CN109233296A - 一种提高有机硅乳液稳定性的方法 - Google Patents

一种提高有机硅乳液稳定性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109233296A
CN109233296A CN201810968505.5A CN201810968505A CN109233296A CN 109233296 A CN109233296 A CN 109233296A CN 201810968505 A CN201810968505 A CN 201810968505A CN 109233296 A CN109233296 A CN 109233296A
Authority
CN
China
Prior art keywords
siloxane
parts
water
organic silicon
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810968505.5A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Ruisi Chemical Technology Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Ruisi Chemical Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Ruisi Chemical Technology Co Ltd filed Critical Nanjing Ruisi Chemical Technology Co Ltd
Priority to CN201810968505.5A priority Critical patent/CN109233296A/zh
Publication of CN109233296A publication Critical patent/CN109233296A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/10—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
    • C08L83/12—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及到一种有机硅乳液的制备方法，有机硅乳液包括有机硅聚合物、聚醚改性聚硅氧烷混合物、表面活性剂和水。用同一聚醚分别改性至少三种同结构、不同含氢量的聚硅氧烷，然后混合就得到聚醚改性聚硅氧烷混合物，用这种混合物去乳化分散有机硅聚合物能大大提高乳液的稳定性。

Description

一种提高有机硅乳液稳定性的方法
技术领域
本发明涉及一种提高有机硅乳液稳定性的方法，更准确地说本发明涉及到一种提高有机硅组合物乳状分散液稳定性的方法，它涉及精细化学品添加剂的制备，隶属于精细化工制剂技术领域。
背景技术
有机硅乳液有着很广的应用范围，用作纺织后整理剂、织物柔软剂、抗汗剂、消泡剂、脱模剂、防水剂等等，这些产品都是基本以国外的产品为主，国内的企业有一大部分都在模仿和改进，但是性能始终比国外的差一些，分析其根本原因是这些乳液在发挥自身作用时，乳液粒子的大小在逐渐变大，例如防水剂的粒径是评价其好不好的重要因素之一，如果乳液的微粒较小的话，那么就会在基材的表面上能形成一层“致密”的微粒层，反之，如果乳液的微粒较大的话，就不会形成“致密”的微粒层。再如，对于消泡剂而言，国内的消泡剂表现的是消泡速度快，国外的消泡剂表现出抑泡功能强和相容性好，这也是因为消泡微粒在工作液中能在较长时间内保持良好的粒径分布，这样就不容易聚集和析出，因此就表现出优异的性能。因此，乳液的稳定性对于乳液能充分发挥功能是非常非常重要的。
纵观乳液的形式和制备方法看，有机硅乳液的类型主要有两种，油包水型（W/O）和水包油型（O/W）。作为纺织品、化妆品、防水、消泡等领域中用的有机硅乳液基本是O/W型的。O/W型有机硅乳液的制备不外乎以下两种方法制备，第一种是通过乳液聚合的方法形成的，将有机硅单体在催化剂和引发剂以及表面活性剂等作用下聚合而成，如羟基硅油乳液；第二种是通过机械的方法制备，将制备乳液的各种组分，包括油相组分、乳化剂、水、稳定剂等等，通过加热搅拌、机械剪切、胶体磨、均质机等方式分散制得，事实上有很多乳液采用的机械方法制备的，如何提高乳液的稳定性是很多学者和科研人员都在致力研究的。
CN1807512介绍有机硅乳液的功能与乳液自身的许多性质有关，例如乳液的耐温稳定性、抗剪切性能、稀释稳定性和储存稳定性；CN200810019295.1采用的是高粘度乳化剂和低粘度乳化剂复配的方法来制备乳液的，试图将高粘度的有机硅组合物分散于水中得到乳液；CN201010584419.8是借助于各种不同的设备的强烈剪切来制备乳液；CN200810124771.6采用了低粘度的聚硅氧烷来稀释高粘度的有机硅组合物，从而达到分散高粘度有机硅组合物于水中，最终得到有机硅乳液的方法。美国专利US4853474通过交联的硅聚醚来提高乳液的耐低温性能，但是这种方法难以控制硅聚醚自身的交联程度，因此，乳液的稳定性很难保证一致性；US5451692介绍的烷基硅聚醚在油包水型乳液制备中的应用，通过烷基的引入，提高了与油相组分之间的相容性。EP-A-163541在研究消泡剂时介绍高粘度的聚硅氧烷的乳液制备比较困难，需要很高的成本，而且效果不佳。
