[发明专利]一种超疏液聚二甲基硅氧烷类微球及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种超疏液聚二甲基硅氧烷类微球及其制备方法。本发明的制备方法，包括：分别配制油相和水相；双向注射混合乳化；固化干燥制得微球。本发明还提供上述方法所制得的聚二甲基硅氧烷类微球。本发明的制备方法克服了低表面张力和高流体粘度，使制得的微球粒径突破了1μm的界限，最小能达到0.2μm；同时，本发明的制备方法即制得的微球使用的材料均为环保材料，对环境友好；本发明的制备方法除了乙烯基、羟基外，还适用于多种封端的聚二甲基硅氧烷和多种聚二甲基硅氧衍生物。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种超疏液聚二甲基硅氧烷类微球及其制备方法。

背景技术

超疏液指对液态介质产生强烈排斥铺展行为，液态介质包括水性到油性、小分子到大分子、流体到非流体、单组份到多组份、非生物类到生物类。超疏液表面可广泛使用于自清洁服饰、防粘连医疗导管、油水分离、轨道交通防腐、船舶防污等。聚二甲基硅氧烷类物质，包括不同封端的聚二甲基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷衍生物，其表面能低，且化学稳定性佳，机械柔性强，在超疏液表面具有广泛的使用前景。聚二甲基硅氧烷类微球可自提供微结构和更低的表面能，是形成超疏液表面极其理想的单元。

申请号201610662946.3的中国发明专利公开通过搅拌乳化形成聚二甲基硅氧烷预聚物/固化剂混合物的乳液微球，再加热固化/干燥即得到表面具有迷宫状或酒窝状褶皱结构的聚二甲基硅氧烷微球。申请号201711172189.2的中国发明专利公开将油溶性聚二甲基硅氧烷预聚物在油包水型微乳液进行聚合，去除油相溶剂、表面活性剂、水后即得到聚二甲基硅氧烷中空纳米微球。申请号201610662946.3和201711172189.2的中国发明专利公开的技术方法使用了非环保的有机溶剂或油性助剂，聚二甲基硅氧烷的低表面张力和高流体粘度最低只能将微球粒径控制在1μm以上，且只适用于封端为乙烯基或羟基的聚二甲基硅氧烷。

发明内容

鉴于此，有必要针对上述问题提供一种聚二甲基硅氧烷类微球及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种超疏液聚二甲基硅氧烷类微球的制备方法，包括如下操作：

分别配制油相和水相；混合乳化；固化干燥制备微球。

进一步的，所述“分别配制油相和水相”的操作包括：

将聚二甲基硅氧烷或其衍生物与固化剂按质量比100：3～15(优选100:10)形成油相；将水溶性表面活性剂与水按质量比1：40～150搅拌溶解形成水相。

优选的，所述二甲基硅氧烷或其衍生物与固化剂形成油相的过程无需要搅拌；所述水溶性表面活性剂与水通过300～800rpm搅拌溶解形成水相。

进一步的，所述聚二甲基硅氧烷的封端为三甲基硅氧烷、乙烯基、甲氧基、氨丙基、羟基的一种。

进一步的，所述的聚二甲基硅氧烷的衍生物为聚二甲基硅氧烷－异佛尔酮二异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷－4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷－聚芳醚、聚二甲基硅氧烷－聚乙酸乙烯酯中的一种。

进一步的，所述的固化剂为二丁基二月硅酸锡、含氢硅油、正硅酸乙酯、多烷氧基硅烷、多氨基硅烷的一种。

进一步的，所述的水溶性表面活性剂为阳离子型含氟聚丙烯酸酯、阴离子型含氟聚丙烯酸酯、非离子型含氟聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种。

进一步的，所述“混合乳化”为通过双向注射的方式混合乳化，通过流体剪切应力骤变实现乳化。

进一步的，所述“双向注射”的操作包括：

将所得的油相灌入第一注射装置，所得水相灌入第二注射装置，所述第一注射装置和所述第二注射装置相互连通；