一种具有护发功效的有机硅超分子离子盐及其制备方法

本发明涉及一种具有护发功效的有机硅超分子离子盐及其制备方法，属于超分子。

背景技术：

1、现今人们对美发的需求日益增长，头发洗涤、烫染和造型频率较高；而且环境压力也易造成头发损伤，这些因素往往导致头发干枯毛躁、柔顺性下降、发质受损、易断裂等问题。

2、烫发的破坏性是众所周知的，其涉及头发内二硫键的断裂和重组。一般的烫发过程分为两步，在第一步中会使用还原剂(如巯基乙酸盐和亚硫酸氢盐)使二硫键裂解成游离的巯基。有时为了烫发效率，在第二步氧化步骤中还会加入强氧化剂如过氧化氢，这会使头发表面损伤加重，并降低头发纤维强度。

3、研究表明，在烫发过程中，长时间接触还原剂或氧化剂都会降低头发中α-螺旋蛋白的含量，在广角x射线衍射(waxd)模式中可以观察到此现象，即在单个角蛋白纤维水平上，与堆积相关的信号强度降低。

4、烫发过程将会将疏水性头发表面转化为更亲水的表面，因此在与洗发水的相互作用中，头发角质层的脂质流失将会加重。而角蛋白、二硫键和脂质含量与发丝拉伸性能息息相关，因此烫发极易影响发丝拉伸性能。

5、目前，具有硅-氧-硅结构的聚硅氧烷也常用于护发产品中，虽然硅-氧-硅结构不能直接修复头发结构，但其能在头发表面形成保护膜，有效减少外界损伤，减少头发中水分流失，同时能填充毛鳞片，改善头发毛躁，减少因为梳理引起的断裂和损伤。但，聚硅氧烷结构即使是仅有两个硅原子也是强疏水结构，应用到配方中需处理成乳液体系，增加了使用成本，同时也难以在头发上长久驻留。另外，聚硅氧烷的护发原理是减少头发受到的损伤，无法修复已经严重损伤的头发。

6、专利cn102525845b公开了使用有机聚硅氧烷和马来酸酐制备护发化妆品，其中，马来酸酐通过接枝反应连接在机聚硅氧烷的侧链，制备得到护发化妆品是以共价键结合的共价化合物，护发效果具体为柔顺作用。上述技术在实际生产过程中需要使用有机溶剂，不环保，同时酰胺化反应存在反应率的问题，产物提纯过程较复杂。现有化合物双氨丙基二甘醇二马来酸盐公开了通过有双烯键结构c＝c修复头发中二硫键的功能，但该化合物结构中为碳链聚醚结构，能提高化合物的水溶性，但仅能通过修复头发给头发提供顺滑的能力，同时该化合物为液态，在储存及运输过程中受到一定限制。

7、因此，制备一种具有较好头发修复作用、能够柔顺头发、且便于储存和运输的超分子化合物具有极高的实用价值和经济价值。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明使用马来酸与端氨基硅氧烷进行混合制备得到有机硅超分子离子盐。本发明提供的有机硅超分子离子盐具有头发修复和柔顺功能，同时能填充头发中受损毛鳞片。

2、本发明的第一个目的是提供一种有机硅超分子离子盐，结构式如下：

3、

4、其中，a结构式如下：

5、

6、n为大于等于1的整数。

7、优选地，n为1～5的整数；更优选地，n为1。

8、本发明的第二个目的是提供一种制备上述有机硅超分子离子盐的方法，包括如下步骤：

9、将马来酸与端氨基硅氧烷混合，制备得到有机硅超分子离子盐。

10、在一种实施方式中，制备有机硅超分子离子盐的方法包括：

11、将马来酸溶解于溶剂中，与端氨基硅氧烷混合；得到有机硅超分子离子盐；

12、或，

13、将马来酸磨碎，与端氨基硅氧烷混合，继续研磨，得到有机硅超分子离子盐。

14、在一种实施方式中，端氨基硅氧烷结构如结构如下：

15、

16、n为大于等于1的整数。

17、在一种实施方式中，端氨基硅氧烷包括1,3-二(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(cas号：2469-55-8，n＝1)或氨端聚二甲基硅氧烷(cas：97917-34-5，n≥2)或氨基硅氧烷水溶性乳液体系(产品型号为silsoft am 1021n lv pmf emulsion)中的一种或两种。

18、在一种实施方式中，制备得到有机硅超分子离子盐后，可使用乙酸乙酯洗涤，干燥得到高纯度的有机硅超分子离子盐。

19、在一种实施方式中，溶剂包括但不限于水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇等能将马来酸溶解的溶剂，但不包括含羧基或酸性较强的溶剂。

