有机硅微乳液的制备技术.pdf

第25卷第1期
印染助剂
Vol 25 No
2008年1月
EXTILE AUXILIARIES
Jan 200
有硅微乳版即制技汇
李小东,杨原梅,黄飞,陆亲亲
(内蒙古エ业大学轻工与纺织学院,内蒙古呼和浩特010051)
摘要:综述了有初硅別変的形成原理制备方法及制督过程中的影响因素在有机硅微乳液的形成原理里,洋组介绍了
溶理论和界面张刀理论在有机眭微乳液的制备方法中介绍了转相乳化法、相转変温度異化法、乳液聚合法:并着重过论了表面涏性
剂、助表面活性剂、pH等对有机准微乳液形成的影.
关键词:有机硅:微液;制备;影因素
中图分类号:TQ316.334;T264.17文献标识码:A文章编号:1004-0439(2008)01-0009-04
Prepararion technics for silicone micro-emullsions
L Xiao-dong, YANG Ywan-mel, HUANG Fei, LU Qin-qin
Col. Text. Light Ind, Inner Mongolia Univ. Technol., Huhhot 010051, China
Abstract: A review on the formation mechanism the preparation methos and the factors affecting the
preparaton posses of the ilicone mmons. The solubiization and surface tension theories are de
tailed for the formation mechanism he phase tansition method the phase transition temperature emulsification
method and emulsion polymerization method are introduced as the preparation methods, and the influences of
the surfactants, co-surfactants and ph etc on the micro-emulsion formation are discussed with emphasis
Key words: silicones micro-emulsions preparation affecting factors
有机硅聚合物(硅油)具有许多优异的性能,如突以是清晰或透明的乳液它包括O/W型徽乳液,即从油
出的耐高低温性、极低的玻璃化温度、很低的表面张相分散到水相;相反,从水相分散到油相形成W/O型
力和表面能、高度的疏水性、很低的溶解度参数和介微乳液.微乳液的油相和水相之间有超低的表面张力
电常数等,基于上述性质,硅油在织物整理剂、皮革涂是一种各向同性、机械和热力学稳定的分散体系
饰剂、化妆品、防水材料、涂料及光敏材料等领域获传统的有机硅乳液相比,有机硅微乳液的粒径小,具有
得了广泛的应用被视为21世纪最有发展前途的新型优良的渗透性、贮存稳定性、耐热稳定性和抗剪切稳
绿色材料"之-,其中有机硅乳液是“绿色材料”中的定性.目前有机硅微乳液受到了国内外的高度重视,相
佼佼者.关于有机硅乳液的研究,1959年,美国道康宁继开发出系列的有机硅微乳液产品,心泛应用于织物
公同的Hyde等首先申请了制备有机硅乳液的专利,整理、医药、化妆品等领域.
我国也于1975年开始了有机硅乳液的研究.普通的有
机硅乳液粒径较大(1~3μm,颗粒表面的双电层较弱
有机硅微乳液的形成原理
颗粒之间相互作用易导致水相和油相分离,稳定性较
微乳液的形成理论主要有两类(1)从物理化学
差.近年来,为了克服这一问题,国内外相继研究开发的角度来讨论表面活性剂的作用机理,研究表面活性
了有机硅乳液的新品种一一有机硅徽乳液由于微乳剂对骰乳液形成的影响,主要有增溶理论、界面张力
液粒径比可见光的波长小(粒径大约在10~100mm2所理论、界面弯曲理论、界面膜理论等;(2)从微观的角度
收稿日期:2007-06-06
作者简介:李小东(1981-),男,内蒙古赤峰人,在读硕土研究生,主要研究方向为纺织助剂的开发与应用
印染助剂
25卷
来设计表面活性剂混合膜的结构,研究表面活性剂混
转相乳化法是指先将乳化剂溶于硅油中,然后边
合膜对不同结构类型微乳液形成的影啊,主要有双重揽拌边慢慢加水.加入的水开始以细小的粒子分散于
膜理论、几何排列理论、R比理论等.
油中,呈W/O型,继续加水,乳液变稀,最后粘度急剧下
1.]增溶理论
降,转相成为OW型乳液一一逆相乳化法:将乳化剂
表面活性剂能使难溶于水的有机化合物在水中直接溶于水,然后边搅拌边加硅油制成O/W型乳液
的表观溶解度明显提高,这种现象就称为增溶.增溶一正相乳化法. lames i. Merrifield等人利用逆相乳
理论认为,有机硅微乳液的形成,实质上是在一定条化的方法制备了氨基硅油微乳液:将200g氨基硅油
件下表面活性剂胶朿溶液对油或水增溶形成增溶的和15g乳化剂、助乳化剂形成混合物搅拌滴加3.4g
胶朿渀液,很显然,增溶理论硏究的重点是表面活性水,大约15min转相,再加一郭分水滴加醋酸(约为微
剂对有机硅微乳液形成过程的影响在研究有机硅微乳液质量的0.2%),调节pH值4-7,再向乳液中滴加
乳液的形成时,众多学者都集中研究了有机硅微乳体水,最终形成25mm的微乳液.州
系的相行为,因为相平衡理论可以给予增溶理论2.2相转变温度(PI乳化法
合理的解释:在有机硅微乳体系中,有机硅、水、表面
相转变温度是指在一特定体系中,该表面活性剂
活性剂、助表而活性剂等相间存在着相平衡,当体系的亲水亲油性质达到适当平衡的温度.在使用PIT方
中水层增溶油的能力大于油层増溶水的能力时,就形法配制O/W型微乳液时,首先选择的乳化剂使其形成
成OWV型微乳液,反之,则形成W/O型微乳液;若油层的PT应有较高值,要高于使用温度.由于在PT时乳
和水层的增溶能力相当,则形成层状液晶结构;若部化剂的亲水亲油恰好达到平衡,此时的油水界面张力
分油层的增溶能力大于水层,同时有部分水层的增溶达极小值.因此,在PT附近制备的乳状液液珠是极其
能力大于油层,则有可能形成双连续相结构的微乳液;细小的,此时的油-水体系具有很大的相界面,体系的
若表面活性剂的亲水性较强,在富水区,有利于形成能量提高,很容易使液珠出现凝结现象,所以在PT配
0/W微乳液,在富油区,可达到O/W微乳液和过量油制的微乳液不稳定,易发生变型.对于O/W型微乳液
的平衡,若亲油性较强,在富油区,有利丁形成W/O微须在低于PT2~4℃的温度下配制,再冷却至贮存温度,
乳液,在富水区,可达到W/O微乳液和过量水的平衡.就可以得到分散度高而且稳定性好的微乳液;对于W(O
1.2界面张力理论
乳状液,制备温度应高于PT2-4℃,再升温至贮存温
界面张力理论主要考虑表面活性剂、水、油体系度,即得分散度高而且稳定性好的微乳液. Olmaniann
的界面张力与形成稳定微乳液的关系.实验研究表明,D. Berthiaume等采用相转变温度的方法制备了高粘
当油水界面张力低于10N/m时,就可以获得稳定的度(10万~200万mPas,25℃)的氨基硅油微乳液:升温
微乳液.瞬