烷基縮水甘油醚封端的多元胺控泡製的製作方法

2023-05-21 15:56:36 7

專利名稱：烷基縮水甘油醚封端的多元胺控泡製的製作方法
技術領域：
本發明涉及多元胺和烷基縮水甘油醚的反應產物作為控泡劑的用途。
背景技術：
在許多帶水應用和工業加工中，泡沫控制或消除是在應用中得到最佳性能和高加工效率的關鍵。泡沫控制和消除的重要性在本領域得到了高度認可，例如水性塗料，油墨，粘合劑，和農業配方的應用，和工業加工如油井泵送，石油氣洗滌，淨化，消毒，食品加工，紙漿及紙加工，發酵，金屬處理，聚合物和化學合成，廢水處理和織物染色與整理。
控泡劑廣泛地應用於聚合物生產和加工中，因為泡沫可導致降低生產能力，效率和裝置問題。特別地，嚴重的泡沫問題通常會使未反應的單體從聚合產物中脫除。
在許多通用工業加工中，不合需要的泡沫可導致低效率混合，低生產能力，降低容器容量及裝置失效。例如，在精煉加工，如鑽孔，生產，催化，蒸餾，抽提，氣體和液體洗滌和其它操作中，泡沫會導致許多操作問題和嚴重的經濟後果。在酸性氣體脫硫中，氣體，如二氧化碳和硫化氫，通過使用水性胺溶液洗滌脫除。在此加工工藝的洗滌或再生步驟中都會產生成問題的泡沫。
消泡劑和防泡劑是用於減少或消除成問題泡沫的添加劑。「防泡劑」是指防止泡沫形成的長效試劑。「消泡劑」是能使存在的泡沫快速破裂的物質。在此，術語「控泡劑」用於指消除和/或控制泡沫的添加劑，因為許多應用和加工要求防止泡沫和減少或消除泡沫。
在許多應用中，要求控泡劑顯示有益的輔助表面性質，如潤溼性，分散性，乳化作用，增溶作用，流動和流平性。例如，用作潤溼劑的消泡劑和防泡劑會大大減少塗料，油墨，粘合劑，和農業配方的表面缺陷。另外，所述的多功能物質會減少或消除水性組合物中的潤溼劑，從而減少了添加劑的總量。水性組合物中材料作為潤溼劑的能力由其減少水的表面張力的能力評價。當系統處於靜止狀態下，平衡表面張力性能是重要的。然而，在使用高表面產生速率的應用中，在動態條件下減小表面張力的能力具有十分重要的作用。此應用包括塗料，粘合劑或農業配方的噴塗、輥塗和刷塗，或高速凹板印刷或噴墨印刷。動態表面張力是一個基本值，它可以提供物質減少表面張力的能力以及在高速應用條件下潤溼能力的度量。另外，在如此高速應用條件下，帶走空氣和產生泡沫也是個問題。
在文獻中發現可以通過多元胺與烷基縮水甘油醚(環氧樹脂)的反應製備加成物。所述胺已經用於許多應用中。根據多元胺的不同，可使用五個或更多的環氧試劑來形成完全加成的胺化合物。文獻中多數實施例包含沒有完全加成的胺。
US4650000公開了由多元胺和C6-C18烷基縮水甘油醚的反應製備的加成物是有效的表面活性劑，用於形成包含烴類油和用於處理圍繞油氣井的地下成巖地下水的酸溶液的微乳液。此情況下，胺表面活性劑作為陽離子季銨鹽用在微乳液中。
US4797202公開N-(烴基)-α，ω-烷烴二胺作為收集物用於通過泡沫浮選從礦石回收礦物。特別地，二亞乙基三胺和2-乙基己基縮水甘油醚的1∶1加成物對硫化銅的泡沫浮選中銅的回收是有效的。
CH313159公開了製備穩定染料和含正電性胺添加劑的抽提浴的工藝。抽提浴包含二胺和多元胺和C8及更高碳原子數的烷基縮水甘油醚的1∶1加成物和通過隨後與環氧乙烷，二甲基硫酸鹽，氯乙酸和其它試劑反應形成的相應的烷基化胺。
US4311618公開了包含離子型表面活性劑，非離子型表面活性劑，兩性離解劑和有機質子惰性溶劑的水溶性淨化劑濃縮液。二亞乙基三胺和2-乙基己基縮水甘油醚的1∶2加成物的鹽酸鹽如實施例5所示。
JP52018047公開了由多元胺和直到3C6-C16烷基縮水甘油醚製備的加成物已經用作殺菌劑。
JP450119973公開了含有羧酸根基團的類似化合物是有效的殺菌性表面活性劑。
US3931430公開了使用二胺和多元胺和C4-C16烷基縮水甘油酯和醚的反應產物作為壓敏性記錄紙的脫敏劑。這些脫敏劑必須溶於油性載體用於製得平版印刷的非水性油墨。
