[发明专利]一种多孔有机硅微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及多孔有机硅微球的制备方法，特别涉及无机纳米颗粒乳化稳 定的有机硅乳液聚合。属于有机硅及乳液聚合技术领域。

技术背景

多孔有机硅微球由于具有吸油性好，干爽光滑等特点而在化妆品、药物 包载等领域具有潜在的用途，也可作为添加剂用于热塑性和热固性树脂以提 高它们的抗冲击性能，用于涂料中增加其润滑性。已经报道制备多孔有机硅 微球的方法是利用大量小分子表面活性剂作为乳化剂乳化含乙烯基硅油及 含氢硅油形成多重乳液，再加成交联得到多孔有机硅微球。这些有机硅微球 易于凝结，在应用中较难分散，而且这些有机硅弹性微球表面都吸附了大量 的小分子表面活性剂，使其用途受到了限制。由颗粒稳定的乳液又叫 Pickering乳液。同小分子表面活性剂相比，这种颗粒乳化剂具有(1)完全 阻隔了Ostwald熟化过程，这是乳液或泡沫的气泡/液滴变大的主要原因；(2) 长期稳定性极高等特点。本发明的发明人经过研究发现，选用亲水无机纳米 颗粒和疏水性无机纳米颗粒可以乳化稳定含有两个及两个以上双键的化合 物与含氢硅油的混合物形成水/油/水多重乳液，通过硅氢加成交联可以制备 表面涂敷无机纳米颗粒的多孔有机硅微球。无机纳米颗粒既起到小分子表面 活性剂或其它乳化稳定剂的作用又能涂敷在有机硅微球表面，本发明避免了 使用小分子表面活性剂或其它乳化稳定剂，制备的多孔有机硅微球抗凝结性 强、易于分散，干爽光滑，吸油性强，可广泛应用于化妆品、医药、塑料及 橡胶领域。

发明内容

本发明的目的提供一种多孔有机硅微球的制备方法。

本发明的技术方案：一种多孔有机硅微球的制备方法，该微球由无机纳 米颗粒乳化含有两个或两个以上双键的化合物和含氢硅油形成w/o/w多重乳 液，然后通过硅氢加成交联而成，其体积平均直径为0.5～100μm；其制备步 骤为：

(1)将含两个或两个以上双键的化合物和含氢硅油混合，其混合比例 为双键∶氢摩尔比优选为0.1-2∶1；

(2)将步骤(1)中制备的物料、占步骤(1)中制备的物料的0.1wt％-15 wt％的亲水性无机纳米颗粒、占步骤(1)中制备的物料的0.1wt％-15wt％ 的疏水性无机纳米颗粒、以Pt占步骤(1)中制备的物料质量计为1-100ppm 的铂催化剂、和与步骤(1)中制备的物料的重量比为0.65-10倍的水混合并 均质形成多重乳液，硅氢加成交联在室温下进行，如果反应不完全，可加热 至低于100℃下进行，反应结束后将乳液进行真空干燥或喷雾干燥后研磨即 得多孔有机硅微球；在该步骤中，铂催化剂可预先分散于步骤(1)中制备 的物料中或在形成乳液后加入；亲水性无机纳米颗粒可预先分散于水中，疏 水性无机纳米颗粒可预先分散于步骤(1)中制备的物料中。

所述无机纳米颗粒为本领域所熟知的气相二氧化硅、气相二氧化钛、气相三氧化二铝或碳酸钙，其直径小于100nm，优选地，小于50nm。气相二氧化硅可选自Evonik200，Evonik380，EvonikR972，EvonikR20，EvonikR106，WackerN20，WackerH15，WackerH17，CabotTS-530，CabotTS-610等。气相二氧化钛可选自EvonikTiO₂T805，EvonikTiO₂NKT90，EvonikTiO₂P25等。气相三氧化二铝可选自EvonikAluC，EvonikAluC805等。

所述含两个双键的化合物为含乙烯基的聚二甲基硅氧烷或α，ω-线性双 烯烃；

含乙烯基的聚二甲基硅氧烷，如：US4761454公开的含乙烯基的聚二甲 基硅氧烷，其典型结构式为：

ViSiMe₂O(SiMe₂O)_pSiMe₂Vi；或Me₃SiO(SiMe₂O)_m(SiMeVi)_nSiMe₃

其中Me和Vi分别为甲基和乙烯基，p，m，n分别为10-600，10-1000， 2-50的整数；

所述α，ω-线性双烯烃的分子式为CH₂CH(CH₂)_aCHCH₂，a为1-20的整 数。