[其他]聚倍半硅氧烷水乳浊液的制备方法

说明书

本发明涉及聚倍半硅氧烷水乳浊的制备方法，特别是涉及使用阳离子表面活性剂制备具有高稳定性的而不形成凝胶颗粒的聚倍半硅氧烷水乳浊液的方法。

众所周知，通过在水乳浊液中的聚合反应，可制备二有机聚硅氧烷水乳浊液，例如二甲基聚硅氧烷的水乳浊液，这样的硅氧烷水乳浊液应用广泛，所谓聚倍半硅氧烷是一类用平均单元式RSiO_1.5表示的有机聚硅氧烷（其中R是单价烃基），虽然尚未公开非常令人满意的制备方法，但它能以水乳浊液的形式，和已经推荐的制备上述聚倍半硅氧烷水乳浊液的各种方法来获得。由於原料有机硅烷的活性和生成的有机聚硅氧烷分子结构的不同，导致生成大量粗凝胶颗粒，所以对於使用阳离子表面活性剂制备二甲基聚硅氧烷水乳浊液而获得成功的方法不适用于这种情况。

日本专利公开52-12219叙述了聚倍半硅氧烷水乳浊液的制备方法，在该方法中，把原料有机硅烷化合物滴加到含有表面活性剂和催化剂的水溶液中，生成聚倍半硅氧烷的胶态分散液。本方法的缺点是硅烷化合物的逐滴加入必须使用特殊的仪器，并且硅烷化合物的逐滴加入必须在极长时间内控制得很好的条件下逐渐进行，特别是本方法使用阳离子表面活性剂，不可避免的生成相当大量粗凝胶颗粒，由于淤塞滤布网眼，从而引起过滤困难，或者，如果能得到的话，会降低过滤的乳浊液中硅氧烷的含量。

日本专利公开60-20959叙述了低分子量液态硅氧烷树脂水乳浊液的制备方法，然而文中透露的仅仅是关于硅氧烷树脂的乳化分散液的方法，得到一种可用作建筑材料的疏水处理剂的水乳浊液，从公开的配方可知，把乳浊液与硅氧烷的硫化促进剂掺混，乳浊液的分散相是借助于残留烷氧基和/或硅烷醇基而呈现硫化性能的低分子量硅氧烷树脂。

相反，聚倍半硅氧烷是一种不溶于任何有机溶剂的完全缩合的固态树脂，当水乳浊液干涸时，获得粉状聚倍半硅氧烷。尽管这样的聚倍半硅氧烷水乳浊液是有用的，但就乳浊液的稳定性和没有粗凝胶颗粒而论还没有令人满意的方法。

本发明的目的是提供一种不形成粗凝胶颗粒的稳定的聚倍半硅氧烷水乳浊液的制备方法。

本发明的另一个目的是提供一种即使省掉麻烦的过滤工艺也不含有粗凝胶颗粒的稳定的聚倍半硅氧烷水乳浊液。

本发明的聚倍半硅氧烷水乳浊液的制备方法包括：

（a）把用通式

表示的三烷氧基硅烷，（其中R¹是取代的或未取代的单价烃基和R²是氢原子或1到6个碳原子的单价烃基）或其部分水介-缩合产物，分散在含有阳离子表面活性剂和非离子型表面活性剂或两种或更多种非离子型表面活性剂相结合的水溶液中，得到一种水乳浊液，非离子表面活性剂的HLB值或总HLB值在16到20范围内，以生成的聚倍半硅氧烷的量为基准，阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的用量分别为10到30%重量和5到50%重量;

（b）把水溶性碱性化合物加到水乳浊液中;和

（c）把水乳浊液加热，使三烷氧基硅烷化合物或其部分水介-缩合产物水介和缩聚生成聚倍半硅氧烷。

因此，在含有阳离子表面活性剂和非离子型表面活性剂相结合的水介质中，本发明的聚倍半硅氧烷水乳浊液是用平均单元式R¹SiO_1.5（其中R¹的定义同上）表示的聚倍半硅氧烷颗粒状的稳定的分散液。

从上述摘要可知，本发明的方法主要是在含有表面活性剂的水介质中，以三烷氧基硅烷化合物作原料的，碱催化乳液聚合法。但是，与传统的相似方法的差别，其特征在于本发明方法中的水介质含有相结合的两种类型的表面活性剂，其中一种是阳离子型的，另一种是具有特定HLB值的非离子型的。由于使用该独特的相结合的表面活性剂而产生的优点，原料硅烷化合物在水介质中的水介和缩聚进行得非常稳定且迅速，没有分散相的沉降或生成粗凝胶粒子，从而获得了分散相的颗粒直径小的、颗粒大小分布非常窄的聚倍半硅氧烷水乳浊液。