浅谈有机硅表面活性剂的应用
有机硅表面活性剂在日化品中的应用

二 、优良性能 4.稳定乳液的能力
有些接枝状有机硅表面活性剂可使乳液 在乙醇及有机溶剂存在时保持稳定,这种 能力是传统碳氢表面活性剂不具备的。
图:接枝结构硅表面活性剂的分子结构
三.有机硅表面活性剂在日化品中的应用
1.在化妆品中的应用
聚二甲基硅氧烷与聚醚接枝共聚物是化妆 品工业中重要的表面活性剂,当用量达 0.15%~5% (质量分数)时,能使化妆品表 面张力下降,有利于化妆品在肌肤和毛发表 面扩散。
二 、优良性能
1.优良的降低表面张力的能力
有机硅磺酸盐与十二烷基硫酸钠在水中的表面张力对比
二 、优良性能
机理:
(1)以柔软的Si-O键为主 (2)甲基及其所带的三个氢原子自由旋转
需要较大的空间 增加了相邻硅氧烷分 子间的距离 分子间作用力小 表面张力 低
二 、优良性能
2.优良的超润湿性能
超润湿性: 有机硅表面活性剂不但能降低油/水界面 的界面张力,同时还可能在低能疏水表面 (如聚苯乙烯表面)润湿扩展,这一能力称为 “超润湿性”或“超铺展性”。
二 、优良性能
机理:
氧与极性分子间的氢键作用 分子之间的作用力 增大 展布成单分子层 疏水性的硅氧烷横卧于 极性表面 “伸展链”构型
二 、优良性能
3.生理惰性
有机硅材料具有无毒害副作用、生物安全、 环境友好的特点。硅氧烷表面活性剂在生 理上也是非常惰性的, 因此作为化妆品、 洗涤剂使用时,具有很好的安全性, 不会造 成环境污染。
一 、结构 二 、优良性能 三 、在日化品中的应用 四 、存在的问题及解决办法
一、结构
有机硅表面活性剂一般由硅氧烷为疏水基 团, 由聚氧乙烯链、羧基、酮基、氨基、环 氧基等其它极性基团为亲水基团,即多甲 基硅氧主链上连接一个或多个极性基团。
有机硅表面活性剂的应用及研究进展

有机硅表面活性剂的应用及发展状况摘要:有机硅表面活性剂由于其结构中既含有有机基团,又含有硅氧键(Si-O-Si),因而不但具有一般烃类表面活性剂较高的表面活性,而且具有无机物二氧化硅的耐高低温、耐气候老化、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能。
有机硅表面活性剂能应用于纺织、农药、日化产品等等。
因而成为表面活性剂领域的研究热点。
关键词:有机硅表面活性剂;结构;应用Abstract Silicone surfactants contain both organic group and silicon-oxygen bond (Si-O-Si), which not only has high surface activity, just like normal surfactants, but also has the property of silica, like, resistance to high temperature and ageing, non-toxic, non-corrosive and physiologically inert. It can be used in many fields, such as, textiles, pesticides, daily chemical products and so on. That make silicone surfactants becoming a hot research field.Keywords Silicone surfactant; Structural; Applications一、有机硅表面活性剂简介有机硅是含有硅氧烷键(Si-O-Si)的高分子合成材料。
有机硅表面活性剂是以聚二甲基硅氧烷为其疏水主链,在其中间位或端位连接一个或多个有机硅极性基团而构成的一类表面活性剂。
