高粘度硅酮聚醚乳液的制作方法

文档序号:3632129阅读:363来源:国知局
专利名称:高粘度硅酮聚醚乳液的制作方法
技术领域
本公开内容涉及一种制备具有25°C时大于IOkPa · s的粘度的硅酮聚醚的水性乳液的方法,该方法通过组合具有小于7的HLB的SiH封端的硅酮聚醚共聚物、具有末端不饱和基团的有机聚硅氧烷、氢化硅烷化催化剂和乳化剂来形成油相,然后将水掺混油相来形成乳液。背景已经做出许多尝试来提供高分子量硅酮的乳液作为处理散装的这样的材料的替代品。例如,US 6,878,773描述了一种硅酮聚合物乳液,其通过使具有SiH末端基团的有机硅氧烷聚合物和具有烯基末端基团的有机聚合物首先被乳化,然后被催化来形成共聚物而制备。有机聚合物可以是聚异丁烯或α-ω 二烯。所要求保护的聚合物粘度是10 · s 至 1,000,OOOPa · S。EP 1 148099 A3描述了通过使SiH官能化的硅氧烷、二烯基官能化的聚氧乙烯和任选的二烯基官能化的硅氧烷在乳化颗粒内部的反应来制备的共聚物乳液。然而,仍存在对制备高分子量硅酮聚醚乳液的需求。本发明人已确认制备这样的乳液的方法。概述本公开内容涉及一种制备具有25°C时大于IOkPa · s的粘度的硅酮聚醚的水性乳液,包括I)组合以下物质以形成油相;A) SiH封端的硅酮聚醚共聚物,其具有小于7的HLB和平均式(average formula)HR2SiO (R2SiO) ,R2Si-R1-
-R1-SiR2O (R2SiO) xR2SiH,其中χ彡0,m为2至4,包括端值,y彡4,R是包含1至20个碳的单价烃基,R1是包含2至20个碳的二价烃基,B)有机聚硅氧烷,其具有末端不饱和基团,C)氢化硅烷化催化剂,D)乳化剂,II)将水掺混到油相来形成乳液。本公开内容还涉及用本方法制备的乳液组合物。发明详述本公开内容提供了一种制备具有25°C时大于IOkPa · s的粘度的硅酮聚醚的水性乳液。本方法的第一步骤涉及通过组合以下物质制备油相A) SiH封端的硅酮聚醚共聚物,其具有小于7的HLB和平均式
HR2SiO (R2SiO) ,R2Si-R1-
-R1-SiR2O (R2SiO) xR2SiH,其中χ彡0,m为2至4,包括端值,y彡4,R独立地是包含1至20个碳的单价烃基,R1是包含2至20个碳的二价烃,B)有机聚硅氧烷,其具有末端不饱和基团,C)氢化硅烷化催化剂,和D)乳化剂。以下更详细讨论每种物质。A) SiH封端的硅酮聚醚共聚物本公开内容中的组分A是SiH封端的硅酮聚醚共聚物,其具有小于7的HLB和平均式HR2SiO (R2SiO) ,R2Si-R1-
-R1-SiR2O (R2SiO) xR2SiH,其中χ彡0,m为2至4,包括端值,y彡4,R是包含1至20个碳的单价烃基,R1是包含2至20个碳的二价烃。用作组分A的硅酮聚醚共聚物可以是通式B' -A-B'的嵌段共聚物,其中B'表示 SiH封端的硅酮嵌段,且A表示聚醚嵌段。本公开内容的硅酮聚醚共聚物包括聚醚基团。如本文所使用的,“聚醚”指定为聚氧化烯基团。聚氧化烯基团可用式(CmH2mO)y表示,其中m为2至4,包括端值,且y大于4, 可选择地,y可从5至80变化,或可选择地从5至60变化。聚氧化烯基团可以包括氧化乙烯单元(C2H4O)、氧化丙烯单元(C3H6O)、氧化丁烯单元(C4H8O),或它们的混合物。通常,聚氧化烯基团包括氧化乙烯单元(C2H4O)或氧化乙烯单元和氧化丙烯单元的混合物。当氧化乙烯单元和氧化丙烯单元(其可分别地表示为EO和P0)的混合物存在于共聚物中,通常它们呈无规共聚物的形式。即,在聚醚链中的EO和PO基团不形成每个单元的嵌段,而在聚醚嵌段内是随机排列的。本公开内容的硅酮聚醚共聚物中的“硅酮”基团是二有机聚硅氧烷。二有机聚硅氧烷可以是具有式(ISiO)x的主要为直链的硅氧烷聚合物,其中R是如上文所定义的包含 1至20个碳的单价烃基,X^O,可选择地,X可从2至100或从10至60变化。硅氧烷聚合物中的用R表示的烃基无脂肪族不饱和。