PDF《八甲基环四硅氧烷阳离子开环乳液聚合研究》

66 kJ・mol -

1 . Key words: octamethylcyclotetrasiloxane;

blended emulsifier;

high pressure homogenization;

stability;

kinetics 聚硅氧烷由于其优异的性能, 在化妆品、 纺织、 皮 革和医用材料等众多领域中均得到广泛的应用 [1 ] . 自1959 年Dow corning 公司的 Hyde 等[2 ] 首次披露八 甲基环四硅氧烷阳离子可开环乳液聚合以来, 单一乳 化体系的环硅氧烷阳离子开环乳液聚合研究已经比较 成熟 [3 -

6 ] , 但生产实践中常用到复合乳化剂, 而对于复 合乳化体系的乳液聚合研究较少.程琛等 [7 ] 以十六 烷基三甲基溴化铵和辛基酚聚氧乙烯醚为复合乳化 剂, 研究了不同反应条件对单体转化率和乳胶粒径的 影响.Mohoric 等[8 ] 以十六烷基三甲基溴化铵和仲醇 ・

9 9

3 ・ 基础研究日用化学工业第42 卷 聚氧乙烯醚为复合乳化剂, 研究了单体进料速度对单 体转化率、 乳液粒径以及分布、 聚合物相对分子质量的 影响. 目前常用的乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚由于其生物 降解缓慢且具有类似环境激素的性质, 正逐渐被异构 醇聚氧乙烯醚或支链的脂肪醇聚氧乙烯醚等环境友好 型乳化剂所替代 [9 ] .其中异构醇醚由于其独特结构 和优异的乳化性能, 引起了众多研究者的关注.作者 以十八烷基三甲基氯化铵( OTAC) 和异构十三醇聚氧 乙烯醚( 1307) 为复合乳化剂, KOH 为催化剂, 八甲基 环四硅氧烷( D4 ) 为单体, 制备了聚硅氧烷乳液.系统 研究了不同均质条件对乳液稳定性的影响以及乳化剂 配比及用量、 KOH 用量和反应温度对乳液稳定性和聚 合动力学的影响, 以期为复合乳化体系制备羟基硅油 乳液的生产及应用提供一定的理论指导.

1 实验部分 1.

1 主要原料与仪器 八甲基环四硅氧烷( D4 ) , 工业级, 美国道康宁公 司;

十八烷基三甲基氯化铵( OTAC) , 纯度 95% , 美国 Aldrich 公司;

异构十三醇聚氧乙烯醚 ( 1307) , 纯度 99% , 南非 SASOL 公司;

KOH、 冰醋酸、 无水氯化钙, 均 为分析纯, 广州化学试剂厂. NanoGenizer高压均质机,苏州微流纳米生物技 术有限公司;

KQ3200DB 数控超声波清洗器,昆山市 超声仪器有限公司;

剪切乳化搅拌机,上海标本模型 厂;

DDS - 11A 电导率仪,上海虹益仪器厂;

2550 紫 外可见分光光度计,日本岛津公司;

JL - 1177激光 粒度测试仪,成都精新粉体测试设备有限公司. 1.

2 聚硅氧烷乳液制备 将一定量的 OTAC,

1307 和去离子水加入到烧杯 中搅拌均匀, 然后将 D4 缓慢加入到上述溶液中, 混合 均匀, 将所得混合溶液在一定条件下进行均质处理, 得 到单体乳液.将乳液转移至带有温度计、 搅拌器和回 流冷凝管的三口烧瓶中, 搅拌升温, 在预定的温度下, 加入 KOH 溶液, 反应

7 h, 然后降温至

40 ℃以下, 用醋 酸溶液调节 pH =

6 ~ 7, 过滤, 得聚硅氧烷乳液.聚硅 氧烷乳液试验各配方见表 1. 表1聚硅氧烷乳液试验配方 Tab.

1 Formulations of polysiloxane emulsions 配方编号 S1 S2 S3 S4 S5 E1 E2 E3 E4 C1 C2 C3 C4 w( D4 ) /% 30.

0 30.

0 30.

0 30.

0 30.

0 30.

0 30.

0 30.

0 30.

0 30.

0 30.

0 30.

0 30.

0 w( OTAC) /% 0.

6 1.

2 1.

5 1.

8 2.

4 0.

6 1.

2 1.

8 2.

4 1.

5 1.

5 1.

5 1.

5 w( 1307) /% 2.

4 1.

8 1.

5 1.

2 0.

6 0.

6 1.

2 1.

8 2.

4 1.

5 1.