基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂及其制备方法和使用方法
阅读说明：本技术 基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂及其制备方法和使用方法 (Hair dye based on copolymerization of 5, 6-dihydroxyindole and 6-hydroxyindole, and preparation method and use method thereof ) 是由 张键华 李乙文 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂及其制备方法和使用方法,染发剂包括：5,6-二羟基吲哚和6-羟基吲哚,5,6-二羟基吲哚和6-羟基吲哚的重量比为1-8：0.5-4。本发明通过向染发剂中加入6-羟基吲哚,6-羟基吲哚没有邻苯二酚结构,不会发生酚醌异构,可以有效结合小分子色素,使得彩染后的头发反复洗涤不会褪色,同时5,6-二羟基吲哚和6-羟基吲哚共聚后也不会破坏吲哚聚合物体系中的π-π堆积,可以带来光谱的广谱吸收,并不会对彩染的效果产生任何影响,相反还可以使彩色的持久程度得到极大改善,同时还具备了良好的紫外防护功效。(The invention discloses a hair dye based on 5, 6-dihydroxyindole and 6-hydroxyindole copolymerization, and a preparation method and a use method thereof, wherein the hair dye comprises the following components: 5, 6-dihydroxyindole and 6-hydroxyindole, wherein the weight ratio of the 5, 6-dihydroxyindole to the 6-hydroxyindole is 1-8: 0.5-4. According to the hair dye, 6-hydroxyindole is added into the hair dye, the 6-hydroxyindole has no pyrocatechol structure, phenol quinone isomerization can not occur, small molecular pigments can be effectively combined, the hair after color dyeing can not fade after being repeatedly washed, meanwhile, pi-pi accumulation in an indole polymer system can not be damaged after the copolymerization of the 5, 6-dihydroxyindole and the 6-hydroxyindole, the broad spectrum absorption of a spectrum can be brought, the color dyeing effect cannot be affected at all, on the contrary, the color persistence degree can be greatly improved, and meanwhile, the hair dye has a good ultraviolet protection effect.)
技术领域
本发明涉及染发剂技术领域，具体涉及一种基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
