[發明專利]聚硅氧烷聚合物乳液

有效

• 申請號: 200780038047.5
• 申請日: 2007-10-09
• 公開（公告）號: CN101522758A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: K·巴尼斯;J·D·詹森;W·L·羅馳里茲;A·斯塔米爾
• 申請（專利權）人: 陶氏康寧公司
• 主分類號: C08G77/06
• 分類號: C08G77/06;C08G77/08;C08J3/03;A61K8/06;A61K8/89;D06M15/643
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 寧家成

本發明涉及水包聚硅氧烷乳液，制備所述乳液的方法，以 及它們的應用。

聚硅氧烷乳液在本領域中是熟知的。這種聚硅氧烷乳液可 以通過例如以下方法制備：(i)機械乳化，(ii)反轉機械乳化，或者(iii) 乳液聚合。然而，由于一些聚硅氧烷如硅橡膠膠料的高粘度，它們的 乳化出于所有實用目的而局限于乳液聚合。相反，具有低粘度并因此 具有低分子量的聚硅氧烷可以容易地通過機械方法獲得。

使用用于乳化通常被稱為硅橡膠膠料的高分子量和粘度的 有機聚硅氧烷聚合物的機械方法的嘗試大部分未成功，原因是由于聚 合物的粘度，難以將表面活性劑或表面活性劑混合物摻混到聚合物中。 還難以將水摻混到含有高粘度聚硅氧烷、表面活性劑或表面活性劑混 合物的混合物中，同時給予足夠的剪切力以引起反轉。另外，粒度的 控制局限于包括在聚合過程中基本上被移除的揮發性溶劑存在下間歇 機械乳化的方法。

與上述相反的是，本發明提供了一種用于制備包含聚硅氧 烷聚合物的穩定乳液的廉價技術，所述聚硅氧烷聚合物包括如果常規 地制備將具有硅橡膠膠料或者類似的高粘度聚合物的粘度的聚合物。

盡管本申請涉及當常規地制備時在25℃具有大于50?000 mPa.s的粘度、用于制備乳液的有機聚硅氧烷聚合物，本申請被認為 與在工業上被稱為硅橡膠膠料的很高粘度的有機聚硅氧烷聚合物(例 如在25℃的粘度為約1?000?000mPa.s或更大)特別相關。硅橡膠膠 料是高分子量的、通常線型或支化的聚二有機基硅氧烷，該聚二有機 基硅氧烷可以通過交聯從它們的高粘度的塑性態轉變成主要為彈性的 狀態。硅橡膠膠料經常被用作聚硅氧烷彈性體和硅橡膠制備中的主要 組分之一。

因此對于本發明來說，硅橡膠膠料(silicone?gums)可以 被認為描述了聚合度等于或大于1500的硬的膠狀有機硅氧烷聚合物。 這些聚合物優選是基本上線型的，最優選是完全線型的，并且具有足 夠高而使得顯示粘度非常困難的粘度，并且因此經常被根據它們的 Williams可塑值提及。膠料(gums)典型地具有在約30至250的范 圍內的Williams可塑值(ASTM?D926)(在樣品在25℃經受49N的壓縮 負荷3分鐘之后，體積為2cm³并且高度為約10mm的圓柱形測試樣品 的以毫米計的厚度×100)。

兩條乳化高分子量聚硅氧烷的主要路線是乳液聚合或用低 分子量聚硅氧烷流體如包含2至20個硅原子的環狀硅氧烷預形成的高 分子量聚合物的稀釋。這些路線的任一條進行下去都可能導致許多極 其難以克服的加工問題。在乳液聚合的情況下，控制最終產物的分子 量是特別困難的，并且實際上，由這樣的方法導致的粘度如此高，以 致于通常沒有測量經由該路線制備的產物的粘度的絕對手段。還難以 實現真正連續的方法。具有很高粘度(在25℃大于1?000?000mPa.s的 粘度)的預形成的硅氧烷聚合物非常難以稀釋，因為非常難以得到共混 到高分子量聚合物中的較低分子量的化合物。

US-5973068論述了硅烷醇封端的樹脂和乙烯基單體的乳 液聚合。在乳液聚合方法中的聚合在聚硅氧烷/水界面進行，因此顆粒 越小，聚合速率越快，因為表面積越大。因此，不能在水乳液中通過 乳液聚合制備大粒度、高分子量的硅橡膠膠料。

EP1646696描述了一種制備水包硅油乳液的方法，所述方 法包括以下步驟：形成在均一油相中含有硅橡膠膠料等的均一油相； 將一種或多種表面活性劑與均一油相混合；將水加入到均一油相中， 以形成含有連續相和分散相的油包水乳液，所述水以基于均一油相中 的聚硅氧烷的重量計約0.5-10重量％的量添加；在長度與直徑L/D比 為至少15的雙螺桿擠出機中將高剪切力施加到油包水乳液上，以引起 油包水乳液向水包油乳液的反轉；以及通過添加水稀釋所述水包油乳 液。

EP1447423描述了一種用于制備水包聚硅氧烷乳液的方 法，其中將聚硅氧烷流體、至少一種表面活性劑和水以形成粘性水包 油乳液的比例連續供給到高剪切混合器中，將所述粘性水包油乳液從 混合器中連續取出。聚硅氧烷流體可以是非反應性流體，或者可以具 有能夠參與鏈延長反應的反應性基團。