有机硅材料性能优异,应用十分广阔,目前发展迅速,在很多领域作为一种新型的功能材料受到人们的青睐,如聚醚改性有机硅、氨基改性有机硅和环氧改性有机硅等[1]。
有机硅表面活性剂

有机硅表面活性剂
有机硅表面活性剂是一种应用广泛的典型非离子型表面活性剂,此类表面活性
剂应用于印刷、护肤品、洗涤剂等多种领域。
由于有机硅表面活性剂具有优异的表面活性、环境安全性、抗乳化、防结垢性
能和低毒性等特性,使其在日用品、农药、精细化工等多个工业领域中仍然具有极其重要的应用价值。
有机硅表面活性剂的科学含义是指一组以矽为主的结构单元构成的聚合物,其
特殊的结构单元使其具有低毒性、不溶于水、紧凑稳定、优异的表面和界面活性能等特性。
由于这类表面活性剂具有低亲水性、良好的乳化性、耐冷性能等特点,因此应
用于各种液体清洗剂中有着十分重要的意义。
在安全、洁净、效率等方面也有着卓越的表现。
有机硅表面活性剂还具有较好的生物解脱性,可以被自然的生物系统安全降解,不会对环境造成污染。
它还能有效的阻止水面上的泡沫,减少空气中的主要有机污染物,这也使其在表面活性产品中占有重要的地位。
从上述内容可以看出,有机硅表面活性剂具有多种优势,广泛应用在各行各业
领域,真可谓是一种极为实用且价值不可估量的产品。
有机硅表面活性剂在涂料上的应用

有机硅表面活性剂在涂料上的应用有机硅SAA除具有普通SAA润湿、分散、起泡、消泡、抗静电、乳化、渗透、柔软、润滑、增溶等性能外,还具有较高的表面活性、易展布性、生理惰性、耐候性、耐高温性等特点,这些特点使其在塑料、橡胶、纺织、涂料、医药、食品、石油、化工、农药、化肥等领域有广泛应用的前景。
(一)、涂料涂料是一个宽泛的概念。
包括水性、油性。
油性的包括各类单组份、双组份室温固化漆、高温烤漆、UV光固化漆等,也包括PU涂层、粉末静电涂层等。
水性涂料包括建筑内外墙涂料、织物涂层胶、家具木器漆等。
涂料还包括各类油性、中性、水性油墨,如喷墨墨水、中性墨水、印刷油墨等。
涂料要解决的问题,不外乎以下几个方面:1、体系自身的稳定性。
如涂料体系各种成分的相容性(分散稳定性);悬浮稳定性(抗分层);防止颜料沉淀;合适的耐挥发性(防止过早干结或挥发过慢)。
2、体系与基材的结合牢固性。
如防止涂膜脱落、起皮。
3、体系成膜的质量。
如合适的快干速度;流平性(防镜框效应)、防表面桔皮、皱纹、麻点、缩孔、防止浮色及发花。
4、体系成膜后的表面功能。
如涂膜色泽光亮程度(高光、哑光);涂膜的手感;可重涂要求;涂膜的耐候性(抗紫外线、防水、防油污)等。
因此,有机硅的涂料添加剂,大致为四类。
1、润湿分散剂。
2、流平剂。
3、消泡剂。
4、手感剂。
其中1、2两类,都是典型的硅表面活性剂,3、4两类,则有不所同的情况。
作为有机硅助剂,在表达不同的功能时,往往有相互矛盾的表现,比如,有机硅润湿分散剂在赋予涂料优良的润湿分散效果,使涂料的稳定性、涂料与底材的结合力提高的同时,却难兼顾手感的光滑。
又如,消泡剂由于其消泡原理基于与涂料的不相容性及破坏涂料起泡时的表面能的稳定,才达到消泡效果,所以,消泡剂可能带来另一个问题,即使涂膜产生缩孔、以及影响重涂性等问题。
再如,有机硅手感剂的作用原理,是由于有机硅基团能迁移到涂层表面,赋予涂层表面以有机硅的滑爽手感。
有机硅助剂在农业领域的应用

有机硅助剂在农业领域的应用摘要:以有机硅为主要成分的表面活性剂已广泛应用于护肤品、护发品、美容品及抗汗剂、除臭剂、农药助剂等特殊品中。
在农业领域,有机硅农用助剂符合农业助剂的最核心的要求,相比其他常规表面活性剂在许多方面具有优势,可提高农药功效,降低农药对环境的影响,减少农药喷施,包括用水、用工的综合成本,用量低,毒性低,环境友好。