染发是人们改变形象最常见的手段之一，染发剂作为一种具有改变发色作用的物品，开始成为越来越多的人的日常必需品。人的头发由表皮鳞片层、皮质层和髓质层三部分组成。最外层为半透明或无色的表皮鳞片层；皮质层是沉积人体合成黑色素的部分，内层为髓质层。其中皮质层的黑色素沉积量决定着发色的不同，也是染色过程中的核心部位。吲哚类物质易渗入毛发并进入到头发的皮质层，再氧化聚合形成大分子有色物质固定于发内，且氧化条件温和。5,6-二羟基吲哚因其本身就是生物体产生的物质，所以无毒、副作用，是合成黑色素的重要中间体，目前已在一些洗化用品中被用来取代苯胺、苯酚类化合物。现有人造黑色素染发剂中5,6-二羟基吲哚性质活泼，极易被空气氧化为吲哚醌，聚合发挥染黑作用时也使得羟基被大量氧化。羟基活性位点的消失，使其与小分子色素结合力变弱，这在彩染领域会严重影响染发效率与效果，使得小分子无法在头发内部着色固色，洗涤几次就会明显褪色转变为纯黑色。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂及其制备方法和使用方法，以解决现有技术中存在的彩染后洗涤几次头发会褪色的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂，包括：5,6-二羟基吲哚和6-羟基吲哚，5,6-二羟基吲哚和6-羟基吲哚的重量比为1-8：0.5-4。
本发明的有益效果为：5,6-二羟基吲哚和6-羟基吲哚作为染发剂的中间体存在，6-羟基吲哚不具备5,6-二羟基吲哚的邻苯二酚结构，不会发生酚醌异构，可以有效结合小分子色素，将5,6-二羟基吲哚和6-羟基吲哚结合共聚，形成一种与黑色素相似的混沌结构，同时在23°有明显的凸峰，正是吲哚聚合物体系中π-π堆积导致的结果，与黑色素相似的混沌结构可以带来光谱的广谱吸收，并不会对彩染的效果产生任何影响，相反还可以使彩色的持久程度得到极大改善，同时还具备了良好的紫外防护功效。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
一种基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂，包括：A剂和B剂；
A剂由以下质量百分比组分组成：5,6-二羟基吲哚1-8％、6-羟基吲哚0.5-4％、异十六烷1-3％、癸二酸二异丙酯1-3％、油酸6-12％、甘油6-12％、丁二醇6-12％、亚硫酸钠4-8％、甲氧基肉桂酸乙基己酯4-8％、鲸蜡基PEG 2-6％、NaOH 0.5-4％、色素0.5-1％，余量为去离子水；
B剂由以下质量百分比组分组成：过氧化氢18-26％、油醇12-18％、油酸12-18％、丙二醇12-18％、异丙醇12-18％、十二烷基磺酸钠1-2％、磷酸调节pH为2.5-3.5，余量为去离子水。
采用上述进一步技术方案的有益效果为：本发明提供的染发剂包括独立分装的两种试剂即A剂和B剂，A剂为含有染色剂的基质，包括染料中间体、色素、表面活性剂、溶剂、保湿剂等；B剂为含有氧化剂的基质，该基质可以将染料中间体氧化成大分子染料。染发过程是先打开头发最外层的毛鳞片，含染色剂的基质和含氧化剂的基质通过毛鳞片打开的小孔进入头发内部，氧化剂将头发内部的色素漂白，之后和同时进入的染色剂发生氧化反应，给头发重新上色，最后再关闭毛鳞片，这样就给头发染上了新的颜色。本发明将含有特定组分的A剂与特定的B剂组合，可使彩色的持久程度得到极大改善，同时甲氧基肉桂酸乙基己酯是紫外UVB区的良好吸收剂，其合理配伍引入还使得染出的头发具备了良好的紫外防护功效，还原了自然黑发光保护的功能，这是传统染膏不具备的。
进一步地，A剂由以下质量百分比组分组成：5,6-二羟基吲哚1-5％、6-羟基吲哚0.5-2％、异十六烷1-3％、癸二酸二异丙酯1-3％、油酸6-8％、甘油8-12％、丁二醇8-12％、亚硫酸钠4-6％、甲氧基肉桂酸乙基己酯6-8％、鲸蜡基PEG 4-6％、NaOH 0.5-1％、色素0.5-1％，余量为去离子水；
B剂由以下质量百分比组分组成：过氧化氢20-26％、油醇15-18％、油酸12-15％、丙二醇12-15％、异丙醇15-18％、十二烷基磺酸钠1-2％，磷酸调节pH为2-4，余量为去离子水。
进一步地，A剂由以下质量百分比组分组成：5,6-二羟基吲哚5％、6-羟基吲哚2％，异十六烷3％、癸二酸二异丙酯3％、油酸6％、甘油12％、丁二醇12％、亚硫酸钠4％、甲氧基肉桂酸乙基己酯8％、鲸蜡基PEG 6％、NaOH 0.5％、色素0.5％，余量为去离子水；
B剂由以下质量百分比组分组成：过氧化氢20％、油醇18％、油酸12％、丙二醇12％、异丙醇18％、十二烷基磺酸钠2％，磷酸调节pH为3，余量为去离子水。
进一步地，色素为β-胡萝卜素。
上述基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备A剂
