[发明专利]一种荧光微球及制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种荧光增白微球及其制备方法。所述荧光微球的粒径在0.1～10微米范围内，不仅球度良好，粒径分布窄，而且还带有荧光增白基团。该荧光增白基团均匀地或随机地散布于聚硅氧烷微球中或其表面，使得聚硅氧烷微球具有荧光增白效果，耐光牢度高，并且具有优异的抗热性和高化学稳定性，可以吸收紫外线，防止制品老化，尤其适用于原本略带黄色的制品，赋予产品明亮的白色外观，用于彩色制品中，可使彩色制品更加鲜艳夺目，用于黑色制品中能增加制品的亮度。本发明另一方面提供上述荧光微球的制备方法及其制备的光扩散材料。

技术领域

本发明涉及高分子领域，具体涉及一种球形、粒径分布非常窄，且具有荧光增白效果的聚硅氧烷微球及其制备方法。

背景技术

硅树脂具有良好的热稳定性及较低的光折射率，且可以通过不同的制备工艺，制备出具有真球形，不同粒径分布特点聚硅氧烷微球，广泛应用于塑料、橡胶、化妆品和油墨的改性添加剂。在塑料行业，其可作为光扩散剂用于改善透明塑料制品的光散射性能、阻燃性、抗冲性和滑动性。但现有的加工工艺中，为了改善制品的外观或抗紫外线性能，还需额外添加荧光增白剂或紫外线吸收剂。

荧光增白剂不同于紫外线吸收剂和荧光染料，其除了可以吸收不可见的紫外光外，并且可以将其转化为波长较长的蓝色或者紫色可见光，且因其与黄光互为互补光，可以使得制品显得更白更亮。而荧光染料会吸收可见光，发出波长较长的可见荧光，产生光致发光的荧光效应。目前，对具有荧光增白效果聚硅氧烷微球及其制备方法的研究还鲜有报道。

另一方面，聚硅氧烷微球的制备方法主要是由三官能度及以上官能度硅烷单体在酸性或者碱性催化剂作用下发生水解缩合反应得到微球。现有的制备方法存在着粒径分布不易控制、球形不够规整易粘连、硅羟基团（Si-OH）残留较多、不易工业放大、生产效率和固含量不高等缺陷。目前，还没有解决上述问题的方法。

如日本专利JP63077940中描述用界面法生产聚硅氧烷微球，单体在界面处发生水解，水解后的硅烷醇溶于水，从而在水相中的氨水作用下发生缩聚反应生成聚硅氧烷微粒，但该方法水解面难以控制，搅拌要求较高，同时搅拌对粒径影响较大，因而容易导致粒径分布不均。

WO2008/147072A1披露采用两步法，先将三烷氧基硅烷在酸性条件下水解，待水解完成后，再加入碱性催化剂，搅拌至出现白色浑浊后，置于稳定状态。而后在其中加入烷氧基三烷基硅烷化合物以除去残留的硅羟基。

WO2008/147072A1的优点在于对颗粒进行了表面拒水改性后处理，提高其疏水性和热稳定性。缺点在于生产效率不高，如不大幅提高催化剂和水的用量，用此制备方法将难以制备小于2微米的颗粒。另一缺点在于反应操作控制较难，由于在搅拌下，由于颗粒间阻隔作用不强，反应中容易粘连，导致粒子不规整，甚至凝胶化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚硅氧烷微球，由于其结构中包含了荧光增白基团，因此具有荧光增白效果，且具有球形度好，粒径分布窄，热稳定性佳等优点。

本发明的另一目的在于提供所述聚硅氧烷微球的制备方法。

本发明的还有一个目的在于提供一种包含所述聚硅氧烷微球的光扩散材料。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种聚硅氧烷微球，其包含：

0～0.2摩尔份数，优选0.01～0.2摩尔份数，通式（Ⅰ）代表的单元：[(R₁)₂SiO_2/2]（Ⅰ），

0.01～0.99摩尔份数，优选0.1～0.7摩尔份数，通式（Ⅱ）代表的单元：[R₁SiO_3/2]（Ⅱ），

0～0.2摩尔份数通式（Ⅲ）代表的单元：[SiO_4/2] （Ⅲ），