再如，专利US6001887也针对性地介绍了一些乳液的稳定性测试方法。就消泡剂而言，如果将稳定性不好的有机硅消泡剂乳液用在棉、化纤等染色上消除有害泡沫的话，就会在布匹上形成“硅斑”，严重影响到染色的效率和最终产品的质量。因此，有机硅乳液的稳定性是非常非常重要的。
一般地，选择乳化剂的基本原则是不同乳化剂的HLB（亲水-亲油平衡值）至少相差6被认为是理想的选择，而忽视了从油滴表面向介质水之间的薄薄一层的乳化剂的排布，本发明人通过大量的实验发现，油水层之间的乳化剂的排布很重要，乳化剂选择的对了，乳化效率会大幅提升，乳液也会更加稳定。
本专利发明人通过用同种聚醚改性至少三种不同含氢量的含氢硅油，得到至少三种不同HLB值的聚醚改性聚硅氧烷，以一定的比例将所有的聚醚改性聚硅氧烷混合在一起，再去乳化有机硅组合物，能大大提高乳液的稳定性。
发明内容
本发明的目的是披露一种提高有机硅乳液稳定性的方法，解决有机硅活性物在工作液中聚集的问题。
技术方案：
一种提高有机硅乳液稳定性的方法，其特征在于向有机硅聚合物中加入了同种聚醚改性至少三种不同含氢量的聚醚硅油，这样在机械乳化剪切作用下，有机硅聚合物的表面能铺上一层层HLB值不同的聚醚硅油，建立了“油相（有机硅聚合物）”向“水相”过度的稳定“桥梁”，而这些聚醚硅油由于结构相似，本身就不容易分离，再加上增稠剂“包裹”作用使得有机硅聚合物微粒就不容易聚集，增加了乳液的稳定性。
本发明所述的有机硅乳液包括：（A）有机硅聚合物、（B）聚醚改性聚硅氧烷混合物、（C）表面活性剂和（D）水。
、有机硅聚合物
所述的有机硅聚合物包括聚有机硅氧烷（A-1）和聚有机硅氧烷组合物（A-2）。
（A-1）聚有机硅氧烷
聚有机硅氧烷的结构通式如下：
（R1 Me 2SiO1/2) a (Me 2SiO2/2) b (RMeSiO2/2) c (MeSiO3/2) d (SiO4/2) e （Ⅰ）
式（Ⅰ）中，Me为甲基；a，b，c，d和e分别是上式五个链节的聚合度，其取值决定了聚有机硅氧烷的粘度，粘度取值为0.65~1,000,000mPa·s。
R和R1为相同或不同取代基，这些取代基选自：
（1）碳原子数为1~30的烷基，包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二碳烷基、十四碳烷基、十六碳烷基、十八碳烷基、二十碳烷基、二十二碳烷基、二十四碳烷基、二十六碳烷基、二十八碳烷基、三十碳烷基；
（2）芳基，包括α-甲基苯乙基和苯乙基；
（3）烯烃，包括碳原子数为2~20的α-烯烃，如乙烯、丙烯、α-丁烯、α-己烯、α-癸烯；
（4）羟基；
（5）氨基以及取代氨基，如二丁基氨甲基、环己基氨甲基、氨乙基氨丙基、吗琳基甲基。
（A-2）聚有机硅氧烷组合物
所述的聚有机硅氧烷组合物包括聚有机硅氧烷与无机粒子，如二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、硅树脂在催化剂的作用下的反应产物。这个在一般性的技术资料上都可以查询到。
所述的有机硅聚合物是聚有机硅氧烷（A-1）和聚有机硅氧烷组合物（A-2）中的一种或以任意比例的混合物，用量为质量份数100份。
B、聚醚改性聚硅氧烷混合物
所述的聚醚改性聚硅氧烷结构通式如下：
（GMe 2SiO1/2) f (Me 2SiO2/2) g (GMeSiO2/2) h (MeSiO3/2) i (SiO4/2) j （Ⅱ）
式（Ⅱ）中，G为烯丙醇聚醚，结构通式为—C3H6O(EO) x (PO) y R2，其中下标x和y分别为EO和PO的平均聚合度，取值为0.1~80；R2为封端基团，包括甲基或异丁基；
式（Ⅱ）中，Me为甲基；下标f，g，h，i和j分别是式（Ⅱ）五个链节的聚合度，其取值决定了聚有机硅氧烷的粘度和结构。
所述的聚醚改性聚硅氧烷，其特征是个混合物，是由同种聚醚分别与至少三种粘度相同、结构一致、含氢量不同的聚硅氧烷反应的产物所组成。
所述的含氢聚硅氧烷的25℃时动力粘度为10~3000mPa·s；含氢聚硅氧烷的结构包括线性、支链、环状或空间结构的。
所述的合成聚醚改性聚硅氧烷所用的含氢聚硅氧烷的含氢量区间为：(0.05~0.10]%、(0.10~0.2]%、(0.20~0.4]%、(0.4~0.6]%、(0.6~0.8]%、(0.8~1.0]%、(1.0~1.55]%。
聚醚改性聚硅氧烷的的合成工艺是在一般专业技术资料上都能查询到的， 在氯铂酸的催化作用下发生的硅氢加成反应或在催化剂的作用下发生脱氢反应。
聚醚改性聚硅氧烷混合物是将聚醚改性不同含氢量的聚硅氧烷在室温条件下，按照实验比例混合在一起，搅拌均匀即可。
以所述的有机硅聚合物的质量份数为100份，则聚醚改性聚硅氧烷混合物的质量份数为5~50份，优选10~30份。
C、表面活性剂
