DE60116798T2

DE60116798T2 - Verfahren zur herstellung von silikonemulsionen

Info

Publication number: DE60116798T2
Application number: DE60116798T
Authority: DE
Inventors: Henri Schirosi; Dimitri Latour; Didier Vanderveken; Serge Creutz; Karin Dubois
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2021-11-17
Also published as: DE60118805T3; TWI240729B; KR100809861B1; EP1352011A2; ATE323122T1; KR100750529B1; DE60118805D1; US20100204398A1; US8211973B2; US7109268B2; EP1447423B2; US20050038179A1; JP2004514755A; US7683119B2; EP1447423A1; DE60118805T2; EP1352011B1; US20070043123A1; WO2002042360A3; WO2002042360A2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Silicon-in-Wasser-Emulsionen, die zum Beispiel in Toilettenartikeln und Kosmetikprodukten, wie etwa Shampoos und Hautcremes, Haushaltsreinigungsmitteln, wie etwa flüssigen Waschmitteln, Textilverarbeitungszusätzen, wie etwa Hydrophil/Hydrophob-Modifikationsmittel und Weichmachern, und Trennmitteln, wie etwa Formtrennmitteln und Trennbeschichtungen, die zum Beispiel auf Trägerschichten für Klebstoffprodukte verwendet werden, nützlich sind.
Silicon-in-Wasser-Emulsionen können durch Emulsionspolymerisation oder durch mechanische Emulgierung eines Siliconpolymers mit einem oder mehreren oberflächenaktiven Mitteln und Wasser hergestellt werden. Da Silicone stark hydrophob sind, sind stabile Emulsionen schwierig mechanisch zu erzeugen und es ist im Allgemeinen notwendig, das Silicon mit einer oberflächenaktiven Substanz und einer kleinen Menge von Wasser unter hoher mechanischer Scherung zu vermischen, um eine nichtnewtonsche "dicke Phase" zu bilden, die eine sehr hohe Viskosität bei niedrigen Schergeschwindigkeiten hat (viel viskoser bei niedriger Schergeschwindigkeit als das Siliconpolymer allein) und oft eine Fließspannung zeigt (viskoplastisches Verhalten). Die resultierende Emulsion kann mit weiterem Wasser und weiterer oberflächenaktiver Substanz verdünnt werden. Die sehr viskose Natur dieser "dickphasigen" Emulsion führt zu einem Risiko der ungleichmäßigen Vermischung oder lokalen Überhitzung, wenn das Verfahren absatzweise im industriellen Maßstab durchgeführt wird.
US-A-5,504,105 beschreibt Herstellen von Emulsionen durch Mischen von Organosiliciumverbindungen mit einem Kondensationskatalysator und mit einem unter Druck stehenden Gas, um Schäumen zu bewirken, Führen der schäumenden Mischung hinunter in eine Reaktorkammer, Bilden von flüssigen Polymeren in der Kammer, indem man die Verbindungen in der Kammer polymerisieren lässt. Nach Polymerisieren der Verbindungen, werden Wasser und eine oberflächenaktive Substanz in die Kammer eingeführt und mit dem Schaum in der Kammer ge mischt, um eine Wasser-in-Öl-Emulsion, die die Polymere enthält, zu bilden. Die Emulsion wird am Auslass des Reaktors gesammelt und durch Scheren zu einer Öl-in-Wasser-Emulsion invertiert.
US-A-5,806,975 beschreibt ein Verfahren zur kontinuierlichen Emulgierung von hochviskosen Organopolysiloxangums in einem Mischextruder. US-A-5,663,189 und US-A-5,741,850 beschreiben kontinuierliche Herstellung von Organopolysiloxanemulsionen durch kontinuierliches Zuführen eines Organopolysiloxans, von Wasser und eines Emulgiermittels zu einem zweistufigen Scher- und Rührmechanismus, in welchem jede Stufe einen Stator und einen Rotor des Turbinentyps aufweist. JP-A-12-449 beschreibt die kontinuierliche Herstellung einer Organopolysiloxanschmiere, indem ein Organopolysiloxan mit 0,1 bis 100% Emulgator und 0,5 bis 20% Wasser einem Drehscheibenmischer zugeführt wird.
EP-A-874 017 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Silicon-in-Wasser-Emulsion, das Mischen von Stoffen, die (I) eine Zusammensetzung, die mindestens ein Polysiloxan, mindestens ein Organosiliciummaterial, das mit diesem Polysiloxan durch Kettenverlängerungsreaktion reagiert, und einen metallhaltigen Katalysator für diese Kettenverlängerungsreaktion enthält, (II) mindestens eine oberflächenaktive Substanz und (III) Wasser, um eine Mischung zu bilden, enthalten, und Emulgieren der Mischung umfasst.
EP-A-915 122 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Siliconlatex. Das Verfahren umfasst Ausbilden einer Vormischung aus Polydiorganosiloxan und Vernetzungsmittel und dann Bilden des Siliconlatex durch Mischen von oberflächenaktiver Substanz und Wasser mit der Vormischung. Ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung des Siliconlatex unter Verwendung von dynamischen In-Line-Mischern ist auch beschrieben.
JP-A-7-173294 beschreibt die Herstellung einer Öl-in-Wasser-Organopolysiloxanemulsion durch Hinzufügen von flüssigem Organopolysiloxan in eine wässrige Lösung von ionischem Emulgiermittel und Dispergieren desselben durch Rühren, Hinzufügen eines nichtionischen Emulgiermittels und Rühren mit hoher Scherung, um die Teilchengröße zu reduzieren, und Verdünnen mit Wasser.
In einem Verfahren gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Herstellung einer Silicon-in-Wasser-Emulsion, bei welchem eine Polysiloxanflüssigkeit, mindestens eine oberflächenaktive Substanz und Wasser kontinuierlich einem Mischer mit hoher Scherung in solchen Anteilen zugeführt werden, dass eine viskose Öl-in-Wasser-Emulsion gebildet wird, die kontinuierlich aus dem Mischer entnommen wird, wobei das Polysiloxan, die oberflächenaktive Substanz und das Wasser in den Mischer mit hoher Scherung durch eine einzige Zufuhrleitung eingeführt werden und der Druck in der Zufuhrleitung an der Einlassstelle in den Mischer mit hoher Scherung überwacht wird, so dass er innerhalb von 20% eines Zieldrucks liegt, der vorbestimmt ist, um eine gewünschte Emulsionsteilchengröße zu ergeben.
