陰離子表面活性劑組合物和其用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明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(xué)結(jié)構(gòu)的烷氧基化硫酸烷 酯。
【背景技術(shù)】
[0002] 表面活性劑廣泛地用作水性配制品中的潤(rùn)濕劑。舉例來說，烷基酚乙氧基化物 (APE)被廣泛公認(rèn)為是多種應(yīng)用的良好表面活性劑。然而，APE表面活性劑有其環(huán)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(yīng)用（包括乳液聚合（EP))中 的消耗的越來越嚴(yán)的環(huán)境規(guī)章。因此，APE類型表面活性劑的使用下降，并且供應(yīng)商尋求提 供替代其的其它表面活性劑。
[0003] 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于水中并且接著用 引發(fā)劑聚合的聚合方法。表面活性劑在乳液聚合中起關(guān)鍵作用，并且確切地說，APE類表面 活性劑通常被視為標(biāo)準(zhǔn)物。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(xiàn)適于乳液聚合的特性的新的非APE材料。所述特性可以包括減少的發(fā)泡、乳液配制 品穩(wěn)定性以及機(jī)械穩(wěn)定性。
[0004] 由本發(fā)明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(yè)可 行的替代物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 我們現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)如本文中所述的表面活性劑組合物展現(xiàn)許多與在APE表面活性劑 下觀察到的特性相當(dāng)且在一些情況下更好的適用特性。此類特性包括例如良好表面張力減 小、低泡沫和中泡沫與泡沫塌陷、快速潤(rùn)濕以及配制穩(wěn)定性。此外，來源于種子油的本發(fā)明 的表面活性劑組合物可生物降解。有利地，因此，本發(fā)明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。
[0006] 在一個(gè)方面中，提供一種表面活性劑組合物，其包含式I的烷氧基化硫酸烷酯：
[0007] R-O- (C3H6O)x (C2H4O)y-S03M(I)
[0008] 其中x為0. 5到小于4范圍內(nèi)的實(shí)數(shù)；y為2到15范圍內(nèi)的實(shí)數(shù)；M為陽離子；并且 R為具有如下烷基部分分布狀態(tài)的種子油類直鏈烷基部分的混合物，其中每一wt%是以分 布狀態(tài)中存在的所有烷基部分的重量計(jì)，并且每一分布狀態(tài)的所有wt%總計(jì)為100wt% :
[0009]
[0010] 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的烷氧基 化硫酸燒酯以及式II的非尚子烷基烷氧基化物：
[0011] R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-H(II)
[0012] 其中X為0. 5到小于4范圍內(nèi)的實(shí)數(shù)；y為2到15范圍內(nèi)的實(shí)數(shù)；并且R為具有 如下烷基部分分布狀態(tài)的種子油類直鏈烷基部分的混合物，其中每一wt%是以分布狀態(tài)中 存在的所有烷基部分的重量計(jì)，并且每一分布狀態(tài)的所有wt%總計(jì)為100wt% :
[0013]
[0014] 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配制品 中的乳化劑的方法。
【附圖說明】
[0015] 圖1為展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明乳液（實(shí)例3-5)和比較乳液（實(shí) 例3-6)的發(fā)泡特性的曲線。
[0016] 圖2為展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明乳液（實(shí)例3-7)和比較乳液（實(shí) 例3-8)的發(fā)泡特性的曲線。
[0017] 圖3為展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明乳液（實(shí)例3-9)和比較乳液（實(shí) 例3-10)的發(fā)泡特性的曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 除非另外指明，否則數(shù)值范圍（例如在"2到10"中）包括界定所述范圍的數(shù)字 (例如2和10)。
[0019] 除非另外指明，否則比率、百分比、份數(shù)等是以重量計(jì)。
[0020] 如上文所指出，本發(fā)明提供一種表面活性劑組合物，其包含式I的烷氧基化硫酸 烷酯。所述表面活性劑組合物展現(xiàn)數(shù)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(rùn)濕以及鈣離子穩(wěn)定性中的一或多個(gè)。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。