起初,有机硅农用助剂主要用于桶混,随着对产品特性的进一步了解,也为了市场的需求,制剂工程师逐渐将其用于农药配方中,例如用作润湿铺展剂、润湿渗透剂、油相增效剂和消泡剂等,选择合适的有机硅农用助剂可以改善农药配方的不足。
本文简单介绍了有机硅助剂的结构、制备以及对各种蔬菜作用的应用效果,并对其发展方向做了简单分析。
关键词:有机硅助剂;农用;结构;制备;应用功效0引言有机硅材料具有许多独特的性能,如表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高、耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等,这些优异的性能使其在各领域得到了广泛应用。
有机硅在农业中应用的产品主要有农用有机硅表面活性剂和泡沫控制剂[1]。
农用有机硅表面活性剂包括:农药配方助剂和喷雾助剂,其中应用量最大的是有机硅喷雾助剂,主要成分为聚醚改性三硅氧烷化合物,广泛地应用于杀虫剂、杀菌剂、除草剂、叶面肥、植物生长调节剂和生物农药[2]。
这类助剂具有极强的展着性,耐雨水冲刷,可大大降低液体表面张力[3],并能通过气孔快速吸收,使用它能降低农药用药量,提高农药有效利用率和减少农药对环境污染[4]。
1农药与表面活性剂[5]农药制剂的加工离不开表面活性剂农药剂性(包括乳油、水乳剂、微乳剂、可湿粉、可溶粉、可分散性粒剂、颗粒剂等)的加工都要加入不同类别的表面活性剂。
表面活性剂的加入大大降低了溶液的表面张力增强了药剂在植物或害虫体表的润湿、展布以及附着力从而提高药效。
目前应用的农药表面活性剂的主要有脂肪醇聚氧乙烯类、烷基苯酚聚氧乙烯醚类、磺酸盐类、磺酸酯类、酰胺类、有机硅类等。
有机硅表面活性剂及其应用

沫
有机硅表面活性剂作为叶面助吸收剂
气孔是药剂 进入植物体 的主要途径 之一
有机硅表面活性剂能使药 液的表面张力低于植物叶
表面湿润临界值之下
促使药液由叶气 孔渗透进入表皮
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在涂料工业中有 机硅涂料流平剂 是涂料生产的主要 添加剂, 可防止涂 面色层不匀, 促进 涂层表面的光滑性 石油开采和生产过 程中,使在用轻有工机业硅中表有机硅表面 面活性剂活对性原剂油可进用行于皮革滑 破乳和脱爽水剂, 、用光量亮少剂和防水剂 , 效率高等的组分
习惯上也把这类化合物归为有机硅化合物
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事实上,元素有 机物的定义并不 并不严格
例如,甲硅烷 (SiH4)也被称作 有机硅化合物。
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以上摘自铁旭红等编《有机化学》
1.什么是表面活性剂 2.表面活性剂的原理 3.表面活性剂的分类
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6
疏水基团
亲水基团
表面活性剂的分子结构具有两亲性
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水
水
水
油
水 水
之处
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20世纪60年代问世
其亲油基团含有硅烷基链或硅氧 烷基链
类有 机 硅
表 面 活 性 剂 的 分
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按亲水基 按疏水基
阴离子型 阳离子型 两性型
H H H H HH H H H H H
H C C HC H C C H
H
H
HC H
Si
Si
Si
O
O
HCH
