陰離子表面活性劑組合物和其用途制造技術

本發明專利技術提供表面活性劑組合物，其在乳液聚合中適用作烷基酚乙氧基化物(APE)類表面活性劑的替代物。所述表面活性劑組合物包含：式(I)的烷基烷氧基化物硫酸酯：R1O-(CH2CH(R2)-O)x-(CH2CH2O)y-SO3M，其中R1、R2、x、y和M是如本文所定義。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】陰離子表面活性劑組合物和其用途
本專利技術涉及一種表面活性劑組合物，其適用作烷基酚乙氧基化物(APE)的替代物作為用于乳液聚合的乳化劑。表面活性劑組合物含有下文所述化學結構的烷基烷氧基化物硫酸酯。
技術介紹
表面活性劑廣泛地用作水性調配物中的潤濕劑。烷基酚乙氧基化物(APE)被廣泛公認為多種應用的良好表面活性劑。然而，APE表面活性劑有其環境相容性的公眾感知較差的問題。另外，其受制于旨在減少其在許多應用(包括乳液聚合(EP))中的消費的越來越嚴的環境規章。因此，APE類型表面活性劑的使用下降，并且供應商尋求提供替代其的其它表面活性劑。乳液聚合(EP)是一種借助于乳化劑將水溶性較差的單體乳化在水中并且接著用引發劑聚合的聚合方法。表面活性劑在乳液聚合中起到關鍵作用，并且具體來說，APE類表面活性劑通常被視為標準。然而，鑒于有如上文所論述的APE表面活性劑的問題，故需要一種展現適于乳液聚合的特性的新的非APE材料。所述特性可包括減少的發泡、乳液調配物穩定性和機械穩定性。由本專利技術解決的問題提供新的表面活性劑，其在乳液聚合中是APE材料的商業可行的替代物。
技術實現思路
我們現已發現如本文中所述的表面活性劑組合物展現許多與在APE表面活性劑下觀察到的特性相當且在一些情況下更好的適用特性。所述特性包括例如良好表面張力減小、低泡沫和快速泡沫塌陷、快速潤濕和調配物穩定性中的一或多者。因此，有利地，本專利技術的表面活性劑組合物是用于乳液聚合的APE表面活性劑的可行替代物。在一個方面中，提供一種表面活性劑組合物，其包含式I的烷基烷氧基化物硫酸酯：R1O-(CH2CH(R2)-O)x-(CH2CH2O)y-SO3M(I)其中R1是直鏈或支鏈C4-C10烷基；R2是CH3或CH3CH2；x是1到11的實數；y是1到20的實數；且M是堿金屬或NH4。在另一方面中，提供一種表面活性劑組合物，其包含如上文所述的式I的烷基烷氧基化物硫酸酯以及式II的非離子烷基烷氧基化物：R1O-(CH2CH(R2)-O)x-(CH2CH2O)y-H(II)其中R1是直鏈或支鏈C4-C10烷基；R2是CH3或CH3CH2；x是1到11的實數；且y是1到20的實數。在另一方面中，提供一種使用如本文中所述的表面活性劑組合物作為乳液調配物中的乳化劑的方法。附圖說明圖1是展示根據本專利技術的一個實施例的本專利技術乳液(乳液1)和比較乳液(乳液2)的發泡特性的曲線。圖2是展示根據本專利技術的一個實施例的本專利技術乳液(乳液3)和比較乳液(乳液4和5)的發泡特性的曲線。圖3是展示根據本專利技術的一個實施例的本專利技術乳液(乳液6)和比較乳液(乳液4)的發泡特性的曲線。圖4是展示根據本專利技術的一個實施例的本專利技術乳液(乳液7)和比較乳液(乳液8)的發泡特性的曲線。具體實施方式除非另外指明，否則數值范圍(例如在“2到10”中)包括界定所述范圍的數字(例如2和10)。除非另外指明，否則比率、百分比、份等是以重量計。如上文所指出，本專利技術提供一種表面活性劑組合物，其包含式I的烷基烷氧基化物硫酸酯。所述表面活性劑組合物展現數種適用的特性，包括良好表面張力減小、低泡沫和快速泡沫塌陷、快速潤濕和鈣離子穩定性中的一或多者。有利的特性使得所述表面活性劑組合物適合作為用于乳液聚合的乳化劑。烷基烷氧基化物硫酸酯具有下式I：R1O-(CH2CH(R2)-O)x-(CH2CH2O)y-SO3M(I)其中R1是直鏈或支鏈C4-C10烷基；R2是CH3或CH3CH2；x是1到11的實數；y是1到20的實數；且M是堿金屬或NH4。在一些實施例中，式I中的R1是直鏈或支鏈C6-C10烷基，可替代地是直鏈或支鏈C8-C10烷基。在一些實施例中，R1是2-乙基己基(CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2-)。在一些實施例中，R1是2-丙基庚基(CH3CH2CH2CH2CH2CH(CH2CH2CH3)CH2-)。在一些實施例中，式I中的R2是CH3。在一些實施例中，R2是CH3CH2。在一些實施例中，式I中的x是4到6。在一些實施例中，式I中的y是1到11，可替代地是3到11。在一些實施例中，式I中的M是鈉、鉀或銨。在一些實施例中，M是鈉或銨。