二烷基过氧化物的水性乳液制造技术

本发明专利技术涉及包含二烷基过氧化物、至少一种乳化剂、可选的至少一种防冻剂、可能的至少一种功能性添加剂在水中的水性乳液，其中二烷基过氧化物包含至少一种室温下呈液体形式的二烷基过氧化物，其占乳液的10‑75重量％；所述至少一种乳化剂占乳液的0.01‑10重量％；所述水的含量确定为构成所述乳液(100％)的余下部分，其特征在于，所述乳化剂是非离子型聚乙氧基化表面活性剂。本发明专利技术还涉及所述水性乳液的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二烷基过氧化物的水性乳液专利
本专利技术涉及室温储存的二烷基过氧化物的水性乳液，其包含具体的乳化剂，即聚乙氧基化非离子乳化剂，更具体是至少一种脱水山梨醇酯。本专利技术还涉及制备这种乳液的方法以及该乳液在具体需要它的应用中的用途。
技术介绍
有机过氧化物是加热时非常不稳定的物质。在温度不受控制地升高的情况下，某些有机过氧化物存在起火或剧烈爆炸的危险。因此，该性质特别不符合有关运输和储存危险材料的现行法规。因此，有机过氧化物必须置于溶剂(钝感剂)里或者水中的悬浮液/乳液里，以便能够运输(水包油乳液)。钝感剂(溶剂、水)的存在极大地减轻了分解的剧烈程度。不仅如此，有机过氧化物在水中的乳液/悬浮液的主要优点在于，在分解的情况下，分解发生时不存在起火的主要风险，因为水构成吸收热量的有力储备物，而钝感剂(仅仅是溶剂，不存在水)可能着火。主要为必须在低温下储存的过氧化物开发了液体有机过氧化物在水中的乳液。具体包括过氧碳酸氢酯、某些过氧酯和二酰过氧化物。就温度标准而言，通常为乳液形式的这些高反应活性过氧化物的主要应用是烯键式不饱和单体，尤其是氯乙烯的聚合反应或共聚反应。当有机过氧化物具有明显高于室温的自加速分解温度(SADT)时，(溶剂型或水型)顿感形式的优点还在于通过根据现行国家法规改变储存类别，在储存中就有机过氧化物的数量而言具有节约性。这使得与过氧化物被顿感化的情况相比，有可能在生产单位保存数量更多的有机过氧化物。因此，例如，纯物质形式的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧己烷)过氧化物被归为UN3103，即C类，而在矿物油中被稀释为50质量％的形式时，它转而被归为UN3109，即F类(UN分类，涉及过氧化物的“危险品运输”(Transportofdangerousgoods))。在关于有机过氧化物储存的荷兰法规(称作VROM)中，可以在计量设备中储存5000升F类过氧化物或100升C类过氧化物。由此可见，这种物流上的优点涉及钝感剂(溶剂或水)的存在对有机过氧化物安全性的改善。目前在一些应用中，溶剂的存在(在油型钝感剂的情况中)在使用中带来某些缺点，如渗出，特别是在高温挤出中使用过氧化物时，或者在使用其中添加了有机过氧化物的聚合物的过程中可能发生渗出(雾化)。此乳液必须在室温下储存至少两个月并保持稳定，不发生相分离。目前市场上还没有具有以下特点的基于二烷基过氧化物的水性乳液：它为此类过氧化物提供最佳安全性，并且能够进行工业储存，即在较长时间(至少两个月的时间)内不发生相分离。在现有技术中，US3988261公开了必须冷储存的过氧化物的凝胶化水性乳液，如过酸酯或过氧碳酸氢酯，但该专利的教导不涉及二烷基过氧化物，它们是性质不同的过氧化物。US4440885想到了二烷基过氧化物的乳液，但该过氧化物的物理状态是固体，然后将此固体溶解于合适的溶剂，再在水中乳化。该文献描述了总HLB(“亲水亲油平衡值”)(乳液的HLB，而不是各种组分的HLB)在9-20之间的三种乳化剂的使用，但这些组合物超过一周就不稳定(乳液发生相分离)。不仅如此，此溶剂在前面所提到的挤出机上引起渗出问题。US7943685描述了一种生产弹性体和二烷基型过氧化物的胶乳的相当具体的应用，它采用离子型乳化剂(月桂基硫酸钠)以及用来交联弹性体的添加剂、硫酸化油酸甲酯和两种巯基苯并咪唑锌。在所述文献中，胶乳在使用前临时制备，因而几个月不发生相分离的稳定性观念不是这里所考虑的标准。WO00/42078描述了有机过氧化物乳液组合物，包括二烷基过氧化物，其中存在羧酸官能团发生部分乙氧基化的α,β-不饱和二羧酸和C8-C24α-烯烃的共聚物以及乙氧基化脂肪醇。所述文献中引述的实施例说明了基于过氧碳酸氢酯或过酸酯的组合物。现在，由于二烷基过氧化物结构的极性内在地不及过酸酯或过碳酸酯，本领域技术人员不可能将这些结果推广到二烷基过氧化物。WO01/32613则请求保护通过在所涉及的过氧化物乳液中直接合成来制备各种有机过氧化物的乳液。相应的卤化物被乳化。所给实施例不涉及二烷基过氧化物，而过氧化物通常用于制造PVC(过酸酯、过氧碳酸氢酯、二酰基过氧化物)。