所述的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂。
所述的非离子表面活性剂的例子是壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚、十八醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇单月桂酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯、长链脂肪醇聚氧乙烯醚以及诸如此类。
所述的阴离子表面活性剂的例子为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、辛基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基磷酸盐以及诸如此类的表面活性剂。
所述的阳离子表面活性剂的例子为烷基苄基铵盐、月桂酸咪唑啉、油酰基咪唑啉、十六烷基胺的盐以及诸如此类表面活性剂。
所述的两性表面活性剂的例子为烷基三甲铵己内脂类型、磷酸酯类型的两性表面活性剂。
优选非离子表面活性剂，使用的非离子表面活性剂为一种或多种的组合物，优选多种混合物。
以所述的有机硅聚合物的质量份数为100份，则不同种表面活性剂的总质量份数为3～20份。
D、水
所述的水是乳液的连续相，是有机硅聚合物的分散介质，包括自来水、工艺水、纯净水。水的用量可以根据最终产品的固含量来决定。
一般地根据对乳液粘度的要求，可加入增稠剂，增稠剂包括聚丙烯酰胺、卡波姆、汉生胶、聚丙烯酸酯、纤维素醚类，增稠剂的加量根据乳液的粘度调整。长期储存时需要加入杀菌剂和防腐剂, 如卡松、BIT、山梨酸钾等。
本发明制备有机硅乳液的方法如下：
将有机硅聚合物、聚醚改性聚硅氧烷和表面活性剂加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到40~80℃，保持温度不变，提高转速至800~3000rpm强烈搅拌10～60min，使得有机硅聚合物与不同HLB值的聚醚改性聚硅氧烷充分混合排布；然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加水至转相，得到的乳液浓度为20-60%，优选30-50%；最后用水稀释到所需要的浓度。
具体实施方式
本发明专利的有机硅聚合物OSP（Organic-Silicone Polymer）包括聚有机硅氧烷和聚有机硅氧烷组合物两大类，实施举例中的有机硅聚合物如下：
OSP-1：聚二甲基硅氧烷，粘度350mPa·s；
OSP-2：端羟基聚二甲基硅氧烷，粘度600,000mPa·s；
OSP-3：α-十二烯改性的聚二甲基硅氧烷；
OSP-4：侧含氢聚硅氧烷（粘度为30mPa·s，含氢量为0.32%）与端乙烯基聚二甲基硅氧烷（粘度为20,000mPa·s）在氯铂酸作用下的反应产物（粘度为300,000mPa·s）；
OSP-5：根据WO2018024859A1的例2制备的聚有机硅氧烷组合物；
OSP-6：由500,000mPa·s硅橡胶和白炭黑以及交联剂在催化剂的作用下形成的聚有机硅氧烷组合物。
本专利涉及到的是同种聚醚改性聚硅氧烷，可能是一种聚醚，也可能是两种或多种聚醚的混合物，任何变换聚醚的分子量、种类、结构都属于本专利的等价变换。
对比例1：
用平均结构式为CH2=CHCH2O(EO)3(PO)7CH2CH2CH2CH3的丙烯醇聚醚改性如下含氢量的聚硅氧烷：
①：含氢量为0.075%；粘度为30mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
②：含氢量为0.18%；粘度为30mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
分别得到两种聚醚改性聚硅氧烷：PMS-1和PMS-2。
室温下，将100份OSP-1、4份PMS-1、6份PMS-2、2份NP-4和3份NP-10加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到45℃，保持温度不变，提高转速至850rpm强烈搅拌10min，然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加入345份的水至转相，得到的乳液浓度为25%，最后用水稀释到乳液浓度为20%，并用汉生胶增稠剂调节乳液的粘度至2000mPa·s，此时得到乳液CE1。
对比例2：
用平均结构式为CH2=CHCH2O(EO)10(PO)30H的丙烯醇聚醚改性如下含氢量的聚硅氧烷：
①：含氢量为0.075%；粘度为300mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
此时得到聚醚改性聚硅氧烷PMS-1。
室温下，将100份OSP-1、10份PMS-1、2份NP-4和3份NP-10加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到45℃，保持温度不变，提高转速至850rpm强烈搅拌10min，然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加入115份的水至转相，得到的乳液浓度为50%，最后用水稀释到乳液浓度为20%，并用汉生胶增稠剂调节乳液的粘度至2000mPa·s，此时得到乳液CE2。
