CN107573507A - 一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，它包括：步骤1、将硅氧烷单体加入去离子水中，在常温下搅拌进行水解得到硅醇溶液；步骤2、在硅醇溶液中加入碱性催化剂，在常温下搅拌进行聚合反应得到白色混合溶液；步骤3、将得到的白色混合溶液加入碱性溶液熟化得到熟化完全的混合溶液；步骤4、将完全熟化的混合溶液经过滤后，酸洗至中性，再用去离子水清洗后干燥得到聚硅氧烷微球粉末；解决了现有技术制备的聚硅氧烷微球粒径都10μm以内，且有制备方法和条件苛刻；需在酸性条件下水解，需加热反应，需氮气保护，对设备要求较高；需使用有机溶剂，需添加分散剂、稳定剂等助剂，会污染环境等不利于大规模生产等技术问题。
Description
技术领域
本发明属于聚硅氧烷微球制备技术，尤其涉及一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法。
背景技术
聚硅氧烷微球作为LED灯具的光扩散添加剂是近年来研究的热点。聚硅氧烷微球是一类兼具有机性能和无机性能的高分子微球，其具有高耐磨性、高硬度、高熔点、滑润、无毒、无味、透明等优点，被广泛应用LED灯罩、灯管、灯箱产品中，然而制备大粒径聚硅氧烷微球作为高端的带磨砂感灯罩、灯管、灯箱却鲜有人报道。
中国专利(CN 106317409)提供了一种聚硅氧烷微球的制备方法，该方法简单，然而制备的聚硅氧烷微球粒径只在1～10微米之间。专利(CN106589384)则是一种具可控粒径的改性聚硅氧烷微球的制备方法，所述的聚硅氧烷微球粒径为1～10μm，且该方法都在加热的条件下反应。专利(CN 102675643)是一种超疏水、耐高温有机硅微球的合成方法，其所述的粒径范围在0.5～10μm，且是在氮气保护的合成。以上所述方法制备的聚硅氧烷微球粒径都10μm以内，且有制备方法和条件苛刻；需在酸性条件下水解，需加热反应，需氮气保护，对设备要求较高；需使用有机溶剂，需添加分散剂、稳定剂等助剂，会污染环境等不利于大规模生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题：提供一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，以解决现有技术制备的聚硅氧烷微球粒径都10μm以内，且有制备方法和条件苛刻；需在酸性条件下水解，需加热反应，需氮气保护，对设备要求较高；需使用有机溶剂，需添加分散剂、稳定剂等助剂，会污染环境等不利于大规模生产等技术问题。
本发明技术方案：
一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，它包括：
步骤1、将硅氧烷单体加入去离子水中，在常温下搅拌进行水解得到硅醇溶液；
步骤2、在硅醇溶液中加入碱性催化剂，在常温下搅拌进行聚合反应得到白色混合溶液；
步骤3、将得到的白色混合溶液加入碱性溶液熟化得到熟化完全的混合溶液；
步骤4、将完全熟化的混合溶液经过滤后，酸洗至中性，再用去离子水清洗后干燥得到聚硅氧烷微球粉末。
所述常温为18-25℃。
步骤1所述去离子水的电导率小于10us/cm，去离子水与硅氧烷单体的摩尔比为100:(0.05至5)，硅氧烷单体的水解时间为30至60分钟，搅拌速度为30至200r/min。
所述硅氧烷单体为甲基三甲氧基硅烷、Y一疏丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或氨丙基三甲氧基硅烷一种或一种以上。聚合反应时间为0.2-2小时。
碱性催化剂为有机胺类化合物或铵类化合物中一种或一种以上，碱性催化剂为甲胺水溶液、乙胺水溶液、乙二胺水溶液、丙胺水溶液，氢氧化铵水溶液；加入的碱性催化剂与去离子水的摩尔比为(0.00005至0.005):1。
步骤3所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水溶液中的一种或一种以上；碱性溶液PH值为9至12，碱性溶液与碱性催化剂的摩尔比为(10至1):1。
步骤4所述酸洗的酸为盐酸、草酸、醋酸、磷酸或硫酸中的一种或一种以上，PH值为4至6。
步骤4所述干燥的烘干温度为90至180℃，烘干时间为7至30小时。
本发明的有益效果：
