本发明属于聚合物及其应用，涉及一种季铵盐阳离子聚合物、制备方法和应用、季铵盐阳离子表面活性剂。
背景技术：
1、洗发水是应用最为广泛的洗发用品，也是最常用的发用化妆品之一，用于洗净附着在头皮和头发上的人体分泌的油脂、汗垢，头皮上脱落的细胞以及外来的灰尘、微生物、定型产品的残留物和不良气味等，保持头皮和头发清洁及头发美观。
2、在洗发水中，表面活性剂是起主要作用的成分之一。目前市面上的表面活性剂类型众多，每种表面活性剂都具有其独有的性能。根据表面活性剂溶于水后是否产生离子，可以将表面活性剂分为阳离子、阴离子、两性离子及非离子等。这些表面活性剂用于洗发水中，能起到清洁、去油和起泡的作用。
3、参考公开号为cn110934794a的中国发明专利文件，公开了一种工业企业专用洗发露，其含有的透明质酸作用于皮肤表皮层，与皮肤表面形成化学氢键，组织皮肤表皮层营养成份流失，保护皮肤，另外其中含有的十二烷基硫酸钠成份发泡性能及去污性能较好，能够有效的去除头发上的焦油、蜡、粉尘等杂质，具有很好的清洁功效；但其所添加的硫酸盐成分，在与头发表面进行接触后会产生更多的负电荷，经摩擦后产生静电，使头发变得更加脆弱。
4、参考公开号为cn111194207a的中国发明专利文件，公开了一种致密型洗发剂组合物，其包含椰油酰羟乙基磺酸钠和阴离子表面活性剂以及两性离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂具体为酰基谷氨酸盐，这种基本上不含硫酸盐基表面活性剂的洗发剂，可以避免硫酸盐对于毛发和皮肤(尤其是染色毛发)的损伤，而椰油酰羟乙基磺酸钠的添加，则会给洗发剂带来更好的清洁能力和起泡效果。但其所添加的表面活性剂为阴离子型，经摩擦后产生静电，头发表皮层的毛鳞片更容易张开翘起。
5、综上所述，市面上现有洗发产品的主要成分大多都是阴离子表面活性剂，虽然能起到很好的清洁作用，且泡沫丰富，但其使用之后会导致头发表面产生额外负电荷，进而摩擦后产生静电现象。这个静电现象会损伤头发，使得头发表面部分毛小皮脱落，毛鳞片不再整齐排列，从而增加头发表面摩擦系数，导致不易梳理。在头发干湿状态下，梳子穿过头发时所遇到的阻力会显著增加。因此，含有阴离子表面活性剂的洗发产品抗静电效果差，且容易造成头发干枯、难梳理。
技术实现思路
1、针对上述阴离子表面活性剂的洗发产品抗静电效果差，容易造成头发干枯的技术问题，本发明提供一种季铵盐阳离子聚合物、制备方法和应用、季铵盐阳离子表面活性剂。
2、本发明通过自由基聚合得到的季铵盐阳离子聚合物，能解决洗发产品所存在的抗静电效果差以及头发干枯的问题。进一步的，季铵盐阳离子聚合物与活性剂复合得到季铵盐阳离子表面活性剂，更好地用于洗发用品中。
3、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
4、一种季铵盐阳离子聚合物，其特征在于，所述季铵盐阳离子聚合物的结构通式为：
5、
6、其中：r1为氢或者1-4个碳原子的烷基，r2为氢或具有1-3个碳原子的烷基，r3为1-6个碳原子的烷基，m为1-5的整数；
7、r4为氢或者1-8个碳原子的烷基，r5为氢或者1-9个碳原子的烷基，r6为氢或具有2-7个碳原子的烷基，r7为氢或者1-4个碳原子的烷基或具有1-2个碳原子的烷基醇，n为1-4的整数；
8、r8为氢或者1-2个碳原子的烷基或具有1-2个碳原子的烷基醇，r9为氢或者1-3个碳原子的烷基；r10为氢或者2-4个碳原子的烷基，r11为氢或具有2-6个碳原子的烷基，r12为氢或具有1-5个碳原子的烷基或具有1-3个碳原子的烷基醇。
9、进一步限定，所述季铵盐阳离子聚合物是由10wt％～60wt％的季铵类丙烯酸酯化合物、1wt％～15wt％的多官能团丙烯酸酯化合物和30wt％～89wt％的酰胺类单体化合物聚合而成的。
10、进一步限定，所述季铵类丙烯酸酯化合物的结构式为：
11、
12、其中：r1为氢或者1-4个碳原子的烷基，r2为氢或具有1-3个碳原子的烷基，r3为1-6个碳原子的烷基，m为1-5的整数；
13、所述多官能团丙烯酸酯化合物的结构式为：
14、
15、其中：r4为氢或者1-8个碳原子的烷基，r5为氢或者1-9个碳原子的烷基，r6为氢或具有2-7个碳原子的烷基，r7为氢或者1-4个碳原子的烷基或具有1-2个碳原子的烷基醇，n为1-4的整数；
16、所述酰胺类单体化合物的结构式为：
17、
18、其中：r8为氢或者1-2个碳原子的烷基或具有1-2个碳原子的烷基醇，r9为氢或者1-3个碳原子的烷基；r10为氢或者2-4个碳原子的烷基，r11为氢或具有2-6个碳原子的烷基，r12为氢或具有1-5个碳原子的烷基或具有1-3个碳原子的烷基醇。
19、如所述的季铵盐阳离子聚合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
20、s1、合成季铵类丙烯酸酯化合物；
21、s2、将季铵类丙烯酸酯化合物溶于溶剂中，加入多官能团丙烯酸酯化合物、酰胺类单体化合物以及链转移剂，链转移剂用量为0.01wt％～0.5wt％，搅拌均匀配成单体溶液；
22、s3、在n2保护条件下，向单体溶液中逐滴加入引发剂溶液，控制反应温度为50℃-80℃，反应时间为2h-5h，搅拌速度150rpm-300rpm，滴加速度为1ml/min-10ml/min，得到季铵盐阳离子聚合物。