这些有机基团可以具有1至30个碳原子,可选择地1至10个碳原子,且可示例为,但不限于烧基,例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、十一烷基和十Λ烷基;环烷基,例如环己基;芳基,例如苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基和2-苯乙基;和卤代烃基,例如3,3,3-三氟丙基、3-氯丙基和二氯苯基。通常, 二有机聚硅氧烷是具有式(Me2SiO) χ的主要为直链的聚二甲基硅氧烷,其中χ是如上文所定义的,且Me是甲基。每个聚醚嵌段的至少一端通过指定为R1的二价烃基连接到有机聚硅氧烷嵌段。通过制备硅酮聚醚共聚物所使用的反应来确定这种连接。二价烃基R1可独立地选自包含2至 30个碳的二价烃基。这样的二价烃基的代表性的非限制性实例包括亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚异丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基及类似物。这样的二价有机官能化的烃基的代表性的非限制性实例包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。通常R1是亚异丁基(-CH2CH(CH3)CH2-)或亚丙基(-CH2CH2CH2-)。用于硅酮共聚物的总HLB值应该具有小于7、可选择地小于4或可选择地小于2, 但在所有情况下都大于0. 1的值。HLB常常用于描述基于氧化乙烯的有机(非离子)表面活性剂的乳化能力。然而,如本文所使用,对于SiH封端的硅酮聚醚共聚物,通过将存在于硅酮聚醚中的EO单元的重量百分比含量除以5来计算HLB。因此,EO基团的数目(当聚氧化烯基团为聚氧乙烯时,用y'表示)和聚硅氧烷的DP(用χ表示)可以按如下变化χ 从 2 至 400,且 y'从 4 至 100,可选择地,χ从8至200,且y'从4至50,或可选择地,χ从10至100,且y ‘从4至25。下面示出本公开内容的SiH封端的硅酮聚醚共聚物的代表性的非限制性平均式HMe2SiO (Me2SiO) xMe2SiCH2CH2CH2
CH2CH2CH2SiMe2O (Me2SiO) ,Me2SiHHMe2SiO (Me2SiO) ,Me2SiCH2CH2CH2
CH2CH2CH2SiMe2O (Me2SiO) ,Me2SiHHMe2SiO (Me2SiO) ,Me2SiCH2CH (Me) CH2
CH2CH (Me) CH2SiMe2O (Me2SiO) ,Me2SiHHMe2SiO (Me2SiO) ,Me2SiCH2CH (Me) CH2
CH2CH (Me) CH2SiMe2O (Me2SiO) ,Me2SiH其中X是如上文所定义的,y'彡4,可选择地y'为4至60,y 〃彡0,可选择地y 〃为0至60,条件是y' +y〃≥4Me是甲基,EO 是-CH2CH2O-,且PO 是-CH2CH (Me) 0_ 或-CH2CH2CH2O-。可以通过本领域已知的任何方法制备本公开内容中用作组分A的SiH封端的硅酮聚醚共聚物。通常,它们的制备是通过使SiH封端的有机聚硅氧烷与在每个分子链端(即 α和ω位)具有末端不饱和基团的聚氧化烯化合物经由氢化硅烷化反应来反应。用于制备本公开内容的SiH封端的硅酮聚醚共聚物的SiH封端的有机聚硅氧烷可以用式M' DM'表示,其中“Μ' ”指式&HSi01/2的硅氧烷单元,“D”指式&HSi02/2的硅氧烷单元,其中R独立地是如上文所定义的单价烃基。通常,SiH封端的有机聚硅氧烷是具有平均式Me2HSiO(Me2SiO)xSimfe2的二甲基氢甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷,其中χ彡0, 可选择地,χ可以从2至100或从2至50变化。SiH封端的有机聚硅氧烷和制备它们的方法是本领域熟知的。用于制备本公开内容的SiH封端的硅酮聚醚共聚物的聚氧化烯化合物可以是在每个分子链端(即α和ω位)用不饱和有机基团封端的任何聚氧化烯基团。