頭發(fā)會(huì)發(fā)硬，影響頭發(fā)的美感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種含聚季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物及其制備方法。它以α _烯烴與不飽和二元酸為共聚單體，通過(guò)含有伯胺基團(tuán)或羥基的有機(jī)叔胺為季銨基團(tuán)，經(jīng)聚合反應(yīng)、酰胺化反應(yīng)、季銨化反應(yīng)而得到的一種新型的含聚季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物。具體地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供含季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物，它的主鏈?zhǔn)铅?“烯烴與不飽和二酸酐的無(wú)規(guī)共聚物，所述含季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物具有以下結(jié)構(gòu)單元中的兩種或兩種以上，其中至少含有A和B兩種結(jié)構(gòu)單元
權(quán)利要求
1. 一種含季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物，該聚合物是以α-烯烴和不飽和二酸酐的無(wú)規(guī)或交替共聚物為骨架，經(jīng)與含有伯胺基的有機(jī)叔胺和/或含羥基的有機(jī)叔胺發(fā)生酰亞胺化和/或酯化反應(yīng)生成含有叔胺基團(tuán)的衍生物，最后與烷基化試劑進(jìn)行季銨化反應(yīng)而得到，該共聚物包括1) 45 60mol %的結(jié)構(gòu)單元A ;2) 20 55mol %的結(jié)構(gòu)單元B和/或E ； 3)彡Omol % IOmol %的結(jié)構(gòu)單元C ;4)彡Omol % IOmol %的結(jié)構(gòu)單元D，這些百分?jǐn)?shù)是基于共聚物骨架中的全部結(jié)構(gòu)單元的總摩爾數(shù)
2.權(quán)利要求1所述的共聚物，它的數(shù)均分子量為2550 350000。
3.權(quán)利要求1所述的含季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物的制備方法，該方法包括基于α -烯烴和不飽和二酸酐的總摩爾數(shù)，讓45 60mol %的α -烯烴和40 55mol %的不飽和二酸酐進(jìn)行交替聚合或無(wú)規(guī)共聚合以制備無(wú)規(guī)或交替共聚物，然后讓該共聚物與含有伯胺基的有機(jī)叔胺H2N-R-NR1R2和/或含羥基的有機(jī)叔胺HO-R5-NR1R2發(fā)生酰亞胺化和/或酯化反應(yīng)生成含有叔胺側(cè)基團(tuán)的共聚物，最后與烷基化試劑R3A進(jìn)行季銨化反應(yīng)而得到含季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物，其中R和&彼此獨(dú)立地為直鏈或支鏈C2-Cltl亞烷基；和R1、R2和民可相同或不同，彼此獨(dú)立地是C1-C6烷基，C2-C6烯基或C6-C8芳烷基，這些基團(tuán)是未取代的或被羥基或氨基取代。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中烷基化反應(yīng)使用的烷基化試劑R3A是滿足以下條件的 R3A 其中A是鹵素Cl、Br或I，和R3是C1-C6烷基，C2-C6烯基或C6-C8芳烷基；或A是硫酸酯基Ii3OSO3-或碳酸酯基R3OCO2-,即R3A是硫酸酯R3OSO3-R3或碳酸酯R3OCO2-R3,其中兩個(gè)R3 彼此獨(dú)立地是C1-C6烷基，C2-C6烯基或C6-C8芳烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于α-烯烴是CH2 = CHR4，其中R4為C4 C2tl烷基或C6 C2tl芳烷基。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中不飽和二酸酐是馬來(lái)酸酐、甲基順丁烯二酸酐、十二烯丁二酸酐和四氫鄰苯二甲酸酐中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任何一項(xiàng)所述的制備方法，它包括以下步驟Α)將α-烯烴與不飽和二酸酐加入到反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度控制在130 220°C，反應(yīng) 7 M小時(shí)后，得到交替或無(wú)規(guī)共聚物；B)將步驟A)聚合得到的共聚物加入到作為反應(yīng)溶劑的聚醚中，攪拌均勻，加入含有伯胺基團(tuán)的有機(jī)叔胺，控制反應(yīng)溫度60 200°C，反應(yīng)2 9小時(shí)，并除去反應(yīng)產(chǎn)生的水，使部分或全部馬來(lái)酸酐單元發(fā)生酰亞胺化反應(yīng)；或?qū)⒉襟EA)聚合得到的共聚物加入到作為反應(yīng)溶劑的聚醚中，攪拌均勻，加入含有羥基的有機(jī)叔胺，控制反應(yīng)溫度60 200°C，反應(yīng)2 9小時(shí)，使部分或全部的馬來(lái)酸酐單元發(fā)生單酯化反應(yīng)；C)在步驟B)反應(yīng)得到的含有叔胺基團(tuán)的共聚物中加入季銨化試劑，使部分或全部叔胺基團(tuán)進(jìn)行季銨化反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度70 150°C，任選地，在反應(yīng)后加入一定量的去離子水調(diào)節(jié)成到所需的固含量，和任選地，用堿性物質(zhì)進(jìn)行PH值的調(diào)節(jié)。
8.權(quán)利要求1所述的含季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物在個(gè)人護(hù)理用品、化妝品或洗滌產(chǎn)品中作為調(diào)理劑、柔軟劑和成膜劑的用途。
9.權(quán)利要求1所述的含季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物在造紙、水處理、印染和織物處理領(lǐng)域中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含有季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物及其制備和應(yīng)用方法，其內(nèi)容包括1)α-烯烴與不飽和二酸酐通過(guò)共聚反應(yīng)，生成含有羧酸酐基團(tuán)交替或無(wú)規(guī)共聚物；2)將所得的共聚物與含有伯胺基團(tuán)或羥基的有機(jī)叔胺進(jìn)行酰亞胺化反應(yīng)或酯化反應(yīng)，得到一種含有叔胺基團(tuán)衍生物；3)含有叔胺基團(tuán)的聚合物與烷基化試劑進(jìn)行季銨化反應(yīng)，得到本發(fā)明所述的含有季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物。該含有季銨鹽側(cè)基的交替或無(wú)規(guī)共聚物是一種水溶性聚合物，對(duì)毛發(fā)和皮膚具有優(yōu)良調(diào)理功能，特別地能使頭發(fā)具有良好的柔軟性和調(diào)理性，且具有易于漂洗和不累積等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)該聚合物可以作為調(diào)理劑和柔軟劑使用，還可以在造紙領(lǐng)域中作為助留助濾劑和增強(qiáng)劑使用。
文檔編號(hào)C08F2/02GK102153690SQ20101059738
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者宋美霞, 張若昕, 徐金富, 王飛, 程珊 申請(qǐng)人:廣州天賜高新材料股份有限公司