發明概述本發明涉及具有下式的多元胺和烷基縮水甘油醚的反應產物 其中n和m是2或3，x是1-6R＝H或 和R』是C4-C22烷基基團，在控制，即減少，防止或消除水性組合物和工業加工中的泡沫中的用途，否則將出現泡沫。根據本發明，控泡劑可由任何C4-C22烷基縮水甘油醚和與上式一致的多元胺製備。這些控泡劑色淺，低味，是100％活性物質。
並不是所有的烷基縮水甘油醚封端的多元胺都能減少或消除泡沫，事實上，某些加成物會給水性體系增加成問題的泡沫。所以，多元胺和烷基縮水甘油醚基團的正確結合以及優化的加成度對減少和/或消除泡沫是關鍵的。因此，根據ASTM D1173-53室溫下測量標準，當在磺基丁二酸二辛基鈉(DOSS)溶液中加入0.1％重量時產生的原始泡沫高度比0.1％重量的DOSS溶液至少降低30％的加成物才是合適的烷基縮水甘油醚封端的多元胺。
本發明中，「水基」，「帶水的」，「水性的」，「水介質的」是指溶劑或液體分散介質含水，優選至少含90％重量的水，最優選至少含95％重量的水。顯然也包括全部是水的介質。
作為本發明的另一個實施方案，控泡劑可用作潤溼劑。
在水基組合物和加工中使用這些烷基縮水甘油醚封端的多元胺作為控泡劑具有許多優點，這些優點包括下面的一條或多條·控泡劑色淺，低味；·控泡劑包含100％活性成分，因此不需要攜帶液，溶劑或其它添加劑，並具有改進的貯存穩定性；·水性塗料和油墨具有低揮發性有機含量，因此，這些配方具有環保性；·控泡劑能減少水性組合物的動態表面張力；·水性塗料，油墨，粘合劑和農業配方可應用於許多基質，具有優良的基質表面潤溼性，所述表面包括被汙染的和低能量表面；·與傳統控泡劑相比，可減少塗層或印刷缺陷，如桔皮和流動/流平缺陷；·水性組合物能用於高速應用和加工中；和·工業應用中無泡沫或大大減少成問題泡沫的數量，並減少負面的下遊影響。
發明詳述本發明涉及某些多元胺和烷基縮水甘油醚的反應產物在防止或消除水性組合物和工業加工中的泡沫中的用途。雖然眾所周知此反應產物是混合物，但該混合物的主要成分可由如下通式表達 其中n和m是2或3，x是1-6R＝H或 和R』是C4-C22烷基基團。優選地和獨立地或共同地R』是C4-C14烷基，x是1或2，n和m是2。根據本發明，控泡劑可以由任何C4-C22烷基縮水甘油醚和與上述通式一致的多元胺製備。顯然，根據通式當x＝1時，化合物可以用1-5個烷基縮水甘油基團加成得到(加成度＝1-5)；當x＝2時，化合物可以用1-6個烷基縮水甘油基團加成得到(加成度＝1-6)。
根據ASTM D1173-53室溫下測量，當在磺基丁二酸二辛基鈉(DOSS)水溶液中加入0.1％重量時產生的原始泡沫高度至少比0.1％重量的DOSS水溶液降低30％的加成物才是合適的烷基縮水甘油醚封端的多元胺，優選地，原始泡沫高度至少減少50％。
同樣要求控泡劑的水溶液具有輔助潤溼性能，證明方法是根據最大鼓泡壓力方法25℃和0.1個泡/秒條件下，水溶液中濃度＜1％重量時動態表面張力小於或等於45dynes/cm。測量表面張力的最大鼓泡壓力方法在Langmuir 1986.2.428-432中說明，在此引作參考。
這些控泡劑優良的消泡和防泡性能表明在減少，防止或破裂泡沫為重要問題的應用和加工中，這些物質可能具有應用性。上述應用包括保護性和裝飾性塗料，油墨，粘合劑，農業配方，油井泵送，石油氣洗滌，淨化，消毒，食品加工，紙漿及紙加工，發酵，金屬處理，聚合物和化學合成，廢水處理和織物染色與整理。另外，這些物質也能減少水性組合物的動態表面張力。這些性能屬性的結合使這些物質用於控制和消除泡沫，並極大降低應用中的有害影響，使它們在塗料，油墨和粘合劑的應用中是完全有益的。而且，這些控泡劑的潤溼性能使這些物質用於聚合物生產和加工中而不會在下遊應用中產生有害缺陷。