Wir glauben, dass in dem Mischer mit hoher Scherung zu Beginn eine Roh-Wasser-in-Öl-Vormischung gebildet wird, die durch die Bedingungen hoher Scherung, die in dem Mischer angewandt werden, kontinuierlich in die "dickphasige" Öl-in-Wasser-Emulsion überführt wird.
Wir haben festgestellt, dass in solch einem kontinuierlichen Verfahren der Druck an der Einlassstelle in den Mischer mit der Teilchengröße der Emulsion, die schließlich gebildet wird, korreliert. Der Zieldruck, der einer gewünschten Emulsionsteilchengröße entspricht, ist für jeden Prozess/jede Apparatur und Zusammensetzung spezifisch, kann aber ohne weiteres durch Experimente bestimmt werden. Wenn das Verfahren kontinuierlich durchgeführt wird und die Polysiloxanflüssigkeit, die oberflächenaktive Substanz und Wasser mit einer konstanten Geschwindigkeit zugeführt werden, ist der Einlassdruck ein Maß für den Fließwiderstand im Mischer. Wir haben festgestellt, dass eine Schwankung dieses Einlassdrucks um mehr als 20% (in vielen Fällen eine Schwankung von mehr als 10%) einer Schwankung in der Teilchengröße des Emulsionsprodukts entspricht, die im Allgemeinen viel größer als 20% ist und sogar anzeigen könnte, dass Überführung in eine Öl-in-Wasser-Emulsion nicht stattfindet. Der Druck in der Zufuhrleitung wird vorzugsweise kontinuierlich überwacht. Wenn solch eine Schwankung, vorzugsweise ein Druckabfall, beobachtet oder aufgezeichnet wird, kann das Verfahren eingestellt werden, um das Druckniveau wieder herzustellen, zum Beispiel durch eine leichte Zunahme in dem Anteil der oberflächenaktiven Substanz, die dem Mischer zugeführt wird, oder durch Umleitung des Mischeraustrags als Ausschuss und Stoppen des kontinuierlichen Verfahrens. Automatische Steuerungen können eingerichtet werden, um solch einen Schritt durchzuführen, wenn eine wesentliche Druckschwankung auftritt, oder eine Bedienungsperson kann agieren, wenn die Druckschwankung bemerkt wird.
Die Polysiloxanflüssigkeit kann zum Beispiel eine Viskosität von mindestens 0,001, vorzugsweise mindestens 0,02 Pa·s bis zu 1.000 Pa·s (1 oder 20 bis zu 1.000.000 cP) oder sogar bis zu 20.000 Pa·s aufweisen. Das Verfahren der Erfindung ist besonders geeignet zur kontinuierlichen Emulgierung von im Wesentlichen linearen Polydiorganosiloxanen, wie etwa Polydimethylsiloxan, obwohl verzweigte und/oder cyclische Polysiloxane auch emulgiert werden können. Die Polysiloxanflüssigkeit kann eine nichtreaktive Flüssigkeit, zum Beispiel ein lineares Polysiloxan, das am Ende Trimethylsiloxyeinheiten trägt, sein oder kann eine reaktive Flüssigkeit mit reaktiven Gruppen, wie etwa Hydroxyl (entweder Si-OH- oder Alkoholgruppen), Amino-, Vinyl- oder Si-H-Gruppen, sein. Eine reaktive Flüssigkeit kann während oder nach dem Emulgierprozess wie unten detaillierter beschrieben zur Reaktion gebracht werden.
Die oberflächenaktive Substanz kann im Allgemeinen jede oberflächenaktive Substanz sein, die zur Emulgierung von Siliconen bekannt ist, und kann eine kationische, anionische, nichtionische oder amphotere oberflächenaktive Substanz sein. Mischungen von oberflächenaktiven Substanzen unterschiedlicher Art und/oder unterschiedliche oberflächenaktive Substanzen der gleichen Art können verwendet werden. Kombinationen von ionischen oberflächenaktiven Substanzen und nichtionischen oberflächenaktiven Substanzen können besonders bevorzugt sein. Für viele Verwendungen sollte die oberflächenaktive Substanz ausgewählt werden, um eine optimale Kompatibilität mit dem Produkt, in welches die Siliconemulsion eingebracht wird, zu ergeben.
Beispiele für nichtionische oberflächenaktive Substanzen umfassen Polyoxyalkylenalkylether, wie etwa langkettige Polyethylenglykol(C₉-C₂₂-, insbesondere C₁₂-C₁₄-)alkylether, Polyoxyalkylensorbitanether, Polyoxyalkylenalkoxylatester, Poly oxyalkylenalkylphenolether, Ethylenoxid,-Propylenoxid-Copolymere, Polyvinylalkohol, Glyceridester und Alkylpolysaccharide.
Beispiele für kationische oberflächenaktive Substanzen umfassen quartäre Ammoniumsalze, wie etwa C₈-C₂₂-Alkyltrimethylammonium-halogenide, insbesondere -chloride, C₈-C₂₂-Alkyldimethylbenzylammonium-halogenide oder Di(C₈-C₂₂-alkyl)dimethylammonium-halogenide, worin die C₈-C₂₂-Alkylgruppe zum Beispiel Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Hexadecyl-, Oleyl- oder Octadecyl- oder Talg- oder Cocosalkylgruppen sind, ebenso wie entsprechende Salze dieser Stoffe, Fettamine und Fettsäureamide und ihre Derivate, basische Pyridiniumverbindungen, quartäre Ammoniumbasen von Benzimidazolinen und poly(ethoxylierte/propoxylierte) Amine. Methosulfate, Phosphate und Acetate können als Alternative zu Halogeniden verwendet werden.
Beispiele für geeignete anionische oberflächenaktive Substanzen umfassen Alkylsulfate, wie etwa Laurylsulfat, Polymere, wie etwa Acrylat/C₁₀-C₃₀-Alkylacrylat-Crosspolymer, (C₆-C₂₀-Alkyl)benzolsulfonsäuren und -salze, die Sulfatester von Monoalkylpolyoxyethylenethern, sulfonierte Glycerylester von Fettsäuren, Salze von sulfonierten monovalenten Alkoholestern, Amide von Aminosulfonsäuren, sulfonierte Produkte von Fettsäurenitrilen, Kondensationsprodukte von Naphthalinsulfonsäuren mit Formaldehyd, Alkalimetallalkylsulfate und Estersulfate, Alkylphosphate, Sarcosinate und sulfonierte Olefine.
