[发明专利]高稳定性有机硅乳液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子合成技术领域，特别是涉及一种高稳定性的有机硅乳液及其制备方法和应用。

背景技术

有机硅乳液是一类高性能特殊材料，也是近年来发展较快、应用较广的新材料之一，一直受到广泛关注。

目前，有关有机硅乳液的专利报道多集中于烷氧基硅烷的乳液制备，例如式(a)、(b)和(c)。美国专利US4877654，采用转相法制备了烷氧基硅烷的多孔质防水乳液；美国专利US5091002，采用机械搅拌加高压均质的方法制备了烷氧基硅烷及烷氧基聚有机硅乳液；国内专利CN101143929A，采用机械搅拌乳化法制得一系列水性链烷基有机硅乳液。

但是，上述有机硅乳液的分子结构中均含有Si-O-C基团，若硅烷单体的滴加速度控制不当，在水环境下易水解缩合而产生大量凝胶造成乳液失稳，从而影响有机硅乳液的最终性能。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种高稳定性的有机硅乳液。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种高稳定性有机硅乳液，包括如下重量份的原料：硅烷单体10～60份、乳化剂0.03～6份、引发剂0.03～1.2份、去离子水34.0～90.0份，其中，所述硅烷单体为具有式(j)结构化合物中的一种或多种：

其中，R¹为乙烯基、烯丙基、丙炔基或γ-甲基丙烯酰氧丙基；

R²为甲基或三甲基硅氧基。

在其中一个实施例中，所述硅烷单体为乙烯基三甲基硅烷、烯丙基三甲基硅烷、1-(三甲基硅基)丙炔、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷、乙烯基三(三甲基硅氧基)硅烷中的一种或多种。

在其中一个实施例中，包括如下重量份的原料：硅烷单体35～60份、乳化剂1～6份、引发剂0.3～1.2份、去离子水34.0～65.0份。

在其中一个实施例中，所述乳化剂为质量比(1：5)～(5：1)的非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂，其中，所述非离子型乳化剂为异构十三醇聚氧乙烯醚系列。

在其中一个实施例中，所述质量比为(1：3)～(3：1)。

在其中一个实施例中，所述阴离子型乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、异构十三醇聚氧乙烯醚磺酸钠系列中的一种或多种。优选为异构十三醇聚氧乙烯醚磺酸钠系列。

在其中一个实施例中，所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。

本发明还提供上述高稳定性有机硅乳液的制备方法，包括如下步骤：

常温下，将所述重量份的水和乳化剂依次倒入反应器中，600～1200r/min高速搅拌1～10min后，于5～30min内滴加完所述重量份的硅烷单体，继续搅拌10～60min，超声5～20min，得到预乳化液；

将所述预乳化液置于60℃～70℃水浴中，100～200r/min低速搅拌下加入所述重量份的引发剂，搅拌反应10～20min，然后升温至75～85℃，继续反应3～5h,降至室温后用氨水调节pH值至6～7，过滤出料，即得所述有机硅乳液。

本发明还提供上述高稳定性有机硅乳液的在制备防水涂料或纺织助剂中的应用。

本发明的原理及优点如下：

本发明所述有机硅乳液，采用具有式(j)结构化合物中的一种或多种，其分子结构中不含Si-O-C基团，而是含有更加稳定的Si-C基团或Si-O-Si基团，该结构在乳液聚合反应过程中不易发生水解缩合等副反应。由此制备得到的有机硅乳液具有优良的稳定性，常温储存6个月以上，不分层、不漂油、不破乳。