這些物質可以通過多元胺和一種或多種烷基縮水甘油醚反應製備。使用純胺或以如四氫呋喃為溶劑的胺溶液可以進行環氧化物的開環反應。優選將烷基縮水甘油醚加入到胺試劑中，反應溫度維持在60-120℃。得到的反應產物可以製得的形式使用或以純化的形式使用。由多元胺和烷基縮水甘油醚得到的反應產物是混合物，因為通過環氧化物開環反應得到的羥基也可以和烷基縮水甘油醚反應。下面所示的反應，其中1-10個當量的烷基縮水甘油醚與多元胺反應，表明產物混合物中所含的多種普通的加成產物之一 其中R，R』，m，n和x定義如上。
所有的烷基縮水甘油醚或含有必需的C4-C22烷基取代基的烷基縮水甘油醚的混合物可用於製備本發明中的封端多元胺控泡劑。合適的烷基基團應該具有足夠的碳原子賦予其表面活性，即能夠作為控泡劑使用並減少水的表面張力。
本發明中，烷基縮水甘油醚封端的多元胺中的烷基基團可以是相同的或不同的。烷基基團可以是直鏈的或帶有支鏈的。合適的烷基縮水甘油醚的實例包括丁基縮水甘油醚，異丁基縮水甘油醚，戊基縮水甘油醚，異戊基縮水甘油醚，己基縮水甘油醚，2-乙基己基縮水甘油醚，辛基縮水甘油醚，癸基縮水甘油醚，十二烷基縮水甘油醚，十四烷基縮水甘油醚，十六烷基縮水甘油醚等。
多元胺的實例包括二亞乙基三胺(DETA)，三亞乙基四胺(TETA)，四亞乙基五胺(TEPA)和二(氨丙基)胺(DAPA)。對於一種指定的應用，通過對起始胺和烷基縮水甘油醚以及加成度的適當控制可以得到優化的性能。
對減少或消除含有機化合物的水基組合物有效的烷基縮水甘油醚封端的多元胺的量可以是0.001-20g/100ml液體組合物，優選為0.01-10g/100ml液體組合物。當然最有效的數量將取決於應用以及具體控泡劑的性能。
烷基縮水甘油醚封端的多元胺適用於水溶液組合物中，該組合物包括水溶液中的無機化合物如礦物或顏料，或有機化合物如顏料，可聚合單體如加成、縮合和乙烯基單體，低聚樹脂，聚合樹脂，洗滌劑，苛性鹼洗滌劑，除草劑，殺真菌劑，殺蟲劑或植物生長調節劑。
含有本發明烷基縮水甘油醚封端的多元胺的水基保護性或裝飾性有機塗料，油墨，粘合劑，潤版液，農業和清漆組合物如下所示，該組合物中列出的其它組分為相關領域技術人員熟知的物質。
可加入本發明控泡劑的典型水基塗料配方，包括在水性介質中30-80％「固體分」的以下組分，即，列出的成分

可加入本發明控泡劑的典型水基油墨組合物，包括在水性介質中20-60％「固體分」的以下組分，即，列出的成分

可加入本發明控泡劑的典型水基農業配方組合物，包括在水性介質中0.1-80％的如下成分

可加入本發明控泡劑的典型用於平版印刷的潤版液組合物包括下列組分

可加入本發明控泡劑的典型壓敏粘合劑組合物包括下列組分

可加入本發明控泡劑的典型的罩光清漆組合物包括下列組分

實施例1-26舉例說明了各種控泡劑的合成。所有物質被合成並通過GC，MALDI或核磁共振波譜(NMR)表徵。二亞乙基三胺(DETA)，和二(氨丙基)胺(DAPA)以純度99％，從Aldrich Chemical Co.購買，並直接使用。三乙烯基四胺(TETA)從Air Products andChemicals，Ins.購買，其標為AncamineTETA固化劑，包含約67％TETA，也包括三(2-氨乙基)胺和哌嗪衍生物。使用的烷基縮水甘油醚試劑從Air Products and Chemicals，Ins.購買，其商標為Epodil741 HP，Epodil746和Epodil748，並分別含有98+％正丁基縮水甘油醚，70-73％2-乙基己基縮水甘油醚和75-81％C12-C16混合汽縮水甘油醚。Epodil748主要是十二烷基縮水甘油醚。對於本發明，這些試劑稱作正丁基縮水甘油醚(BGE)，2-乙基己基縮水甘油醚(EHGE)和C12-C16烷基縮水甘油醚(CGE)。