聚氧化烯可由氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯、1,2_环氧己烷、1,2_环氧辛烷、环状环氧化物例如氧化环己烯或挂-2,3-环氧降莰烷的聚合形成。可选择地,聚氧化烯可以用式(CMH2M0)表示,其中m为2至4,包括端值,且y大于4,可选择地,y可从5至60变化,或从5至30变化。聚氧化烯基团可以包括氧化乙烯单元(C2H4O)、氧化丙烯单元(C3H6O)、氧化丁烯单元(C4H8O)、 或它们的混合物。通常,聚氧化烯基团包括氧化乙烯单元(C2H4O)或氧化乙烯单元和氧化丙烯单元的混合物。不饱和有机基团可以是不饱和脂肪烃基,例如烯基或炔基。烯基的代表性的非限制性实例用以下结构示出H2C = CH-、H2C = CHCH2-, H2C = C(CH3) CH2-, H2C = CHCH2CH2-^H2C = CHCH2CH2CH2-和 H2C = CHCH2CH2CH2CH2-。炔基的代表性的非限制性实例用以下结构示出:HC = C_、HC = CCH2-、HC = CC (CH3)->HC = CC (CH3)2-和 HC = CC (CH3)2CH2-O 可选择地,不饱和有机基团可以是有机官能化的烃,例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等等。聚氧化烯可以选自具有以下平均式的那些H2C = C (R4) CH2O (EO) y, (PO) y" CH2C (R4) = CH2其中y'彡1,可选择地y'为O至60,y"彡0,可选择地y〃为O至60,条件是y' +y〃彡4R4是氢或包含1至20个碳原子的烷基,EO 是-CH2CH2O-,PO 是-CH2CH (Me) 0_ 或-CH2CH2CH2O-。在每个分子末端具有不饱和脂肪烃基的聚氧化烯是本领域已知的,且许多是可商购的。聚氧化烯的代表性的非限制性实例包括H2C = CHCH2O(EO)y, CH2CH = CH2H2C = C(Me)CH2O(EO)y, CH2C(Me) = CH2H2C = CHCH2O(EO)y, (PO)y" CH2CH = CH2H2C = C(Me)CH2O(EO)y, (PO)y" CH2C(Me) = CH2其中y'彡1,可选择地y'为4至60,y “彡0,可选择地y “为0至60,Me是甲基,EO 是-CH2CH2O-,且PO 是-CH2CH (Me) 0_ 或-CH2CH2CH2O-。在每个分子末端具有不饱和脂肪烃基的聚氧化烯可从NOF(日本东京Nippon Oil and Fat)和Clariant Corp. (Charlottesville, NC)商购。代表性的非限制性实例包括 Uniox DMUS-5,其具有式 CH2 = C(CH3)CH2O(EO)13CH2C(CH3) = CH2 和 Polycerin 50DMUS-60, CH2 = C(CH3)CH2O(EO)iq(PO)7 6CH2C(CH3) = CH2,两者均可从 AmericaCorporation (White Plains, NY)商购。在每个分子末端具有不饱和有机基团的SiH封端的有机聚硅氧烷和聚氧乙烯在氢化硅烷化催化剂存在下反应。氢化硅烷化催化剂可以选自本领域已知的任何氢化硅烷化催化剂,且还作为组分C)在下文进一步描述,组分C)也在本方法的步骤I中被加到油相。 氢化硅烷化催化剂可以以每100重量份包含E SiH的聚硅氧烷中0. 00001份-0. 5份的量使用。可选择地,催化剂应以足以提供按照总组合物百万分之(PPm)O. 1-15的Pt金属的量使用,所述组合物用于制备硅酮聚醚共聚物。制备本公开内容的SiH封端硅酮聚醚共聚物的氢化硅烷化反应可以单纯进行或在溶剂存在下进行。