植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途及头发定型产品制造技术

本发明专利技术公开了一种植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途及头发定型产品。本发明专利技术所述的植物油基水性聚氨酯乳液是采用植物油基多元醇，利用DMPA、DMBA和MDEA中的至少一种为扩链剂，制得的植物油基水性聚氨酯乳液。该乳液制备工艺成熟，过程简单，易于控制，便于进行工业化生产；并且定型效果优异，为头发定型产品提供了一种新的材料来源。

Application of vegetable oil-based waterborne polyurethane emulsion as styling products and hair styling products

The invention discloses a vegetable oil-based waterborne polyurethane emulsion for use as a stereotyped product and a hair styling product. The vegetable oil-based waterborne polyurethane emulsion is a vegetable oil-based waterborne polyurethane emulsion prepared by using vegetable oil based polyols and at least one of DMPA, DMBA and MDEA as chain extender. The emulsion has the advantages of mature preparation process, simple process, easy control, convenient industrial production, and excellent stereotyped effect, providing a new material source for hair styling products.

【技术实现步骤摘要】
植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途及头发定型产品
本专利技术属于水性聚氨酯应用领域，具体涉及一种植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途及头发定型产品。
技术介绍
头发定型喷雾产品可使头发保持特殊形状，对头发提供了暂时的定型效果，并可用水或洗发液洗掉，对各种发型和流行趋势产生了重大影响，并在全世界广泛使用。传统头发定型喷雾通常依赖于多种组分配方，例如CN1081913C中提供一种头发定型组合物：0.1％-15％固含量的硅氧烷接枝粘合聚合物，0.5％-15％固含量的烃溶剂，占组合物重量80％-98.9％的极性溶剂(水、C2-C3一元醇混合物)以及各种增塑剂(柠檬酸乙酰基三C2-C8烷基酯)。其中头发定型组分中聚合物还常采用聚乙烯吡咯烷酮、及其与醋酸乙烯酯和马来酸酐的共聚物、醇和醚类聚合物或一些天然聚合物，并添加各种添加剂及有机溶剂。这些头发定型产品在得到很好的定型效果的同时，由于其成分复杂，不可避免会对人体产生一定的毒性，而且这些复杂配方的聚合物在合成过程中，极易导致环境污染。因此，开发一种结构和组成简单的生物安全性好的头发定型产品将十分具有意义。
技术实现思路
为解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途。本专利技术还提供了一种基于植物油基水性聚氨酯乳液的头发定型产品。本专利技术目的通过以下技术方案实现：植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途，所述植物油基水性聚氨酯乳液通过以下步骤制得：将二异氰酸酯、植物油基多元醇、扩链剂按照摩尔比为(1.7～2.2)：1：(0.69～1.19)混合均匀后，再升温加入催化剂进行催化反应，反应完成后冷却至室温，加入中和剂中和，加水乳化反应，蒸发去除溶剂，得到植物油基水性聚氨酯乳液。优选的，所述定型产品为头发定型产品。将植物油基水性聚氨酯应用于头发定型领域，具有很好的生物安全性。所述植物油基多元醇为起始于大豆油、亚麻籽油、橄榄油、菜籽油、蓖麻油、葡萄籽油中的一种或两种以上的全植物油基多元醇。所述扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)中的一种或两种以上。所述催化剂为二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，所述催化剂的用量占物料总质量的0.2～0.5％，所述催化反应的条件为在70～85℃温度下搅拌反应1.5～2.5h；所述中和剂为三乙胺、N,N二甲基乙醇胺或冰乙酸中的一种或两种以上，中和度为50-97％，中和反应的时间5～30min；所述乳化反应的反应条件为：搅拌器转速400～800r/min，乳化时间1.5～2.5h。所述植物油基水性聚氨酯乳液的固含量为10～25％。一种基于植物油基水性聚氨酯乳液的头发定型产品，由植物油基水性聚氨酯乳液与水配制所得，该头发定型产品中植物油基水性聚氨酯的固含量为1-10wt％；所述基于植物油基水性聚氨酯乳液通过以下步骤制得：将二异氰酸酯、植物油基多元醇、扩链剂按照摩尔比为(1.7～2.2)：1：(0.69～1.19)混合均匀后，再升温加入催化剂进行催化反应，反应完成后冷却至室温，加入中和剂中和，加水乳化，蒸发去除溶剂，得到植物油基水性聚氨酯乳液。该基于植物油基水性聚氨酯乳液的头发定型产品组分单一，溶剂为水，不含其它物质。所述基于植物油基水性聚氨酯乳液的头发定型产品涂膜后其吸湿率≤6％，紫外透过率≥99％，杨氏模量≥50Mpa，断裂伸长率在30％-300％之间。上述头发定型产品中，所述植物油基多元醇为起始于大豆油、亚麻籽油、橄榄油、菜籽油、蓖麻油、葡萄籽油中的一种或两种以上的植物油基多元醇。上述头发定型产品中，所述扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)中的一种或两种以上。上述头发定型产品中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，所述催化剂的用量占物料总质量的0.2～0.5％，所述催化反应的条件为在70～85℃温度下搅拌反应1.5～2.5h；上述头发定型产品中，所述中和剂为三乙胺、N,N二甲基乙醇胺或冰乙酸中的一种或两种以上，中和度为50-97％，中和反应的时间5～30min；上述头发定型产品中，所述乳化反应的反应条件为：搅拌器转速400～800r/min，乳化时间1.5～2.5h。上述头发定型产品中，所述植物油基水性聚氨酯乳液的固含量为10～25％。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：(1)本专利技术提供的基于植物油基水性聚氨酯乳液的头发定型产品组分单一，定型效果优异，具有很好的生物安全性。(2)本专利技术方法制备工艺成熟，过程简单，易于控制，便于进行工业化生产。(3)本专利技术采用全天然植物油基多元醇制备水性聚氨酯，取代了传统的石化来源的聚合物二元醇或多元醇，为天然材料开辟了新的应用领域，提高了其使用价值，缓解了石油化工的压力。附图说明图1.本专利技术对比例和实施例的植物油基水性聚氨酯乳液在可见光和紫外光范围内的透过率。图2.本专利技术对比例和实施例1-24的植物油基水性聚氨酯乳液头发定型效率(A)及部分实施例的定型图片(B)，(B)中的L0是指头发的初始卷曲长度，L1.5是指将卷发悬挂在25℃,75±5％RH环境中1.5小时后的长度。图3.本专利技术实施例制备的植物油基水性聚氨酯乳液的皮肤刺激性(*为空白对照区域，黑色框为测试区)，选择20％十二烷基硫酸钠(SDS)为阳性对照，市场上的沙宣啫喱水作为对比例。图4.本专利技术实施例制备的植物油基水性聚氨酯乳液的皮肤组织H&E病理图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例中采用的各种植物油基多元醇的制备方法见参考文献[Zhang,C.,etal.(2015)."Biobasedpolyurethanespreparedfromdifferentvegetableoils."ACSApplMaterInterfaces7(2):1226-1233.]，其结构通式为：其中R1和R2为脂肪酸。实施例1将IPDI(按异氰酸根计)、蓖麻油基多元醇(简称COP，按羟值计)、DMBA(按羟基计)三者按摩尔比为1.7：1.0：0.69置于双口圆底烧瓶中，调节搅拌器转速为200r/min，78℃油浴加热下机械搅拌混合10min后，加入物料总质量0.3wt％的DBTDL，继续搅拌2h(若溶液粘度升高，往体系加入甲基乙基酮(MEK)至反应体系可流动)，然后冷却至室温，加入三乙胺中和30min(中和度97％)后将转速升至400r/min，加入去离子水乳化2h，最后将乳液转移至单口圆底烧瓶中旋蒸去除MEK，即可得到固含量为20％的阴离子型植物油基水性聚氨酯乳液。实施例2将IPDI(按异氰酸根计)、蓖麻油基多元醇(简称COP，按羟值计)、DMBA(按羟基计)三者按摩尔比为1.85：1.0：0.84置于双口圆底烧瓶中，调节搅拌器转速为200r/min，78℃油浴加热下机械搅拌混合10min后，加入物料总质量0.2wt％的DBTDL，继续搅拌2h(若溶液粘度升高，往体系加入MEK至反应体系可流动)，然后冷却至室温，加入三乙胺中和30min(中和度为97％)后将转速升至450r/min，加入去离子水乳化2h，最后将乳液转移至单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途，所述植物油基水性聚氨酯乳液通过以下步骤制得：将二异氰酸酯、植物油基多元醇、扩链剂按照摩尔比为(1.7～2.2)：1：(0.69～1.19)混合均匀后，再升温加入催化剂进行催化反应，反应完成后冷却至室温，加入中和剂中和，加水乳化反应，蒸发去除溶剂，得到植物油基水性聚氨酯乳液。