CH H
HCH
HCH
非离子型
硅烷基型
硅氧烷基型
耐温特性 • Si-O键键
能大
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耐候性
低表面张力
• 无双键存 在,因此 不易被紫 外光和臭 氧所分解, 寿命长
有机硅表面活性剂的特性及应用

有机硅表面活性剂的特性及应用有机硅表面活性剂(silicone surfactant)是特种表面活性剂中最重要的品种之一。
近年来,由于有机硅表面活性剂具有优良的降低表面张力以及优良的润湿、消泡和稳泡性等特性,引起了人们的极大兴趣。
作为一类特殊的表面活性剂,有机硅表面活性剂是以聚硅氧烷为母体、端基或侧链连接一种或多种功能性官能团的表面活性剂。
它具有优良的降低表面张力的能力,优良的润湿、消泡、稳泡以及抗老化、耐高温等特点,而且其生物降解性好、对环境污染小。
在洗涤用品等日用化工产品以及纺织印染、电镀防腐等领域中,这种表面活性剂有着广泛的应用前景和发展潜力。
有机硅表面活性剂以聚硅氧烷为其疏水主链,在其中间位或端位连接一个或多个有机硅极性基团而构成的一类表面活性剂,一般是以聚硅氧烷为疏水基,聚醚链、羧基和磷酸基等极性基团为亲水基。
有机硅表面活性剂在同等浓度的溶液中具有更低的表面张力。
其分子中含有很多支链结构,不易结晶,通常在低温时不沉淀。
有机硅表面活性剂生理毒性极低,因而广泛应用于洗涤用品、妆品中。
由于其分子结构特殊,界面膜上各分子间的黏附力很小,因此是很好的润湿剂及极佳的润滑剂。
此外,与一般表面活性剂相比,有机硅表面活性剂的表面张力极低、具有超级润湿和铺展性能、配伍性能好,无毒副作用,还具有气孔渗透性和良好的抗雨水冲刷性能等特点,具有无硅类表面活性剂所不具有的耐高温、耐微生物等性能。
有机硅表面活性剂可按其离子性分为阳离子型、阴离子型、非离子型、两性离子型四大类。
有机硅表面活性剂在日用化学品的特殊功能的研究,比如阳离子改性有机硅表面活性剂在发用日化品中的抗静电、杀菌作用,非离子表面活性剂的消泡功能,有机硅表面活性剂与其他表面活性剂的配伍性。
具有消泡功能有机硅表面活性剂适用于各种活性剂的水体系中做消泡抑泡剂。
特别适用于消除阴离子表面活性剂体系和粘度较高的液体泡沫。
对各类清洗剂强碱状态下,都有独特的效果。
在洗涤剂中使用有机硅表面活性剂。
有机硅表面活性剂的下游应用介绍

有机硅表面活性剂的下游应用介绍有机硅表面活性剂是表面活性剂中非常重要的一个分支,它既具备了有机硅产品的耐温耐候性、介电性和生物兼容性,又呈现出表面张力低、润湿性好等特点。
有机硅表活一端是硅油,一端是聚醚,两者通过烯丙基等基团进行架桥链接,通过调节硅油与聚醚的长度,从而制备出各种型号的产品。
有机硅表活大量应用于聚氨酯泡沫、纺织整理剂、农作物保护、涂料与个人护理,是非常重要的精细化工产品。
1、聚氨酯PU硬泡广泛的应用于建筑外墙、冷冻设备、管道运输等场景,作为隔热材料,具有质量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其他基材粘结,燃烧不产生融熵等有益性能。
PU软泡多为开孔型号,具有密度低、弹性回复好、吸音、透气、保温等性能。
有机硅表面活性剂是聚氨酯泡沫材料生产中最重要的泡沫调节剂。
2、纺织与其他有机硅整理剂相比,嵌段硅油具有自乳化、不漂油的特点,在合成纤维尤其是绒毛布,诸如珊瑚绒、不倒绒、割圈绒、长毛绒上使用后,手感远超其他整理剂。
3、作物保护有机硅类增效剂可以改善喷雾溶液的特性,提高有效成分的靶向性、渗透性或靶标保护能力。
农药增效剂可以在制剂内添加,也可以与其他农用化学品一起桶混使用。
4、涂料有机硅添加剂可改善涂料的生产工艺、保持涂料的储存稳定性、改善其施工工艺性、提高产品质量、赋予涂料一些特殊的功能,已成为涂料中不可缺少的组分。
添加有机硅类流平剂,可以极大改善涂料的以下缺陷:5、个人护理在化妆品中,聚醚硅油可作为调理剂,改善头发的梳理性,同时还具有防尘,抗静电的效果。
另外,它还具有稳定泡沫的作用,使皮肤更加滑爽柔软。
烯丙醇---碳链最短的不饱和醇,其伯羟基与环氧基团之间可以迅速反应,进行开环聚合;同时烯丙醇的不饱和键位于α位,使得硅氢加成反应活性强,更有利于接枝硅油。
烯丙醇是生产烯丙基聚醚和烯丙基缩水甘油醚必不可少的原料。
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浅谈有机硅表面活性剂的应用化工0802 刘超摘要:介绍了有机硅表面活性剂结构,合成方法,在有机染料,农药,护肤品等方面的应用,以及目前以及未来的发展。
【关键词】有机硅表面活性剂;有机染料;农药;护肤品。
有机硅表面活性剂作为有机硅化合物一族从20世纪60年代就用于各工业领域,但大规模和全面快速发展是从20世纪80年代开始的,由于其分子结构不同于一般的烃类表面活性剂,且具有很特殊的性能,引起了人们极大的兴趣。
有机硅表面活性剂具有独特的优点:1)有优良的降低表面张力的性能;2)有优良的润湿性能;3)具有消泡性和稳泡性;4)毒理性基本上都是生理惰性的;5)乳化作用大、配伍性能好等。
基于以上优点,有机硅应用领域十分广泛,发展也很迅速,目前已广泛使用在纺织、化妆品、塑料、油漆、涂料、农业化学品、医药、汽车和机械加工等领域。
有机硅由于经济附加值很高,不但有极高开发价值,而且愈来愈显示出发展前景。
一.化学结构及制备方法有机硅表面活性剂的结构通式:其中R1通常为CH3,也可以为为C3H6O(C2H40)a (C3H6O)bR2聚醚链;R2可以为H,CH3及C2H5有机硅表面活性剂主要由硅油和聚醚组成,通过改变硅油和聚醚的分子量、改变聚醚中氧化乙烯与氧化丙烯的比例、聚醚链数、聚醚链末端官能团的种类,可以使有机硅表面活性剂具有不同特性,在工业生产中根据其应用,生产出适合于不同用途的、不同结构的有机硅表面活性剂。
表面活性剂按其亲水基的种类可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型4种,有机硅表面活性剂也可以这样分类,有机硅表面活性剂的疏水基团是由疏水性比碳链类更强的烷基硅氧烷组成,具有比碳链类更强的表面活性,在同等浓度的溶液中,具有更低的表面张力。
有机硅表面活性剂一般是通过硅氢加成反应制得,其生产工艺存在着一定欠缺。
在工业生产中一般以铂异丙醇溶液为催化剂,但其催化效率低、用量大、反应放热剧烈、控制条件苛刻且容易造成Si—H键的交联,为此需要加入大量苯类溶剂,这不仅污染环境、影响工人健康、减少了单釜产率,而且这些溶剂都是易燃品,危险性高。
目前在工业生产中以络合物为催化剂,采用无溶剂或低溶剂的聚合方法,并控制反应放热速度。
二.有机硅表面活性剂的发展自然界中存在各种元素的含量,硅仅次于氧,居第2位(25.8%),硅氧二者构成(Si—O—Si—O)骨架,属于无机硅化合物。
所谓有机硅化合物是指含有(Si—C)键的化合物,其中至少有一个有机基团结合到硅原子上才能形成有机硅化合物。
在自然界中,是不存在含(Si—C)键的有机硅化合物的,这类有机硅化合物一般通过人工合成的方法获得。
第1个有机硅化合物是1863年由Friedel 和Crafts合成的四乙基硅烷。
合成有机硅化合物的方法有2大类:一种是将硅与有机卤代物反应,从中夺取有机基团与之结合,形成(Si—C)键;另一种是把硅化物中非(Si—C)键转化为(Si—C)键。
常用的直接法是将有机卤代物在高温和催化剂作用下,与硅或硅酮合金反应,直接生成有机卤代烷的混合物,其组成取决于原料及反应条件。
由该方法制得的有机卤硅烷是合成一系列有机硅化合物的基本原料或中间体。