溶剂可以是醇,例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇或正丙醇;酮,例如丙酮、 甲基乙基酮或甲基异丁基酮;芳香烃,例如苯、甲苯或二甲苯;脂肪烃,例如庚烷、己烷或辛烷;二醇醚,例如丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、丙二醇正丁基醚、丙二醇正丙基醚或乙二醇正丁基醚;卤代烃,例如二氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷或亚甲基氯、氯仿、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、石油溶剂、溶剂油或石脑油。溶剂的量可以多达70重量百分比,但通常从20至50重量百分比,所述重量百分比基于氢化硅烷化反应中组分的总重量。在氢化硅烷化反应期间使用的溶剂可随后通过多种已知的方法从所形成的硅酮聚醚中去除。已知增强氢化硅烷化反应的另外的组分可以加到氢化硅烷化反应中。这些组分包括盐,例如醋酸钠,其具有结合钼催化剂的缓冲作用。可以改变氢化硅烷化反应中所使用的SiH封端的有机聚硅氧烷和在每个分子末端具有不饱和有机基团的聚氧化乙烯的量。然而,通常SiH与不饱和基团的摩尔比(例如 SiH/乙烯基比)应为约2以确保SiH封端的硅酮聚醚共聚物的形成。B)具有末端不饱和基团的有机聚硅氧烷组分B是具有末端不饱和基团的有机聚硅氧烷,其可选自R2-Y2-R2化合物,其中Y2 是硅氧烷。Y2硅氧烷基团可以选自键合到至少两个用R2表示的有机基团以形成R2-Y2-R2结构的任何有机聚硅氧烷,所述有机基团具有脂肪族不饱和。因此,组分(B)可以是任何有机聚硅氧烷及其混合物,包含至少两个硅氧烷单元,用平均式R2RmSiO(4_m)/2表示,其中R是如上文所描述的烃基,R2是如上文所描述的单价不饱和脂肪基团,且m 为 0 至 3。R2基团可以存在于有机聚硅氧烷分子中的单硅氧基、二硅氧基或三硅氧基单元, 例如(R2R2SiOa5)、(R2RSiO)或(R2SiO1J ;以及结合不包含R2取代基的其它硅氧基单元,例如(R3SiOa5)、(R2SiO)、(RSiO1.5)或(SiO2)硅氧烷单元,其中R是如上文所定义的包含1至 20个碳的单价烃基;条件是在有机聚硅氧烷中存在至少两个R2取代基。适于作为组分(B2)的基于R2-Y2-R2结构的这样的硅氧烷的代表性的非限制性实例包括(R2R2SiO0.5) (SiO2) w (R2R2SiO0.5) (R2R2SiO0.5) (SiO2) w (R2SiO) x (R2R2SiO0.5)(R2R2SiO0.5) (R2SiO) x (R2R2SiO0.5)(R3SiO0.5) (R2SiO) x (R2RSiO) y (R3SiO0.5)(R3SiO0.5) (R2SiO) x (R2RSiO) y (RSiO15) z (R3SiO0.5)(R3SiO0.5) (R2SiO) x (R2RSiO) y (SiO2) w (R3SiO0.5)其中w彡0,x彡0,y彡2,且ζ彡0,R是有机基团,且R2是单价不饱和脂肪烃基。B可以选自乙烯基官能化的聚二甲基硅氧烷(乙烯基硅氧烷)或己烯基官能化的聚二甲基硅氧烷(己烯基硅氧烷),例如具有以下平均式的那些CH2 = CH (Me) 2SiO [Me2SiO] x, Si (Me) 2CH = CH2CH2 = CH- (CH2) 4_ (Me) 2SiO [Me2SiO] x, Si (Me) 2- (CH2) 4_CH = CH2Me3SiO [ (Me) 2SiO] x, [CH2 = CH (Me)SiO] x" SiMe3其中Me是甲基,χ'彡0,可选择地,χ'为0至200,可选择地,χ为10至150,χ"彡2,可选择地,χ"为2至50,可选择地,χ"为2至10。
