一种低含水性聚甲基硅倍半氧烷微球的制备方法与流程

本发明属于有机硅，具体涉及一种低含水性聚甲基硅倍半氧烷微球的制备方法。

背景技术：

1、聚甲基硅倍半氧烷由于其有机—无机结构，具有优异的耐热性、疏水性、透光性、分散性等性质，在生物医学、化学分析、光电子和环境科学等领域的应用受到越来越广泛的关注。微米级聚甲基倍半硅氧烷微球粒子具有优良透光性和光扩散性，目前广泛作为光扩散塑料光扩散添加剂。因此，聚甲基硅倍半氧烷微球需要具备低含水性，避免与多种橡胶或塑料混合并使用时，引起储存吸湿性高的问题。

2、中国专利cn114181395公开了一种聚有机硅倍半氧烷微球及其制备方法，通过超声替代机械搅拌制备聚有机硅倍半氧烷微球，获得粒径均一分布均匀的聚有机硅倍半氧烷微球。但其不能解决聚有机硅倍半氧烷微球低含水性，储存吸湿性高的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种低含水性聚甲基硅倍半氧烷微球的制备方法，得到的聚甲基硅倍半氧烷微球具有低含水性和低吸湿性。

2、为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种低含水性聚甲基硅倍半氧烷微球的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、将甲基三甲氧基硅烷、水和盐酸混合进行水解；

4、s2、向水解物中加入表面活性剂以及氨水混合得到悬浊液，然后加入有机硅氧烷进行改性处理，再进行升温陈化；

5、s3、陈化后的物料进行过滤，滤饼洗涤干燥后粉碎，即得聚甲基硅倍半氧烷微球。

6、进一步地，s1中水解条件为室温，水解时混合速度为200-300r/min，时间为0.5-1h。

7、进一步地，s1中甲基三甲氧基硅烷与水的质量比为1:7-10；盐酸质量分数为1.2-1.5%，添加量为甲基三甲氧基硅烷质量的0.1-0.15%。

8、进一步地，s2中表面活性剂为阴非离子表面活性剂，加入量为甲基三甲氧基硅烷质量的0.5-1%。

9、进一步地，所述表面活性剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐、芳香族长链聚醚羧酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐中至少一种。

10、进一步地，s2中氨水浓度为2.2-2.5%，添加量为甲基三甲氧基硅烷质量的5.5-6.5%。

11、进一步地，有机硅氧烷在悬浊液形成10-20min后加入；加入量为甲基三甲氧基硅烷质量的0.5-1%。

12、进一步地，所述有机硅氧烷为二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中至少一种。

13、进一步地，升温陈化时，升温至60-80℃，陈化4-8h。

14、本发明还涉及所述制备方法得到的聚甲基硅倍半氧烷微球。

15、本发明具有以下有益效果：

16、1、本发明通过水解-缩合的方法制备聚甲基硅倍半氧烷，实验条件简单；通过在缩聚阶段添加阴非离子表面活性剂，可得到大小均一，粒径分布窄，球形度完好的聚甲基硅倍半氧烷微球。

17、2、通过在缩聚起始阶段加入有机硅氧烷改性，通过对聚甲基硅氧烷微球表面存在的少量硅醇基进行封端，得到含水率低、吸湿性低的聚甲基硅倍半氧烷微球。

18、3、通过物理升温陈化方式处理悬浊液，高温条件下使得聚甲基硅氧烷微球裸露的硅醇基进一步缩合，降低其含水率；且长时间的陈化可使得反应体系中残留的小分子继续反应，提高收率，降低滤液中有机物含量，降低滤液回用难度。

技术特征：

1.一种低含水性聚甲基硅倍半氧烷微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要1所述的制备方法，其特征在于：s1中水解条件为室温，水解时混合速度为200-300r/min，时间为0.5-1h。

3.根据权利要2所述的制备方法，其特征在于：s1中甲基三甲氧基硅烷与水的质量比为1:7-10；盐酸质量分数为1.2-1.5%，添加量为甲基三甲氧基硅烷质量的0.1-0.15%。

4.根据权利要1所述的制备方法，其特征在于：s2中表面活性剂为阴非离子表面活性剂，加入量为甲基三甲氧基硅烷质量的0.5-1%。

5.根据权利要4所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐、芳香族长链聚醚羧酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐中至少一种。

6.根据权利要1所述的制备方法，其特征在于：s2中氨水浓度为2.2-2.5%，添加量为甲基三甲氧基硅烷质量的5.5-6.5%。

7.根据权利要1~6任意一项所述的制备方法，其特征在于：有机硅氧烷在悬浊液形成10-20min后加入；加入量为甲基三甲氧基硅烷质量的0.5-1%。

8.根据权利要1~6任意一项所述的制备方法，其特征在于：所述有机硅氧烷为二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中至少一种。

9.根据权利要1~6任意一项所述的制备方法，其特征在于：升温陈化时，升温至60-80℃，陈化4-8h。

10.权利要求1~9任意一项所述制备方法得到的聚甲基硅倍半氧烷微球。

技术总结
本发明公开了一种低含水性聚甲基硅倍半氧烷微球的制备方法。室温下，将甲基三烷氧基硅烷在盐酸条件下水解，碱性条件下加入表面活性剂缩聚得到悬浊液，在悬浊液中加入有机硅氧烷改性，反应一段时间后升温陈化，将悬浊液过滤，用去离子水洗涤，干燥粉碎得到聚甲基硅倍半氧烷微球。本发明所得到的微球分散性好、球型度好、粒径分布范围窄，更特别地提供水分含量低于1.0%，抗水性高，储存吸湿性低的聚烷基硅倍半氧烷颗粒。

技术研发人员：周立华,张毅,姚中鹏,辛梓杰
受保护的技术使用者：湖北兴瑞硅材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24