有机硅化合物的研究工作始于2O世纪初,1903年首先以“格氏试剂”法合成并进行基础研究,后又研究了聚合理论。
1940年~1943年合成了硅氧烷聚合物,并开发硅酮卤代烷烃反应的直接合成法。
在此基础上,1942年建成了合成二甲基硅油和甲基苯基硅树脂的中试装置,完成了中试试验。
1943年,DowChemical Corp 和Coming Incorporated各以50%的股份合资,形成了新的Dow Coming Inc.,并于同年以“格氏试剂”法正式投建了世界上第1个硅油生产厂,成为世界上第1家商业化生产硅氧烷的制造商。
1946年,美国G.E公司也相继投产硅氧烷,采用的则是直接合成法。
1949年,美国U.C.C公司也开始生产硅氧烷。
1944年一1964年问,有机硅工业发展迅速。
随着有机硅化合物的发展和应用,世界各地开展了有机硅系列化合物的研究和生产。
2O世纪7O年代,很多国家形成了万吨级单体的生产装置。
8O年代末,世界上有机硅产品约为40万t。
我国有机硅起步于5O年代初期。
2005年,我国聚硅氧烷产量约7.5万t。
预计2006年~2008年年平均增长约33%,2008年我国聚硅氧烷产量将达到2O.5万t。
2008年,我国聚硅氧烷产量将新增13万t,但按照年需求增长20%计算,需求将新增近17万t,供需缺口将由2005年的14万t逐步上升到2008年的17万t,对外依存度仍将超过45%。
2008年以后,蓝星/罗地亚天津2O万t项目、东岳集团40万项目、道康宁和瓦克合作建设的4O万t项目将相继投产,我国有机硅单体产能将达173万t。
按需求年均增长20%计算,2010年我国聚硅氧烷产需将实现供需平衡或供大于求。
三.有机硅表面活性剂在各领域的应用(1)有机硅表面活性剂在农业中的应用一般来说,有机硅表面活性剂主要用于喷雾改良剂。
使用有机硅表面活性剂能提高喷雾液通过叶面气孔时被叶片吸收的能力。
有机硅喷雾改良剂能在喷头产生分散液膜的几毫秒时间内,明显降低喷雾液的表面张力,缩小所产生雾滴的粒径。
减少液滴与叶面之问的接触,增强药液在植物体表或害虫体表的湿润、粘附及展着能力,从而提高药效。
除草剂、植物生长调节剂和营养物质的最终作用点是在植物组织内,而有机硅表面活性剂能增强叶面吸收它们的功能,这对于提高功效,减少用量有着重要意义。
1992年Buick等研究了有机硅表面活性剂对促进三氯吡啶叶面吸收作用的影响。
有机硅表面活性剂对阿维菌素的增效作用,主要体现在使药液进人害虫藏匿处,依赖被叶面吸收进人表皮,廷长残效期。
阿维菌素使用有机硅后的残效期要比使用矿物油助剂的残效期长。
至今,农药助剂在有机硅表面活性剂的研究工作大部分是对除草剂,杀虫剂、杀菌剂、生长调节剂和叶面施肥剂等领域的应用研究。
研究助剂分子与农药有效成分及有机体虫体、植物体表、菌体等之间的相互作用,将为开发应用新型、高效的有机硅表面活性刘,提供可靠的理论依据。
农药种类与剂型的不同对有机硅表面活性剂的要求是不一样的。
有机硅助剂应具备以下特点:对原药不分解能大大降低制剂表面张力对水、酸、碱、盐、热稳定对作物无药害。
因此,须全面优化制剂配方,以最大限度提高有机硅表面活性剂的功效,并减少不艮响。
(2)有机硅表面活性剂在个人护理品中的应用有机硅表面活性剂在个人护理品的应用以聚醚型有机硅表面活性剂为主,聚硅氧烷链段(A)和聚醚链段(B)的组合结构有嵌段AB型、嵌段ABA或BAB型、嵌段(AB) 型、支链型和侧链型等5种类型。
而聚醚链段与硅氧链段之间的连接又有两种方式,即Si—O—C型和si—c型,前者不稳定,属于水解型,后者对水稳定,称为非水解型,目前应用的为聚醚型有机硅。