乙烯基官能化的聚二甲基硅氧烷是已知的,且许多是可商购的。代表性的非限制性实例包括:SFD 128、DC4-2764、DC2-7891、DC2-7754,DC2-7891 和 DC 2-7463、SFD-117, SFD-119, SFD 120、SFD 129、DC 5-8709、LV 2-7038、DC 2-7892、2_7287、2_7463 和二己烯基封端的 DC7692、DC7697 (所有可从 Dow Corning Corporation, Midland MI 商购)。可以改变用于油相的组分A)和组分B)的量。例如,有机聚硅氧烷B)的不饱和末端基团与硅酮聚醚A)的SiH含量的摩尔比可从1至2变化。通常,使用的组分B)的量是使得有机聚硅氧烷B)的不饱和末端基团与硅酮聚醚A)的SiH含量的摩尔比大于1,可选择地从1至1. 2。C)氢化硅烷化催化剂氢化硅烷化催化剂作为组分C)被包含在本方法的步骤I中。氢化硅烷化是本领域熟知的,且涉及包含ε Si-H基团的聚硅氧烷和包含不饱和的材料例如乙烯基之间的反应。反应利用催化剂来实现包含E Si-H的聚硅氧烷和包含不饱和的材料之间的反应。合适的催化剂是VIII族过渡金属,即贵金属。这样的贵金属催化剂描述于美国专利3,923,705 中,该专利通过引入并入本文以示出钼催化剂。一种优选的钼催化剂是Karstedt催化剂, 该催化剂描述于Karstedt的美国专利3,715,334和3,814,730中,这两个专利通过引入并入本文。Karstedt催化剂是钼二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物,通常在溶剂例如甲苯中包含一重量百分比的钼。另一种优选的钼催化剂是氯钼酸和包含末端脂肪族不饱和的有机硅化合物的反应产物。其被描述于美国专利3,419,593,该专利通过引用并入本文。作为催化剂最优选的是氯化亚钼和二乙烯基四甲基二硅氧烷的中和络合物,例如如在美国专利 5,175,325中所描述。贵金属催化剂可以以每100重量份包含ε Si-H的聚硅氧烷的0. 00001份-0. 5份的量使用。可选择地,催化剂应以足以提供按照总组合物百万分之(PPm)O. 1-15的Pt金属的量使用。P)乳化剂本公开内容的方法中的组分D是乳化剂。如本文所使用的,“乳化剂”指能够形成乳液的任何化合物或物质。乳液可以是油/水乳液、水/油乳液、多相或三相乳液。乳化剂可以选自能够稳定乳液的任何表面活性化合物或聚合物。通常,这样的表面活性化合物或聚合物通过阻止分散的颗粒的聚结来稳定乳液。用作本方法中的乳化剂的表面活性化合物可以是表面活性剂或表面活性剂的组合。表面活性剂可以是阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂或这些表面活性剂的任何的混合物。合适的阴离子型表面活性剂的代表性实例包括高级脂肪酸的碱金属脂肪酸盐、烷基芳基磺酸盐(例如十二苯基磺酸钠)、长链脂肪醇硫酸盐、烯烃硫酸盐和烯烃磺酸盐、硫酸化甘油单酯、硫酸化酯、磺化乙氧基化醇、磺基琥珀酸盐、烷基磺酸盐、磷酸酯、烷基羟乙基磺酸盐、烷基牛磺酸盐(alkyl taurate)和烷基肌氨酸盐。合适的阳离子型表面活性剂的代表性的非限制性实例包括烷基胺盐、季铵盐、锍盐和鳞盐。合适的非离子型表面活性剂的代表性实例包括氧化乙烯与长链脂肪醇或脂肪酸 (例如C12_16醇)的缩合物、氧化乙烯与胺或酰胺的缩合物、氧化乙烯和氧化丙烯的缩合产物、甘油酯、蔗糖、山梨糖醇、脂肪酸醇胺、蔗糖酯、氟表面活性剂和脂肪氧化胺。合适的两性表面活性剂的代表性实例包括咪唑啉化合物、烷基氨基酸盐和甜菜碱。
合适的可商购的非离子型表面活性剂的代表性实例包括由UniqemadCI Surfactants)Wilmington, Delaware以商品名BRIJ销售的聚氧乙烯脂肪醇。一些实例是 BRIJ 35 Liquid,被称为聚氧乙烯03)月桂基醚的一种乙氧基化醇;和BRIJ 30,被称为聚氧乙烯(4)月桂基醚的另一种乙氧基化醇。一些另外的非离子型表面活性剂包括由Dow Chemical Company Midland, Michigan 以商标TERGITOL 销售的乙氧基化醇。一些实例是TERGITOL TMN-6,被称为乙氧基化三甲基壬醇的一种乙氧基化醇;和多种乙氧基化醇,即 C12-C14 仲醇乙氧基化物,以商标TERGITOL 15-S-5、TERGITOL 15-S-12、 TERGITOL 15-S-15 和TERGITOL 15-S-40 销售。