在一些實施例中，除了式I的烷基烷氧基化物硫酸酯之外，本專利技術的表面活性劑組合物還包含式II的非離子烷基烷氧基化物：R1O-(CH2CH(R2)-O)x-(CH2CH2O)y-H(II)其中R1是直鏈或支鏈C4-C10烷基；R2是CH3或CH3CH2；x是1到11的實數；且y是1到20的實數。在一些實施例中，式II中的R1是直鏈或支鏈C6-C10烷基，可替代地是直鏈或支鏈C8-C10烷基。在一些實施例中，R1是2-乙基己基(CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2-)。在一些實施例中，R1是2-丙基庚基(CH3CH2CH2CH2CH2CH(CH2CH2CH3)CH2-)。在一些實施例中，式II中的R2是CH3。在一些實施例中，R2是CH3CH2。在一些實施例中，式II中的x是4到6。在一些實施例中，式II中的y是1到11，可替代地是3到11。在式II的非離子烷基烷氧基化物存在于表面活性劑組合物中時，式I和式II中的基團R1、R2、x和y可相同或不同。在一些實施例中，式I和式II中的基團R1、R2、x和y是相同的。在一些實施例中，本專利技術的表面活性劑組合物包含式I的烷基烷氧基化物硫酸酯和式II的非離子烷基烷氧基化物，其中式I的烷基烷氧基化物硫酸酯與式II的非離子烷基烷氧基化物的重量比是99:1到10:90。在一些實施例中，重量比是95:5到50:50，可替代地是90:10到70:30。在一些實施例中，本專利技術的表面活性劑組合物進一步包含水。在一些實施例中，本專利技術的表面活性劑組合物包含式I的烷基烷氧基化物硫酸酯、式II的非離子烷基烷氧基化物和水。在一些實施例中，以式I的烷基烷氧基化物硫酸酯、式II的非離子烷基烷氧基化物和水的總重量計，式I的烷基烷氧基化物硫酸酯的量是20重量％到70重量％，優選地是30重量％到60重量％；式II的烷氧基化物的量是0.1重量％到30重量％，優選地是0.1重量％到10重量％；且水的量是25重量％到75重量％，優選地是40重量％到70重量％。本專利技術的表面活性劑組合物可包含額外的添加劑，如其它表面活性劑/乳化劑和通常用于乳液聚合的其它添加劑。在一些實施例中，本專利技術的表面活性劑組合物進一步包含式III的非離子表面活性劑：R3O-(AO)z-H(III)，其中R3是直鏈或支鏈C6-C24烷基，AO在每次出現時是亞乙基氧基、亞丙基氧基、亞丁基氧基或其隨機或嵌段混合物，且z是1到50。本專利技術的表面活性劑組合物展現良好表面張力減小、低泡沫和快速泡沫塌陷、快速潤濕，且其提供調配物穩定性特性，包括良好Ca2+穩定性。Ca2+穩定性可理解為乳液對電解質的耐受性。在下游應用中，許多添加劑可與乳液混合，因此，良好Ca2+穩定性指示良好調配物穩定性。由于這些特性，表面活性劑組合物適合用作乳液聚合中的乳化劑且的確可以用作傳統的APE類乳化劑的替代物。其中本專利技術的表面活性劑組合物可以用作乳化劑的乳液通常為通常可通過乳液聚合獲得的聚合物和/或共聚物的水性乳液或分散液。關于這些調配物中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種表面活性劑組合物，其包含式I的烷基烷氧基化物硫酸酯：R1O?(CH2CH(R2)?O)x?(CH2CH2O)y?SO3M?????(I)其中R1是直鏈或支鏈C4?C10烷基；R2是CH3或CH3CH2；x是1到11的實數；y是1到20的實數；且M是堿金屬或NH4。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種表面活性劑組合物，其包含式I的烷基烷氧基化物硫酸酯：R1O-(CH2CH(R2)-O)x-(CH2CH2O)y-SO3M(I)其中R1是直鏈或支鏈C4-C10烷基；R2是CH3或CH3CH2；x是1到11的實數；y是1到20的實數；且M是堿金屬或NH4；所述表面活性劑組合物進一步包含式II的非離子烷基烷氧基化物：R1O-(CH2CH(R2)-O)x-(CH2CH2O)y-H(II)其中R1是直鏈或支鏈C4-C10烷基；R2是CH3或CH3CH2；x是1到11的實數；且y是1到20的實數。2.根據權利要求1所述的表面活性劑組合物，其進一步包含水，且其中以所述式I的陰離子烷氧基化物、所述式II的非離子烷基烷氧基化物和所述水的總重量計，所述式I的烷基烷氧基化物硫...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C·沈，J·J·穆，X·H·王，
申請(專利權)人：陶氏環球技術有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US