新型的颗粒和复合颗粒、其用途以及由带有烷氧基甲硅烷基的烷氧基化产物制备其的新方法技术

技术编号:6621010 阅读:257 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及新型的颗粒和复合颗粒、其用途以及由带有烷氧基甲硅烷基的烷氧基化产物制备所述颗粒或复合颗粒的新方法。具体地,本发明专利技术涉及通过将摩尔质量大于或等于300g/mol的带有烷氧基甲硅烷基的烷氧基化产物(尤其是式(1)的化合物)缩合来制备所述颗粒和/或复合颗粒的方法;并涉及由此制备的所述颗粒和/或复合颗粒及其用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新型的颗粒和复合颗粒、其用途和由带有烷氧基甲硅烷基的烷氧基化产物制备它们的方法。
技术介绍
在本专利技术的上下文中,颗粒或复合颗粒是指固体的、多数情况下精细区分的 (finely divided)、分散在空气或液体中的物质和组合物。“精细区分的”在这里是指颗粒在所有三个维度上均小于或等于1cm,且优选大小为100nm-2mm的颗粒。颗粒的重要区别特征是大小、形状、质量、密度、孔体积和孔大小及其分布(如果合适)、以及电性质和磁性质。这里描述的颗粒可以紧密填充(compact-filled)或布满空腔,所述空腔中可以任选地部分或完全填充有其它成分例如气体、空气、液体、其它固体或聚合物。填充物也可以由所述成分的混合物组成。在带电的或填充的颗粒情况下,所有的形态都是可能的,从海绵体 (基质(matrix))到核/壳颗粒。基于可交联聚醚的颗粒和复合颗粒实际上从文献中不是已知的。仅JP11-255889 描述了由甲基二甲氧基甲硅烷基封端的直链聚环氧丙烷制备球形颗粒。相反,粉状聚硅氧烷(silicone)化合物已经被广泛地用作添加剂用于美容和化妆品中,例如,作为消光剂,作为吸收剂用于皮脂或用于产生丝滑的肤感,作为添加剂用于改善聚合物和涂料或涂层的机械性能,例如用于提高抗磨损性或抗划伤性以及提高耐冲击性,作为防粘连剂(antiblocking agent)用于改善多种不同表面的润滑性质,作为粉末中的流动或分散助剂,作为调色剂(toner)中的添加剂,以及作为洗涤或护理配制物中的温和研磨剂。已知一些用于制备这些颗粒的方法。原则上,非类球形的聚硅氧烷弹性体颗粒可以通过研磨特定的整块弹性体的工艺获得,尽管类球形和球形颗粒通常提供性能优势, 特别是如果需要其中加入颗粒的材料和配制物具有令人愉悦的触感(丝滑、柔软、柔顺) 时。通常,这种颗粒通过在反应物液滴中的交联反应获得或在颗粒核上生长/应用聚合物获得。关于这一点,交联反应可以是氢化硅烷化反应、缩合反应、脱氢偶联反应或自由基聚合反应。例如,在US4,761,454、JP 2003301047 和 EPl 074 575 中描述了得自氢化硅烷化的聚硅氧烧颗粒;在 EP 1 130 046、WO 2006/016968、JP 2003002973、US 6,753,399、 EP 0 765 896和EP 0 744 432中描述了制备聚硅氧烷颗粒的水解和缩合反应;而US 2004/0156808描述了用于此的脱氢偶联反应。最后,DE 10 2004 053 314描述了通过自由基聚合反应可获得的共聚物。在这里提到的每个申请中,制备颗粒的起始点是相应单体的乳化。聚硅氧烷丙烯酸酯的微乳液聚合在文献中是已知的(〃 Polydimethyl siloxane latexes and copolymers by polymerization and polyaddition in miniemulsion",Katharina Landfester, Ute Pawelzik, Markus Antonietti, Polymer,46 (2005), 9892-9898)。DE 10 2009 022630. 3 (其还没有公布)描述了带有烷氧基甲硅烷基的烷氧基化产物(尤其是式(1)的那些化合物)的稳定的水乳液(aqueous emulsion)。水乳液通常用分子乳化剂来稳定化。这些分子在油/水界面聚集并由此防止液滴的聚结和/或奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening)(其结果使得乳液会最终分离为肉眼可见的油相和水相)。