[發明專利]一種有機硅彈性微球的制備方法

無效

• 申請號: 201310352872.X
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103421191A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 楊成;錢璟茹;李琛;孫培冬;曹光群
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08G77/38
• 分類號: C08G77/38;C08G77/12;C08G77/20;C08G77/06;C08B30/14;C08B30/12;C08B31/04
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

本發明涉及有機硅彈性微球的制備方法，特別涉及微納淀粉顆粒乳化穩定的有機硅乳液聚合，屬于有機硅或乳液聚合技術領域。

背景技術

有機硅彈性微球由于具有吸油性好，干爽光滑等特點而廣泛用于化妝品，也可作為添加劑用于熱塑性和熱固性樹脂以提高它們的抗沖擊性能、用于涂料中增加其潤滑性。制備有機硅彈性微球的方法已有專利報道（如US?4761454，US?6497894B1，US?8133586B2）。這些制備有機硅彈性微球的方法都是利用大量小分子表面活性劑（如聚氧乙烯烷基醚等）作為乳化劑乳化含乙烯基硅油和含氫硅油形成乳液，再加成交聯得到有機硅彈性微球。這些有機硅彈性微球表面都吸附了大量的小分子表面活性劑，使其用途受到了限制。具有表面活性的微納淀粉顆粒或疏水改性的微納淀粉顆粒是一種新型的顆粒乳化劑。同小分子表面活性劑相比，這種顆粒乳化劑具有（1）完全阻隔了Ostwald熟化過程，這是乳液和泡沫的氣泡/液滴變大的主要原因；（2）長期穩定性極高等特點。這使得微納淀粉顆粒乳化劑穩定的乳液比小分子表面活性劑穩定的乳液穩定性更高，這在乳液聚合方面具有較強的優勢。本發明利用微納淀粉顆粒或疏水改性的微納淀粉顆粒乳化含乙烯基硅油（或α,?ω-線性雙烯烴）和含氫硅油形成固體粒子穩定的乳液，再通過硅氫加成交聯制備的有機硅彈性微球表面吸附的是微納淀粉顆粒而不是小分子表面活性劑。本發明制備的有機硅彈性微球吸油性強，干爽光滑，易于分散，而且由于微納淀粉顆粒無毒、具有優異的生物相容性并可降解。因此本發明制備的有機硅彈性微球在化妝品和醫藥領域具有廣闊的用途，也可用于涂料和橡膠中。

發明內容

本發明的目的提供一種有機硅彈性微球的制備方法，利用微納淀粉顆粒或疏水改性微納淀粉顆粒乳化含有兩個雙鍵以上的化合物和含氫硅油，然后通過硅氫加成交聯制備有機硅彈性微球。

本發明的技術方案：一種有機硅彈性微球的制備方法，該微球由微納淀粉顆粒或疏水改性微納淀粉顆粒乳化含有兩個雙鍵以上的化合物和含氫硅油，然后通過硅氫加成交聯而成，其平均尺寸為0.1~200μm；其制備步驟為：

（1）將含兩個雙鍵以上的化合物和含氫硅油混合，其混合比例為雙鍵與氫含量摩爾比為1:1-0.1:1，然后在混合物中加入占混合物總量為1-100ppm（以Pt計）的鉑催化劑。

（2）將微納淀粉顆粒或疏水改性微納淀粉顆粒配制成0.02%-3wt%的水分散液。

（3）將步驟（1）和步驟（2）制備的物料按體積比0.1:1-1:1混合并均質形成乳液，升溫至40-60℃交聯反應5-24h，然后將乳液進行真空干燥或噴霧干燥即得有機硅彈性微球。

所述微納淀粉顆粒的制備步驟為：

原淀粉顆粒通過酸降制備微納淀粉顆粒：稱取10.0g淀粉加入到盛有100mL、1-5mol/L酸溶液的圓底燒瓶中，將燒瓶放入40℃的油浴鍋中，以100r/min的速度均勻攪拌，反應1-10天后，將反應產物反復離心水洗直至成中性，用高速均質機將得到的不溶性產物均勻分散于水中，形成穩定均一的微納淀粉顆粒分散液；或者將反復離心水洗后的產物真空干燥得到微納淀粉顆粒；

所述淀粉為玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉、大米淀粉之一種；所述酸為硫酸、鹽酸、硝酸之一種；

微納淀粉顆粒平均直徑在30nm-1μm之間；

所述疏水改性微納淀粉顆粒，其制備步驟為將所得的微納淀粉顆粒配制成0.01%-50wt%濃度的水分散液，并調節pH為6-10，然后逐步滴加一定量的辛基琥珀酸酐OSA，OSA添加量為微納淀粉顆粒重量的0.001-0.3倍，控制在1-5h內加完，反應結束后，用0.1M的HCI溶液將體系調至pH值6.5，分別用乙醇、水洗滌，洗去沒有反應的辛基琥珀酸酐，真空干燥后得OSA改性微納淀粉顆粒。

所述含兩個雙鍵的化合物為含乙烯基的聚二甲基硅氧烷或α,?ω-線性雙烯烴；含乙烯基的聚二甲基硅氧烷，其結構式為：

ViSiMe₂O(SiMe₂O)_pSiMe₂Vi；或Me₃SiO(SiMe₂O)_mSiMeVi)_nSiMe₃

其中Me和Vi分別為甲基和乙烯基。p，m,?n分別為10-600，10-1000，2-50的整數；