實施例1-4通過純DETA與適噹噹量數的BGE反應製備了1∶1，1∶2，1∶3，1∶4的二亞乙基三胺(DETA)和正丁基縮水甘油醚(BGE)的加成產物。在裝有加料漏鬥，回流冷凝管，熱電偶和磁力攪拌棒的三頸燒瓶中加入DETA(40.00g)。胺在氮氣下加熱到100℃。此刻，關掉熱源，以使反應溫度維持在90-120℃的速率向胺中加入BGE。加入1當量的BGE(50.92g)後，反應溶液加熱到100℃維持40分鐘，隨後取出試樣(實施例1，15.01g，1∶1DETA/BGE加成物，淡黃色油狀物)。隨後在85-120℃向反應混合物加入2-4當量的BGE。在加入每個當量後，反應溶液加熱到100℃維持至少20分鐘，從反應器中相繼取出下列試樣實施例2(20.00g，1∶2DETA/BGE，淡黃色油狀物)，實施例3(20.00g，1∶3DETA/BGE，淡黃色油狀物)和實施例4(20.00g，1∶4DETA/BGE，淡黃色油狀物)。這些試樣不經進一步純化而使用。
實施例5通過純胺與5當量的BGE反應製備了1∶5的二亞乙基三胺(DETA)和正丁基縮水甘油醚(BGE)的加成產物。在裝有加料漏鬥，回流冷凝管，熱電偶和磁力攪拌棒的三頸燒瓶中加入DETA(53.89g)。DETA在氮氣下加熱到80℃。此刻，關掉熱源，以使反應溫度維持在80-115℃的速率向DETA中加入BGE。加入BGE(342.53g)後，反應加熱到100-102℃維持40分鐘得到淡黃色油狀物(394.1g，1∶5DETA/BGE加成物)。該試樣不經進一步純化而使用。
實施例6-10以實施例1-5相似的步驟通過純DETA與適噹噹量數的EHGE反應製備了1∶1，1∶2，1∶3，1∶4和1∶5的二亞乙基三胺(DETA)和2-乙基己基縮水甘油醚(EHGE)的加成物。得到的加成物為實施例6(100g，1∶1DETA/EHGE，深黃色漿狀物)，實施例7(100g，1∶2DETA/EHGE，非常淺的黃色油狀物)，實施例8(100g，1∶3DETA/EHGE，非常淺的黃色油狀物)，實施例9(100g，1∶4DETA/EHGE，非常淺的黃色油狀物)和實施例10(100g，1∶5DETA/EHGE，非常淺的黃色油狀物)。這些物質不經進一步純化而使用。
實施例11-15以實施例1-5相似的步驟通過純DETA與適噹噹量數的CGE反應製備了1∶1，1∶2，1∶3，1∶4和1∶5的二亞乙基三胺(DETA)和C12-C16烷基縮水甘油醚(CGE)的加成物。得到的加成物為實施例11(150g，1∶1DETA/CGE，粘稠黃色漿狀物)，實施例12(125g，1∶2DETA/CGE，粘稠黃色漿狀物)，實施例13(100g，1∶3DETA/CGE，黃色油狀物)，實施例14(125g，1∶4DETA/CGE，黃色油狀物)和實施例15(304g，1∶5DETA/CGE，金色油狀物)。這些物質不經進一步純化而使用。
實施例16-21以實施例1-5相似的步驟通過純TETA與適噹噹量數的BGE反應製備了1∶1，1∶2，1∶3，1∶4，1∶5和1∶6的三亞乙基四胺(TETA)和正丁基縮水甘油醚(BGE)的加成物。得到的加成物為實施例16(100g，1∶1TETA/BGE，淡黃色油狀物)，實施例17(100g，1∶2TETA/BGE，粘稠淡黃色油狀物)，實施例18(96g，1∶3TETA/BGE，粘稠淡黃色油狀物)，實施例19(99g，1∶4TETA/BGE，粘稠淡黃色油狀物)，實施例20(101g，1∶5TETA/BGE，粘稠淡黃色油狀物)和實施例21(215g，1∶6TETA/BGE，粘稠淡黃色油狀物)。得到的加成物不經進一步純化而使用。
實施例22-26以實施例1-5相似的步驟通過純DAPA與適噹噹量數的BGE反應製備了1∶1，1∶2，1∶3，1∶4，和1∶5的二(氨丙基)胺(DAPA)和正丁基縮水甘油醚(BGE)的加成物。得到的加成物為實施例22(100g，1∶1DAPA/BGE，暗金色液體)，實施例23(100g，1∶2DAPA/BGE，暗金色液體)，實施例24(100g，1∶3DAPA/BGE，金色液體)，實施例25(100g，1∶4DAPA/BGE，金色液體)和實施例26(1729，1∶5DAPA/BGE，黃色液體)，得到的加成物不經進一步純化而使用。
