[发明专利]一种具有核壳结构的聚硅氧烷微球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机高分子化合物领域，涉及一种具有核壳结构的聚硅氧烷微球及其制备方法。

背景技术

聚倍半硅氧烷由硅原子和氧原子交替组成，并包括与硅原子相连的包括各种有机基团(如甲基、乙基、苯基等)，因此是具有稳定骨架的高分子。聚倍半硅氧烷微球具有硬度高、熔点高、耐磨、滑润、憎水、难燃、无毒、无味、透明、光泽、生理惰性等特性，且结构稳定并对环境友好。所以聚倍半硅氧烷可做为塑料的添加剂，在添加到塑料之后，可具有光扩散，耐磨与增滑的效果。此外聚倍半硅氧烷还可作为塑料膜的阻断剂；也可添加到化妆品中，让化妆品具有防水、滑爽和柔焦等效果。总之，聚倍半硅氧烷微球己经成为国民经济中重要且必不可少的新型高分子材料。

目前，聚倍半硅氧烷主要为均聚倍半硅氧烷，如专利CN200810222342中提到一种制备聚有机硅倍半硅氧烷的方法，采用水解缩合的方法制备得到粒径均一的均聚倍半硅氧烷微球，专利GB2216535中提到一种制备含有不同官能团的聚倍半硅氧烷微球的方法，然而制备具有核壳结构的聚倍半硅氧烷微球的报导较少。

目前，光扩散材料有无机粒子和有机粒子，常见的无机粒子有二氧化硅、氧化钛、氧化铝等，常见的有机粒子有丙烯酸类聚合物、硅氧烷类聚合物等，无机粒子由于其不透明性，扩散效果主要由光反射产生，应用到扩散材料中，透光率不高。而有机类的丙烯酸类聚合物由于其熔点较低，因此对产品的阻燃性有影响。硅氧烷类聚合物有较好的透光性，且与扩散板基材折射率不同，使穿透过的光线发生折射的现象，因此不但使扩散板的透光率较高，也具有较好的光扩散效果。

然而，目前的硅氧烷类聚合物多为均一结构，即粒子内部的折射率为一致的，使得经过粒子中心的扩散效果不佳。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的是提供性能(如光扩散性能)优异的聚硅氧烷微球。

在本发明的第一方面中，提供了一种具有核壳结构的聚硅氧烷微球，所述聚硅氧烷微球包括核芯与包裹核芯的壳层，其中，所述核芯和所述壳层的折射率差值的绝对值为0.01～0.12；所述聚硅氧烷微球的粒径为0.1～50μm，且核芯的粒径为聚硅氧烷微球粒径的20%～70%。

在另一优选例中，所述聚硅氧烷微球由核芯和包裹核芯的壳层组成。

在另一优选例中，所述微球的粒径为0.5～10μm；较佳地，为1～5μm。

在另一优选例中，所述核芯的粒径为聚硅氧烷微球粒径的50%～70%。

在另一优选例中，所述核芯的折射率为1.43～1.49，所述壳层的折射率为1.50～1.55。

在另一优选例中，所述核芯的折射率为1.47～1.49，所述壳层的折射率为1.52～1.55。

在另一优选例中，所述核芯的折射率为1.56～1.58，所述壳层的折射率为1.50～1.55。

在另一优选例中，所述核芯的折射率为1.57～1.58，所述壳层的折射率为1.52～1.55。

在另一优选例中，所述微球由如下第二方面所述的制备方法制得。

在本发明第二方面中，提供了一种具有核壳结构的聚硅氧烷微球的制备方法，包括步骤：

i)将0.1～15重量份的第一硅氧烷单体在100重量份的碱性水溶液中进行第一聚合反应，得到含有复数个核芯的第一反应混合物，其中所述核芯是由所述第一硅氧烷单体聚合而成，且所述第一硅氧烷单体组成含有至少一种第一硅氧烷单体；

ii)在如上所述第一反应混合物中加入0.1～30重量份的第二硅氧烷单体组成，进行第二聚合反应，在核芯的周围分别形成一壳层，得到含有复数个具有核壳结构的聚硅氧烷微球的第二反应混合物，其中所述壳层是由所述第二硅氧烷单体聚合而成，且所述第二硅氧烷单体组成含有至少一种第二硅氧烷单体，