Beispiele für geeignete amphotere oberflächenaktive Substanzen umfassen Cocamidopropylbetain, Cocamidopropylhydroxysulfat, Cocobetain, Natriumcocoamidoacetat, Cocodimethylbetain, N-Coco-3-aminobuttersäure und Imidazoliniumcarboxylverbindungen.
Einige anionische oberflächenaktive Substanzen, wie etwa Sulfonate und Sulfate, zum Beispiel Alkylbenzolsulfonsäuren, haben eine gewisse katalytische Aktivität für die Kondensationspolymerisation von Polysiloxanen, insbesondere silanolfunktionellen Polydiorganosiloxanen, wie etwa hydroxylterminierten Polydimethylsiloxanen, mit sich selbst oder in Copolymerisation mit organischen oder Silanmonomeren und/oder Polymeren mit kondensierbarer Funktionalität, wie etwa Hydro xylgruppen. Die katalytische Aktivität kann durch ein Neutralisationsmittel, wie etwa ein organisches Amin, zum Beispiel Triethanolamin, oder eine anorganische Base, wie etwa Natriumhydroxid, unterdrückt werden. Es ist üblicherweise bevorzugt, Polymerisation vor Bildung der Emulsion in dem Mischer mit hoher Scherung zu vermeiden, da unkontrollierte Polymerisation die Viskosität des Polysiloxans so erhöhen kann, dass sie zu hoch wird, um gründlich emulgiert zu werden, wenn es durch den Mischer geführt wird. Außerdem vermeidet die Neutralisation Korrosion und/oder minimiert die Notwendigkeit für spezielle säurebeständige Materialien zur Konstruktion der Prozessapparatur. Nachfolgende Ansäuerung durch Zugabe einer Säure oder durch Ionenaustausch, zum Beispiel Behandlung mit einem sauren Ionenaustauschharz, wird die katalytischen Eigenschaften des oberflächenaktiven Sulfonats oder Sulfats reaktivieren, falls erforderlich.
Einige kationische oberflächenaktive Substanzen, wie etwa quartäre Ammoniumsalze, können auch katalytische Aktivität für die Kondensationspolymerisation von Polysiloxanen, insbesondere silanolfunktionellen Polydiorganosiloxanen, wie etwa hydroxylterminierten Polydimethylsiloxanen, mit sich selbst oder in Copolymerisation mit organischen oder Silanmonomeren und/oder Polymeren mit kondensierbarer Funktionalität, wie etwa Hydroxylgruppen, haben. Die katalytische Aktivität kann durch Zugabe einer Säure oder Base aktiviert werden.
Die oberflächenaktive Substanz kann unverdünnt zu der Polysiloxanflüssigkeit gegeben werden oder eine oder mehrere oberflächenaktive Substanzen können mit Wasser vorvermischt werden. Einige oberflächenaktive Substanzen werden in wässriger Form verkauft. Die Menge an oberflächenaktiver Substanz, die in die Zufuhrleitung zu dem Mischer mit hoher Scherung gegeben wird, beträgt im Allgemeinen mindestens 0,2 Gew.-%, bezogen auf die Polysiloxanflüssigkeit, vorzugsweise mindestens 0,5%, zum Beispiel 2% bis zu 10 oder 20%. Die Menge an vorhandenem Wasser, einschließlich irgendwelchem Wasser, das in der oberflächenaktiven Zusammensetzung vorhanden ist, beträgt im Allgemeinen mindestens 0,5%, bezogen auf die Polysiloxanflüssigkeit, vorzugsweise mindestens 1 bis zu 10 oder 20% oder sogar 30%. Der Polysiloxangehalt der Mischung, die dem Mischer mit hoher Scherung zugeführt wird, beträgt vorzugsweise 70 bis 99 Gew.-%, am meisten bevorzugt, 80 bis 98%.
Wenn mehr als eine oberflächenaktive Substanz verwendet wird, können die oberflächenaktiven Substanzen im Allgemeinen vorvermischt werden oder können nacheinander der Polysiloxanflüssigkeit zugegeben werden. Wir haben festgestellt, dass, wenn eine ionische (anionische oder kationische) und eine nichtionische oberflächenaktive Substanz verwendet werden, eine Emulsion mit niedrigerer und weniger variabler Teilchengröße erzeugt werden kann, wenn die ionische oberflächenaktive Substanz mit der Polysiloxanflüssigkeit in Berührung gebracht wird, bevor sie die nichtionische oberflächenaktive Substanz berührt.
Somit ist gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Silicon-in-Wasser-Emulsion, in welchem eine Polysiloxanflüssigkeit, mindestens eine oberflächenaktive Substanz und Wasser kontinuierlich einem Mischer mit hoher Scherung in solchen Anteilen zugeführt werden, dass eine viskose Öl-in-Wasser-Emulsion entsteht, die kontinuierlich aus dem Mischer entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Polysiloxanflüssigkeit nacheinander mit einer ionischen oberflächenaktiven Substanz und dann mit einer nichtionischen oberflächenaktiven Substanz in Berührung gebracht wird, bevor sie dem Mischer mit hoher Scherung zugeführt wird.
Die Polysiloxanflüssigkeit und die ionische oberflächenaktive Substanz werden vorzugsweise vermischt, bevor sie die nichtionische oberflächenaktive Substanz berühren, zum Beispiel können sie durch einen statischen Mischer geführt werden, um Verteilung der ionischen oberflächenaktiven Substanz überall in dem Polysiloxan zu erreichen, bevor die nichtionische oberflächenaktive Substanz zugegeben wird.
Die "dickphasige" Öl-in-Wasser-Emulsion, die kontinuierlich aus dem Mischer mit hoher Scherung entnommen wird, muss üblicherweise verdünnt werden, um ihre Viskosität vor Verwendung zu verringern. Die "dicke Phase" kann entweder kontinuierlich oder chargenweise verdünnt werden. Die Menge an zugegebenem Wasser beträgt in dieser Stufe im Allgemeinen mindestens 10% und vorzugsweise mindestens 20%, bezogen auf die Polysiloxanflüssigkeit, zum Beispiel 30 bis 150%. Weitere oberflächenaktive Substanz kann in der Verdünnungsstufe zugegeben werden, falls gewünscht, zum Beispiel bis zu 10 Gew.-% oberflächenaktive Substanz, bezogen auf die Polysiloxanflüssigkeit. Die oberflächenaktive Substanz kann mit dem Wasser, das zur Verdünnung verwendet wird, vorvermischt werden oder kann einzeln zugegeben werden. Nach Zugabe des Wassers und optional der oberflächenaktiven Substanz, wird die Emulsion gründlich vermischt, vorzugsweise in einem Mischer mit hoher Scherung, um sicherzustellen, dass sie vollständig homogenisiert ist. Wenn eine verdünntere Emulsion als etwa 40% Silicon benötigt wird, wird weiteres Wasser vorzugsweise in einem nachfolgenden Verdünnungsschritt zugegeben, der weniger heftige Mischbedingungen erfordert.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die einzige Figur in den beigefügten Zeichnungen, die ein Fließschema des Verfahrens der Erfindung als Diagramm ist, beschrieben.
