一种粒径可控微米级高交联度有机硅聚合物微球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于制备粒径可控微米级高交联度有机硅聚合物微球的方法，包括：将反应型有机硅表面活性剂和含硅单体溶于溶剂中，加入酸性催化剂，加热聚合得到预聚体；向反应体系内滴加碱性催化剂进行反应，得到微米级高交联度有机硅微球。本发明专利技术还公开了由所述方法制得的粒径可控微米级高交联度有机硅聚合物微球。其中制得的表面活性剂与有机硅微球的亲和性好，不需与阴离子或非离子乳化剂复配使用，可以直接催化后续与含硅单体的聚合反应；最终制得的有机硅聚合物微球的表面球形度好，粒度分布更窄，单分散性高，粒径可控，适合大规模生产并应用于化妆品、塑料、橡胶以及光散射材料等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种粒径可控微米级高交联度有机硅聚合物微球及其制备方法
本专利技术涉及微球和有机硅材料领域，具体涉及一种粒径可控微米级高交联度有机硅聚合物微球及其制备方法。
技术介绍
微米级高交联度有机硅聚合物微球因其半无机半有机的优异性质，已广泛应用于光散射材料、催化剂载体、塑料、橡胶、涂料、吸附材料、陶瓷材料、生物医药等领域。因此，近年来微米级高交联度有机硅聚合物微球在化学、物理学、材料学和生物医药学等领域引起了人们的广泛关注。工业生产微米级高交联度有机硅聚合物微球，采用最多的是水解-缩合两步法，将水解和缩聚分开进行，使反应更易于控制,可显著提高生产效率。对制备微米级高交联度有机硅聚合物微球，前人已进行了一些探索。日本专利(JP2000186148)采用水解-缩合两步法制备粒径在0.5～10μm范围内的微米级高交联度有机硅聚合物微球，但微球粒径分布较宽；专利CN201610717438.0同样采用水解-缩合两步法制备单分散性较好的有机硅微球，但其对水的电导率要求较高，反应条件苛刻；专利CN201210019431.3采用水-缩合两步法，在氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备粒径可控微米级高交联度有机硅聚合物微球的方法，其特征在于，所述方法包括：/n(i)将反应型有机硅表面活性剂和含硅单体溶于由水和低级醇形成的混合溶剂中，加入酸性催化剂进行酸性催化反应，加热聚合得到预聚体；/n(ii)向步骤(i)得到的含有预聚体的反应体系内滴加碱性催化剂进行碱性催化缩聚反应，得到所述微米级高交联度有机硅微球。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于制备粒径可控微米级高交联度有机硅聚合物微球的方法，其特征在于，所述方法包括：
(i)将反应型有机硅表面活性剂和含硅单体溶于由水和低级醇形成的混合溶剂中，加入酸性催化剂进行酸性催化反应，加热聚合得到预聚体；
(ii)向步骤(i)得到的含有预聚体的反应体系内滴加碱性催化剂进行碱性催化缩聚反应，得到所述微米级高交联度有机硅微球。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应型有机硅表面活性剂通过包括如下步骤的方法制得：
(1)将烷氧基封端含氢硅油和环状硅氧烷单体混合并反应，制得烷氧基封端含氢聚硅氧烷；
(2)将所述烷氧基封端含氢聚硅氧烷和烯丙基缩水甘油醚混合并反应，制得烷氧基封端环氧改性聚硅氧烷；
(3)将所述烷氧基封端环氧改性聚硅氧烷和强酸盐混合并反应，制得所述反应型有机硅表面活性剂。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
步骤(1)通过如下方式进行：将所述烷氧基封端含氢硅油和所述环状硅氧烷单体混合，加入浓硫酸作为催化剂进行催化反应；然后加入固体NaHCO3进行中和反应，再通过过滤例如减压过滤得到所述烷氧基封端含氢聚硅氧烷；
步骤(2)通过如下方式进行：将所述烷氧基封端含氢聚硅氧烷和烯丙基缩水甘油醚溶解于有机溶剂中，加入氯铂酸作为催化剂进行催化反应，然后减压蒸出所述有机溶剂和未反应的烯丙基缩水甘油醚，得到所述烷氧基封端环氧改性聚硅氧烷；和/或
步骤(3)通过如下方式进行：将所述烷氧基封端环氧改性聚硅氧烷和所述强酸盐混合并溶于或分散在极性溶剂中进行加热反应；反应结束后，通过减压蒸馏蒸出极性溶剂；将剩余物溶于乙腈并过滤，再减压蒸出乙腈，得到所述反应型有机硅表面活性剂。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中：
所述烷氧基封端含氢硅油结构通式为M2(MO)OSiO(MHSiO)mSi(OM)M2，其中M为饱和烷基，m为2-60的整数；和/或
所述环状硅氧烷单体为选自六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三氢三甲基环三硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、三甲基三乙烯基环三硅氧烷、三乙烯基三苯基环三硅氧烷、四氢四甲基环四硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、四乙烯基四苯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、八乙烯基环四硅氧烷、二乙基六甲基环四硅氧烷、二乙烯基六甲基环四硅氧烷、二苯基六甲基环四硅氧烷、乙烯基七甲基环四硅氧烷和苯基七甲基环四硅氧烷中的一种或多种；
所述烷氧基封端含氢硅油和所述环状硅氧烷单体的质量比为0.01：1-1.5：1，优选0.1：1-1.2：1；和/或
所述反应的反应温度为5℃-80℃，优选35℃-60℃，更优选45℃-55℃；所述反应的反应时间为5h-30h，优选10h-25h，更优选20h。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中：
所述有机溶剂为选自苯、甲苯、二甲苯、己烷、辛烷、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、氯苯、二氯苯、二氯甲烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯醋酸丁酯、醋酸丙酯、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡杨，冯晓彤，江一明，
申请(专利权)人：新辉中国新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44