本发明可以获得粒径为10～80μm的大粒径聚硅氧烷微球，与现有技术相比，本发明主要通过控制去离子水与原料的摩尔比解以及水解时间、搅拌速度、催化剂以及碱性溶液的量制备了大粒径的聚硅氧烷微球；本发明提供的制备方法制备的聚硅氧烷微球粒径达到10～80μm，且工艺简单，易于操作，无需酸性条件下水解，无需加热反应，无需氮气保护，对设备要求较低；无需使用有机溶剂，无需添加分散剂、稳定剂等助剂，绿色环保，有利于大规模生产；解决了现有技术制备的聚硅氧烷微球粒径都10μm以内，且有制备方法和条件苛刻；需在酸性条件下水解，需加热反应，需氮气保护，对设备要求较高；需使用有机溶剂，需添加分散剂、稳定剂等助剂，会污染环境等不利于大规模生产等技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例1扫描电镜图；
图2为本发明实施例2扫描电镜图；
图3为本发明实施例3扫描电镜图；
图4为本发明实施例4扫描电镜图。
具体实施方式
一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，它包括：
步骤1、将硅氧烷单体加入去离子水中，在常温下搅拌进行水解得到硅醇溶液；
步骤1所述去离子水的电导率小于10us/cm，去离子水与硅氧烷单体的摩尔比为100:(0.05至5)，硅氧烷单体的水解时间为30至60分钟，搅拌速度为30至200r/min。通过控制去离子水与硅氧烷单体的摩尔比以及水解时间,进而控制硅醇溶液的浓度及水解程度，使其在后续的聚合时达到聚合可控；
所述硅氧烷单体为甲基三甲氧基硅烷、Y一疏丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或氨丙基三甲氧基硅烷一种或一种以上。
步骤2、在硅醇溶液中加入碱性催化剂，在常温下搅拌进行聚合反应得到白色混合溶液；
步骤2所述聚合反应时间为0.2-2小时。
碱性催化剂为有机胺类化合物或铵类化合物中一种或一种以上，
碱性催化剂为甲胺水溶液、乙胺水溶液、乙二胺水溶液、丙胺水溶液，氢氧化铵水溶液；加入的碱性催化剂与去离子水的摩尔比为(0.00005至0.005):1。搅拌速度为60至180r/min；通过搅拌速度、催化剂的溶液的量的控制可以对聚合微球粒径的大小以及分布达到精确可控；
步骤3、将得到的白色混合溶液加入碱性溶液熟化得到熟化完全的混合溶液，
步骤3所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水溶液中的一种或一种以上；碱性溶液PH值为9至12，碱性溶液与碱性催化剂的摩尔比为(10至1):1。
通过对碱性溶液的量和PH值的控制，可以控制聚硅氧烷微球的熟化度，进而控制最终聚硅氧烷微球的松装密度；
步骤4、将完全熟化的混合溶液经过滤后，酸洗至中性，再用去离子水清洗后干燥得到聚硅氧烷微球粉末。
步骤4所述酸洗的酸为盐酸、草酸、醋酸、磷酸或硫酸中的一种或一种以上，PH值为4至6。
步骤4所述干燥的烘干温度为90至180℃，烘干时间为7至30小时。
实施例1
步骤1)，在装有搅拌器的反应器里，加入30Kg的去离子水，温度为常温21℃，搅拌速度70rpm。
步骤2)，向步骤1)的去离子水中加入19Kg甲基三甲氧基硅烷单体溶液水解，水解时间为40min。
步骤3)，向步骤2)得到的硅醇溶液中加入30g甲胺水溶液作为催化剂进行缩聚反应，温度为常温21℃，搅拌速度90rpm，时间为20min，得到白色混合溶液。
步骤4)向步骤3)所得白色混合溶液中加入100g氢氧化钠溶液进行熟化，得到熟化好的溶液。过滤后用醋酸水溶液清洗致中性，再用去离子水洗涤，于150℃干燥8h，得到有机硅氧烷微球8.26Kg，粒径主要分布为20～35μm，如图1所示。
实施例2
步骤1)，在装有搅拌器的反应器里，加入32Kg的去离子水，温度为常温18℃，搅拌速度120rpm。
步骤2)，向步骤1)的去离子水中加入22Kg乙烯基三甲氧基硅烷单体溶液水解，水解时间为50min。
步骤3)，向步骤2)得到的硅醇溶液中加入60g乙二胺水溶液作为催化剂进行缩聚反应，温度为常温18℃，搅拌速度150rpm，时间为30min，得到白色混合溶液。
步骤4)向步骤3)所得白色混合溶液中加入150g氢氧化钾溶液进行熟化，得到熟化好的溶液。过滤后用草酸水溶液清洗致中性，再用去离子水洗涤，于120℃干燥12h，得到有机硅氧烷微球9.73Kg，粒径主要分布为30～60μm，如图2所示。
实施例3
步骤1)，在装有搅拌器的反应器里，加入40Kg的去离子水，温度为常温23℃，搅拌速度120rpm。
步骤2)，向步骤1)的去离子水中加入18Kg甲基三甲氧基硅烷单体与5Kg氨丙基三甲氧基硅烷溶液水解，水解时间为45min。
步骤3)，向步骤2)得到的硅醇溶液中加入80g氢氧化铵水溶液作为催化剂进行缩聚反应，温度为常温23℃，搅拌速度120rpm，时间为25min，得到白色混合溶液。