Polysiloxanflüssigkeit wird durch die Hauptzufuhrleitung (1) zugeführt. Eine zweite Zufuhrleitung (2) kann zum Zuführen eines zweiten Polysiloxans, zum Beispiel eines Polysiloxans, das mit der Hauptpolysiloxanflüssigkeit reaktiv ist oder eine Mischung damit bildet, verwendet werden. Eine dritte Zufuhrleitung (3) kann für irgendeinen anderen Stoff, der mit dem Polysiloxan zu vermischen ist, zum Beispiel einen Katalysator für ein reaktives System, verwendet werden. Das Polysiloxan und irgendwelche Stoffe, die durch Leitungen (2) und (3) zugeführt werden, werden in dem Vormischer (4) vermischt, welcher vorzugsweise ein dynamischer Mischer ist, aber zum Zwecke der Vermischung ist und kein spezielles Schererfordernis erfüllt. Die Nebenzufuhrleitung (2, 3) und der Mischer (4) können weggelassen werden, wenn Emulsionen aus einer einzigen Polysiloxanflüssigkeit gebildet werden.
Die Leitung (5) für die Polysiloxanflüssigkeit, die den Mischer (4) verlässt, bildet eine Zufuhrleitung, die in Richtung des dynamischen Mischers (9) mit hoher Scherung führt. Die Zufuhrleitung (5) wird durch eine erste Zufuhrleitung (6) für die erste oberflächenaktive Substanz, eine zweite Zufuhrleitung (7) für die oberflächenaktive Substanz und eine Zufuhrleitung (8) für Wasser gespeist. Die Reihenfolge des Einbringens von oberflächenaktiven Substanzen und Wasser zwischen Leitungen (6, 7 und 8) kann in Abhängigkeit von der Formulierung verändert werden. Es mag nur eine oberflächenaktive Substanz verwendet werden, in welchem Falle eine Zufuhrleitung (7) nicht erforderlich ist. Eine der oberflächenaktiven Substanzen mag auch bereits in Wasser verdünnt sein, in welchem Falle es möglich ist, dass Leitung (8) nicht verwendet wird. Hauptzufuhrleitung (5) und diese Zufuhrleitungen (6, 7 und/oder 8), die sich in Verwendung befinden, sind alle angeordnet, um eine kontinuierliche stabile Dosierung des zugespeisten Stoffs zu ergeben, zum Beispiel sind vorzugsweise Pumpen für konstante Zufuhr eingearbeitet und es können Rückschlagventile zwischen jeder Pumpe und der Hauptzufuhrleitung (5) vorhanden sein. Ein Mischer, zum Beispiel ein statischer Mischer, kann in der Zufuhrleitung (5) zwischen Zufuhren (6 und 7) oder zwischen Zufuhren (7 und 8) eingefügt sein. Wenn ein Neutralisationsmittel, wie etwa ein Amin, zugegeben wird, um die katalytische Aktivität einer anionischen oberflächenaktiven Substanz zu unterdrücken, kann es zum Beispiel mit der oberflächenaktiven Substanz zugegeben werden oder zu der Siloxanflüssigkeit, zum Beispiel in Zufuhrleitung (2 oder 3), gegeben werden, bevor es die oberflächenaktive Substanz berührt.
Der dynamische Mischer (9) mit hoher Scherung, der verwendet wird, um die Polysiloxanflüssigkeit, die oberflächenaktive Substanz und Wasser zu einer viskosen Öl-in-Wasser-Emulsion zu emulgieren, kann zum Beispiel eine dynamische In-Line-Rotor/Stator-Vorrichtung sein, wie etwa solche, die unter den Marken "TK Products Homomic Line Mill" oder "Bematek" oder "Greerco" oder "Ross" vertrieben werden, oft als Kolloidmühle bezeichnet, oder ein Drehscheibenmischer der Art, die in JP-A-2000-449 beschrieben ist, oder ein Doppelschnecken-Compounder, der Art, die zur Extrusion von Kunststoffen verwendet wird, sein. Die mittlere Verweilzeit der Polysiloxanflüssigkeitsmischung in dem Mischer (9), bezogen auf das gesamte freie Volumen im Gehäuse der Mischvorrichtung, beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 und 600 s, insbesondere 1 bis 60 s, und der Schergrad, der durch den Mischer (9) ausgeübt wird, sollte ausreichend sein, um das Polysiloxan innerhalb dieses Zeitraums zu emulgieren. Die Verweilzeit in dem Scherspalt eines In-Line-Rotor/Stator-Mischers beträgt vorzugsweise zwischen 0,001 und 1 s, insbesondere 0,005 bis 0,05 s. Die Umfangsgeschwindigkeit des Mischers beträgt vorzugsweise zwischen 0,6 und 60 m/s, insbesondere 2 bis 20 m/s. Die Emulsion, die in Mischer (9) hergestellt wird, zeigt im Allgemeinen ein nichtnewtonsches Fließverhalten und hat eine wesentlich höhere Viskosität bei niedriger Scherung als die Polysiloxanflüssigkeit, die sie enthält. Die viskose Emulsion wird aus Mischer (9) durch Übertragungsleitung (10) für die dicke Phase entnommen.
Ein Druckmessfühler (P) ist in der Zufuhrleitung (5) am Einlass in Mischer (9) angeordnet. Der Druckmessfühler (P) kann eine Druckmesseinrichtung jeder Art, die in der chemischen Industrie zur Druckmessung in kontinuierlich fließenden Flüssigkeiten bekannt ist, sein. Für ein gegebenes Prozesssystem, eine gegebene Emulsionszusammensetzung und eine gegebene Prozessgesamtfließgeschwindigkeit kann der Druck, der mit (P) gemessen wird, mit der Teilchengröße der erzeugten Emulsion korreliert werden und ein Zieldruck kann bestimmt werden. Der Druck bei (P) wird vorzugsweise kontinuierlich überwacht, um zu überprüfen, dass er innerhalb von 20%, vorzugsweise innerhalb von 10% des Zieldrucks liegt. Wir haben festgestellt, dass Aufrechterhaltung des Gegendrucks (P) innerhalb dieser Grenzen auf eine eine Emulsion mit relativ einheitlicher Teilchengröße schließen lässt, so dass 90% der Teilchen in dem Emulsionsprodukt eine Größe unterhalb von 3 M, üblicherweise unterhalb von 2 M aufweisen, wobei M der Größenmedian der Teilchen in der Emulsion auf Volumenbasis ist. Die Schwankung in der Teilchengröße ist viel geringer als die Schwankung, die zu finden ist, wenn direkte chargenweise Emulgierung, zum Beispiel mit einem Hochdruckhomogenisator, verwendet wird. Routineuntersuchung der Emulsionsteilchengröße kann reduziert werden, im Allgemeinen ist Untersuchung nur notwendig, wenn ein wesentlicher Abfall im Gegendruck (P) aufgetreten ist.