實施例27-53磺基丁二酸二辛基鈉(DOSS)通常用作水性組合物的表面活性劑。當溶於水中時DOSS能形成穩定的泡沫。不同控泡劑的泡沫控制特性可以通過測量比較0.1％重量DOSS水溶液產生的泡沫與在0.1％重量DOSS水溶液加入控泡劑後產生的泡沫進行評價。在此測量方法中使用的DOSS是由Cytec Industries得到的Aerosol OT 75％表面活性劑。DOSS的成泡性和泡沫穩定性使用ASTM D 1173-53在室溫下，典型的為23℃進行測量。實施例1-26中製備的控泡劑的泡沫控制性能通過在0.1％重量DOSS水溶液中加入0.1％重量控泡劑測量，將得到的溶液從不溶性油中分離出來，再使用前面提到的步驟評價成泡性能的降低和泡沫穩定性。
在這些試驗中，DOSS水溶液或DOSS/控泡劑混合物的濾液由高架泡沫導管加入含有相同溶液的泡沫接收器。加入結束時測量泡沫高度(「原始泡沫高度」)並記錄泡沫在氣液界面處消除所需的時間(「0泡沫時間」)。該試驗提供了不同水性組合物成泡性能的比較。實施例1-26中製備的控泡劑的結果和不加控泡劑的0.1％重量DOSS溶液(實施例27)的比較數據列於表1中。
表1控泡劑原始泡沫4分鐘後泡沫 0泡沫時間高度(cm)高度 (cm)Ex27 DOSS only 3.0 2.7 ＞10minEx28 DETA/1 BGE 1.0 0.1 5.9minEx29 DETA/2 BGE 1.0 0 2.7minEx30 DETA/3 BGE 0.7 0 3.3minEx31 DETA/4 BGE 0.5 0 2.9minEx32 DETA/5 BGE 1.0 0.8 ＞10minEx33 DETA/1 EHGE 0.4 0 29secEx34 DETA/2 EHGE 0.5 0 20secEx35 DETA/3 EHGE 0.9 0 2.5minEx36 DETA/4 EHGE 1.4 0.9 ＞10minEx37 DETA/5 EHGE 3.2 2.3 ＞10minEx38 DETA/1 CGE 0.9 0 4.5minEx39 DETA/2 CGE 0.7 0 1.2minEx40 DETA/3 CGE 2.8 2.4 ＞10minEx41 DETA/4 CGE 6.0 5.3 ＞10minEx42 DETA/5 CGE 5.8 4.8 ＞10minEx43 TETA/1 BGE 1.7 0.4 ＞10minEx44 TETA/2 BGE 1.3 0 50secEx45 TETA/3 BGE 1.4 0 1.3minEx46 TETA/4 BGE 1.4 0 2.8minEx47 TETA/5 BGE 1.5 0.4 6.2minEx48 TETA/6 BGE 1.3 0.6 9.4minEx49 DAPA/1 BGE 2.0 0 4.6minEx50 DAPA/2 BGE 1.7 0 2.7minEx51 DAPA/3 BGE 1.0 0 1.3minEx52 DAPA/4 BGE 1.0 0 1.2minEx53 DAPA/5 BGE 2.0 0.7 ＞10min表1的數據表明當烷基縮水甘油醚封端的多元胺加入成泡性表面活性劑如DOSS的水溶液中時，許多烷基縮水甘油醚封端的多元胺可作為控泡劑。然而，泡沫控制行為很大程度上取決於烷基縮水甘油醚和多元胺的結合。正如所看到的，當某些結合，如DETA與4或5當量的C12-16烷基縮水甘油醚，加入到0.1％重量DOSS水溶液中時，事實上增加了成泡性能。所以，出人意料的是某些烷基縮水甘油醚和多元胺的加成物能產生成為特別有效的控泡劑的物質。在此描述的消泡試驗中，能減少DOSS原始泡沫高度至少30％，優選50％或更多的物質，或能在5分鐘內完全消除泡沫的物質是性能最好的控泡劑。然而，特定的控泡劑的有效性通常是對於指定體系的。所以，對於指定應用的控泡劑的優化選擇將取決於多元胺和烷基縮水甘油醚以及多元胺的加成度的選擇。