步骤4)向步骤3)所得白色混合溶液中加入150g氢氧化钾溶液进行熟化，得到熟化好的溶液。过滤后用草酸水溶液清洗致中性，再用去离子水洗涤，于110℃干燥15h，得到有机硅氧烷微球10.1Kg，粒径主要分布为10～60μm，如图3所示。
实施例4
步骤1)，在装有搅拌器的反应器里，加入35Kg的去离子水，温度为常温25℃，搅拌速度90rpm。
步骤2)，向步骤1)的去离子水中加入15Kg苯基三甲氧基硅烷单体溶液水解，水解时间为50min。
步骤3)，向步骤2)得到的硅醇溶液中加入75g乙二胺水溶液作为催化剂进行缩聚反应，温度为常温25℃，搅拌速度90rpm，时间为25min，得到白色混合溶液。步骤4)向步骤3)所得白色混合溶液中加入150g氢氧化铵溶液进行熟化，得到熟化好的溶液。过滤后用醋酸水溶液清洗致中性，再用去离子水洗涤，于130℃干燥12h，得到有机硅氧烷微球6.57Kg，粒径主要分布为10～20μm，如图4所示。
Claims (10)
1.一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，它包括：
步骤1、将硅氧烷单体加入去离子水中，在常温下搅拌进行水解得到硅醇溶液；
步骤2、在硅醇溶液中加入碱性催化剂，在常温下搅拌进行聚合反应得到白色混合溶液；
步骤3、将得到的白色混合溶液加入碱性溶液熟化得到熟化完全的混合溶液；
步骤4、将完全熟化的混合溶液经过滤后，酸洗至中性，再用去离子水清洗后干燥得到聚硅氧烷微球粉末。
2.根据权利要求1所述的一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，其特征在于：所述常温为18-25℃。
3.根据权利要求1所述的一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，其特征在于：步骤1所述去离子水的电导率小于10us/cm，去离子水与硅氧烷单体的摩尔比为100:(0.05至5)，硅氧烷单体的水解时间为30至60分钟，搅拌速度为30至200r/min。
4.根据权利要求1所述的一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，其特征在于：所述硅氧烷单体为甲基三甲氧基硅烷、Y一疏丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或氨丙基三甲氧基硅烷一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，其特征在于：聚合反应时间为0.2-2小时。
6.根据权利要求1所述的一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，其特征在于：碱性催化剂为有机胺类化合物或铵类化合物中一种或一种以上。
7.根据权利要求6所述的一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，其特征在于：碱性催化剂为甲胺水溶液、乙胺水溶液、乙二胺水溶液、丙胺水溶液，氢氧化铵水溶液；加入的碱性催化剂与去离子水的摩尔比为(0.00005至0.005):1。
8.根据权利要求1所述的一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，其特征在于：步骤3所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水溶液中的一种或一种以上；碱性溶液PH值为9至12，碱性溶液与碱性催化剂的摩尔比为(10 至1):1。
9.根据权利要求1所述的一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，其特征在于：步骤4所述酸洗的酸为盐酸、草酸、醋酸、磷酸或硫酸中的一种或一种以上，PH值为4至6。
10.根据权利要求1所述的一种大粒径聚硅氧烷微球的制备方法，其特征在于：步骤4所述干燥的烘干温度为90至180℃，烘干时间为7至30小时。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111848206A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-30 | 贵州正业龙腾新材料开发有限公司 | 一种单分散微米级中空陶瓷微球的制备方法 |
| CN112221474A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-15 | 重庆天外天生物技术有限公司 | 高机械强度和生物相容性良好的胆红素吸附剂及其制备方法 |