所使用的乳化剂的总量是存在于乳液中的油相的0. 1-50重量百分比,可选择地 1-10重量百分比。通常通过混合使组分A、B、C和D组合来形成油相。可以改变混合的顺序,但通常首先组合A、B和D,然后加入氢化硅烷化催化剂C以影响组分A和B之间的反应。可以通过本领域已知的实现高粘度材料的混合的任何方法来完成步骤(i)的混合。可以分批法、半连续方法或连续方法进行混合。例如使用以下设备来进行混合具有中 /低剪切的间歇混合设备,包括搅浆机、双行星混合器、锥形螺旋混合器、带形混合器、双臂式混合器或弓刀混合器(double-arm or sigma-blade mixer);具有高剪切和高速度扩散器的间歇设备,包括由 Charles Ross&Sons (NY),Hockmeyer Equipment Corp. (NJ)制造的那些;具有高剪切作用的间歇设备包括Banbury-型(CW Brabender Instruments Inc. , NJ) 和Henschel型(美国Henschel mixers America, TX)。连续混合器/混料机的示例性实例包括挤出机,单螺杆挤出机、双螺杆挤压机和多螺杆挤出机、共旋转挤出机,例如由Krupp fferner&Pfleiderer Corp (Ramsey, NJ)和 Leistritz (NJ)制造的那些;反向旋转双螺杆挤出机、两段挤出机、双转子连续混合器、动态或静态混合器或这些设备的组合。本发明的步骤ii)涉及将水或水相递增地或以稳定速率掺混到油相,直至发生相转化以形成乳液。混合通过剧烈的搅动或高剪切实现且允许继续直至发生相转化。可通过装置例如转子定子混合器、均质器、声谱显示仪、微射流器、胶体磨、装备有高速自转或提供高剪切的桨叶的混合容器,或声处理来提供混合。如本文所使用的,相转化指外部连续相从油突然变化成水。根据油相类型和方法条件,可以改变在步骤ii)添加的导致相转化的水或水相的量,通常水或水相的量为每100份步骤I油相混合物重量从5份至200份,可选择地,为每 100份油相重量从10份至100份。当以递增部分将水加到步骤I的油相混合物中时,应当在前一部分水已经充分分散到混合物中之后连续地将每递增部分加到混合物中,使得总速率不超过每分钟每100份油10份水,同时保持共同混合。由步骤II)形成的乳液可进一步用水稀释。其它添加剂还可以被引入乳液中,例如填料、泡沫控制剂、抗冻剂和杀生物剂。本公开内容的乳液的内相粘度可通过首先用IPA破乳来测量。可使用动态频率扫描分析用流变仪测量胶含量。在0. OlHz频率时,粘度可从10,OOOPa. s至1,000, OOOPa. s变化。测试高粘度内相的典型步骤如下将IOg乳液装入塑料管中,加入30g IPA并封闭管, 在手动摇筛机中充分振荡管约30秒。然后将管放入离心机中以3000rpm旋转管持续15分钟。在离心后,倒出液体并将高粘度聚合物放入铝盘中。在通风橱中干燥聚合物M小时。 将干燥的聚合物放在已经被校准且其盘已被调到零位的流变仪盘中。使用动态频率扫描分析,在25°C下测量0. 0005Hz至80Hz之间的动态粘度。记录0. OlHz的读数。
实施例这些实施例旨在向本领域技术人员说明本发明,而不应解释为限制权利要求中提出的本发明的范围。除非另外表明,否则所有的测量和实验在23°C进行。实施例1 参照-共聚物制备在90°C 下将 21g DMUS5 (CH2 = C (CH3) CH2O (EO)13CH2C (CH3) =CH2(可从 NOF America Corporation, White Plains, NY得到))在1小时期间内加到240g 50DP SiH封端的聚二甲基硅氧烷中,同时在装备有回流和温度控制的三颈烧瓶中搅拌。在开始添加时,将0. 42g 2-0707钼催化剂络合物加到混合物中,且在开始添加30分钟后加入0. 14g。在添加完所有 DMUS5后,将混合物再搅拌一小时。得到为淡黄色澄清液体的最终产物。