对比例3：
按照CN201110178485.X中例1的方法制备，最后稀释到固含量20%，调节乳液的粘度为2000mPa·s，此时得到乳液CE3。
实施例1：
用平均结构式为CH2=CHCH2O(EO)3(PO)7CH2CH2CH2CH3的丙烯醇聚醚改性如下含氢量的聚硅氧烷：
①：含氢量为0.075%；粘度为30mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
②：含氢量为0.18%；粘度为30mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
③：含氢量为0.55%；粘度为30mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
分别得到三种聚醚改性聚硅氧烷：PMS-1、PMS-2和PMS-3。
室温下，将100份OSP-1、3份PMS-1、2份PMS-2和5份PMS-3、2份NP-4和3份NP-10加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到45℃，保持温度不变，提高转速至850rpm强烈搅拌10min，然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加入345份的水至转相，得到的乳液浓度为25%，最后用水稀释到乳液浓度为20%，并用汉生胶增稠剂调节乳液的粘度至2000mPa·s，此时得到乳液E1。
实施例2：
用平均结构式为CH2=CHCH2O(EO)1(PO)70CH3的丙烯醇聚醚改性如下含氢量的聚硅氧烷：
①：含氢量为0.12%；粘度为1500mPa·s；端链和侧链含氢聚硅氧烷；
②：含氢量为0.35%；粘度为1500mPa·s；端链和侧链含氢聚硅氧烷；
③：含氢量为0.50%；粘度为1500mPa·s；端链和侧链含氢聚硅氧烷；
④：含氢量为0.75%；粘度为1500mPa·s；端链和侧链含氢聚硅氧烷；
分别得到四种聚醚改性聚硅氧烷：PMS-1、PMS-2、PMS-3和PMS-4。
室温下，将100份OSP-4、8份PMS-1、6份PMS-2、4份PMS-3、2份PMS-4、3份1303和2份1307加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到60℃，保持温度不变，提高转速至1800rpm强烈搅拌60min，然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加入125份的水至转相，得到的乳液浓度为50%，最后用水稀释到乳液浓度为20%，并用丙烯酸增稠剂调节乳液的粘度至2000mPa·s，此时得到乳液E2。
实施例3：
用平均结构式为CH2=CHCH2O(EO)70(PO)70H的丙烯醇聚醚改性如下含氢量的聚硅氧烷：
①：含氢量为0.10%；粘度为80mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
②：含氢量为0.75%；粘度为80mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
③：含氢量为1.2%；粘度为80mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
分别得到三种聚醚改性聚硅氧烷：PMS-1、PMS-2和PMS-3。
室温下，将100份OSP-2、4份PMS-1、5份PMS-2和6份PMS-3、10份MOA-3和8份MOA-9加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到75℃，保持温度不变，提高转速至2800rpm强烈搅拌35min，然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加入115份的水至转相，得到的乳液浓度为60%，最后用水稀释到乳液浓度为20%，并用丙烯酸增稠剂调节乳液的粘度至2000mPa·s，此时得到乳液E3。
实施例4：
用平均结构式为CH2=CHCH2O(EO)15(PO)1H的丙烯醇聚醚改性如下含氢量的聚硅氧烷：
①：含氢量为0.075%；粘度为25mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
②：含氢量为0.18%；粘度为25mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
③：含氢量为0.35%；粘度为25mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
分别得到三种聚醚改性聚硅氧烷：PMS-1、PMS-2和PMS-3。
