一种有机硅水性乳液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及乳液的技术领域，具体设及一种环保型高稳定的有机娃水性乳液及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 有机聚硅氧烷油由于具有极好的化学稳定性、耐热性、耐寒性、耐侯性、润滑性、憎 水性和表面张力低，W及无毒，对人体健康无害的特点，使得其得W广泛的应用。但是由于 有机聚硅氧烷油的疏水性很强，难W分散在水体系中，所W限制了其在某些方面的使用。而 有机娃乳液的出现解决了运一问题，所W有机聚硅氧烷油多W乳液的形式被使用，目前有 机娃乳液广泛地应用于纺织工业、塑料加工、造纸、整理剂、消泡剂、脱模剂、建筑表面防水 剂、化妆品和油墨配方等方面。
[0003] 有机娃乳液是将有机聚硅氧烷油在强烈的机械作用下分散成细小的微粒作为分 散相，在表面活性剂的作用下，于水与油的界面上形成一层具有一定机械强度的分子界面 膜，表面活性剂分子的亲水基团朝向水，亲油基团朝向油，W使油相微粒能稳定地分散在水 中，不易聚集变大而分层，从而得到油水均匀混合而形成的乳液，而表面活性剂则是制备性 能优异的有机娃乳液的关键。由于非离子表面活性剂的毒性较其他离子型表面活性剂的毒 性小，且在溶液中比较稳定，不易被无机盐类强电解质及酸碱所影响，因此得到了广泛的应 用。研究表明：使用复配表面活性剂比使用单一表面活性剂的乳化效果更好，复配乳化能够 形成致密稳定的界面膜，因而可使乳液稳定性更好。有机娃乳液的稳定性是乳液制备与应 用中的最重要要求。由于硅油的表面张力低、粘度高，导致其较难被乳化，多年W来，一直采 用高压均质机、胶体磨及高效均质真空乳化机使硅油在乳化剂的存在下与水均质化来制取 有机娃乳液。
[0004] 物质世界中，界面无处不在。表面活性剂具有表面活性，能在体系的界面或表面发 生作用，并改变其界面或表面的性能。现己被广泛应用于工业、农业、人们生活的各个领域： 大到矿物浮选和石油开采领域，小到细胞作用和酶效应领域，都离不开表面活性剂的参与， 因而被誉为"工业味精"。表面活性剂分子由两部分组成，一部分是非极性的亲油基，另一部 分是极性的亲水基，所W表面活性剂分子具有既亲水又亲油的两亲性质。当其溶于水后，亲 水基受水分子的吸引，而亲油基受水分子的排斥，造成体系不稳定，为了克服不稳定状态， 亲水基伸向水，亲油基伸向油。亲水基与亲油基的相对排列顺序是多种多样的，如分别位于 分子两端、亲水基在亲油基中间、二者交替排列或者亲水基在亲油基上呈梳状排列等。运样 的特殊结构赋予表面活性剂独特的性能一-界面定向吸附性。表面活性剂在气/液、液/ 液、液/固界面的排列情况取决于分子中亲油基的性质、数目及位置，高效能的表面活性剂 还与使用对象有关。表面活性剂只有溶解后才能发挥其独特的性质，因此，对其溶液而言， 其性能有下述特点：
[00化](1)溶解性康面活性剂至少溶解于体系中的某一相。
[0006] 似界面定向康面活性剂分子吸附在界面上并定向排列成单分子膜，覆盖界面。
[0007] (3)表面吸附：表面活性剂溶解后吸附在表面上，降低溶液的表面自由能，当体系 达到平衡时，溶液界面上表面活性剂的浓度较溶液内部的大。
[0008] (4)生成胶束：表面活性剂在溶液中的浓度增大到一定程度时，其分子将凝聚成 胶束，此时的浓度称为临界胶束浓度（简称CMC)。