23、进一步限定，所述步骤s1中，季铵类丙烯酸酯化合物是由化合物1与化合物2按照摩尔比1:1合成的，所述化合物1的结构式为所述化合物2的结构式为
24、其中：r1为氢或者1-4个碳原子的烷基，r2为氢或具有1-3个碳原子的烷基，r3为1-6个碳原子的烷基，m为1-5的整数。
25、进一步限定，所述季铵类丙烯酸酯化合物的合成过程是：将化合物2逐滴加入化合物1中，室温条件下开始搅拌，滴加完成后，控制反应温度为50℃-60℃，反应时间为1h-3h，得到季铵类丙烯酸酯化合物。
26、进一步限定，所述步骤s3中，引发剂溶液是将引发剂溶于溶剂中得到的；所述引发剂为过氧化氢、过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵，引发剂的用量为单体溶液总量的2wt％～8wt％。
27、一种季铵盐阳离子表面活性剂，包括阳离子聚合物以及活性剂b；所述活性剂b在季铵盐阳离子表面活性剂中的占比为0.1wt％～10wt％；所述阳离子聚合物为所述的季铵盐阳离子聚合物。
28、进一步限定，所述活性剂b为瓜尔胶、椰油酰胺、卡波姆、aes60、丙二醇、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000和聚丙烯酰胺中的至少一种。
29、如所述的季铵盐阳离子聚合物在洗发护发方面的应用。
30、与传统技术相比，本发明的有益效果是：
31、1、本发明以酰胺类单体化合物、季铵类丙烯酸酯化合物和多官能团丙烯酸酯化合物为原料，通过自由基聚合得到的一种新型季铵盐阳离子聚合物，能解决洗发产品所存在的抗静电效果差以及头发干枯的问题，柔顺效果更好。
32、2、本发明提供的新型季铵盐阳离子聚合物，这种含有酰胺类单体化合物的新型聚合物，相较于市面上常见的以丙烯酰胺为起始原料的产品，成份更加温和，具有更高的安全性、低风险性。这是因为丙烯酰胺单体具有神经毒性、致癌毒性以及致畸毒性，能够通过皮肤、胃肠道，进而会引起各种各样的全身反应，丙烯酰胺被列为可能的人类致癌物质，因此丙烯酰胺对于人体安全性具有较高风险。
33、3、本发明季铵盐阳离子聚合物，其粘度性能较高，可达到6581mpa·s～10685mpa·s，用于洗发水中时，具有较高的复配效果；季铵盐阳离子聚合物ph偏弱酸性，弱酸性会更贴合人体的酸性特质，比起碱性使用感更好。因此，本发明季铵盐阳离子聚合物能更好地用于洗发用品中。
34、4、本发明通过测试发现，季铵盐阳离子聚合物用于洗发用品中，其最大梳理功达到0.02j-0.06j，最大摩擦力为1.51n-1.68n，最大静电压为1.53kv-1.75kv。以上三个性能指标均明显小于现有市售洗发水对应的性能指标，表明本发明聚合物形成的阳离子洗发水在改善头发梳理性、提高头发表面顺滑程度以及改善头发抗静电性均具有显著的效果。
35、5、本发明中，采用季铵盐阳离子聚合物和活性剂形成季铵盐阳离子表面活性剂，能起到增稠、增加起泡的效果，提升季铵盐阳离子聚合物的使用效果。
1.一种季铵盐阳离子聚合物，其特征在于，所述季铵盐阳离子聚合物的结构通式为：
2.根据权利要求1所述的季铵盐阳离子聚合物，其特征在于，所述季铵盐阳离子聚合物是由10wt％～60wt％的季铵类丙烯酸酯化合物、1wt％～15wt％的多官能团丙烯酸酯化合物和30wt％～89wt％的酰胺类单体化合物聚合而成的。
3.根据权利要求2所述的季铵盐阳离子聚合物，其特征在于，所述季铵类丙烯酸酯化合物的结构式为：
4.如权利要求2所述的季铵盐阳离子聚合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，季铵类丙烯酸酯化合物是由化合物1与化合物2按照摩尔比1:1合成的，所述化合物1的结构式为所述化合物2的结构式为
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述季铵类丙烯酸酯化合物的合成过程是：将化合物2逐滴加入化合物1中，室温条件下开始搅拌，滴加完成后，控制反应温度为50℃-60℃，反应时间为1h-3h，得到季铵类丙烯酸酯化合物。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，引发剂溶液是将引发剂溶于溶剂中得到的；所述引发剂为过氧化氢、过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵，引发剂的用量为单体溶液总量的2wt％～8wt％。
8.一种季铵盐阳离子表面活性剂，其特征在于，包括阳离子聚合物以及活性剂b；所述活性剂b在季铵盐阳离子表面活性剂中的占比为0.1wt％～10wt％；所述阳离子聚合物为权利要求1-3任一项所述的季铵盐阳离子聚合物。
9.根据权利要求7所述的季铵盐阳离子表面活性剂，其特征在于，所述活性剂b为瓜尔胶、椰油酰胺、卡波姆、aes60、丙二醇、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000和聚丙烯酰胺中的至少一种。
10.如权利要求3所述的季铵盐阳离子聚合物在洗发护发方面的应用。