S101、将去离子水、亚硫酸钠、甲氧基肉桂酸乙基己酯混合加热至50-80℃，得到水相；
S102、将异十六烷、癸二酸二异丙酯、油酸、甘油、丁二醇、鲸蜡基PEG混合加热至50-80℃，得到油相；
S103、将油相加入到水相中搅拌，于50-80℃保温10-20min，然后加入5,6-二羟基吲哚、6-羟基吲哚和色素，搅拌5-10min，用NaOH调节pH值为9-11，制得A剂；
S2、制备B剂
S201、将去离子水、丙二醇、十二烷基磺酸钠混合加热至50-80℃，得到水相；
S202、将油醇、油酸、异丙醇混合加热至50-80℃，得到油相；
S203、将油相加入到水相中搅拌，于50-80℃保温10-20min，然后加入过氧化氢，用磷酸调节pH值为2-4，制得B剂。
本发明的有益效果为：本发明A剂中除了染发剂中间体，还包括紫外吸收剂甲氧基肉桂酸乙基己酯，柔润剂癸二酸二异丙酯、同时起乳化剂和助渗剂的鲸蜡基PEG以及其他辅助试剂等，将其制成水相和油相，经过混合乳化过程形成染膏，若乳化剂与水相油相中组分比例失调会导致染膏破乳，水相和油相分离，会影响染发效果。同理，B剂中除了含有氧化剂，也还有水相油相基础组分，并且水相和油相混合形成与A剂配合使用的膏剂，能够有效氧化A剂中染色剂，给头发重新上色。
进一步地，步骤S101、S102中将温度加热至60℃，步骤S103中保温温度为60℃。
进一步地，步骤S201、S202中将温度加热至60℃，步骤S203中保温温度为60℃。
上述基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂的使用方法，包括：将A剂和B剂按质量比为1-2:1-2混匀，涂抹于头发上，25-35min后清洗头发即可。
进一步地，将A剂和B剂按质量比为1:1混匀，涂抹于头发上，30min后清洗头发即可。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过向染发剂中加入6-羟基吲哚，6-羟基吲哚没有邻苯二酚结构，不会发生酚醌异构，可以有效结合小分子色素，使得彩染后的头发反复洗涤不会褪色，同时5,6-二羟基吲哚和6-羟基吲哚共聚后也不会破坏吲哚聚合物体系中的π-π堆积，可以带来光谱的广谱吸收，并不会对彩染的效果产生任何影响，相反还可以使彩色的持久程度得到极大改善，同时还具备了良好的紫外防护功效。
本发明通过调节A剂中6-羟基吲哚的含量，使得染发剂在长久固色的同时，还能呈现出各种彩色的外观。
附图说明
图1为5,6-二羟基吲哚聚合后的XRD图。
图2为5,6-二羟基吲哚和6-羟基吲哚共聚后的XRD图。
具体实施方式
以下所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1：
一种基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂，包括：A剂和B剂；
A剂由以下质量百分比组分组成：5,6-二羟基吲哚1％、6-羟基吲哚0.5％、异十六烷1％、癸二酸二异丙酯1％、油酸6％、甘油6％、丁二醇6％、亚硫酸钠4％、甲氧基肉桂酸乙基己酯4％、鲸蜡基PEG 2％、NaOH 0.5％、β-胡萝卜素0.5％，余量为去离子水；
B剂由以下质量百分比组分组成：过氧化氢18％、油醇12％、油酸12％、丙二醇12％、异丙醇12％、十二烷基磺酸钠1％，磷酸调节pH为3，余量为去离子水。
上述基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备A剂
S101、将去离子水、亚硫酸钠、甲氧基肉桂酸乙基己酯混合加热至50℃，得到水相；
S102、将异十六烷、癸二酸二异丙酯、油酸、甘油、丁二醇、鲸蜡基PEG混合加热至80℃，得到油相；
S103、将油相加入到水相中搅拌，于50℃保温10min，然后加入5,6-二羟基吲哚、6-羟基吲哚和β-胡萝卜素，搅拌5min，用NaOH调节pH值，制得A剂；
S2、制备B剂
S201、将去离子水、丙二醇、十二烷基磺酸钠混合加热至50℃，得到水相；
S202、将油醇、油酸、异丙醇混合加热至80℃，得到油相；
S203、将油相加入到水相中搅拌于50℃保温10min，然后加入过氧化氢，用磷酸调节pH为3，制得B剂。
实施例2：
一种基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂，包括：A剂和B剂；
