本发明专利技术公开了一种在界面活性剂存在下聚烷基硅氧烷微球的制备方法。以烷基硅氧烷为原料，通过水解反应生成烷基硅醇，再经缩聚反应生成聚烷基硅氧烷，其特征在于：在缩聚反应阶段先加入表面活性剂，然后加入氨水进行缩聚。本发明专利技术最大的优点在于，所制备的聚烷基硅氧烷微球粒径范围广（０．１～１０．０μｍ），粒度呈单分散分布且收率高（收率大于９４％）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚烷基硅氧烷微球的制备方法，具体是利用界面活性剂制备粒径可控的聚烷基硅氧烷微球新方法。
技术介绍
有机硅树脂微球既不溶于有机溶剂，也不熔融，其表面具有优异的排水性和润滑性，和无机粉末相比，得到的球形聚硅氧烷颗粒不但比重较小，而且具有优异的耐热性和优良的分散性且不易聚结。高硬度、高熔点、耐磨性等物理、化学特性；滑润、无毒无味等生理特性以及透明、光泽性等光学特性使其广泛应用在橡胶塑料工业、化妆品、涂料、颜料、光学产品等方面。已报道的聚烷基硅氧烷微球粒径调控方法归纳如下(1)Kimura Hiroshi在日本专利(JP 63077940)中描述了制备聚硅氧烷微粒的常规方法。甲级三甲氧基硅烷密度比水小且混合后与水为不互溶的两相，在相界面上发生水解反应生成硅烷醇，硅烷醇可溶于水，从而在水相中一定浓度的氨水作用下发生缩聚反应生成聚硅氧烷微粒，聚硅氧烷微粒不溶于水而沉淀下来。但是该方法水解反应和缩聚反应是在两相界面上同时进行的，因而界面难以维持，对搅拌要求很高，同时搅拌转速直接影响微粒粒径的大小，因而容易导致粒径分布不均。(2)Harada Yukinobu在日本专利(JP 2000186148)中提出了将水解和缩聚分成两步进行的方法。第一步，甲级三甲氧基硅烷和水一定条件下发生水解反应得到有机硅烷醇；第二步，有机硅烷醇在碱性条件下发生缩聚反应生成聚硅氧烷微粒。该方法提到了在缩聚过程中氨水用量会影响微粒粒径，但是没有给出有效的调控微粒粒径的方法并且微球粒径范围很窄，仅为1～5um。(3)Harada Yukinobu在日本专利(JP 20032973)中提到在缩聚过程中使用有机溶剂会影响聚硅氧烷微粒粒径及粒径分布，其中醇类有机溶剂可有效减小微球粒径，使粒径分布变窄，同时溶剂添加量的大小也会影响微球粒径，生成的粒径范围在0.8～7μm。但是后处理方法复杂，需要用网筛对生成的微球进行过滤，以保证窄的粒度分布。采用现有技术制得的聚烷基硅氧烷微球最主要的缺陷是粒度大小难以控制且范围较窄，粒度分布宽。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是公开一种，以克服现有技术存在的上述缺陷。本专利技术的方法包括如下步骤本专利技术所说的利用界面活性剂制备粒径可控的聚烷基硅氧烷微球的方法包括如下步骤(1)将烷基硅氧烷加入电导率为2～10μs/cm的水中，升温进行水解反应，水解温度为20～50℃，水解时间为3～7小时；(2)将水解液降温，加入表面活性剂，搅拌使之分散在反应体系中，再向水解产物中滴稀氨水，至一定的pH值，室温下静置，然后收集反应产物中的聚烷基硅氧烷微球。反应温度为10～18℃，稀氨水的重量百分浓度为0.1～1％，反应的pH值为7.5～13.0，烷基硅氧烷与水的重量比为1∶4～1∶8，静置的时间为2～6小时，表面活性剂的加入量以水解液体积计为0.1～2mmol/L。由此可见，本专利技术的方法，为一种调控微球粒径及粒度分布的方法，以烷基硅氧烷为原料，通过水解反应生成烷基硅醇，再经缩聚反应生成聚烷基硅氧烷，其特征在于在缩聚反应阶段先加入表面活性剂，待分散均匀后加入氨水进行缩聚。所说的烷基硅氧烷选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷；所说的表面活性剂选用非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂；所说的非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚(OP)系列包括OP6、OP7、OP8、OP10、OP13、OP15、OP18、OP20；聚氧乙烯失水山梨糖醇(TW)系列包括TW20、TW21、TW40、TW60、TW61、TW65、TW80、TW81、TW85；脂肪醇聚氧乙烯醚(O)系列包括AEO-8、AEO-10、AEO-15、AEO-25、AEO-30、AEO-35。