[發明專利]一種有機硅微乳液的制備方法

無效

• 申請號: 201410126769.8
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103936998A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 陳洪齡;顧銘茜
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C08G77/46
• 分類號: C08G77/46;C08G77/26;C08G77/20;C08G77/14;D06M15/647
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

技術領域

本發明涉及一種有機硅微乳液的制備方法，具體涉及一種用可聚合乳化劑的有機硅微乳液的制備方法，乳液穩定性好，主要用于紡織柔軟劑。

背景技術

有機硅微乳液由于其透明性、成膜性、無毒無腐蝕等良好的性能，賦予織物柔軟、滑爽、彈性、防靜電等功能，現已被廣泛應用于皮革、造紙、紡織等諸多領域。氨基或環氧改性有機硅微乳液由于其粒徑小，對纖維織物的滲透性好，分子鏈上的氨基基極性強，可與纖維上-OH、-COOH等基團發生反應，使Si-O-Si主鏈在纖維表面發生定向吸附，從而減小纖維間的摩擦系數，達到手感柔軟、滑爽效果。

目前，已經有許多方法用于有機硅微乳液的制備，但使用的大多是普通乳化劑，不參與聚合反應，在高剪切力或高低溫作用下乳化劑層易破壞導致乳液不穩定，甚至凝膠，存在存儲穩定性差等諸多問題；乳液產品應用時，殘留乳化劑影響涂膜的耐水性。

發明內容

本發明的目的是針對以上現有技術中存在的問題而提供一種有機硅微乳液的制備方法，該方法提供一種成本低，效果好的可聚合乳化劑，制備得到的有機硅微乳液穩定性好，賦予織物手感柔軟滑爽的效果。

本發明的技術方案為：一種有機硅微乳液的制備方法，其具體步驟如下：

(a)將含雙鍵的有機硅氧烷單體，不含雙鍵的有機硅氧烷單體，硅烷偶聯劑，可聚合乳化劑和水按比例攪拌乳化成預乳液；

(b)將堿性催化劑，陽離子乳化劑和水按照比例攪拌升溫到70～90℃，然后將步驟(a)制備的預乳液滴至該體系中，控制滴加時間在1～3h內；

(c)最后將引發劑加入步驟(b)得到的體系中，保溫反應2～6h，關閉加熱裝置進行降溫，待溫度到30～50℃，加入酸性溶液進行中和，得到pH在6～7的穩定有機硅微乳液。

優選上述的不含雙鍵的有機硅氧烷單體為八甲基環四硅氧烷、六甲基環三硅氧烷或粘度在300～1000cs的羥基硅油的一種或多種；含雙鍵的有機硅氧烷單體為四甲基四乙烯基環四硅氧烷或2,4,6-三乙烯基-2,4,6-三甲基環三硅氧烷的一種或兩種；所述的硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲（乙）氧基硅烷的一種或多種；所述的可聚合乳化劑為烯丙基聚氧乙烯醚，其分子量為600～3000。

優選上述的堿性催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或四甲基氫氧化銨的一種或多種；陽離子乳化劑為十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基二甲基芐基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、雙癸基二甲基溴化銨或雙癸基二甲基氯化銨的一種或多種。

優選上述的引發劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨的一種或多種；所述的酸性溶液為甲酸、乙酸或叔丁基乙酸的一種；酸性溶液質量分數為20-40%。

優選步驟（a）中不含雙鍵的有機硅氧烷單體與含雙鍵的有機硅氧烷單體質量比為1～5；硅烷偶聯劑占不含雙鍵的有機硅氧烷單體和含雙鍵的有機硅氧烷單體總質量的3～10%；可聚合乳化劑占不含雙鍵的有機硅氧烷單體和含雙鍵的有機硅氧烷單體總質量的4～10%；水為不含雙鍵的有機硅氧烷單體和含雙鍵的有機硅氧烷單體總質量的10-30%；攪拌速度為1000-2000r/min。

優選步驟（b）中堿性催化劑占不含雙鍵的有機硅氧烷單體和含雙鍵的有機硅氧烷單體總質量的3～8%；陽離子乳化劑占不含雙鍵的有機硅氧烷單體和含雙鍵的有機硅氧烷單體總質量的15～30%；水為不含雙鍵的有機硅氧烷單體與含雙鍵的有機硅氧烷單體總質量的4-10倍。

優選引發劑的加入質量為不含雙鍵的有機硅氧烷單體與含雙鍵的有機硅氧烷單體總質量的3～6%。

上述方法制備得到的有機硅微乳液的質量固含量為10～25%；外觀呈淺藍色熒光透明；主要成分為聚有機硅氧烷，聚有機硅氧烷的結構通式如下：

其中:m＝50～1000，q+n＝25～500，k＝4～80，p＝12～65

有益效果：

采用本發明制備的有機硅微乳液的優點為：使用可聚合乳化劑，其反應性官能團既可作為常規乳化劑參與乳液聚合，還可以共價鍵的形式鍵合到聚合物粒子表面，避免乳化劑在聚合物粒子上解吸或者在乳膠膜中遷移，大大減少乳膠膜表面親水基團，從而提高乳液穩定性；該微乳液粒徑分布窄，平均粒徑小，在30～70nm，有很好的機械、高溫、稀釋、電解質穩定性；用其整理后的織物手感柔軟、滑爽。