A剂由以下质量百分比组分组成：5,6-二羟基吲哚8％、6-羟基吲哚4％、异十六烷3％、癸二酸二异丙酯3％、油酸12％、甘油12％、丁二醇12％、亚硫酸钠8％、甲氧基肉桂酸乙基己酯8％、鲸蜡基PEG 6％、NaOH 4％、β-胡萝卜素1％，余量为去离子水；
B剂由以下质量百分比组分组成：过氧化氢26％、油醇18％、油酸18％、丙二醇18％、异丙醇18％、十二烷基磺酸钠2％，磷酸调节pH为3，余量为去离子水。
上述基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备A剂
S101、将去离子水、亚硫酸钠、甲氧基肉桂酸乙基己酯混合加热至50℃，得到水相；
S102、将异十六烷、癸二酸二异丙酯、油酸、甘油、丁二醇、鲸蜡基PEG混合加热至50℃，得到油相；
S103、将油相加入到水相中搅拌，于80℃保温20min，然后加入5,6-二羟基吲哚、6-羟基吲哚和β-胡萝卜素，搅拌10min，用NaOH调节pH值，制得A剂；
S2、制备B剂
S201、将去离子水、丙二醇、十二烷基磺酸钠混合加热至50℃，得到水相；
S202、将油醇、油酸、异丙醇混合加热至50℃，得到油相；
S203、将油相加入到水相中搅拌，于80℃保温20min，然后加入过氧化氢，用磷酸调节pH为3，制得B剂。
实施例3：
一种基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂，包括：A剂和B剂；
A剂由以下质量百分比组分组成：5,6-二羟基吲哚1％、6-羟基吲哚0.5％、异十六烷1％、癸二酸二异丙酯1％、油酸6％、甘油8％、丁二醇8％、亚硫酸钠4％、甲氧基肉桂酸乙基己酯6％、鲸蜡基PEG 4％、NaOH 0.5％、β-胡萝卜素0.5％，余量为去离子水；
B剂由以下质量百分比组分组成：过氧化氢20％、油醇15％、油酸12％、丙二醇12％、异丙醇15％、十二烷基磺酸钠1％，磷酸调节pH为3，余量为去离子水。
上述基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备A剂
S101、将去离子水、亚硫酸钠、甲氧基肉桂酸乙基己酯混合加热至60℃，得到水相；
S102、将异十六烷、癸二酸二异丙酯、油酸、甘油、丁二醇、鲸蜡基PEG混合加热至60℃，得到油相；
S103、将油相加入到水相中搅拌，于60℃保温10min，然后加入5,6-二羟基吲哚、6-羟基吲哚和β-胡萝卜素，搅拌5min，用NaOH调节pH值，制得A剂；
S2、制备B剂
S201、将去离子水、丙二醇、十二烷基磺酸钠混合加热至60℃，得到水相；
S202、将油醇、油酸、异丙醇混合加热至60℃，得到油相；
S203、将油相加入到水相中搅拌，于60℃保温10min，然后加入过氧化氢，用磷酸调节pH为3，制得B剂。
实施例4：
一种基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂，包括：A剂和B剂；
A剂由以下质量百分比组分组成：5,6-二羟基吲哚5％、6-羟基吲哚2％、异十六烷3％、癸二酸二异丙酯3％、油酸8％、甘油12％、丁二醇12％、亚硫酸钠6％、甲氧基肉桂酸乙基己酯8％、鲸蜡基PEG 6％、NaOH 1％、β-胡萝卜素1％，余量为去离子水；
B剂由以下质量百分比组分组成：过氧化氢26％、油醇18％、油酸15％、丙二醇15％、异丙醇18％、十二烷基磺酸钠2％，磷酸调节pH为3，余量为去离子水。
上述基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备A剂
S101、将去离子水、亚硫酸钠、甲氧基肉桂酸乙基己酯混合加热至60℃，得到水相；
S102、将异十六烷、癸二酸二异丙酯、油酸、甘油、丁二醇、鲸蜡基PEG混合加热至60℃，得到油相；
S103、将油相加入到水相中搅拌，于60℃保温20min，然后加入5,6-二羟基吲哚、6-羟基吲哚和β-胡萝卜素，搅拌10min，用NaOH调节pH值，制得A剂；
S2、制备B剂
S201、将去离子水、丙二醇、十二烷基磺酸钠混合加热至60℃，得到水相；
S202、将油醇、油酸、异丙醇混合加热至60℃，得到油相；
S203、将油相加入到水相中搅拌，于60℃保温20min，然后加入过氧化氢，用磷酸调节pH为3，制得B剂。
实施例5：
一种基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂，包括：A剂和B剂；
A剂由以下质量百分比组分组成：5,6-二羟基吲哚5％、6-羟基吲哚2％、异十六烷3％、癸二酸二异丙酯3％、油酸6％、甘油12％、丁二醇12％、亚硫酸钠4％、甲氧基肉桂酸乙基己酯8％、鲸蜡基PEG 6％、NaOH 0.5％、β-胡萝卜素0.5％，余量为去离子水；
B剂由以下质量百分比组分组成：过氧化氢20％、油醇18％、油酸12％、丙二醇12％、异丙醇18％、十二烷基磺酸钠2％，磷酸调节pH为3，余量为去离子水。
上述基于5,6-二羟基吲哚与6-羟基吲哚共聚的染发剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备A剂
S101、将去离子水、亚硫酸钠、甲氧基肉桂酸乙基己酯混合加热至60℃，得到水相；
S102、将异十六烷、癸二酸二异丙酯、油酸、甘油、丁二醇、鲸蜡基PEG混合加热至60℃，得到油相；
S103、将油相加入到水相中搅拌，于60℃保温20min，然后加入5,6-二羟基吲哚、6-羟基吲哚和β-胡萝卜素，搅拌10min，用NaOH调节pH值，制得A剂；
S2、制备B剂
S201、将去离子水、丙二醇、十二烷基磺酸钠混合加热至60℃，得到水相；
S202、将油醇、油酸、异丙醇混合加热至60℃，得到油相；
S203、将油相加入到水相中搅拌，于60℃保温20min，然后加入过氧化氢，用磷酸调节pH为3，制得B剂。
对比例1：
对比例1与实施例5不同之处为：A剂中不含有6-羟基吲哚，其余与实施例5相同。
对比例2：
对比例1与实施例5不同之处为：A剂中5,6-二羟基吲哚替换为对苯二胺，其余与实施例5相同。
对实施例5和对比例1-2所得染发剂进行如下检测：
1、对实施例5中的A剂中共聚体系进行XRD结构表征，其结果如图1所示，对对比例1中的A剂中共聚体系进行XRD结构表征，其结果如图2所示。
由图1和图2可知，将一定比例的6-羟基吲哚和5,6-二羟基吲哚共聚，并没有出现相对尖锐的峰，其波形也与纯5,6-二羟基吲哚共聚自聚相近，这说明共聚后的结构是一个和黑色素相近的混沌结构，同时在23°有明显的凸峰，正是吲哚聚合物体系中π-π堆积导致的结果，与黑色素相似的混沌结构可以带来光谱的广谱吸收，并不会对彩染的效果产生任何影响，相反还可以使彩色的持久程度得到极大改善。
2、取白发，分为10组，每组2g，用实施例1-5和对比例1-2中的染发剂对白发样品进行涂抹实验，实验过程具体为：
将A剂和B剂按质量比为1:1混匀，涂抹于头发上，30min后清洗头发即可，测试温度为28℃。
对上述实验结果进行评分，评分依据以下标准进行，由于实施例1-4的结果与实施例5基本相同，因此以实施例5中的染发剂为例，说明染发剂的染发效果，具体结果见表1和表2：
1-很差；2-较差；3-一般；4-好；5-很好。
表1 染发后总体结果
表2 10组平行实验的染发结果
表2中，L，a，b是标准国际色空间图的参数，L值指黑白，L值越大则越白；a值指红绿，a值越大越红；b值指黄蓝，b值越大越黄。由表2可知，本发明提供的染发剂的染发效果良好。
3、将实施例5和对比例1两种染发剂洗涤10次后进行耐洗色牢度测试，测试方法参考ISO 105-C01-C05-1989《纺织品色牢度试验·耐洗色牢度：试验1-试验5》并进行改进，具体为：将2g头发试样放于染发剂中，在30℃条件下搓揉和固定10分钟，经机械搅拌，再经冲洗、干燥，用黑度仪评估其耐洗色牢度，测试结果见表3。
表3 耐洗色牢度测试结果
由表3可知，采用本发明的染发剂洗涤10次后，a值和b值变化均不明显，而对比例1-2的染发剂洗涤10次后，a值和b值明显变小，说明本发明提供的染发剂耐洗色牢度较好，效果稳定耐久。
4、紫外防护效果测试
UVA，UVB和可见光可能导致毛发光损失，损失程度随波长的变化而不同。UVB主要造成毛发蛋白质的流失，UVA会促进颜色的改变。毛发的紫外线防护包括毛发自身天然色素的防护和外用产品的防护，可以通过染发剂沉积在毛小皮和毛皮质上阻止紫外线损伤，不同染料的紫外线防护能力不同。本发明采用与织物相同的抗紫外测试方法，样品在干态及松弛状态下进行测试，每种样品测4块，试样不需预调湿，但对测试环境有特别要求[如相对湿度(50％±20％)]。根据测试得到的紫外线透射率，可按波长分别计算出UVA与UVB的平均透射率，T代表紫外线透过率，结果见表4。
表4 紫外防护效果
由表4可知，本发明提供的染料中间体可有效起到紫外防护效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。