室温下，将100份OSP-3、2份PMS-1、2份PMS-2和2份PMS-3、2份Span 60和2份Tween60加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到65℃，保持温度不变，提高转速至2000rpm强烈搅拌10min，然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加入110份的水至转相，得到的乳液浓度为50%，最后用水稀释到乳液浓度为20%，并用丙烯酸增稠剂调节乳液的粘度至2000mPa·s，此时得到乳液E4。
实施例5：
用平均结构式为CH2=CHCH2O(EO)15(PO)1H的丙烯醇聚醚改性如下含氢量的聚硅氧烷：
①：含氢量为0.075%；粘度为25mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
②：含氢量为0.18%；粘度为25mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
③：含氢量为0.35%；粘度为25mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
④：含氢量为0.65%；粘度为25mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
分别得到四种聚醚改性聚硅氧烷：PMS-1、PMS-2、PMS-3和PMS-4。
室温下，将100份OSP-3、1.5份PMS-1、1.5份PMS-2、1.5份PMS-3和1.5份PMS-4、2份Span 60和2份Tween 60加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到65℃，保持温度不变，提高转速至2000rpm强烈搅拌10min，然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加入110份的水至转相，得到的乳液浓度为50%，最后用水稀释到乳液浓度为20%，并用丙烯酸增稠剂调节乳液的粘度至2000mPa·s，此时得到乳液E5。
实施例6：
用平均结构式为CH2=CHCH2O(EO)30(PO)50H的丙烯醇聚醚改性如下含氢量的聚硅氧烷：
①：含氢量为0.10%；粘度为2700mPa·s；端链和侧链含氢聚硅氧烷；
②：含氢量为0.18%；粘度为2700mPa·s；端链和侧链含氢聚硅氧烷；
③：含氢量为0.35%；粘度为2700mPa·s；端链和侧链含氢聚硅氧烷；
④：含氢量为0.67%；粘度为2700mPa·s；端链和侧链含氢聚硅氧烷；
分别得到四种聚醚改性聚硅氧烷：PMS-1、PMS-2、PMS-3和PMS-4。
室温下，将100份OSP-5、15份PMS-1、12份PMS-2、10份PMS-3、10份PMS-4、5份Span80和3份Tween 80加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到60℃，保持温度不变，提高转速至3000rpm强烈搅拌60min，然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加入105份的水至转相，得到的乳液浓度为60%，最后用水稀释到乳液浓度为20%，并用丙烯酸增稠剂调节乳液的粘度至2000mPa·s，此时得到乳液E6。
实施例7：
用平均结构式为CH2=CHCH2O(EO)5(PO)7H和平均结构为CH2=CHCH2O(EO)2(PO)30H的混合丙烯醇聚醚改性如下含氢量的聚硅氧烷：
①：含氢量为0.10%；粘度为1000mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
②：含氢量为0.18%；粘度为1000mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
③：含氢量为0.52%；粘度为1000mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
④：含氢量为0.77%；粘度为1000mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
⑤：含氢量为0.98%；粘度为1000mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
分别得到五种聚醚改性聚硅氧烷：PMS-1、PMS-2、PMS-3、PMS-4和PMS-5。
室温下，将100份OSP-6、6份PMS-1、5份PMS-2、5份PMS-3、2份PMS-4、2份PMS-5、3份MOA-3和4份K12加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到50℃，保持温度不变，提高转速至2200rpm强烈搅拌45min，然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加入235份的水至转相，得到的乳液浓度为40%，最后用水稀释到乳液浓度为20%，并用丙烯酸增稠剂调节乳液的粘度至2000mPa·s，此时得到乳液E7。
