化妆品用聚丙烯酸钠增稠剂的合成及性能研究

摘要

高分子量的聚丙烯酸钠是一种高效的增稠剂，它可以提高体系的粘度、改变产品的流变形态，增强体系的稳定性，广泛应用于食品、涂料、胶黏剂、化妆品、洗涤剂、印染、橡胶、医药等领域。因此，加强对聚丙烯酸钠增稠剂的合成方法及应用的研究具有十分重要的意义。
　　本文以15＃白矿油为连续相、丙烯酸为单体、水为介质、Span80为乳化剂、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、偶氮二异丁基脒盐酸盐为引发剂进行了丙烯酸钠的反相乳液聚合，并研究了聚合温度、搅拌速率、引发剂的选择及用量、乳化剂的选择及用量、交联剂的用量、单体用量以及中和度对聚合过程的影响及产品增稠性的影响，得出了最佳的合成工艺条件。当中和度为70％、单体用量为20wt％、乳化剂用量为2wt％、引发剂用量为0.03wt％、交联剂用量为0.03wt％时，从30℃程序升温至70℃的工艺条件下可以合成出0.5％产品活性物粘度达到80000mPa·s的高增稠性能的聚丙烯酸钠增稠剂。该实验原料便宜易得，工艺条件简单，安全易控制，容易实现，对于工业化大生产有重要指导意义。通过对产品的固含量、红外光谱、粒径分布、液相色谱及K值等的测定，对制得的聚丙烯酸钠乳液的结构、粒径大小、单体残留及分子量等信息进行了研究。重点探索了测定丙烯酸单体残留及降低单体残留的的方法:即通过对样品进行加酸并过滤的前处理，降低了测试液的粘度及大颗粒物的含量，从而确保可以使用液相色谱法进行增稠剂的单体残留检测;通过在反应后期加入还原性的引发剂，实现了最终产品单体残留为0。文章还通过乌氏粘度计测定K值来衡量聚合物的分子量及平均聚合度。通过产品在不同条件下的粘度测定，研究了聚丙烯酸钠在不同电解质含量、不同PH值、不同温度、不同溶剂下粘度的变化。结果表明聚丙烯酸钠增稠剂在不同的条件下粘度变化不大，受电解质、pH值、温度和溶剂的影响较小。通过本产品与法国Seppic305增稠剂的性能比较，说明两种增稠剂增稠性能相当，本产品有很好的实用价值。论文还研究了聚丙烯酸钠增稠剂在润肤霜和油性重的膏霜配方中的应用，对得到的产品进行外观、使用、安全性及稳定性等方面的测试。结果表明，加入本实验制得的增稠剂的产品膏体乳白、光亮，稠度适宜，涂抹性、铺展性较好，是应用于化妆品的高效增稠剂。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 增稠剂的种类

1．1．1 低分子增稠剂

1．1．2 水溶性高分子增稠剂

1．2 增稠剂的作用

1．2．1 提高粘度

1．2．2 改变流变形态

1．2．3 改善稳定性

1．3 增稠剂的增稠机理

1．3．1 形成三维网状结构

1．3．2 改变胶束状态

1．4 增稠剂的合成方法

1．4．1 溶液聚合

1．4．2 本体聚合

1．4．3 乳液聚合

1．4．4 悬浮聚合

1．4．5 反相乳液聚合

1．5 增稠剂的研究进展

1．6 本文选题目的和意义及主要研究内容

1．6．1 选题目的及意义

1．6．2 主要研究内容

第二章 聚丙烯酸钠增稠剂的合成

2．1 实验部分

2．1．1 实验主要原料及化学试剂

2．1．2 实验主要仪器及设备

2．1．3 实验步骤

2．2 结果与讨论

2．2．1 聚合温度对聚合反应的影响

2．2．2 搅拌速率对聚合反应的影响

2．2．3 引发剂对聚合反应及聚丙烯酸钠增稠性能的影响

2．2．4 乳化剂对聚合反应及聚丙烯酸钠增稠性能的影响

2．2．5交联剂的量对聚丙烯酸钠增稠性能的影响

2．2．6 单体浓度对聚丙烯酸钠增稠性能的影响

2．2．7 中和度对聚丙烯酸钠增稠性能的影晌

2．3 本章小结

第三章 聚丙烯酸钠增稠剂的表征

3．1 主要试剂及仪器

3．1．1 测试主要化学试剂

3．1．2 测试主要仪器及设备

3．2 聚丙烯酸钠增稠剂的表征

3．2．1 聚丙烯酸钠固含量的测定

3．2．2 聚丙烯酸钠的红外光谱测试

3．2．3 聚丙烯酸钠粒径及粒径分布的测定

3．2．4 单体残留的检测

3．2．5 K值的测定

3．3 结果和讨论

3．3．1 聚丙烯酸钠乳液的固含量

3．3．2 聚丙烯酸钠的红外光谱分析

3．3．3 产物粒径分析

3．3．4 聚丙烯酸钠乳液的单体残留分析

3．3．5 K值的计算

3．4 本章小结

第四章 聚丙烯酸钠增稠性能的研究

4．1 不同温度下聚丙烯酸钠乳液在蒸馏水中的粘度

4．2 不同pH值下聚丙烯酸钠乳液在蒸馏水中的粘度

4．3 不同溶剂中聚丙烯酸钠乳液的粘度

4．4 不同转速下聚丙烯酸钠乳液的粘度

4．5 本实验制得增稠剂与市场上增稠剂Seppic305的性能比较

4．5．1 两种增稠剂在蒸馏水中的增稠性能比较

4．5．2 两种增稠剂在0．1％NaCl溶液中的增稠性能比较

4．6 聚丙烯酸钠增稠剂在润肤霜配方中的应用

4．6．1 润肤霜配方

4．6．2 配制工艺

4．6．3 产品性能评价

4．7 聚丙烯酸钠增稠剂在油性重的膏霜配方中的应用

4．7．1 油性重的膏霜配方

4．7．2 制备工艺

4．7．3 产品性能评价

4．8 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

声明

致谢