Der Zieldruck kann irgendein Druck von 0,05 bis zu 20 oder 40 bar oder sogar höher sein, wenn die mechanischen Druckbeschränkungen des Verfahrens dies erlauben. Zur Ausbildung einer Emulsion mit Teilchengrößen im Bereich von 0,03 oder 0,1 oder 0,15 μm bis zu 20 μm, insbesondere eine Emulsion mit Teilchen in Submikrongröße, aus einer nichtreaktiven linearen Polysiloxanflüssigkeit unter Verwendung der Vorrichtung, wie etwa der, die in 1 beschrieben ist, und der Bedingungen aus Beispiel 1 reicht der Zieldruck vorzugsweise von 2 bis 20 bar, am meisten bevorzugt von 4 bis 6 bar.
Ein modulares Ventil (11) ist in der Übertragungsleitung (10) für die dicke Phase angeordnet. Dieses Ventil (11) kann verwendet werden, um den Druck in Leitung (10) und durch Mischer (9) zu erhöhen. Es wird im Allgemeinen nicht unbedingt benötigt und ist üblicherweise offen, wenn der Prozess kontinuierlich in einem stationären Zustand betrieben wird, aber Ventil (11) ist teilweise geschlossen, um den Druck in Leitung (10) zu erhöhen und somit den Gegendruck (P) während der Anlaufphase zu steuern, wenn Emulsionen aus einem niederviskosen Polysiloxan, zum Beispiel einer Flüssigkeit mit einer Viskosität unterhalb von 2 Pa·s, hergestellt werden.
Eine Zufuhrleitung (12) für das Verdünnungswasser, eine optionale Zufuhrleitung (13) für die nachträgliche Zugabe von oberflächenaktiver Substanz und eine optionale Dosierleitung (14) für einen Pulverzusatz speisen alle in die Übertragungsleitung (10) für die dicke Phase. In vielen Fällen wird das Viskoseöl in der Wasseremulsion allein mit Wasser verdünnt oder die oberflächenaktiven Substanz wird in die Wasserzufuhrleitung (12) eingebracht, so dass Zufuhrleitungen (13) und (14) evtl. nicht verwendet werden. Oberflächenaktive Substanz, die in Verdünnung verwendet wird, kann von irgendeiner der Arten sein, die oben beschrieben sind. Die dicke Phase, Wasser und optionale Additive führen in einen dynamischen Mischer (15) mit hoher Scherung, in welchem die Emulsion verdünnt wird, zum Beispiel auf einen Silicongehalt von 60 Gew.-%, und zu einer Öl-in-Wasser-Emulsion invertiert wird. Der Mischer (15) kann von irgendeiner der Arten sein, die oben als für Mischer (9) geeignet beschrieben sind.
Wenn ein Amin vor Emulgierung zugegeben worden ist, um die katalytische Aktivität eines oberflächenaktiven Sulfonats oder Sulfats zu unterdrücken, kann dem Verdünnungswasser in Zufuhrleitung (12) eine Säure zugegeben werden, falls es gewünscht ist, die katalytischen Eigenschaften des oberflächenaktiven Sulfonats oder Sulfats zu reaktivieren. Alternativ kann nach Verdünnung in dem Mischer (15) eine Säure zugegeben werden oder die Emulsion kann mit einem sauren Ionenaustauschmaterial behandelt werden.
Die resultierende Öl-in-Wasser-Emulsion wird aus dem Mischer (15) durch Übertragungsleitung (16) entnommen. Wenn eine Emulsion mit hohem Silicongehalt, zum Beispiel eine Emulsion mit einem Silicongehalt von mindestens 40 oder 50 Gew.-%, benötigt wird, kann die Leitung (16) direkt den Behälter speisen, in welchem die Emulsion verkauft oder transportiert werden soll. Wenn eine verdünntere Emulsion benötigt wird, kann Wasser über Leitung (17) zur abschließenden Wasserzugabe zugegeben werden. Weitere Zufuhrleitungen (wie etwa 18, 19, 20) für Additive, wie etwa Verdickungsmittel, Konservierungsstoffe und/oder Antischaummittel können verwendet werden. Alternativ können weitere Zufuhrleitungen mit Übertragungsleitung (10) vor dem ersten Verdünnungsmischer (15) verbunden werden, wenn die benötigte Formulierung einen hohen Silicongehalt hat. Wenn Wasser oder Additive aus irgendeiner der Zufuhrleitungen (17 bis 20) zugegeben worden sind, wird die Emulsion durch einen dynamischen Mischer (21) geführt, um gleichmäßige Verdünnung sicherzustellen. Der Mischer (21) kann von einer Art sein, die oben beschrieben ist, oder kann von einer einfacheren Art sein, da Vermischung sein einziger Zweck ist und hohe Scherung nicht benötigt wird. Die Emulsion, die von dem Mischer (21) über Leitung (22) ausgegeben wird, die den Silicongehalt hat, der vom Verbraucher gefordert wird, wird in einen Behälter, wie etwa ein Fass, einen Lade- oder Straßentanker, geführt.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Verfahren in einem halbkontinuierlichen Modus durchgeführt werden. In dieser Ausführungsform können die Zufuhrleitungen (12 bis 14 und 17 bis 20) und Mischer (15, 21) weggelassen werden und die viskose Öl-in-Wasser-Emulsion in der Übertragungsleitung (10) für die dicke Phase auf der Ausgangsseite des Ventils (11) kann in einen gerührten Verdünnungsbehälter, der Verdünnungswasser und irgendwelche benötigten Zusätze enthält, eingefüllt werden. Es kann bei einigen Formulierungen möglich sein, die viskose Emulsion, die in Mischer (9) erzeugt wird, direkt in Behälter einzuführen, in welchen sie zur Verdünnung, zum Beispiel durch einen Kunden, dessen Produkte in wässriger Emulsionsform vorliegen, transportiert wird.