对比例4：
用平均结构式为CH2=CHCH2O(EO)5(PO)7H和平均结构为CH2=CHCH2O(EO)2(PO)30H的混合丙烯醇聚醚改性如下含氢量的聚硅氧烷：
含氢量为0.18%；粘度为1000mPa·s；侧链含氢聚硅氧烷；
分别得到聚醚改性聚硅氧烷PMS-2。
室温下，将100份OSP-6、18份PMS-2、3份MOA-3和4份K12加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到50℃，保持温度不变，提高转速至2200rpm强烈搅拌45min，然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加入235份的水至转相，得到的乳液浓度为40%，最后用水稀释到乳液浓度为20%，并用丙烯酸增稠剂调节乳液的粘度至2000mPa·s，此时得到乳液CE7。
本发明方法制备的有机硅聚合物乳液的性能主要从以下几个方面进行评估：
（1）稀释稳定性：
按照以20%的固含量为标准，在250ml的烧杯中加入198.0g的自来水，然后向水体中加入2.0g有机硅乳液，用玻棒搅拌均匀后，待液面静止不动后，观察水稀释液的液面状况。室温条件下，没有析油的要比有析油的稳定性好。
（2）高温稳定性：
将（1）得到的稀释液，放到电炉上，以5℃/min的升温速率升温，升温过程中用玻棒搅拌，直到水体温度达到90℃，观察并记录液面中的析油情况。析油温度越高，则说明稳定性越好。
（3）抗剪切稳定性：
常温下，将固含量20%的有机硅聚合物乳液（粘度基本一致）用干净的自来水以1:3的比例稀释成5%的固含量的乳液。取100g稀释成液放置在垂直振荡器上，以6cm的振幅，100次/min的频率振荡15min后，按照（1）和（2）的方法，比较稀释液在室温和升温条件下的液面变化。析油温度越高，则说明稳定性越好。
专利方法制备的乳液和对比例制备的乳液的评估结果如下表1所示。
表1 专利方法制备的乳液的稳定性对比
从CE1~CE3与E1的测试结果可以看出，与一种或两种聚醚改性聚硅氧烷混合物相比，用三种聚醚改性聚硅氧烷混合物乳化剂去乳化同一种有机硅聚合物，得到的乳液的稳定性有明显的提高；从E4和E5的结果可以看出，四种聚醚改性聚硅氧烷的效率还是比三种的要高的。另外，结合CE1、CE2和E1对比，以及E7与CE4的对比，无论有机硅聚合物的粘度高还是低，通过专利方法得到乳化剂混合物都能将其分散在水中得到稳定性较好的乳液，相比常规方法制备的乳液的漂油温度至少提高10℃。

Claims (8)

1.一种提高有机硅乳液稳定性的方法，其特征在于，所述的有机硅乳液包括：（A）有机硅聚合物、（B）聚醚改性聚硅氧烷混合物、（C）表面活性剂和（D）水；
A．有机硅聚合物，所述的有机硅聚合物包括聚有机硅氧烷（A-1）和聚有机硅氧烷组合物（A-2）中的一种或以任意比例的混合物；
B．聚醚改性聚硅氧烷混合物，所述的聚醚改性聚硅氧烷混合物是由同种聚醚分别与至少三种粘度相同、结构一致、含氢量不同的聚硅氧烷反应的产物所组成；
所述的聚醚改性聚硅氧烷结构通式如下：
（GMe 2SiO1/2) f (Me 2SiO2/2) g (GMeSiO2/2) h (MeSiO3/2) i (SiO4/2) j （Ⅱ）
式（Ⅱ）中，G为丙烯醇聚醚，结构通式为—C3H6O(EO) x (PO) y R2，其中下标x和y分别为EO和PO的平均聚合度，取值为0.1~80；R2为封端基团，包括甲基或丁基；
所述的有机硅聚合物为质量份数100份的话，聚醚改性聚硅氧烷混合物的质量份数为5~50份；
C．表面活性剂，所述的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂；以所述的有机硅聚合物为质量份数100份，则不同种表面活性剂的总质量份数为3～20份；
D．水，所述的水包括自来水、工艺水、纯净水，水的用量可以根据最终产品的固含量来决定；
所述的有机硅乳液的制备方法如下：
将有机硅聚合物、聚醚改性聚硅氧烷和表面活性剂加入到容器中，开启搅拌缓慢搅拌，并升温到40~80℃，保持温度不变，提高转速至800~3000rpm强烈搅拌10～60min，使得有机硅聚合物与聚醚改性聚硅氧烷混合物充分混合排布；然后，在高速剪切下缓慢地向容器中加水至转相，得到的乳液浓度为20-60%，优选30-50%；最后用水稀释到所需要的浓度。
2.根据权利要求1所述的一种提高有机硅乳液的方法，其特征在于，所述的有机硅聚合物中的聚有机硅氧烷(A-1)的结构通式如下：
（R1 Me 2SiO1/2) a (Me 2SiO2/2) b (RMeSiO2/2) c (MeSiO3/2) d (SiO4/2) e （Ⅰ）
式（Ⅰ）中，Me为甲基；a，b，c，d和e分别是式（Ⅰ）五个链节的聚合度，其取值决定了聚有机硅氧烷的粘度，25℃时动力粘度取值为0.65~1,000,000mPa·s；
R和R1为相同或不同取代基，这些取代基选自：