[0009] W前生产有机娃水性乳液一般用非娃类表面活性剂难W乳化，而是需要采用高压 均化器、胶体磨，或采取有机溶剂来强制乳化，并且表面活性剂添加量至少大于30%，目的 是想把有机聚硅氧烷油做成水性乳液。即使用运些方法做出的水性乳液产品，它的稳定性 也很难得到保证，在储存不到3个月时还常会出现漂油，分层现象。有时为了使有机娃乳液 的稳定，还添加一些使乳液稳定的保护胶体，即水性增稠剂、其它助剂等。有机聚硅氧烷油 的乳化一般选用非离子表面活性剂，而该表面活性剂是直链烷基化酪聚氧乙締酸，因含有 苯酪类基团，所W做成的乳化液也具有一定的毒性，其生物降解性也最差。随着工业化的进 步和高科技的发展，对表面活性剂开发产品的要求也在向环保、可生物降解性方面努力发 展。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的就是克服现有技术中存在的有机娃乳液的质量不稳定性及表面活 性剂对环境污染性等不足之处，而提供一种环保型高稳定性有机娃水性乳液及其制备方 法，所述有机娃水性乳液具有高稳定性，且安全环保，制备过程简洁方便。 W11] 为实现W上发明目的，本发明提出如下技术方案：一种有机娃水性乳液，由W下重 量百分比的原料组成：
[0012] 表面活性剂 10~25%;
[0013] 有机聚硅氧烷油 15~50%;
[0014] 水 余量。
[0015] 优选地，所述表面活性剂为异构醇聚氧乙締酸。
[0016] 优选地，所述异构醇聚氧乙締酸选自异构Cs至C13烷基化醇聚氧乙締（2)酸、异构 C适C13烷基化醇聚氧乙締妨酸、异构C适C13烷基化醇聚氧乙締（10)酸、异构C适C。 烷基化醇聚氧乙締（3)酸、异构Cs至C13烷基化醇聚氧乙締（7)酸、异构Cs至C13烷基化醇 聚氧乙締（9)酸、异构C适C。烷基化醇聚氧乙締（4)酸、异构C适C。烷基化醇聚氧乙締 (6)酸、异构C适C。烷基化醇聚氧乙締酸做、异构C适C。烷基化醇聚氧乙締（12)酸、异 构Cs至C13烷基化醇聚氧乙締（20)酸中的一种或几种的复合物。
[0017] 优选地，所述有机聚硅氧烷油选自a，《-双甲基娃氧基聚二甲基硅氧烷、曰， W-双-二甲基娃氧基聚（^甲基硅氧烷-甲基长链烷基硅氧烷）、a，〇 -双-二甲基娃 氧基聚（二甲基硅氧烷-甲基乙締基硅氧烷）、a，《-双甲基娃氧基聚（二甲基娃氧 烧-甲基苯基硅氧烷）、a，W-双-二甲基娃氧基聚甲基苯基硅氧烷、a，〇 - 二径基聚^. 甲基硅氧烷中的一种或二种的复配物。
[0018] 优选地，所述水选自自来水或蒸馈水中的任一种。
[0019] 本发明还掲示了一种有机娃水性乳液的制备方法，其按配方比例向乳化设备中依 次加入表面活性剂、有机聚硅氧烷油，在低于80°C的溫度下，先在100~400转/分钟的低 速下揽拌混合均匀，然后在5000~10000转/分钟的高速揽拌下，于2小时内滴加入水，即 得到乳白色的有机娃水性乳液。优选地，所述有机娃水性乳液的制备是在普通高速揽拌条 件下，W水为分散介质，W有机聚硅氧烷油为分散相，制备出W水为连续相的水包油型环保 型高稳定乳液。
[0020] 优选地，所述制备得到的有机娃乳液可与任意比例的水稀释成不同有机硅油含量 的乳液。
[0021] 优选地，所述向乳化设备中加入的表面活性剂、有机聚硅氧烷油W及滴加的水的 质量比为表面活性剂10~25%，有机聚硅氧烷油15~50%，W及余量的水。
[0022] 优选地，所述乳化设备为高速揽拌器。
[0023] 与现有技术相比，本发明选择的表面活性剂为环保型、可降解性的异构醇聚氧乙 締酸，它具有强乳化能力，生物降解率大于80 %，无毒，是对环境没有污染的环保型表面活 性剂。使用异构醇聚氧乙締酸表面活性剂乳化有机聚硅氧烷油，具有W下显著特点：
[0024] 1.对有机聚硅氧烷油乳化能力强，乳化效果好，不需要特殊乳化设备和乳化工艺， 也不需要添加水性增稠剂，而采用一般常规高速揽拌器就可W较好的乳化，其乳液粒度细， 乳液质量稳定。
[00巧]2.该表面活性剂非常容易乳化各种粘度的硅油及各种硅油产品，都具有极强的乳 化能力，形成稳定的水包油型乳液，并可W储存大于6个月不分层、不漂油现象。
[0026] 3.其生产设备投资小，周期短，产量大，无污染。用异构醇聚氧乙締酸生产的乳化 硅油，产品粒径均匀，质量稳定性好，是一种新型环保型高稳定有机娃水性乳液。