In einer anderen alternativen Ausführungsform können die Mischer (9 und 15) in einer einzigen Vorrichtung, wie etwa einem Zwei-Scheiben-Refiner ("double disk refiner"), der direkte Einspritzung von Wasser zwischen zwei Mischkammern erlaubt, kombiniert werden. Alternativ können die Mischer (9, 15 und optional 21) unterschiedliche Zylinder eines Doppelschnecken-Compounders sein, die die Zugabe von Wasser und anderen Stoffen zwischen den Zylindern erlaubt. Ein Doppelschnecken-Compounder kann der bevorzugte Mischer sein, wenn Polysiloxanflüssigkeiten mit sehr hoher Viskosität, zum Beispiel mindestens 1.000 Pa·s, gehandhabt werden, und ist auch zur Emulgierung von niederviskosen Flüssigkeiten geeignet.
Wenn die Polysiloxanflüssigkeit reaktive Gruppen enthält, kann sie während des Emulgier- und Verdünnungsprozesses eine Kettenverlängerungsreaktion erfahren. Die Stoffe, die zu emulgieren sind, können auch ein Organosiloxanmaterial enthalten, das mit dem Polysiloxan reagiert, vorzugsweise über eine Kettenverlängerungsreaktion. Solch ein Organosiloxanmaterial kann zum Beispiel durch Leitung (2) zugeführt werden.
Beispiele für Kettenverlängerungsreaktionen sind die Hydrosilylierungsreaktion, in welcher eine Si-H-Gruppe mit einer aliphatisch ungesättigten Gruppe in Gegenwart eines platin- oder rhodiumhaltigen Katalysators reagiert, oder die Reaktion einer Si-OH-Gruppe mit einer Alkoxygruppe, die in einem Alkoxysilan, Silicat oder Alkoxysiloxan vorhanden ist, oder einer CH₃COOSi-, R₂C=NOSi- oder SiH-Gruppe in Gegenwart eines metallhaltigen Katalysators oder die Reaktion einer Si-OH-Gruppe mit einer anderen Si-OH-Gruppe in Gegenwart eines sauren Katalysators, welcher eine anionische oberflächenaktive Substanz wie oben beschrieben sein kann. Das Polysiloxan, das in solchen Reaktionen verwendet wird, enthält vorzugsweise ein im Wesentlichen lineares Polymer, zum Beispiel ein Polydiorganosiloxan, in welchem im Durchschnitt zwischen ein oder zwei reaktiven Gruppen pro Polymer vorhanden sind, und eine Mehrzahl, bevorzugt über 90% und am meisten bevorzugt über 98%, der reaktiven Gruppen sind Endgruppen. Das Organosiloxanmaterial, das mit dem Polysiloxan über eine Kettenverlängerungsreaktion reagiert, kann entweder ein zweites Polysiloxan oder ein Material sein, das als ein Kettenverlängerungsmittel fungiert. Vorzugweise ist es ein lineares Polydiorganosiloxan, in welchem mindestens eine Mehrzahl seiner reaktiven Gruppen Endgruppen sind.
Der Katalysator in solch einem Verfahren kann durch Leitung (3) zugegeben werden und mit dem Polysiloxan in Mischer (4) vorvermischt werden, in welchem Fall eine Kettenverlängerungsreaktion in Zufuhrleitung (5) und Mischer (9) starten kann. Die Zufuhrleitung (5) kann gekühlt werden, zum Beispiel auf etwa 0°C, um solch eine Reaktion zu minimieren. Es mag bevorzugt sein, den Katalysator der Emulsion zuzugeben, nachdem die Emulsion in dem Mischer (9) mit hoher Scherung gebildet worden ist. Der Katalysator kann zum Beispiel in das Wasser oder die wässrige oberflächenaktive Substanz, die durch Leitung (12) zugegeben wird und die Emulsion verdünnt und invertiert, eingebracht werden oder mit oberflächenaktiver Substanz, die durch Leitung (13) zugegeben wird, oder kann separat der dicken Phase (10) durch eine Zufuhr wie etwa (14) zugegeben werden. Es wurde festgestellt, dass Zugabe über Leitung (13) als eine Mischung mit nichtionischer oberflächenaktiver Substanz eine besonders wirksame Art und Weise der Einbringung des Katalysators ist. Alternativ kann der Katalysator in die Zufuhr (6 oder 7) von oberflächenaktiver Substanz und/oder die Wasserzufuhr (8) eingebracht werden, die mit der Organopolysiloxanzufuhr (5) vor dem Mischer (9) mit hoher Scherung in Berührung kommt.
In einer weiteren Alternative, die möglich ist, wenn der Katalysator nicht die Selbstpolymerisation des Polysiloxans katalysiert, kann der Katalysator der Polysiloxanflüssigkeit über Zufuhr (3) zugegeben werden oder in Zufuhr (6, 7 oder 8) eingebracht werden, wobei das Organosiloxanmaterial (Kettenverlängerungsmittel) nach dem Mischer (9) zugegeben wird. Ein Beispiel für solch einen Katalysator ist ein metallhaltiger Katalysator, insbesondere ein platin- oder rhodiumhaltiger Katalysator, der mit einer vinylterminierten Polydiorganosiloxanflüssigkeit und einem Si-H-terminierten Polydiorganosiloxan als Organosiloxanmaterial-Coreaktant verwendet wird.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele, in welchen Teile und Prozentangaben auf Gewicht bezogen sind, veranschaulicht.
Beispiele 1 und 2
Diese Beispiele beschreiben die Herstellung einer Emulsion aus einer hydroxyterminierten Polydimethylsiloxanflüssigkeit mit einer Viskosität von 60 Pa·s. Beide Beispiele stellten kontinuierlich eine dicke Öl-in-Wasser-Emulsion in einem dynamischen Mischer (9) mit hoher Scherung her. In Beispiel 1 wurde die dicke Phase chargenweise in einem Verdünnungsbehälter verdünnt. In Beispiel 2 wurde die dicke Phase kontinuierlich verdünnt. Die Stoffmengen, die über unterschiedliche Leitungen zugegeben wurden, sind in Tabelle 1 unten gezeigt.