實施例54-79本發明的控泡劑也能在水性體系中用作潤溼劑。實施例1-26中製備的控泡劑的潤溼能力通過評價其減少水的動態表面張力進行測量。實施例1-26中的物質以0.1-5.0％重量加入到蒸餾水中以得到完全溶解的水溶液或飽和水溶液混合物。這些試樣可溶部分的動態表面張力使用最大鼓泡壓力的方法在鼓泡速率為0.1-20個泡沫/秒(b/s)時得到。這些數據提供了從低表面生成速率(0.1b/s)到極高表面生成速率(20b/s)時，這些控泡劑作為潤溼劑的性能數據。以實際用語來說，高鼓泡速率相應於平版印刷中高印刷速率，在塗料塗敷中的高噴霧速度或高輥軸速度，以及農用產品中的快速應用。
表面張力減少的相對效率可以通過比較含有相同量的不同表面活性劑的溶液的表面張力減少得到。給出的是0.1％重量控泡劑溶液在0.1，1，6，20個泡沫/秒(b/s)時的數據。0.1，1，6，20b/s時的極限表面張力代表水中的最低表面張力，用於評估表面活性劑的效力，對於給定的表面活性劑，它是在給定的表面生成速率下得到的，而不管使用量的多少。在多數情況下，極限表面張力在1.0％重量下得到，因為在此濃度下控泡劑不溶。在控泡劑在1.0％重量下溶解的情況下，極限表面張力是在5.0％重量下得到的(此時試樣不溶)。這些數據給出了在近似平衡條件下(0.1b/s)到高度動態條件下(20b/s)表面活性劑減少表面缺陷的相對能力。較低表面張力能使配方應用到較低能量表面時消除缺陷。表2顯示了控泡劑水溶液的動態表面張力數據。
表20.1％重量時γγ極限a0.1b/s1b/s6b/s20b/s 0.1b/s 1b/s 6b/s 20b/sEx54DETA/1 BGE 49.3 53.658.264.0 35.1 37.4 40.2 44.0Ex55DETA/2 BGE 39.3 42.146.754.0 32.9 33.2 34.0 36.1Ex56DETA/3 BGE 35.4 37.240.748.1 32.7 33.1 34.1 36.0Ex57DETA/4 BGE 35.3 36.940.249.4 33.3 33.8 35.0 37.6Ex58DETA/5 BGE 36.2 40.653.267.2 35.1 36.7 41.0 49.9Ex59DETA/1 EHGE 27.9 40.753.462.6 26.9 27.9 30.4 33.2Ex60DETA/2 EHGE 30.9 53.462.970.4 28.4 28.9 32.6 36.1Ex61DETA/3 EHGE 48.2 66.069.971.8 32.0 37.4 49.4 56.9Ex62DETA/4 EHGE 64.8 69.770.772.1 41.0 50.9 60.0 58.3Ex63DETA/5 EHGE 67.1 69.370.772.1 37.5 30.4 32.4 34.7Ex64DETA/1 CGE 42.6 56.768.872.4 33.8 44.2 55.3 68.2Ex65DETA/2 CGE 62.7 68.669.770.0 45.0 51.9 59.7 62.3Ex66DETA/3 CGE 70.9 71.471.871.1 57.9 68.7 70.5 69.3Ex67DETA/4 CGE 71.2 71.671.870.8 53.6 71.0 71.4 67.8Ex68DETA/5 CGE 71.7 72.472.571.8 39.6 56.5 70.9 66.5Ex69TETA/1 BGE 51.7 55.859.864.1 33.4b34.8b35.9b37.4bEx70TETA/2 BGE 42.6 45.649.354.6 34.1 34.7 36.1 37.2Ex71TETA/3 BGE 37.6 