所说的阳离子表面活性剂选自十二烷基三甲基氯化铵(1231)、十二烷基三甲基溴化铵(1231-Br)、十六烷基三甲基氯化铵(1631)、十六烷基三甲基溴化铵(1631-Br)、十八烷基三甲基氯化铵(1831)、十八烷基三甲基溴化铵(1831-Br)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、十二烷基二甲基苄基溴化铵(1227-Br)、十二烷基三乙基氯化铵(1232)或十二烷基三乙基溴化铵(1232-Br)；所说的阴离子表面活性剂选自十二烷基磺酸钠(SLS)、十六烷基磺酸钠(SAS)、十四烷基磺酸钠、十八烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠(LAS)、十六烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠(SDS)、十八烷基硫酸钠。采用激光粒度仪对微球的粒径进行检测，所制备的聚烷基硅氧烷微球粒径范围为0.1～10.0μm，粒度呈单分散分布收率大于94％。本专利技术是一种利用界面活性剂制备粒径可控的聚烷基硅氧烷微球的方法，其最大的优点在于，所制备的聚烷基硅氧烷微球具有粒径范围广(0.1～10.0μm)，粒度呈单分散分布且收率高(收率大于94％)的优点，能够增强橡胶表面的抗磨损、防水和耐化学性能，改变材料爽滑性，还可作为光泽控制剂和分散剂，在润滑、抗结团和光散射方面应用也十分广泛。下面通过实施例对本专利技术作进一步阐述，其目的是能更好理解本专利技术的内容。因此所举之例并不限制本专利技术的保护范围。具体实施例方式实施例1取180ml蒸馏水，测其电导率为0.954μs/cm，用稀盐酸将其电导率调整至9.25μs/cm。取30ml甲基三甲氧基硅烷，加入配有搅拌、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，在25℃下，将配置好的蒸馏水缓缓加入到烧瓶中，升温到35℃进行水解5小时。将水解液温度降至18℃，加入TW85，添加浓度为1.28mmol/L(以水解液体积计)，搅拌使之分散在反应体系中，再向水解产物中滴加0.4％稀氨水，并快速搅拌直至pH值达到8.2，室温下静置4h，倒去上层水溶液，将产物抽滤、洗涤，于120℃下烘12h，得到聚烷基硅氧烷微球11.0g，收率94.0％，粒径1.0μm。实施例2取180ml蒸馏水，测其电导率为0.808μs/cm，用稀盐酸将其电导率调整至9.25μs/cm。取30ml甲基三甲氧基硅烷，加入配有搅拌、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，在25℃下，将配置好的蒸馏水缓缓加入到烧瓶中，升温到35℃进行水解5小时。将水解液温度降至18℃，加入OP13，添加浓度为0.147mmol/L(以水解液体积计)，搅拌使之分散在反应体系中，再向水解产物中滴加0.4％稀氨水，并快速搅拌直至pH值达到8.2，室温下静置4h，倒去上层水溶液，将产物抽滤、洗涤，于120℃下烘12h，得到聚烷基硅氧烷微球11.5g，收率97.8％，粒径8.0μm。实施例3取180ml蒸馏水，测其电导率为0.861μs/cm，用稀盐酸将其电导率调整至9.25μs/cm。取30ml甲基三甲氧基硅烷，加入配有搅拌、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，在25℃下，将配置好的蒸馏水缓缓加入到烧瓶中，升温到35℃进行水解5小时。将水解液温度降至18℃，加入十二烷基硫酸钠(SDS)，添加浓度为3.960mmol/L(以水解液体积计)，搅拌使之分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在界面活性剂存在下聚烷基硅氧烷微球的制备方法，以烷基硅氧烷为原料，通过水解反应生成烷基硅醇，再经缩聚反应生成聚烷基硅氧烷，其特征在于：在缩聚反应阶段先加入表面活性剂，然后加入氨水进行缩聚。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：辛忠，杨阳，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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