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)的烷基烷氧基化物 硫酸酯。
【背景技術(shù)】
[0002] 表面活性劑廣泛地用作水性調(diào)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(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))中的消費的越來 越嚴的環(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在水中并且接著用 引發(fā)劑聚合的聚合方法。表面活性劑在乳液聚合中起到關(guān)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(xiàn)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(fā)泡、乳液調(diào)配物 穩(wěn)定性和機械穩(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(diào)配物穩(wěn)定性中的一或多者。因此，有利地，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：
[0007] R1O-(CH2CH(R2)-O) x-(CH2CH2O)y-SO3M (I)
[0008] 其中R1是直鏈或支鏈C4-Cltl烷基；R 2是CH3或CH3CH2U是1到11的實數(shù)；y是1 到20的實數(shù)；且M是堿金屬或NH 4。
[0009] 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：
[0010] R1O-(CH2CH(R2)-O) x-(CH2CH2O)y-H (II)
[0011] 其中R1是直鏈或支鏈C4-Cltl烷基；R2是CH 3或CH3CH2;x是1到11的實數(shù)；且y是 1到20的實數(shù)。
[0012] 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(diào)配物 中的乳化劑的方法。
【附圖說明】
[0013] 圖1是展示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的本發(fā)明乳液（乳液1)和比較乳液（乳液 2)的發(fā)泡特性的曲線。
[0014] 圖2是展示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的本發(fā)明乳液（乳液3)和比較乳液（乳液 4和5)的發(fā)泡特性的曲線。
[0015] 圖3是展示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的本發(fā)明乳液（乳液6)和比較乳液（乳液 4)的發(fā)泡特性的曲線。
[0016] 圖4是展示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的本發(fā)明乳液（乳液7)和比較乳液（乳液 8)的發(fā)泡特性的曲線。
【具體實施方式】
[0017] 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)。
[0018] 除非另外指明，否則比率、百分比、份等是以重量計。
[0019] 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的烷基烷氧基化 物硫酸酯。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、快速潤濕和鈣離子穩(wěn)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。
[0020] 烷基烷氧基化物硫酸酯具有下式I :
[0021] R1O- (CH2CH (R2) -0) x- (CH2CH2O) y-S03M (I)
[0022] 其中R1是直鏈或支鏈C4-Cltl烷基；R 2是CH 3或CH3CH2;x是1到11的實數(shù)；y是I 到20的實數(shù)；且M是堿金屬或NH 4。
[0023] 在一些實施例中，式I中的R1是直鏈或支鏈C 6-C1(l烷基，可替代地是直鏈或支鏈 C8-Cltl烷基。在一些實施例中，R 1是2-乙基己基（CH3CH2CH2CH2CH(CH 2CH3)CH2-)。在一些實 施例中，R1 是 2-丙基庚基（CH 3CH2CH2CH2CH2CH (CH2CH2CH3) CH2-) 〇
[0024] 在一些實施例中，式I中的R2是CH3。在一些實施例中，R 2是CH3CH2。
[0025] 在一些實施例中，式I中的X是4到6。
[0026] 在一些實施例中，式I中的y是1到11，可替代地是3到11。
[0027] 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。
[0028] 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：
[0029] R1O- (CH2CH (R2) -0) x- (CH2CH2O) y-H (II)
[0030] 其中R1是直鏈或支鏈C4-Cltl烷基；R 2是CH3或CH 3CH2;x是1到11的實數(shù)；且y是 1到20的實數(shù)。
[0031] 在一些實施例中，式II中的R1是直鏈或支鏈C6-C ltl烷基，可替代地是直鏈或支鏈 C8-Cltl烷基。在一些實施例中，R 1是2-乙基己基（CH3CH2CH2CH2CH(CH 2CH3)CH2-)。在一些實 施例中，R1 是 2-丙基庚基（CH 3CH2CH2CH2CH2CH (CH2CH2CH3) CH2-) 〇
[0032] 在一些實施例中，式II中的R2是CH3。在一些實施例中，R 2是CH3CH2。
[0033] 在一些實施例中，式II中的x是4到6。
[0034] 在一些實施例中，式II中的y是1到11，可替代地是3到11。
[0035] 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R 1、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、R 2、X和y 是相同的。
[0036] 在一些實施例中，本發(fā)明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。
[0037] 在一些實施例中，本發(fā)明的表面活性劑組合物進一步包含水。
[0038] 在一些實施例中，本發(fā)明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(yōu)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(yōu)選地是0. 1重量％到10重量％ ;且水的量是25重量％到75重量％， 優(yōu)選地是40重量％到70重量％。
[0039] 本發(fā)明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，本發(fā)明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：R 30-(AO)z-H(III),其中R3是直鏈或支鏈C6-C 24烷基，AO在 每次出現(xiàn)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。
[0040] 本發(fā)明的表面活性劑組合物展現(xiàn)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(diào)配物穩(wěn)定性特性，包括良好Ca 2+穩(wěn)定性。Ca 2+穩(wěn)定性可理解為乳液對電 解質(zhì)的耐受性。在下游應(yīng)用中，許多添加劑可與乳液混合，因此，良好Ca 2+穩(wěn)定性指示良好 調(diào)