39.842.947.4 33.3 33.5 34.5 34.9Ex72TETA/4 BGE 35.8 37.140.846.9 33.9 34.3 35.5 36.6Ex73TETA/5 BGE 36.2 39.344.855.1 35.1 35.5 38.2 41.2Ex74TETA/6 BGE 38.3 43.551.864.7 35.0 37.0 40.1 44.5Ex75DAPA/1 BGE 50.4 54.657.344.6 33.7b34.3b34.8b35.1bEx76DAPA/2 BGE 41.4 44.947.738.7 34.4 35.4 36.5 52.7Ex77DAPA/3 BGE 36.5 38.441.837.9 33.7 34.2 35.4 47.9Ex78DAPA/4 BGE 36.5 38.242.440.2 34.4 35.4 36.9 51.7Ex79DAPA/5 BGE 37.7 44.157.453.5 35.5 37.9 43.1 70.7a)除非另有標明，γ極限為1.0％重量消泡劑在水中製得的飽和溶液的表面張力b)因為1.0％重量消泡劑完全溶於水，γ極限為5.0％重量消泡劑製得的飽和溶液的表面張力表2中實施例54-79的數據說明不同的控泡劑都能減少水性組合物的表面張力，並且在許多情況下，即使在高速產生的表面的條件下也能維持低表面張力。特別地，能在25℃0.1b/s條件下能將動態表面張力減少至45dyne/cm或更低的表面活性劑優選用於潤溼性是重要因素的應用中，在0.1b/s和0.1％重量條件下使動態表面張力低於45dyne/cm的表面活性劑是最優選的。
因此，本發明控泡劑可以當作多功能添加劑使用。這些性能的結合允許這些物質用於控制和消除泡沫，而對應用明顯地具有較小的影響，使其完全用於塗料，油墨，和粘合劑。而且這些控泡劑的潤溼性能使這些物質被應用在聚合物生產和加工中，而不會出現下遊應用的負面影響。另外，這些控泡劑允許減少用於應用中的添加劑的總量，或作為加工助劑使用，因為它們可以取代潤溼劑。
權利要求
1. 在通過加入控泡劑控制水性組合物或工業加工中發泡的方法中，其改進包括使用具有如下通式的化合物作為控泡劑 其中n和m是2或3，x是1-6R＝H或 和R』是C4-C22烷基基團當加入0.1％重量化合物到磺基丁二酸二辛基鈉(DOSS)溶液中，該化合物產生的原始泡沫高度比0.1％重量DOSS水溶液低至少30％。
2.根據權利要求1的方法，其中水性組合物為保護型或裝飾性塗料，油墨組合物，粘合劑組合物或農業組合物。
3. 根據權利要求1的方法，其中工業加工是油井泵送，石油氣洗滌，淨化或消毒，食品加工，紙漿或紙加工，發酵，金屬處理，聚合物或化學合成，廢水處理或織物染色或整理。
4.在含有控泡劑的水性組合物中，該組合物包括水中的無機化合物如礦物或顏料，或有機化合物如顏料，可聚合單體，低聚樹脂，聚合樹脂，洗滌劑，除草劑，殺蟲劑，殺真菌劑或植物生長調節劑，並在沒有控泡劑時會出現更多的泡沫，所述改進包括加入控制泡沫量的具有如下通式的烷基縮水甘油醚封端的多元胺為控泡劑 其中n和m是2或3，x是1-6R＝H或 和R』是C4-C22烷基基團其中，R』是C4-C22烷基基團，當加入0.1％重量到磺基丁二酸二辛基鈉(DOSS)溶液中，烷基縮水甘油醚封端的多元胺產生的原始泡沫高度比0.1％重量DOSS水溶液低至少30％。
5.根據權利要求1-4的任意一項所述，其中R』是C4-C14烷基。
6.根據權利要求1-5的任意一項所述，其中x是1或2。
7.根據權利要求1-6的任意一項所述，其中n和m是2。
8.根據權利要求1-7的任意一項所述，其中化合物產生的原始泡沫高度至少低50％。
9.根據權利要求1-4的任意一項所述，其中R』是C4烷基，x是1，n和m是2，加成度是2，3或4。
10.根據權利要求1-4的任意一項所述，其中R』是C4烷基，x是2，n和m是2，加成度是2，3或4。
11.根據權利要求1-4的任意一項所述，其中R』是C8烷基，x是1，n和m是2，加成度是1，2或3。
12.根據權利要求1-4的任意一項所述，其中R』是C12-16烷基，x是1，n和m是2，加成度是1或2。
13.根據權利要求1-4的任意一項所述，其中R』是C4或C8烷基，x是1，n和m都是2。
14.根據權利要求1-2和4-13的任意一項所述，其中組合物是水性有機塗料組合物，其在水性介質中含有30-80％重量的包含下列組分的塗料組合物0-50％重量的顏料分散劑，研磨樹脂或其混合物；0-80％重量的著色顏料，增量顏料，抗腐蝕顏料，其它顏料類型或其混合物；5-99.9％重量的水性，可水分散或水溶性樹脂或其混合物；0-30％重量的滑爽添加劑，抗菌劑，加工助劑或其混合物；0-20％重量的聚結溶劑或其它溶劑；0.01-10％重量的表面活性劑，潤溼劑，流動和流平劑或其混合物；以及0.01-5％重量的烷基縮水甘油醚封端的多元胺。
15.根據權利要求1-2和4-13的任意一項所述，其中組合物是水性油墨組合物，其在水性介質中含有20-60％重量的包含下列組分的油墨組合物1-50％重量的顏料；0-50％重量的顏料分散劑，研磨樹脂或其混合物；0-50％重量的樹脂溶液載體中的粘土基；5-99％重量的水性，可水分散或水溶性樹脂或其混合物；0-30％重量的聚結溶劑或其它溶劑；0.01-10％重量的加工助劑，增溶劑或其混合物；0.01-10％重量的表面活性劑，潤溼劑或其混合物；以及0.01-5％重量的烷基縮水甘油醚封端的多元胺。
16.根據權利要求1-2和4-13的任意一項所述，其中組合物是水性農業組合物，其在水性介質含有0.1-80％重量的包含下列組分的農業組合物0.1-50％重量的除草劑，殺蟲劑或植物生長調節劑或其混合物；0-5％重量的染料；0-20％重量的增稠劑，穩定劑，助表面活性劑，凝膠抑制劑或其混合物；0-25％重量的防凍劑；0.01-50％重量的表面活性劑，潤溼劑或其混合物；以及0.01-10％重量的烷基縮水甘油醚封端的多元胺。
17.根據權利要求1-2和4-13的任意一項所述，其中組合物是包含下列組分水性潤版液組合物0.05-10％重量的可成膜、水溶性大分子；1-25％重量的醇，二醇，或具有2-12個碳原子的多元醇；0.01-20％重量的水溶性有機酸，無機酸或其鹽；30-70％重量的水；0.01-5％重量的潤溼劑；以及0.01-5％重量的烷基縮水甘油醚封端的多元胺。
18.根據權利要求1-2和4-13的任意一項所述，其中組合物是包含下列組分水性粘合劑組合物50-99％重量的水性丙烯酸共聚物乳液、SBR膠乳或天然橡膠膠乳；0-50％重量的增粘劑分散體；0-5％重量的流變改性劑；0-10％重量的水；0.1-5％重量的潤溼劑；以及0.1-5％重量的烷基縮水甘油醚封端的多元胺。
19.根據權利要求1-2和4-13的任意一項所述，其中組合物是包含下列組分水性罩光清漆組合物20-80％重量的水性或可水分散樹脂；0-20％重量的蠟；2-50％重量的水；0-20％重量的生物殺滅劑，螢光增白劑，交聯劑，耐磨損或耐水添加劑和其混合物；0-20％重量的助溶劑；0.01-5％重量的潤溼劑；以及0.1-5％重量的烷基縮水甘油醚封端的多元胺。
全文摘要
一種通過加入控制泡沫量的具有如下通式的化合物控制含有有機化合物水性組合物發泡性的方法(Ⅰ)其中n和m是2或3，x是1－6R=H或(Ⅱ)，和R』是C4－C22烷基基團，其中R』是C4－C22烷基基團，當加入0.1％重量化合物到磺基丁二酸二辛基鈉(DOSS)溶液中，化合物產生的原始泡沫高度比0.1％重量DOSS水溶液低至少30％。
文檔編號C11D3/37GK1398657SQ0212651
公開日2003年2月26日 申請日期2002年7月19日 優先權日2001年7月20日
發明者C·S·斯朗, K·R·拉斯拉 申請人:氣體產品與化學公司