在此情况中使用的乳化剂是基于部分水解的PVA、烷基纤维素醚(如甲基纤维素或羟丙基纤维素)、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙氧基化脱水山梨糖醇单月桂酸酯和聚丙烯酸。WO2011/015567描述了活性氧含量大于或等于7重量％的过氧化物水性乳液的组合物。所述文献中的实施例仅描述了一种特定的二酰基过氧化物，即二异丁酰基过氧化物的情况，它是实施例中仅有的过氧化物。所述文献的目的是为快速分解的有机过氧化物提供安全性，保证其安全运输，这与可从头运输(即无害)的水性乳液的长期(数月)稳定不是同一个问题。所述文献的目的是为本质上高度不稳定并且仅能以稀释(溶剂或水性乳液)形式而不能以纯物质形式运输的有机过氧化物开发乳液，这不是所述文献所描述的所有过氧化物的情况，具体原因是已知许多二烷基过氧化物尽管具有大于7重量％的高活性氧含量，但它们可以纯物质形式运输。如前文所提及，这种二烷基过氧化物乳液的优点在于比纯物质和/或用溶剂稀释的产品更有利的使用和/或储存条件。因此，这里存在的问题是寻找室温储存时稳定(至少两个月没有相分离)的二烷基过氧化物组合物。根据WO2011/015567所引述的实施例，二异丁酰基过氧化物必须在低温乳化，而且还要储存在低温下(低于0℃，在两个实施例中更具体的是在-25℃/-30℃)。现在，本领域技术人员完全知晓温度是乳液稳定化/失去稳定的关键参数。如J.P.Canselier和M.Poux的文献“Techniquesdel’Ingénieur–Procédésd’émulsification–Mécanismedeformationdesemulsions”(工程技术-乳化工艺-乳液形成机理)(文献J2-152，2014年6月10日出版，更准确地说在第1.3.3段)所示，另外如WO2011/015567中实施例1(温度升高到35℃使乳液失去稳定)所示，温度升高将对乳化剂在水中的溶解性有影响，因而对连续相的残余浓度有影响，结果将影响界面区域的表面张力。不仅如此，热扰动和布朗运动在零上温度下比在零下温度下更剧烈，因而促进液滴相遇，使得乳液稳定性下降。注意到乳液中存在的相的粘度和乳液自身的粘度对乳液质量及其稳定性的影响也很重要，但温度上升将倾向于降低其粘度，因此有可能加速乳液分层和絮凝现象。因此，将非凝胶化有机过氧化物乳液储存于零下温度下的现有教导难以扩展到室温储存的有机过氧化物的乳液，特别是二烷基过氧化物的乳液。另外需要指出，二异丁酰基过氧化物是比二烷基过氧化物具有显著更高的极性的化合物，因为除了过氧键(氧-氧键)外，它还包含羰基型(酰基)极性基团。现在，本领域技术人员知晓，制备极性更低的有机化合物(在此情况中是二烷基过氧化物)的水包油乳液将需要更多的能量或者特别有效的表面活性剂，以充分减小水性介质与有机相之间的界面张力，获得足够小并且在储存时间内足够稳定的液滴尺寸。最后，此乳液的特殊特征在于，纯物质形式太危险的有机过氧化物事先在溶剂中钝感化，然后乳化。此乳液组合物自身非常接近于WO03/095500所描述的组合物。JP20010本文档来自技高网...

【技术保护点】
二烷基过氧化物的水性乳液，包含：‑至少一种室温下呈液体形式的二烷基过氧化物，其占该乳液的10‑75重量％；‑至少一种乳化剂，其占该乳液的0.01‑10重量％；‑可选的至少一种防冻剂；‑可选的至少一种功能性添加剂；‑水，其含量确定为构成所述乳液(100％)的余下部分，其特征在于，所述乳化剂是聚乙氧基化非离子型表面活性剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.17 FR 14599721.二烷基过氧化物的水性乳液，包含：-至少一种室温下呈液体形式的二烷基过氧化物，其占该乳液的10-75重量％；-至少一种乳化剂，其占该乳液的0.01-10重量％；-可选的至少一种防冻剂；-可选的至少一种功能性添加剂；-水，其含量确定为构成所述乳液(100％)的余下部分，其特征在于，所述乳化剂是聚乙氧基化非离子型表面活性剂。2.如权利要求1所述的乳液，其特征在于，所述乳化剂包含至少一种脱水山梨醇酯。3.如权利要求2所述的乳液，其特征在于，所述乳化剂包含至少两种脱水山梨醇酯的混合物，优选包含乙氧基化脱水山梨醇酯。4.如权利要求1-3中任一项所述的乳液，其特征在于，所述乳化剂包含乙氧基化植物油，优选含10-20摩尔氧化乙烯的蓖麻油，或者这种乙氧基化油和脱水山梨醇酯的混合物，所述脱水山梨醇酯本身任选地乙氧基化。5.如前述权利要求中任一项所述的乳液，其特征在于，所述二烷基过氧化物的含量超过所述乳液...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·塔塔林，J·科歇，J·洛尔，
申请(专利权)人：阿科玛法国公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR