一种制备聚有机硅倍半氧烷微球的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备聚有机硅倍半氧烷微球的方法。该制备方法为：１）将结构通式为Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３的化合物中的一种或任意几种的混合物加入到水和醇的混合液中，搅拌至匀；Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３中，Ｒ１为氢、甲基或乙烯基，Ｒ２为Ｃ１－Ｃ４的烷基；２）将碱金属氢氧化物的水溶液或氨水加入到反应体系中，反应完毕得到产物。本发明专利技术提供的制备聚有机硅倍半氧烷微球的方法，采用一步法，且反应在常温下进行，制备过程中不使用含有无机离子的催化剂，工艺简单，生产周期短，得到的聚有机硅倍半氧烷微球具有良好的球形，粒径在微米级且呈窄分布。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
聚有机硅倍半氧垸微球不仅相对密度低，而且具有卓越的耐热性、耐候性、润滑 性、防水性以及高硬度、耐磨性等特性，可用于塑料、橡胶、涂料、油墨、化妆品以 及液晶显示器调整垫、光扩散板、高清晰录相带、热敏印刷品等的制造，以改善其润 滑性、光泽性、疏水性、防污性、脱模性、阻燃性等。目前已有不少专利报道了硅树脂微球的制法。Watanabe T在日本专利(JP4088022)中提出将甲基三甲氧基硅垸或 其部分水解縮聚物滴入碱性水溶液中，进行水解縮聚反应，制成球形微球。Ochiai T 在日本专利(JP9095534)中指出将甲基三甲氧基硅垸经多孔膜压入水相，形成单分散 性乳液，再加入氨水进行水解缩聚反应，制得不含乳化剂的聚甲基硅倍半氧烷微球， 并可连续生产。多孔膜的孔径应为100 1500nm，材质可以选用氧化铝膜；多孔膜的 孔径应均匀，这样才能形成单分散性的0/W型乳液。Harada Yukinobu在日本专利 (JP2000186148)中提出采用水解-縮聚两步法制备聚硅氧垸微球，第一步，将甲基三 甲氧基硅垸和水在一定条件下发生水解反应得到有机硅垸醇；第二步，有机硅垸醇在 碱性条件下进行縮聚反应生成聚硅氧烷微球。将水解和縮聚分开进行，使反应易于控 制，提高了效率。现有的各种制备方法有的是基于水解-縮聚两步法来制备，有的需要 加入表面活性剂或者通过筛分来实现微球粒径的均一性，步骤繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。 本专利技术提供的制备聚有机硅倍半氧垸微球的方法，包括如下步骤1) 将结构通式为RiSi(OR2)3的化合物中的一种或任意几种的混合物加入到水和 醇的混合液中，搅拌至匀；上述结构通式R,Si(OR2)3中，R^为氢、甲基或乙烯基，R2为C1-C4的烷基；2) 将碱金属氢氧化物的水溶液或氨水加入到所述步骤1)得到的反应体系中，反 应完毕得到聚有机硅倍半氧垸微球。上述制备方法的步骤1)中，水和醇的混合液中，水和醇的体积比为50-100: 0-50， 优选65-卯10-35;结构通式为R,Si(OR2)3的化合物与水和醇的混合液的体积比为2.5-20: 100，优选4-15: 100;水和醇的混合液中，醇为甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇中的任意一种或其任意比例的混合物。该步骤的反应温度为15-35°C，优选20-3(TC。 步骤2)中，氨水的质量百分比浓度(以NH3'H20计)为20-30%，优选25-28%; 碱金属氢氧化物的水溶液的质量百分比浓度为0.5-20%，优选1-10%;碱金属氢氧化 物的水溶液或氨水与步骤l)得到的反应体系的体积比为0.01-10:100，优选0.01-5:100。 反应温度为15-35°C，优选20-30。C，反应时间为0.5-4小时，优选0.5-2小时。反应完 毕后，可对产物作如下分离由于聚有机硅倍半氧烷微球不溶于水，故将反应体系静 置0.5-5小时后，该微球即沉降，将该沉淀物过滤，并用水或乙醇洗涤，干燥，即得 到纯化的聚有机硅倍半氧烷微球，微球的粒径为0.4-20nm。本专利技术提供的制备聚有机硅倍半氧垸微球的方法，采用一步法，且反应在常温下 进行，制备过程中不使用含有无机离子的催化剂，工艺简单，生产周期短，得到的聚 有机硅倍半氧烷微球具有良好的球形，粒径在微米级且呈窄分布。 附图说明图1为本专利技术实施例1制备得到的聚有机硅倍半氧垸微球的电镜照片。 图2为本专利技术实施例2制备得到的聚有机硅倍半氧垸微球的电镜照片。 图3为本专利技术实施例3制备得到的聚有机硅倍半氧烷微球的电镜照片。 图4为本专利技术实施例4制备得到的聚有机硅倍半氧垸微球的电镜照片。 具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不限于以下实施例。 实施例l、制备聚有机硅倍半氧垸微球取70ml水与10ml乙醇混合均匀，在搅拌下向其中缓慢加入4ml CH3Si(OCH3)3， 充分搅拌，得到清彻的溶液，向其中加入质量百分比浓度为28%的氨水O.lml，连续 搅拌3小时，静置1小时后得到的硅树脂微球沉淀到反应器底部。