【技术特征摘要】
1.植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途，所述植物油基水性聚氨酯乳液通过以下步骤制得：将二异氰酸酯、植物油基多元醇、扩链剂按照摩尔比为(1.7～2.2)：1：(0.69～1.19)混合均匀后，再升温加入催化剂进行催化反应，反应完成后冷却至室温，加入中和剂中和，加水乳化反应，蒸发去除溶剂，得到植物油基水性聚氨酯乳液。2.根据权利要求1所述的植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途，其特征在于，所述定型产品为头发定型产品。3.根据权利要求1或2所述的植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途，其特征在于，所述植物油基多元醇为起始于大豆油、亚麻籽油、橄榄油、菜籽油、蓖麻油、葡萄籽油中的一种或两种以上的植物油基多元醇；所述扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸和N-甲基二乙醇胺中的一种或两种以上。4.根据权利要求1或2所述的植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述催化剂的用量占物料总质量的0.2～0.5％，所述催化反应的条件为在70～85℃温度下搅拌反应1.5～2.5h；所述中和剂为三乙胺、N,N二甲基乙醇胺或冰乙酸中的一种或两种以上，中和度为50-97％，中和反应的时间5～30min；所述乳化反应的反应条件为：搅拌器转速400～800r/min，乳化时间1.5～2.5h。5.根据权利要求1或2所述的植物油基水性聚氨酯乳液作为定型产品的用途，其特征在于，所述植物油基水性聚氨酯乳液的固含量为10～25％。6.一种基于植物油基水性聚氨酯乳液的头发定型产品，其特征在于，其由植物油基水性聚氨酯乳液与水配制所得，该头发定型产品中植物油...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超群，张怡，王清文，张文博，王晓，柳凌霄，梁海燕，梁墩盛，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44