（1）碳原子数为1~30的烷基，包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二碳烷基、十四碳烷基、十六碳烷基、十八碳烷基、二十烷碳基、二十二碳烷基、二十四碳烷基、二十六碳烷基、二十八碳烷基、三十碳烷基；
（2）芳基，包括α-甲基苯乙基和苯乙基；
（3）烯烃，包括碳原子数为2~20的α-烯烃；
（4）羟基；
（5）氨基以及取代氨基。
3.根据权利要求1所述的一种提高有机硅乳液的方法，其特征在于，所述的有机硅聚合物中的聚有机硅氧烷组合物（A-2）是聚有机硅氧烷与无机粒子，如二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、硅树脂在催化剂的作用下的反应产物。
4.根据权利要求1所述的一种提高有机硅乳液的方法，其特征在于，所述的聚醚改性聚硅氧烷混合物中的含氢聚硅氧烷包括线性、支链、环状或空间结构的。
5.根据权利要求1所述的一种提高有机硅乳液的方法，其特征在于，所述的聚醚改性聚硅氧烷混合物中的含氢聚硅氧烷25℃时动力粘度为10~3000mPa·s。
6.根据权利要求1所述的一种提高有机硅乳液的方法，其特征在于，所述的聚醚改性聚硅氧烷混合物中的含氢聚硅氧烷的含氢量区间为：(0.05~0.10]%、(0.10~0.2]%、(0.20~0.4]%、(0.4~0.6]%、(0.6~0.8]%、(0.8~1.0]%、(1.0~1.55]%。
7.根据权利要求1所述的一种提高有机硅乳液的方法，其特征在于，所述的有机硅聚合物为质量份数100份的话，聚醚改性聚硅氧烷混合物的质量份数优选为10~30份。
8.根据权利要求1所述的一种提高有机硅乳液的方法，其特征在于，所述的表面活性剂优选一种或多种的非离子表面活性剂的混合物。
CN201810968505.5A 2018-08-23 2018-08-23 一种提高有机硅乳液稳定性的方法 Pending CN109233296A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810968505.5A CN109233296A (zh) 2018-08-23 2018-08-23 一种提高有机硅乳液稳定性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810968505.5A CN109233296A (zh) 2018-08-23 2018-08-23 一种提高有机硅乳液稳定性的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109233296A true CN109233296A (zh) 2019-01-18

Family

ID=65068335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810968505.5A Pending CN109233296A (zh) 2018-08-23 2018-08-23 一种提高有机硅乳液稳定性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109233296A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111254712A (zh) * 2020-01-17 2020-06-09 江西赛欧特科新材料有限公司 一种无氟防水透气面料及其制备方法
CN113698627A (zh) * 2021-08-25 2021-11-26 郑州市仲达新材料科技有限公司 一种水性硅酮乳液及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006169130A (ja) * 2004-12-13 2006-06-29 Shiseido Co Ltd 油中水型乳化組成物
EP1690908A1 (en) * 2003-11-13 2006-08-16 Daikin Industries, Ltd. Aqueous liquid dispersion of water and oil repellent agent containing nonionic surfactant
CN102286203A (zh) * 2011-06-29 2011-12-21 南京四新科技应用研究所有限公司 一种提高有机硅乳液稳定性的方法
CN103041622A (zh) * 2012-12-26 2013-04-17 滁州四新科技有限责任公司 一种纺织浆料中有机硅乳液消泡剂及其制备方法
CN103603215A (zh) * 2013-12-05 2014-02-26 南京四新科技应用研究所有限公司 一种纺织印染用有机硅消泡剂的制备方法
CN104130879A (zh) * 2014-08-08 2014-11-05 南京四新科技应用研究所有限公司 一种用于液体洗涤剂的消泡剂
CN104232329A (zh) * 2014-09-10 2014-12-24 天津市天亨洗涤剂有限公司 一种可提高织物柔软性的低泡沫浓缩洗衣粉