实施例2 参照-共聚物制备将45g 50DMUS60 (CH2 = C(CH3)CH2O(EO)ici(PO)7 6CH2C(CH3) = CH2 (可从 NOF America Corporation, White Plains, NY 得到))在 90°C 下在 1 小时期间内加到 204g 26. 5DP SiH封端的聚二甲基硅氧烷中,同时在装备有回流和温度控制的三颈烧瓶中搅拌。 在开始添加时,将0. 42g 2-0707钼催化剂络合物加到混合物中,且在开始添加30分钟后加入0. 14g。在添加完所有50DMUS60后,将混合物再搅拌一小时。得到为淡黄色澄清液体的最终产物。实施例3 参照-共聚物制备在90°C下将25. 5g DMUS-5在1小时期间内加到MOg 45. 8DP SiH封端的聚二甲基硅氧烷中,同时在装备有回流和温度控制的三颈烧瓶中搅拌。在开始添加时将0. 42g 2-0707钼催化剂络合物加到混合物中且在开始添加30分钟后加入0. 14g。在添加完所有 DMUS-5后,将混合物再搅拌一小时。得到为淡黄色澄清液体的最终产物。实施例4-9:乳液的制备然后将在实施例1-3中制备的共聚物制成乳液,这用实施例4、6、8标记。通过制备相似但没有首先生成共聚物的乳液来制备对比实施例5、7和9。制备乳液的过程首先将聚合物混合到一起。然后,将表面活性剂加到混合物中。在随后的步骤中, 加入转化水(inversion water) 0混合形成凝胶状组合物(含有高固体的乳液)。然后在室温下加入催化剂并混合。可选择地,催化剂可以在高达70°C时加入。将组合物稀释到所期望的固含量。在下表1中概括了所形成的乳液的动态粘度及它们的配方。表权利要求
1.一种制备具有25°C时大于IOkPa · s的粘度的硅酮聚醚水性乳液的方法,所述方法包括I)组合以下物质以形成油相;A)SiH封端的硅酮聚醚共聚物,其具有小于7的HLB和平均式HR2SiO (R2SiO) ,R2Si-R1-
-R1-SiR2O (R2SiO) xR2SiH,其中χ彡0,m为2至4,包括端值,y彡4,R是包含1至20个碳的单价烃基,R1是包含2至20个碳的二价烃,B)有机聚硅氧烷,其具有末端不饱和基团,C)氢化硅烷化催化剂,D)乳化剂,II)将水掺混到所述油相来形成乳液。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述硅酮聚醚具有平均结构HMe2SiO(Me2SiO) ,Me2SiCH2CH2CH2
CH2CH2CH2SiMe2O (Me2SiO) ,Me2SiH其中χ大于10,EO是-CH2CH2O-,且y'大于4。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中所述有机聚硅氧烷B)的末端不饱和基团与所述硅酮聚醚A)的SiH含量的摩尔比大于1。
4.如权利要求1所述的方法,其中具有末端不饱和基团的B)所述有机聚硅氧烷具有平均式 CH2 = CH(Me)2SiO[Me2SiOJx, Si (Me)2CH = CH2其中χ'大于零。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述乳化剂是非离子型表面活性剂的混合物。
6.如权利要求5所述的方法,其中所述非离子型表面活性剂是聚氧乙烯月桂基醚和聚氧乙烯(4)月桂基醚。
7.—种水性乳液,其根据权利要求1所述的方法制备。
全文摘要
公开了一种制备具有25℃时大于10kPa·s的粘度的硅酮聚醚水性乳液的方法,该方法通过组合具有小于7的HLB的SiH封端的硅酮聚醚共聚物、具有末端不饱和基团的有机聚硅氧烷、氢化硅烷化催化剂和乳化剂来形成油相,然后将水掺混到油相来形成乳液。
文档编号C08J3/03GK102257042SQ200980151220
公开日2011年11月23日 申请日期2009年12月21日 优先权日2008年12月23日
发明者B·K·约翰逊, I·范雷斯, J·拉斯特罗, S·托斯, 黛博拉·林恩·梅耶斯 申请人:道康宁公司
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