Tabelle 1
Der Vormischer (4) wurde nicht verwendet. Der dynamische Mischer (9) mit hoher Scherung war ein Homomic Line Mill, der bei 3.800 U/min und einer Umfangsgeschwindigkeit von 20 m/s mit einem Rotor/Stator mit einem Spalt von 0,5 mm betrieben wurde. Der Druck (P) am Einlass des dynamischen Mischers mit hoher Scherung wurde bei etwa (innerhalb von 10%) 5 bar gehalten. Während des Anfahrens wurde ein Überschuss der Zufuhr (7) von verdünnter oberflächenaktiver Substanz verwendet und der Gegendruck wurde wie nötig durch modulares Ventil (11) erhöht. Als die Zuführraten bei den oben gezeigten Raten lagen, konnte der erforderliche Druck mit geöffnetem Ventil (11) aufrecht erhalten werden. Die Verweilzeit des Polysiloxans in Mischer (9), bezogen auf Gesamtvolumen des Mischergehäuses, betrug etwa 8 s.
In Beispiel 1 wurde das Verfahren kontinuierlich lange genug durchgeführt, um ausreichend dicke Öl-in-Wasser-Emulsion für einen Ansatz herzustellen, dann wurde der kontinuierliche Teil des Verfahrens gestoppt. Der Verdünnungsbehälter wurde mit 50 U/min gerührt und die Verdünnung wurde 3 h fortgeführt.
In Beispiel 2 war der Verdünnungsmischer (15) mit hoher Scherung ein Homomic Line Mill, der bei etwa 3.500 U/min und einer Umfangsgeschwindigkeit von 18 m/s mit einem Spalt von 0,5 mm betrieben wurde. Der zweite Verdünnungsmischer (21) war ein dynamischer Standard-Inline-Mischer der Marke Delmotte, der bei etwa 1.500 U/min betrieben wurde.
Der Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen der erzeugten Emulsion betrug 65%. Der Teilchengrößenmedian D(v, 0,5) auf Volumenbasis betrug 0,38 μm in beiden Beispielen, wie mithilfe von Laserbeugung gemessen wurde. Die Teilchengröße der erzeugten Emulsion in Beispiel 1 wurde analysiert und D(v, 0,9) betrug 0,85 μm, d. h. 90% der Teilchen haben eine Teilchengröße unterhalb von 0,85 μm.
Beispiele 3 und 4
Emulsionen wurden nach dem Verfahren aus EP 874 017 hergestellt, in welchem eine Kettenverlängerungsreaktion während der Emulgierung durchgeführt wird. In beiden Beispielen enthielt die Polysiloxanflüssigkeit ein vinylterminiertes lineares Polysiloxan mit einer Viskosität von 10 Pa·s und ein Si-H-terminiertes kurzkettiges lineares Polysiloxan mit einer Viskosität von 10 mPa·s. Beide Beispiele erzeugten kontinuierlich eine dicke Öl-in-Wasser-Emulsion in einem dynamischen Mischer (9) mit hoher Scherung, obwohl diese Emulsion weniger viskos als die dicke Phase aus Beispiel 1 war. In Beispiel 3 wurde die dicke Phase chargenweise verdünnt. In Beispiel 4 wurde die dicke Phase kontinuierlich verdünnt. Die Stoffmengen, die durch unterschiedliche Leitungen zugegeben wurden, sind in Tabelle 2 unten gezeigt.
Tabelle 2
Der Vormischer (4) war ein Delmotte Mischer, der bei 1.500 U/min betrieben wurde. Der dynamische Mischer (9) mit hoher Scherung war ein Homomic Line Mill, der bei 3.000 U/min und einer Umfangsgeschwindigkeit von 16 m/s mit einer Rotor/Stator-Spalte von 0,5 mm betrieben wurde. Der Druck (P) am Einlass des dynamischen Mischers mit hoher Scherung betrug 0,2 bar.
In Beispiel 3 wurde das kontinuierliche Verfahren für eine Zeitdauer betrieben, um ausreichend dicke Phase für einen Ansatz herzustellen, dann wurde der kontinuierliche Teil des Verfahrens gestoppt. Der Verdünnungstank wurde mit 50 U/min gerührt und die Verdünnung wurde 1 h lang fortgeführt. Der Teilchengrößenmedian der erzeugten Öl-in-Wasser-Emulsion betrug 10 μm und D(v, 0,9) wurde als 20 μm gemessen.
In Beispiel 4 war der erste Verdünnungsmischer (15) mit hoher Scherung ein Homomic Line Mill, der bei etwa 2.000 U/min und einer Umfangsgeschwindigkeit von 11 m/s mit einem Rotor/Stator-Spalt von 0,5 mm betrieben wurde. Der zweite Verdünnungsmischer (21) wurde nicht verwendet.
Beispiele 5 und 6
Der allgemeinen Vorgehensweise aus Beispiel 1 folgend wurde eine dickphasige Siliconöl-in-Wasser-Emulsion aus einer trimethylsilylterminierten Polydimethylsiloxanflüssigkeit mit einer Viskosität von 1 Pa·s hergestellt, indem die Bestandteile, die in Tabelle 3 unten gezeigt sind, zugeführt wurden. Ein statischer Mischer wurde in Leitung (5) nach Zufuhr (6) der oberflächenaktiven Substanz und vor Zufuhr (7) der oberflächenaktiven Substanz eingefügt, so dass die oberflächenaktive Substanz, die bei (6) zugegeben wurde, in der Polysiloxanflüssigkeit vordispergiert wurde.
Tabelle 3
Die dicke Phase wurde in einem Verdünnungsbehälter wie in Beispiel 1 beschrieben verdünnt. Teilchengrößenanalyse der erzeugten Emulsionen ergab die folgenden Ergebnisse:
Beispiel 5 – Teilchengrößenmedian 212 nm, D(v0,9) 275 nm
Beispiel 6 – Teilchengrößenmedian 247 nm, D(v0,9) 400 nm
Wie aus den obigen Ergebnissen ersichtlich ist, wurden stabile Emulsionen sowohl in Beispiel 5 als auch 6 hergestellt, aber eine geringere und einheitlichere Teilchengröße wurde in Beispiel 5 erzeugt, wo das Polysiloxan mit der anionischen oberflächenaktiven Substanz vor Zugabe der nichtionischen oberflächenaktiven Substanz vorvermischt wurde.
