[發明專利]一種聚硅氧烷乳液的制備

有效

• 申請號: 201710910910.7
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN108070259B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 吳飛;黃丹
• 申請（專利權）人: 南京瑞思化學技術有限公司
• 主分類號: C08L83/06
• 分類號: C08L83/06;C08L83/07;C08L83/05;C08K3/36;C08J3/24;C08J3/03
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本發明涉及一種聚硅氧烷乳液的制備，將由含羥基聚硅氧烷、交聯劑、催化劑和乳化劑形成的聚合物乳液與由乙烯基聚硅氧烷和含氫聚硅氧烷、乳化劑、催化劑形成的聚合物乳液在第三種催化劑的作用下“穿梭”交聯，得到穩定的聚合物乳液，該聚合物乳液能在室溫條件下暴露在空氣中形成具有彈性的有機硅薄膜，用作建筑、混凝土、陶瓷、紙張中的防水劑和脫模劑。

技術領域

本專利涉及一種聚硅氧烷乳液的組成和制備方法，其在室溫條件下很容易形成致密穩定的化學疏水彈性薄膜。

背景技術

聚硅氧烷自20世紀50年代問世以來，受到廣泛的研究和關注。由于聚硅氧烷的低表面張力和疏水性，決定了其有著特殊的用途，聚硅氧烷材料作為一種新型的化學材料，已經滲透到國民經濟的各個領域中。

聚硅氧烷的疏水性和低表面張力的特性已經被廣泛的應用，由聚硅氧烷為主體材料形成的產品包括消泡劑、流平劑、潤濕劑、脫模劑、防水劑等等，其表現出碳材料不具備的特性，例如在制備用于粘合的隔離襯墊的方法中，特別是在自粘性標簽和粘合帶的制備方法中，有機聚硅氧烷材料充分發揮了其具備的疏水性。同時，由于有機聚硅氧烷乳液粘度低，因而可以在涂覆機器上直接使用。

有機硅材料的外界形式主要分為溶劑型和水基乳液型的。CN 103890046介紹了由聚硅氧烷、含有烷氧基芳基硅烷、有機化合物在催化劑的作用下室溫條件下可固化形成聚硅氧烷彈性體，但是這種方法制備的聚硅氧烷彈性體的交聯程度無法控制。

隨著環境保護的重要意識日趨增強，水基交聯彈性“分散體”受到廣泛的關注。CN200710185093.X介紹的有機聚硅氧烷水分散體的制備，主要包括含有端側活性基團的聚硅氧烷、交聯劑、擴鏈劑和乳化劑等組成的乳液。該專利的創新點是改變了以前用金屬錫做催化劑時難以終止聚合的問題，改成含氨基的交聯劑自身催化反應，這種方法制備的乳液的自身催化反應速度很慢，難以形成達到期望強度的彈性薄膜。

CN1183112A介紹的聚硅氧烷乳液也是由活性基團的聚硅氧烷、含有堿性氮的聚硅氧烷以及具有交聯基團的聚硅氧烷交聯劑組成的乳液，制備的乳液加到目標體系中去交聯反應速度也是很慢。

CN201410028888介紹的是由辛基三乙氧基硅烷、硅樹脂的預聚物組成的乳液，用于防水乳液，用作混凝土的內參有一定的防水作用，但是成本較高；US5110684用四甲基環四硅氧烷和烯烴反應后，然后再與水解性的偶聯劑混合制備防水乳液；US5241866A用烷基烷氧基偶聯劑、含季銨鹽的偶聯劑、石蠟乳液和聚異丁烯制備防水劑；US6106607介紹了含氫烷基聚硅氧烷以及氨基烷基烷氧基硅烷組成的混合物，用作建筑防水劑。US6547874介紹了用含氫聚硅氧烷乳液直接作為石膏防水劑；US7294195介紹了由石膏、羥基纖維素或甲基硅醇鈉鹽為主要成份的有機硅乳液，用作石膏上的防水劑；US2007088122介紹用含氫硅油、羥基硅油和硅樹脂制備的防水劑乳液，用于建筑物的表面，在高溫條件下也不會引起二氧化硅的析出問題。上述專利的主要問題是防水劑的防水性隨著時間的推移存在“性能衰退”。

脫模劑也是有機硅的重要助劑之一，有機硅脫模劑的效果是常用的蠟基、植物油基的5~10倍，但是有機硅脫模劑脫模效果也會在短時間內喪失。

分析問題的出現的根本原因是由于有機硅沒有真正地在基材表面形成網狀結構的疏水層，從微觀的結構看，線性有機聚硅氧烷分子只是雜亂無章平鋪在基材表面，分子跟分子之間根本沒有化學鍵的存在，因此，在外界環境（溫度、壓力、剪切、PH值等等）的影響下很容易發生“脫離”進而喪失性能。本專利通過化學反應，將多種有機硅聚合物通過化學反應組合在一起，形成了穩固的化學鍵，在干燥的情況下，很容易形成彈性薄膜，得到相對比較穩固的疏水面，它不受外界環境的影響。本專利得到的產品用于建筑物、玻璃、紙張、陶瓷等表面的處理。

發明內容