纳米SiO2/OTAC协同稳定Pickering乳液聚合制备水基硅橡胶

以十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)协同纳米SiO₂制备Pickering乳液,碱性条件下引发D₄开环聚合制备线性聚硅氧烷(PDMS),然后加入交联剂KH560制备阳离子型水基硅橡胶乳液。考察了纳米SiO₂与OTAC用量对Pickering乳液性能的影响,通过zeta电位、TEM及SEM研究了OTAC在SiO₂表面的吸附状态,用FT-IR、²⁹Si NMR对水基硅橡胶的结构进行了表征,研究了KH560用量对橡胶膜对水接触角和邵氏硬度的影响。结果表明: w(SiO₂)=2.0%时,乳液流动性和稳定性最优;w(OTAC) = 1.75%时,OTAC在纳米SiO₂表面的单层吸附达到饱和,单体转化率为89%,粒径为617 nm,zeta电位接近零点,PDMS的数均分子量为16036,PDI为1.485;w(KH560)=5.0%时,KH560与PDMS充分水解缩合,硅橡胶膜憎水性和硬度显著提高。     

阳离子硅橡胶乳液的制备和表征

以十八烷基三甲基氯化铵和异构十三醇聚氧乙烯醚为复合乳化剂,KOH为催化剂,八甲基环四硅氧烷(D4)为单体,四乙氧基硅烷(TEOS)为交联剂,采用乳液开环聚合法制备了阳离子硅橡胶乳液。通过红外光谱表征了硅橡胶的结构,考察了复合乳化剂用量、催化剂用量和交联剂用量对乳液粒径影响,并以热重分析测试了硅橡胶的热稳定性能。结果表明,随着复合乳化剂用量的增加,乳液的粒径变小,粒径分布变窄。KOH的用量在不同范围内对乳液粒径及其分布的影响不同,当w(KOH)<0.24%时,随w(KOH)增大,乳液粒径变小,粒径分布变窄;当w(KOH)>0.24%时,乳液粒径反而变大。随着TEOS的用量增加,乳胶粒的粒径增大,D4的转化率增大,硅橡胶的热稳定性能提高。     

复合乳化剂对八甲基环四硅氧烷微乳液聚合的影响

以八甲基环四硅氧烷为单体,十八烷基三甲基氯化铵与异构十三醇聚氧乙烯醚为复合乳化剂,于80℃开环聚合制备有机硅氧烷微乳液。考察了非离子乳化剂、阳离子乳化剂、乳化剂配比和乳化剂用量对微乳液的粒径、粒径多分散指数(PDI)、透光率以及微乳液稳定性的影响。实验结果表明,非离子乳化剂有利于提高微乳液的相对稳定性并且使粒径分布更窄;阳离子乳化剂能够使乳液的粒径变小;随着阳离子乳化剂与非离子乳化剂的质量比增加,乳液粒径先减小后稳定;随着复合乳化剂用量的增加,乳液粒径变小,透光率增加,电解质相对稳定性上升而碱的相对稳定性却随之下降。