20、优选地，溶剂选择去离子水、甲醇、乙醇等沸点较低的溶剂。

21、在一种实施方式中，马来酸与端氨基硅氧烷中氨基的摩尔比为1：0.8～1.3。

22、优选地，马来酸与端氨基硅氧烷中氨基的摩尔比为1：1～1.1。

23、在一种实施方式中，马来酸和溶剂的质量比为1～2：4。

24、在一种实施方式中，制备过程中体系温度为25～40℃。

25、在一种实施方式中，磨碎是常温下研磨0.1～1h，直至体系呈白色均一固体。

26、在一种实施方式中，上述的有机硅超分子离子盐的方法，包括如下步骤：

27、(1)将马来酸和去离子水按照1～2：2～6的质量比混合，室温搅拌5～30min，至马来酸完全溶解后，制备得到马来酸水溶液；

28、(2)称量氨基双封头(氨基双封头和马来酸的摩尔比为1:1～5)，在搅拌条件下将氨基双封头缓慢滴入马来酸水溶液中，滴加完成后继续搅拌反应1～3h；

29、(3)反应结束后挥发掉体系内溶剂水，使用乙酸乙酯洗涤后过滤，干燥，得到有机硅超分子离子盐(即，氨基双封头马来酸盐)。

30、在一种实施方式中，上述的有机硅超分子离子盐的方法，包括如下步骤：

31、将马来酸磨碎，加入氨基双封头(氨基双封头和马来酸的摩尔比为1:1～5)；持续研磨至无明显湿润部分，继续滴入氨基双封头，直至氨基双封头滴加完全，继续研磨10～30min，至体系变得细腻且干燥，加入乙酸乙酯洗涤后过滤，干燥，得到有机硅超分子离子盐(即，氨基双封头马来酸盐)。

32、本发明的第三个目的是提供上述的有机硅超分子离子盐在制备日化产品、药品中的应用。

33、在一种实施方式中，所述日化产品包括：护发化妆品、洗涤剂。

34、在一种实施方式中，所述护发化妆品包括：护发素、发油、发乳、发蜡、发露、洗后防晒乳液、免蒸汽发乳、防晒洗发水、药用发乳、调理洗发水、洗发香波、须后水。

35、本发明的第四个目的是提供一种产品，所述产品含有权利要求1所述的有机硅超分子离子盐；所述产品为日化产品或药品。

36、在一种实施方式中，所述护发化妆品包括：护发素、发油、发乳、发蜡、发露、洗后防晒乳液、免蒸汽发乳、防晒洗发水、药用发乳、调理洗发水、洗发香波、须后水。

37、本发明的第五个目的是提供一种护发产品，其含有权利要求1所述的有机硅超分子离子盐。

38、在一种实施方式中，有机硅超分子离子盐的添加量为0.01～20％w/w；

39、优选地，有机硅超分子离子盐的添加量为0.01～15％w/w。

40、在一种实施方式中，有机硅超分子离子盐可以加入市售的护发产品中，不存在分散性等问题。

41、在一种实施方式中，使用上述有机硅超分子离子盐作为功效成分制备护发产品，其组分包括：十二烷基磺酸钠(sds)、椰油酰胺丙基甜菜碱、功效成分、柠檬酸和水；

42、制备方法包括：将sds和水混合，加入椰油酰胺丙基甜菜碱、功效成分，混匀，使用柠檬酸调节ph至接近头皮自然ph值，得到护发产品。

43、在一种实施方式中，十二烷基磺酸钠的含量为0.05～1％w/w、椰油酰胺丙基甜菜碱的含量为0.01～1％w/w、功效成分的含量为0.01～1％w/w、柠檬酸的含量为0.1～0.5％w/w，水补足至100％。

44、本发明的有益效果

45、本发明使用马来酸与1,3-二(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(氨基双封头)制备得到一种有机硅超分子离子盐，本发明提供的有机硅超分子离子盐，能够从结构上修复头发中二硫键，同时硅氧烷结构能填充发丝中受损毛鳞片达到修复发丝并使头发柔顺的目的。

46、(1)结构上，本发明的有机硅超分子离子盐(氨基双封头马来酸盐)使用硅氧烷链作为中心骨架连接双烯键结构，给产物提供修复头发能力的同时，还引入了硅氧烷结构，使产物能从根本上修复头发，同时还能在头发表面形成硅氧烷保护膜，使处理后的头发更加柔顺且能防止进一步的损伤；

47、具体地，本发明的有机硅超分子离子盐对头发的静摩擦系数和动摩擦系数分别降低了25.49％和29.20％，干梳理功降低了11.7％；对损伤脱发的修复、柔顺效果均显著优于现有的化合物(双氨丙基二甘醇二马来酸盐)。

48、(2)在性质上，本发明的有机硅超分子离子盐(氨基双封头马来酸盐)属于超分子离子盐，将完全疏水的硅氧烷链处理成水溶性，更方便配方的设计；且生产过程可以不额外添加溶剂或直接使用水为溶剂，反应率和产率均较高，可以直接由产物端应用到产品端的配方设计。