由磷酸酯表面活性剂稳定的酸可抑制流变改性剂制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，其包含酸可抑制的疏水改性的环氧烷烃聚合物和磷酸酯表面活性剂的水溶液。本发明专利技术的组合物提供了具有高固体含量和良好相稳定性的可倾倒增稠剂。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及一种组合物，其包含酸可抑制流变改性剂、更具体地为疏水改性的环氧烷烃聚合物和磷酸酯表面活性剂的水溶液。本专利技术的组合物表现出改善的抗相分离的稳定性。流变改性剂(还称为增稠剂)有利地与成膜聚合物颗粒(粘合剂)的水性分散体组合以在涂料制剂中获得期望的粘度程度。特别关注的增稠剂是疏水改性的环氧烷烃聚合物，更特别地为疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯聚合物(HEUR)，其享有广泛的商业用途。最近几年，鲍博森等(Bobseinetal.)(US7,741,402B2)描述了用于有效地制备具有伴随的高增稠剂固体含量的可倾倒HEUR的方法，其通过将伯胺或叔胺或叔膦官能团掺入HEUR的疏水部分，从而导致在酸性条件下的增稠剂抑制和在pH大于8下的增加的增稠效率。然而，HEUR的缺点之一仍为其相分离倾向，认为相分离是由在增稠剂制备中形成的水不溶性小分子副产物的存在产生的。该相分离充其量不雅观，甚至在极端情况下，导致增稠效率的降低。因此，制备具有高增稠剂固体而没有便随的相分离，同时保护涂料制剂的完整性的可倾倒HEUR，将是本领域的进步。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种组合物来解决本领域的需求，所述组合物包含以组合物的重量计：(a)10重量％至40重量％的具有疏水部分的水溶性疏水改性的环氧烷烃聚合物，至少50重量％的所述疏水部分包含被C6-C36-烷基、C3-C8环烷基、C6-C20-芳基或其组合取代的仲胺或叔胺的共轭酸的结构单元，所述疏水部分任选地被O、OH、NH或N-C1-C6-烷基或其组合官能化；(b)0.1重量％至15重量％的磷酸酯或其盐，其中所述磷酸酯由下式的任一个或两者表示：其中R1是C6-C19烷基、C6-C19烷基苯基或三苯乙烯基苯基；并且n为0至20；以及(c)45重量％至89.9重量％的水；其中所述组合物的pH小于6。本专利技术的组合物提供了具有高固体含量和良好相稳定性的可倾倒增稠剂。具体实施方式本专利技术是一种组合物，其包含以所述组合物的重量计：(a)10重量％至40重量％的具有疏水部分的水溶性疏水改性的环氧烷烃聚合物，至少50重量％的所述疏水部分包含被C6-C36-烷基、C3-C8环烷基、C6-C20-芳基或其组合取代的仲胺或叔胺的共轭酸的结构单元，所述疏水部分任选地被O、OH、NH或N-C1-C6-烷基或其组合官能化；(b)0.1重量％至15重量％的磷酸酯或其盐，其中所述磷酸酯由下式的任一个或两者表示：其中R1是C6-C19烷基、C6-C19烷基苯基或三苯乙烯基苯基；并且n为0至20；以及(c)45重量％至89.9重量％的水；其中所述组合物的pH小于6。如本文所用的，术语“烷基”是指直链或支链烃基。类似地，术语“亚烷基”是指直链或支链烃二基；并且术语“芳基”是指苯基或萘基。术语“仲胺或叔胺的共轭酸的结构单元”是指聚合物中的仲胺或叔胺的质子化残留部分。例如，双(2-乙基己基)氨基乙醇的共轭酸的结构单元表示如下：其中虚线表示疏水物与聚合物主链的连接点。疏水改性的环氧烷烃聚合物可包括多种连接基团，包括1)由聚亚烷基二醇与偕-二卤化物如二溴甲烷、二氯甲烷、1，1-二氯甲苯、1，1-二氯乙烷和1，1-二溴甲烷反应形成的聚缩醛聚醚和聚缩酮聚醚区段；2)聚氨基塑料聚醚区段，其是由聚亚烷基二醇与氨基塑料试剂反应形成的；3)聚EPI聚醚区段，其由聚亚烷基二醇与表卤代醇或三卤代烷反应产生，其中EPI表示由表卤代醇或三卤代烷与胺、醇或硫醇反应形成的官能团；以及4)氨基甲酸酯区段，其由聚亚烷基二醇与二异氰酸酯反应产生。特别优选的疏水改性的环氧烷烃聚合物是环氧烷烃氨基甲酸酯聚合物，其可通过在反应条件下使以下物质一起接触来方便地制备：a)疏水性化合物；b)二异氰酸酯；以及c)水溶性聚亚烷基二醇(也称为水溶性聚氧化烯)。二异氰酸酯起始材料是C4-C20直链、支链或环脂族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯或其组合。合适的二异氰酸酯的实例包括1，4-四亚甲基二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯、2，2，4-三甲基-1，6-二异氰酸根合己烷、1，10-十亚甲基二异氰酸酯、4，4′-亚甲基双(异氰酸根合环己烷)、1，4-亚环己基二异氰酸酯、1-异氰酸基-3-异氰酸根合甲基-3，5，5-三甲基环己烷、间亚苯基二异氰酸酯和对亚苯基二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯和2，4-甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、4-氯-1，3-亚苯基二异氰酸酯、4，4′-联亚苯基二异氰酸酯、4，4′-亚甲基二苯基异氰酸酯、1，5-亚萘基二异氰酸酯以及1，5-四氢亚萘基二异氰酸酯。