[0021] 烷氧基化硫酸烷酯具有以下式I:
[0022] R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-SO3M(I)
[0023] 在式I中，每一C3H6O部分還可以稱為丙烯氧基（-CH2-CH(CH3) -0-)或PO部分并且 每一C2H4O部分還可以稱為亞乙基氧基或EO部分。另外，X為0. 5到3范圍內(nèi)的實(shí)數(shù)，y為 2到15范圍內(nèi)的實(shí)數(shù)，并且M為陽離子。最終，R表示烷基部分分布狀態(tài)與以下表I中所示 的范圍一致的種子油類直鏈烷基部分的混合物。
[0024] 表1?烷基部分的百分比
[0025]
[0026] 其中每一wt%是以分布狀態(tài)中所存在的所有烷基部分的重量計(jì)并且每一分布狀 態(tài)的所有wt%總計(jì)為IOOwt%。
[0027] 如表1中所示，R可以為僅三個(gè)烷基部分C8X1。以及C12的混合物。C6X14以及C16 烷基部分中的任何一或多個(gè)可以但不一定存在于本發(fā)明的表面活性劑組合物中。當(dāng)存在 時(shí)，C6、C14以及C16烷基部分的量可以符合如表1中所示的其各別范圍中的任一個(gè)，只要所 有重量百分比總計(jì)為IOOwt%即可。
[0028] 以上式I包括變數(shù)"x"和"y"，其一起確定寡聚物分布狀態(tài)中的烷氧基化程度。"x" 和"y"分別表示的平均值分別丙氧基化和乙氧基化的程度。丙氧基化程度或"x"優(yōu)選地屬 于0. 5到小于4的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地屬于0. 5到3的范圍內(nèi)，再更優(yōu)選地屬于2到3的范圍 內(nèi)，并且甚至更優(yōu)選地屬于2. 5到3的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，X為3。乙氧基化程度或 "y"優(yōu)選地屬于2到10的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地屬于2到8的范圍內(nèi)，再更優(yōu)選地屬于2到3的 范圍內(nèi)，并且甚至更優(yōu)選地屬于2. 5到3的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，y為3。
[0029] 式I中的部分M為陽離子。M優(yōu)選地為堿金屬或銨，更優(yōu)選地其為鈉、鉀或銨，并且 甚至更優(yōu)選地M為鈉或銨。
[0030] 如式I所表示的本發(fā)明的表面活性劑組合物的優(yōu)選子集包括X在2. 5到3的范圍 內(nèi)，y在2到10的范圍內(nèi)并且R具有如以下表2中所示的烷基部分分布狀態(tài)。
[0031] 表2?烷基部分的百分比
[0032]
[0033] 換句話說，表2如中所示的表面活性劑組合物包括至少四個(gè)烷基部分CS、C1(]、C12以 及C14的混合物。C6和C16烷基部分中的任一個(gè)或兩個(gè)可以但不一定存在于本發(fā)明的這一優(yōu) 選子集的表面活性劑組合物中。當(dāng)存在時(shí)，CjPC16烷基部分的量可以符合如表1中所示的 其各別范圍中的任一個(gè)，只要所有重量百分比總計(jì)為l〇〇wt%即可。
[0034] 在一些實(shí)施例中，除了式I的烷氧基化硫酸烷酯以外，本發(fā)明的表面活性劑組合 物還包含式II的非離子烷基烷氧基化物：
[0035] R-O- (C3H6O)x (C2H4O)y-H(II)
[0036] 在式II中，x為0.5到3范圍內(nèi)的實(shí)數(shù)，y為2到15范圍內(nèi)的實(shí)數(shù)，并且R表示烷 基部分分布狀態(tài)與以下表3中所不的范圍一致的種子油類直鏈烷基部分的混合物。
[0037] 表3.烷基部分的百分比
[0038]
[0039] 其中每一wt%是以分布狀態(tài)中所存在的所有烷基部分的重量計(jì)并且每一分布狀 態(tài)的所有wt%總計(jì)為IOOwt%。
[0040] 如表3中所示，R可以為僅三個(gè)烷基部分C8X1。以及C12的混合物。C6X14以及C16 烷基部分中的任何一或多個(gè)可以但不一定存在于本發(fā)明的表面活性劑組合物中。當(dāng)存在 時(shí)，c6、C14以及C16烷基部分的量可以符合如表1中所示的其各別范圍中的任一個(gè)，只要所 有重量百分比總計(jì)為IOOwt%即可。
[0041] 在以上式II中，"X"優(yōu)選地屬于0. 5到小于4的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地屬于0. 5到3的 范圍內(nèi)，再更優(yōu)選地屬于2到3的范圍內(nèi)，并且甚至更優(yōu)選地屬于2. 5到3的范圍內(nèi)。在一 些實(shí)施例中，X為3。在式2中，乙氧基化程度或"y"優(yōu)選地屬于2到10的范圍內(nèi)，更優(yōu)選 地屬于2到8的范圍內(nèi)，再更優(yōu)選地屬于2到3的范圍內(nèi)，并且甚至更優(yōu)選地屬于2. 5到3 的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，y為3。
[0042] 優(yōu)選的式I的非離子烷基烷氧基化物包括如下化合物，其中X為2. 5到3,y為2 到10并且R具有如下表4中所示的烷基部分分布狀態(tài)。
[0043] 表4.烷基部分的百分比
[0044]