利用聚醚硅油兼具有水溶性、乳化性、表面活性及生理隋性的特点,将其配入个人护理用品中可以制得无色、无味、对人体无刺激、不影响皮肤正常呼吸和发汗的护肤品,它还能使化妆品表面张力下降,有利于在肌肤和毛发上扩散,具有保湿性和滞留性,赋予头发以光泽,抗静电,对细菌抑制性好,是极好的化妆品助剂,而且作用越来越突出,已经成为发展快、很值得重视的一类产品。
改性聚硅氧烷在水相或油相的表面活性取决于改性基团的种类和数量。
油溶性聚硅氧烷能改善油和石蜡的扩散能力,可直接应用到化妆品和护肤品配方中;改性的亲水性聚硅氧烷主要用于香波和泡沫浴液的配方中。
阳离子型有机硅表面活性剂,尤其是季铵化的聚硅氧烷是护发美发的最佳调理剂,由于摩尔质量较大,可与阴离子型表面活性剂配伍,对人体皮肤、眼睛无刺激,具有一定的抗菌能力,在碱溶液中不产生游离铵,性质稳定。
该产品的大分子上含有疏水的长链聚硅氧烷链节,使其具有优良的滑爽、柔软性;同时因带有正电荷,对皮肤和头发具有强吸附性,且对头发有抗静电调理功能。
但要注意,阳离子密度不宜太高,用量也不宜太多,否则易产生累积现象。
若要制成综合性能优良的调理剂,还需配合亲水抗静电成分,如在聚硅氧烷季铵盐大分子上同时接入亲水、抗静电型聚醚或磷酸酯基,其性能将更加优越。
阴离子型有机硅表面活性剂包括羧酸型、磺酸型、硫酸酯型和磷酸酯型,可以通过带不饱和键的相应酯与含氢硅油的硅氢加成反应得到,也可以通过环氧基中间体转化。
磷酸酯有机硅表面活性剂最为常见,产品由硅氧烷基醇进行磷酸化反应,再根据需要进行中和、精制而成。
聚硅氧烷磷酸酯既具有磷酸基的乳化性、起泡性、温和的洗涤性,又有聚醚的浊点等非离子性,还具有聚硅氧烷对皮肤和头发的亲和性,可作为化妆品的高效W/O乳化剂、增溶剂、水溶性起泡剂、洗涤剂、润肤剂和头发调理剂。
聚硅氧烷磷酸酯表面活性剂具有乳化特性,也有润湿功能,主要应用于润肤护肤品和调理护发品中。
在护发品中,磷酸酯能延缓静电的积聚,加速放电,聚硅氧烷又对皮肤头发有很好的亲和性和调理性,所以能改善头发的干湿梳理性。
两性离子型有机硅表面活性剂的主要特点是更加温和、更易配伍,广泛用于个人护理洗发剂中。
用于洗发香波时,对眼睛和皮肤无刺激;泡沫更加稠密、丰富,克服了一般有机硅调理剂的抑泡缺点。
如将氨基硅油与二元酸酐反应形成的两性离子型表面活性剂作为头发调理剂,头发处理后的干湿梳理等级由对照样的4级~5级提高到1级~2级。
改性聚硅氧烷在水相或油相的表面活性取决于改性基团的种类和数量,油溶性聚硅氧烷能改善油和石蜡的扩散能力,可直接应用到化妆品和护肤品配方中;改性的亲水性聚硅氧烷主要用于香波和泡沫溶液的配方中。
除上述介绍的几种有机硅表面活性剂外,长链烷基改性聚硅氧烷、聚硅氧烷磺酸盐、聚硅氧烷硫代硫酸钠和铵基硅氧烷等也已用于化妆品。
聚硅氧烷表面活性剂在日用化妆品中的作用越来越突出,成为发展较快,值得重视的一类产品。
(3)有机硅表面活性剂在柔软剂中的应用有机硅柔软剂按其结构可分为3大类:即非活性有机硅柔软剂、活性有机硅柔软剂和改性有机硅柔软剂。
首先谈谈非活性有机硅柔软剂,此类柔软剂主要为二甲基硅油类,可赋予织物较好的柔软性和耐热性。
由于结构中不含活性基团,整理织物时,自身不会发生交联,与纤维不起化学反应,因而赋予织物悬垂性和耐洗性差。
再说说活性有机硅柔软剂,这类柔软剂主要为羟基硅油乳液和含氢硅油乳液,在金属催化剂存在下能在织物表面形成网状交联结构,使织物具有很好的柔软性和耐洗性。
最后就是改性有机硅柔软剂,改性有机硅柔软剂是20世纪70年代后期发展起来的新一代产品,很多产品已用于织物的后整理,目前国内外正在继续研究和开发,主要有氨基、环氧基、羟基和聚醚改性有机硅柔软剂,其中以氨基改性的为最多,产品大多为混合改性。
氨基改性有机硅柔软剂在聚甲基硅氧烷链上引入氨基官能团,如氨丙基和氨乙基氨丙基等,可改善硅氧烷在纤维上的定向排列,改善柔软性,纺织上称为超级柔软剂。