或者,乳液可以通过吸附固体来稳定化。固体稳定化(solids-stabilization)的水乳液在1907年由S.U.Pickering描述 (〃 Emulsions“ , Spencer Umfreville Pickering, Journal of the Chemical Society, Transactions (1907) ,91, 2001-2021),且被认为相对于聚结(coalescence)非常稳定。 因此,例如DE 10 2004 014 704描述了用热解颗粒稳定化的乳液的制备。这些稳定化固体颗粒的性质的综述可以参见〃 Particles as surfactants-similarities and differences " by Bernhard P.Binks (Current opinion in colloid & interface science,7 (2002),21-41)。现有技术还包括所谓的“不对称颗粒(Janus particles) ”、具有半球改性表面的两性颗粒、如FR 2 808 704中所述。特别良好适用于乳液稳定化的是纳米级别的、主要是无机颗粒,例如二氧化硅颗粒(其可以水溶胶和分散体的形式从Grace Davison以〃 LUDOX 商购)。US3,615,972 (1967)首次描述了将LUDOX 颗粒用于后续聚合的甲基丙烯酸甲酯的乳液稳定化。DE 10 2007 058 713描述了在以LUD0X 颗粒稳定化的乳液中制备聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯颗粒。在文献中描述的稳定化效果的机理是颗粒的团聚(agglomeration)和团聚体在水/油界面的富集(〃 The mechanism of emulsion stabilization by small silica (LUD0X ) particles" ,Helen Hassander, BeatriceJohansson, Bertil Tornell,Colloids and Surfaces,40, (1989),93—105)。根据现有技术制备的颗粒的缺点是对聚二甲基硅氧烷类颗粒表面进行改性很困难。但是,为了使得颗粒适用于不同的技术需要,即,例如使它们附着到各种基质上或使它们加速或实际上可以弓丨入到配制物中,改性通常都是需要的。可以通过复合颗粒克服一些这种缺点。术语“复合颗粒”在这里是指核/壳颗粒以及具有海绵状结构的颗粒(包括在这些定义限定之间的所有类型),和其中引入了其它固体的颗粒。例如,US 4,946,893 (EP0319828)描述了通过在水相中的氢化硅烷化反应制备填充有无机颗粒的聚硅氧烷颗粒,和US5,176,960描述了通过将疏水化S^2与二有机基聚硅氧烷混合并随后通过喷雾干燥固化制备高度填充的、机械耐用的聚硅氧烷颗粒。相反,核/ 壳颗粒允许对表面性质进行目标性的改性,这影响了所需的性能性质。根据制备工艺和使用的核/壳颗粒,它们的粒径可以在纳米或微米范围内。核/ 壳颗粒可以例如以文献中已知的工艺进行制备;例如,EP 0661334描述了表面涂布有有机基聚硅倍半氧烷树脂的聚硅氧烷颗粒及其制备,US2006/0084758描述了用更小的聚硅氧烷颗粒表面改性的聚硅氧烷颗粒的制备,和在EP 0 079 322,EP 5 487 6 和EP 0 516 057 中描述了从水相中随后用SiO2涂布的聚硅氧烷颗粒。另外,EP 0 079 322描述了借助于油相用SiO2表面涂布的聚硅氧烷颗粒。DE 10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.通过将摩尔质量大于或等于300g/mol的带有烷氧基甲硅烷基的烷氧基化产物缩合来制备颗粒或复合颗粒的方法。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·舒伯特M·瑙曼W·克诺特J·芬茨默尔BJ·德甘斯S·维歇斯
申请(专利权)人:赢创高施米特有限公司
类型:发明
国别省市:DE

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