| WO2021164209A1 (zh) * | 2020-02-17 | 2021-08-26 | 浙江三时纪新材料科技有限公司 | 一种球形二氧化硅粉体填料的制备方法、由此得到的粉体填料及其应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102604100A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-25 | 华南理工大学 | 一种单分散性微米级聚有机硅微球的制备方法 |
| CN103739847A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-04-23 | 韦兴祥 | 一种窄粒径分布表面富有机化有机硅氧烷微球的制备方法 |
| CN105949464A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-09-21 | 贵州正业工程技术投资有限公司 | 一种易于量产的制备微米级单分散性聚有机硅氧烷微球的方法 |
| CN106317409A (zh) * | 2016-08-20 | 2017-01-11 | 浙江新安化工集团股份有限公司 | 一种聚硅氧烷微球的制备方法 |
| CN106589384A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-04-26 | 浙江新安化工集团股份有限公司 | 一种可控粒径的改性聚硅氧烷微球的制备方法 |
-
2017
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102604100A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-25 | 华南理工大学 | 一种单分散性微米级聚有机硅微球的制备方法 |
| CN103739847A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-04-23 | 韦兴祥 | 一种窄粒径分布表面富有机化有机硅氧烷微球的制备方法 |
| CN105949464A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-09-21 | 贵州正业工程技术投资有限公司 | 一种易于量产的制备微米级单分散性聚有机硅氧烷微球的方法 |
| CN106317409A (zh) * | 2016-08-20 | 2017-01-11 | 浙江新安化工集团股份有限公司 | 一种聚硅氧烷微球的制备方法 |
| CN106589384A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-04-26 | 浙江新安化工集团股份有限公司 | 一种可控粒径的改性聚硅氧烷微球的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 于琦，等: "《纳米氧化锌与金刚石复合结构的研究和应用》", 31 August 2016, 北京邮电大学出版社 * |
| 桂和荣，等: "《矿井水资源化技术研究》", 30 April 2011, 中国矿业大学出版社 * |
| 魏访，等: "《光纤光缆技术与制备》", 31 March 2013, 华中科学技术大学出版社 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021164209A1 (zh) * | 2020-02-17 | 2021-08-26 | 浙江三时纪新材料科技有限公司 | 一种球形二氧化硅粉体填料的制备方法、由此得到的粉体填料及其应用 |
| CN111848206A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-30 | 贵州正业龙腾新材料开发有限公司 | 一种单分散微米级中空陶瓷微球的制备方法 |
| CN112221474A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-15 | 重庆天外天生物技术有限公司 | 高机械强度和生物相容性良好的胆红素吸附剂及其制备方法 |
| CN112221474B (zh) * | 2020-09-23 | 2023-04-07 | 重庆天外天生物技术有限公司 | 高机械强度和生物相容性良好的胆红素吸附剂及其制备方法 |
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