过滤分离，用去离 子水洗涤，干燥后得到甲基硅树脂微球1.65g，粒径为0.6-1 nm，如图1所示。实施例2、制备聚有机硅倍半氧烷微球取40ml水，在搅拌下向其中缓慢加入5ml CH3Si(OCH3)3，充分搅拌，得到清彻 的溶液，向其中加入质量百分比浓度为28%的氨水0.4ml，连续搅拌4小时，静置1 小时后得到的硅树脂微球沉淀到反应器底部。过滤分离，用去离子水洗涤，干燥后得 到甲基硅树脂微球2.1g，粒径为1.5-2 pm，如图2所示。实施例3、制备聚有机硅倍半氧垸微球取70ml水与10ml乙醇混合均匀，在搅拌下向其中缓慢加入4ml CH3Si(OCH3)3，充分搅拌，得到澄清溶液，向其中加入质量百分比浓度为28。/。的氨水0.36ml，连续搅 拌3小时，静置1小时后得到的硅树脂微球沉淀到反应器底部。过滤分离，用去离子 水洗涤，干燥后得到甲基硅树脂微球1.6g，粒径为0.5pm,如图3所示。实施例4、制备聚有机硅倍半氧垸微球取30ml水与10ml乙醇混合均匀，在搅拌下向其中缓慢加入5ml CH2=CHSi(OCH2CH3)3，充分搅拌，得到澄清溶液，向其中加入质量百分比浓度为28% 的氨水0.9ml，连续搅拌3小时，静置1小时后得到的硅树脂微球沉淀到反应器底部。 过滤分离，用去离子水洗涤，干燥后得到乙烯基硅树脂微球1.7g，粒径为1.5nm，如 图4所示。实施例5、制备聚有机硅倍半氧垸微球取30ml水与10ml乙醇混合均匀，在搅拌下向其中缓慢加入8ml CH2=CHSi(OCH2CH3)3，充分搅拌，得到澄清溶液，向其中加入质量百分比浓度为25% 的氨水0.9ml，连续搅拌3小时，静置1小时后得到的硅树脂微球沉淀到反应器底部。 过滤分离，用去离子水洗涤，干燥后得到乙烯基硅树脂微球2.8g，粒径为3nm。实施例6、制备聚有机硅倍半氧烷微球取70ml水与10ml乙醇混合均匀，在搅拌下向其中缓慢加入12ml CH3Si(OCH3)3， 充分搅拌，得到澄清溶液，向其中加入质量百分比浓度为28%的氨水0.2ml，连续搅 拌3小时，静置1小时后得到的硅树脂微球沉淀到反应器底部。过滤分离，用去离子 水洗涤，干燥后得到甲基硅树脂微球5.2§，粒径为5nm。实施例7、制备聚有机硅倍半氧烷微球取65ml水与35ml 丁醇混合均匀，在搅拌下向其中缓慢加入12ml CH3Si(OCH2CH3)3,充分搅拌，得到澄清溶液，向其中加入质量百分比浓度为5%的氢 氧化钠0.6ml，连续搅拌3小时，静置2小时后得到的硅树脂微球沉淀到反应器底部。 过滤分离，用乙醇洗涤，干燥后得到甲基硅树脂微球5.1g，粒径为3.5jmi。实施例8、制备聚有机硅倍半氧烷微球取65ml水与15ml乙醇，20ml甲醇混合均匀，在搅拌下向其中缓慢加入6ml CH3Si(OCH2CH3)3和6ml CH^CHSi(OCH2CH3)3充分搅拌，得到澄清溶液，向其中加5入质量百分比浓度为20%的氢氧化钠0.6ml，连续搅拌3小时，静置2小时后得到的 硅树脂微球沉淀到反应器底部。过滤分离，用乙醇洗涤，干燥后得到甲基乙烯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备聚有机硅倍半氧烷微球的方法，包括如下步骤：　　　　１）将结构通式为Ｒ↓［１］Ｓｉ（ＯＲ↓［２］）↓［３］的化合物中的一种或任意几种的混合物加入到水和醇的混合液中，搅拌至匀；　　　　所述Ｒ↓［１］Ｓｉ（ＯＲ↓［２］）↓［３］中，Ｒ↓［１］为氢、甲基或乙烯基，Ｒ↓［２］为Ｃ１－Ｃ４的烷基；　　　　２）将碱金属氢氧化物的水溶液或氨水加入到所述步骤１）得到的反应体系中，反应完毕得到所述聚有机硅倍半氧烷微球。

【技术特征摘要】
1、一种制备聚有机硅倍半氧烷微球的方法，包括如下步骤1)将结构通式为R1Si(OR2)3的化合物中的一种或任意几种的混合物加入到水和醇的混合液中，搅拌至匀；所述R1Si(OR2)3中，R1为氢、甲基或乙烯基，R2为C1-C4的烷基；2)将碱金属氢氧化物的水溶液或氨水加入到所述步骤1)得到的反应体系中，反应完毕得到所述聚有机硅倍半氧烷微球。2、 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤l)中，水和醇的混 合液中，水和醇的体积比为50-100: 0-50;所述结构通式为RiSi(OR2)3的化合物与水和醇的混合液的体积比为2.5-20: 100;所述步骤2)中，氨水的质量百分比浓度为20-30%，碱金属氢氧化物的水溶液的 质量百分比浓度为0.5-20%;所述碱金属氢氧化物的水溶液或氨水与所述步骤1)得到 的反应体系的体积比为0.01-10: 100。3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤l)中，水和醇的混合液 中，水和醇的体积比为65-90: 10-35;所述结构通...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海云，戴珍，赵宁，张小莉，徐坚，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]