CN106243364A (zh) * 2016-08-03 2016-12-21 广东工业大学 一种聚醚改性有机硅乳液及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1690908A1 (en) * 2003-11-13 2006-08-16 Daikin Industries, Ltd. Aqueous liquid dispersion of water and oil repellent agent containing nonionic surfactant
JP2006169130A (ja) * 2004-12-13 2006-06-29 Shiseido Co Ltd 油中水型乳化組成物
CN102286203A (zh) * 2011-06-29 2011-12-21 南京四新科技应用研究所有限公司 一种提高有机硅乳液稳定性的方法
CN103041622A (zh) * 2012-12-26 2013-04-17 滁州四新科技有限责任公司 一种纺织浆料中有机硅乳液消泡剂及其制备方法
CN103603215A (zh) * 2013-12-05 2014-02-26 南京四新科技应用研究所有限公司 一种纺织印染用有机硅消泡剂的制备方法
CN104130879A (zh) * 2014-08-08 2014-11-05 南京四新科技应用研究所有限公司 一种用于液体洗涤剂的消泡剂
CN104232329A (zh) * 2014-09-10 2014-12-24 天津市天亨洗涤剂有限公司 一种可提高织物柔软性的低泡沫浓缩洗衣粉
CN106243364A (zh) * 2016-08-03 2016-12-21 广东工业大学 一种聚醚改性有机硅乳液及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐飞飞等: "自乳化型聚醚改性有机硅消泡剂的", 《现代化工》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111254712A (zh) * 2020-01-17 2020-06-09 江西赛欧特科新材料有限公司 一种无氟防水透气面料及其制备方法
CN113698627A (zh) * 2021-08-25 2021-11-26 郑州市仲达新材料科技有限公司 一种水性硅酮乳液及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102002242B (zh) 一种有机硅乳液及制备方法
CN109400913B (zh) 一种有机硅微乳液的制备方法
CN100594968C (zh) 一种分散高粘度有机硅混合物的方法
US20100249275A1 (en) Silicone composition emulsion and method for preparing the same
US4514319A (en) Antifoam composition containing hydrocarbon-silicon copolymer, hydrophobic filler and hydrocarbon oil
CN109180959A (zh) 一种提高有机硅乳液稳定性的方法
CA1205350A (en) Aqueous emulsions of carboxyl-containing silicone
CN105498304B (zh) 一种消泡组合物及其制备方法
CN109929120B (zh) 一种有机硅乳液
CN101884852A (zh) 一种改进聚醚消泡剂性能的方法
CN102046139A (zh) 硅氧烷微乳液的制备
JP2014534046A (ja) シリコーン泡制御組成物及びその製造方法
CN102728108B (zh) 油配混物和消泡剂组合物
US5543082A (en) Silicone foam control compositions
CN109248473A (zh) 一种脱泡组合物
CN102197008A (zh) 含有含硅化合物的组合物
CN102286203A (zh) 一种提高有机硅乳液稳定性的方法
CN106243364B (zh) 一种聚醚改性有机硅乳液及其制备方法
CN109233296A (zh) 一种提高有机硅乳液稳定性的方法
CN109912814A (zh) 一种高粘度硅生胶乳液的制备方法和应用
CN106633103B (zh) 一种高内相粘度的聚硅氧烷乳液的制备方法
CN102718978B (zh) 一种降低有机硅乳液粘度的方法
CN110256692A (zh) 一种提高有机硅乳液稳定性的方法
CN102060999B (zh) 一种机械分散高粘度有机硅组合物的方法
CN1583212A (zh) 耐高温耐强碱有机硅消泡剂乳液组合物及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190118

RJ01 Rejection of invention patent application after publication