水溶性聚亚烷基二醇是指水溶性的聚乙二醇、水溶性的聚乙二醇/聚丙二醇共聚物或水溶性聚乙二醇/聚正丁二醇共聚物。如本文所用的，术语聚丙二醇(或者，聚环氧丙烷)是指具有-(OCH2CH2CH2)-或-(OCH(CH3)CH2)-重复基团的任一个或两者的聚合物。优选的水溶性聚亚烷基二醇为聚乙二醇，特别地为重均分子量(Mw)范围为4000道尔顿，更优选为6000道尔顿且最优选为7000道尔顿至20,000道尔顿，更优选为12,000道尔顿且最优选为9000道尔顿的聚乙二醇。合适的聚乙二醇的实例为PEG8000，其市售为CARBOWAXTM8000聚乙二醇(陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)或其附属公司的商标)。疏水性化合物包含疏水部分和亲核部分，亲核部分优选为与异氰酸酯反应以形成氨基甲酸酯、脲或硫脲键的亲核部分。优选地，疏水性化合物以式III表示：其中R2是C1-C16-烷基、C3-C8-环烷基、C6-C10-芳基或其组合；R3是H、C1-C16-烷基、C3-C8-环烷基、C6-C20-芳基或其组合；或者R2和R3与其所连接的氮原子一起形成哌啶或哌嗪环；R4是C1-C16-亚烷基、C3-C8-亚环烷基、C6-C20-亚芳基或其组合；其中R2、R3和R4各自任选地被OH、O、S、NH或N-C1-C6-烷基或其组合所取代；并且X是O、S、NH或N-C1-C6-烷基。式III的合适子类的实例由式IIIA至IIID表示：其中每一R5独立地为任选地被OH、O、S或NH、N-C1-C6或其组合取代的C2-C12-烷基；或任选地被C1-C6烷基取代的苄基；R6是H、C1-C20-烷基或CH2-OR7，其中R7是H、C1-C20-烷基、苯基、苄基或C1-C20-烷基苯基；每一Y独立地为C3-C8-亚烷基或CH2CHR8，优选为-CH2CH2-或-CH2CH(CH3)-，更优选为-CH2CH2-；其中每一R8独立地为H、C1-C12-烷基、苯基或C1-C12-烷基苯基；每一Z独立地为C1-C12-亚烷基、亚苯基或C1-C12-烷基亚苯基，并且每一p独立地为1至50。式III的优选子类为式IIIE：其中R9是C3-C10-烷基，更优选为正丁基或2-乙基己基；并且Y和p如先前所定义。在该子类的一个优选的实施例中，p为1并且Y是-CH2CH2-。式III的另一个优选子类为式IIIF：其中Y和p如先前所定义。式IIIF的一个更优选的子类由IIIG表示：其中每一R10独立地为甲基或乙基，优选为乙基；并且m为1至10，优选为3至5。可用于产生仲胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其包含以所述组合物的重量计：(a)10重量％至40重量％的具有疏水部分的水溶性疏水改性的环氧烷烃聚合物，至少50重量％的所述疏水部分包含被C6‑C36‑烷基、C3‑C8环烷基、C6‑C20‑芳基或其组合取代的仲胺或叔胺的共轭酸的结构单元，所述疏水部分任选地被O、OH、NH或N‑C1‑C6‑烷基或其组合官能化；(b)0.1重量％至15重量％的磷酸酯或其盐，其中所述磷酸酯由下式的任一个或两者表示：其中R1是C6‑C19烷基、C6‑C19烷基苯基或三苯乙烯基苯基；并且n为0至20；以及(c)45重量％至89.9重量％的水；其中所述组合物的pH小于6。

【技术特征摘要】
2015.02.16 US 62/1166141.一种组合物，其包含以所述组合物的重量计：(a)10重量％至40重量％的具有疏水部分的水溶性疏水改性的环氧烷烃聚合物，至少50重量％的所述疏水部分包含被C6-C36-烷基、C3-C8环烷基、C6-C20-芳基或其组合取代的仲胺或叔胺的共轭酸的结构单元，所述疏水部分任选地被O、OH、NH或N-C1-C6-烷基或其组合官能化；(b)0.1重量％至15重量％的磷酸酯或其盐，其中所述磷酸酯由下式的任一个或两者表示：其中R1是C6-C19烷基、C6-C19烷基苯基或三苯乙烯基苯基；并且n为0至20；以及(c)45重量％至89.9重量％的水；其中所述组合物的pH小于6。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述疏水改性的环氧烷烃聚合物的至少80重量％的所述疏水部分包含所述仲胺或叔胺的所述共轭酸，其中仲胺或叔胺由以下结构表示：其中R2是C1-C16-烷基、C3-C8-环烷基、C6-C10-芳基或其组合；R3是H、C1-C16-烷基、C3-C8-环烷基、C6-C20-芳基或其组合；或者R2和R3与其所连接的氮原子一起形成哌啶或哌嗪环；R4是C1-C16-亚烷基、C3-C8-亚环烷基、C6-C20-亚芳基或其组合；其中R2、R3和R4各自任选地被OH、O、S、NH或N-C1-C6-烷基或其组合所取代；并且X是O、S、NH或N-C1-C6-烷基。3.根据权利要求1或2中任一项所述的组合物，其中所述疏水改性的环氧烷烃聚合物的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·R·霍金斯，A·M·莫里斯，J·J·拉巴斯克，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US