Beispiele 7 bis 9
Siliconemulsionen wurden unter Verwendung der allgemeinen Vorgehensweise und der Bestandteile aus Beispiel 5 hergestellt, aber in den relativen Anteilen: 87,7% Polysiloxanflüssigkeit, 4,9% anionische oberflächenaktive Substanz und 7,4% wässrige nichtionische oberflächenaktive Substanz. In Beispiel 7 wurde kein Mischer zwischen den Zufuhren (6) und (7) der oberflächenaktiven Substanzen verwendet. In Beispiel 8 gab es mittlere Vermischung der anionischen oberflächenaktiven Substanz und der Polysiloxanflüssigkeit (einfacher statischer Mischer zwischen Zufuhren (6) und (7)). In Beispiel 9 gab es eine gründliche Vermischung der anionischen oberflächenaktiven Substanz und der Polysiloxanflüssigkeit (dynamischer Mischer zwischen Zufuhren (6) und (7)). Stabile Emulsionen wurden in allen Beispielen erzeugt. Die mittleren Teilchengrößen der Emulsionen waren:
Beispiel 7 – 254 nm
Beispiel 8 – 197 nm
Beispiel 9 – 188 nm
Beispiel 10
Eine Siliconemulsion wurde nach einem halbkontinuierlichen Verfahren der Art, die in Beispiel 1 beschrieben ist, aus den Stoffen, die in Tabelle 4 unten aufgeführt sind und an den gezeigten Punkten zugegeben wurden, hergestellt.
Tabelle 4
Teilchengrößenanalyse der erzeugten Emulsion zeigten einen Teilchengrößenmedian von 173 nm und D(v0,9) von 259 nm.
Beispiel 11
Dem Verfahren aus Beispiel 10 folgend wurde eine Siliconemulsion durch ein halbkontinuierliches Verfahren aus den Stoffen, die in Tabelle 5 unten aufgeführt sind und an den gezeigten Punkten zugegeben wurden, hergestellt.
Tabelle 5
Teilchengrößenanalyse der erzeugten Emulsion zeigte:
Beispiel 10 – D(v, 0,5) 173 nm und D(v, 0,9) 259 nm
Beispiel 11 – D(v, 0,5) 196 nm und D(v, 0,9) 272 nm
Beispiele 12 und 13
Eine Siliconemulsion wurde durch ein halbkontinuierliches Verfahren der Art, die in Beispiel 1 beschrieben ist, aus den Stoffen, die in Tabelle 5 unten aufgeführt und an den gezeigten Punkten zugegeben wurden, hergestellt. Der Homomic Line Mill wurde mit einem Rotor/Stator-Spalt von 0,35 mm bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 16 m/s betrieben.
Tabelle 6
Teilchengrößenanalyse der resultierenden Emulsionen durch dynamische Lichtstreuung zeigten die Teilchengröße:
Beispiel 12: D(v, 0,5) 120 nm und D(v, 0,9) 185 nm
Beispiel 13: D(v, 0,5) 144 nm und D(v, 0,9) 270 nm.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Silicon-in-Wasser-Emulsion, in der eine Polysiloxanflüssigkeit, wenigstens eine oberflächenaktive Substanz und Wasser kontinuierlich in einen Mischer mit hoher Scherung in solchen Anteilen zugeführt werden, dass eine viskose Öl-in-Wasser-Emulsion gebildet wird, die kontinuierlich aus dem Mischer entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Polysiloxan, die oberflächenaktive Substanz und das Wasser in den Mischer mit hoher Scherung durch eine einzelne Zuführleitung eingeführt werden und der Druck in der Zuführleitung an der Einlassstelle in den Mischer mit hoher Scherung kontinuierlich überwacht wird und, falls erforderlich, eingestellt wird, so dass er innerhalb von 20% eines Zieldrucks liegt, der in dem Bereich von 0,05 bis 40 bar ist und so vorbestimmt ist, um eine gewünschte Emulsionspartikelgröße zu ergeben.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zieldruck in dem Bereich von 2 bis 20 bar ist und die auf das Volumen bezogene mittlere Partikelgröße des Öl-in-Wasser-Emulsionsprodukts in dem Bereich von 0,03 bis 20 μm ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zieldruck in dem Bereich von 4 bis 6 bar ist und die mittlere Partikelgröße des Produktes in dem Bereich von 0,1 bis 1,0 μm ist.
Verfahren zur Herstellung einer Silicon-in-Wasser-Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polysiloxanflüssigkeit nacheinander mit einer ionischen oberflächenaktiven Substanz und dann mit einer nichtionischen oberflächenaktiven Substanz in Kontakt gebracht wird, bevor sie in den Mischer mit hoher Scherung eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Polysiloxanflüssigkeit und die ionische oberflächenaktive Substanz gemischt werden, bevor sie mit der nichtionischen oberflächenaktiven Substanz in Kontakt gebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Polysiloxangehalt der Mischung, die in den Mischer mit hoher Scherung eingeführt wird, von 70 bis 99 Gew.-% ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die oberflächenaktive Substanz und Wasser zu dem Silicon in der Zuführleitung getrennt voneinander zugeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Wassers in Form einer wässrigen Lösung der oberflächenaktiven Substanz zu dem Silicon in der Zuführleitung zugegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität der Polysiloxanflüssigkeit in dem Bereich von 0,001 bis 1000 Pa·s liegt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität der Polysiloxanflüssigkeit weniger als 2 Pa·s ist und der Druck in der Zuführleitung durch ein modulares Ventil erhöht wird, das auf der Austrittsseite des Mischers mit hoher Scherung angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass 90% der Partikel in dem Emulsionsprodukt eine Größe unterhalb von 3 M haben, wobei M die mittlere Größe der Partikel in der Emulsion ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Polysiloxanflüssigkeit reaktive Gruppen enthält.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Polysiloxanflüssigkeit ein silanolfunktionelles Polydiorganosiloxan ist und die oberflächenaktive Substanz eine anionische oberflächenaktive Substanz mit katalytischer Aktivität für die Polymerisation des silanolfunktionellen Polydiorganosiloxans ist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Amin als Neutralisationsmittel mit der Polysiloxanflüssigkeit und der anionischen oberflächenaktiven Substanz in Kontakt gebracht wird, um eine Polymerisation vor der Bildung der Emulsion in dem Mischer mit hoher Scherung zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Emulsion nach der Emulgierung angesäuert wird, um die katalytischen Eigenschaften der anionischen oberflächenaktiven Substanz zu reaktivieren.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Polysiloxanflüssigkeit auch ein Organosiloxanmaterial enthält, das mit dem Polysiloxan durch eine Kettenverlängerungsreaktion reagiert, und dadurch, dass ein Katalysator für die Kettenverlängerungsreaktion mit dem Polysiloxan entweder vor oder nach dem Mischer mit hoher Scherung in Kontakt gebracht wird.