烷基缩水甘油醚封端的二胺化合物控泡剂制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在水性组合物中或在利用水性组合物的工业过程中控制泡沫的方法，该方法通过以控制泡沫的有效量引入控泡剂。该方法包括使用下式的烷基缩水甘油醚－封端的二胺化合物作为控泡剂：Ｌ是连接基，其包含具有２－大约６个碳原子的直链、支链或环状烷基，或具有大约４－大约８个碳原子的烷基醚基团。Ｒ独立地选自氢或－ＣＨ＃－［２］ＣＨＯＨＣＨ＃－［２］ＯＲ′。Ｒ′是具有大约４到大约２２个碳原子的烷基。当该化合物以０．１ｗｔ％的量加入到０．１ｗｔ％的二辛基磺基琥珀酸钠（ＤＯＳＳ）水溶液中时，该化合物产生的起始泡沫高度比该ＤＯＳＳ水溶液至少要低３０％。本发明专利技术也涉及包含控泡剂的含水组合物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用烷基缩水甘油醚封端的二胺化合物作为控泡剂。在很多普通的生产过程中，不合乎需要的泡沫导致无效的混合，低的生产率、降低容器容量和设备故障。举例来说，在炼油加工例如钻孔，完井，采油，蒸馏，抽提，气体和液体洗涤及其他操作中的泡沫的形成导致了许多操作的困难和明显的经济后果。在使酸性气体脱硫或洗涤中，经由用含水胺溶液洗涤气体例如二氧化碳和硫化氢。在这一过程中，有问题的泡沫出现在洗涤和再生步骤中。去泡剂和消泡剂是用于减少或除去有问题泡沫的添加剂。“消泡剂”是一种长效添加剂，它防止了泡沫形成。“去泡剂”是一种使存在的泡沫急剧减少的添加剂，因此减少或除去了泡沫。在此，所使用的名词“控泡剂”是指防止和/或控制泡沫的添加剂，因为许多应用和过程都需要兼能防止和减少或除去泡沫。控泡剂通过抵销泡沫稳定力和加速泡沫薄膜的排水率起到防止或除去泡沫的作用。传统的用于水性体系的控泡剂包括硅氧烷、被分散的疏水固体、碳氢化合物流体和聚环氧烷聚合物。在许多应用中，控泡剂显示出有益的辅助表面性质，例如，润湿、分散、乳化、增溶、流动和均化。例如，用作润湿剂的去泡剂和消泡剂在涂料、墨、粘合剂、罩印清漆和农业用品配制剂中极大减少表面缺陷。另外，这样的多功能材料将为减少或消除水性组合物中的润湿剂创造条件，因此减少添加剂的总量。材料在含水配制剂中作为润湿剂的能力被认为是其减小水表面张力的能力。当系统静止的时候平衡表面张力的性能是重要的。然而，在利用高表面产生率的应用中，在动态条件下减少表面张力的性能是非常重要的。这些应用包括涂料、粘合剂或农业用品配制剂的喷涂、压延和刷涂，或高速凹版印刷或喷墨打印。动态表面张力是一种基本量，它提供了一种对物质减少表面张力的性能的量度，和在高速应用条件下的润湿性。此外，在高速应用条件下的问题是空气的夹带和泡沫的产生。除了多功能控泡剂的研制之外，在工业上对具有改良环境特性的控泡剂存在相当多的兴趣。这些增长的环境考虑，部分地，应归因于目前使用的控泡剂的不良环境特性和新的环境保护法规。这种负面特性包括生物降解性差，潜在的生物蓄积和水生毒性高。因此，不仅需要得到能提供极好的防止或除去泡沫和动态润湿性的控泡剂，而且也非常需要这种新材料对环境友好。包含100％活性组分的高效控泡剂，具有低色度和低气味的特性，可以在宽范围的操作条件下有效地使用和对配制剂性能没有不利影响或不导致对后续加工的破坏作用，是非常合乎需要的。此外，需要一种用于工业的消泡和去泡剂，它显示有益的辅助表面性质，例如润湿，分散，乳化，增溶，流动和均化。控泡剂广泛地用于聚合物生产和加工，因为泡沫能够导致减少的生产能力、效率和设备问题。尤其是，严重的泡沫问题一般产生于从聚合物产物中汽提未反应的单体时。选择适当的控泡剂是成功制备、运输和应用水性的涂料、墨和粘合剂的关键。在大多数含水涂料配制剂中需要去泡剂，因为它们包含润湿剂，乳化剂，分散剂及其他能够稳定泡沫的添加剂。有问题的泡沫可导致光泽和色彩的损失，凹坑，针孔，鱼眼，橙皮状，收缩变形，再涂性差，颜料容纳性差，粘附损失和变模糊。US 4,650,000公开了二胺和C6-C18烷基缩水甘油醚的加合物的阳离子季铵盐用于形成微滴乳状液的有效表面活化剂，该微滴乳状液包含烃油和用于处理包围油气井的地下岩层的酸性水溶液。US 4,797,202公开了使用N-(烃基)-α，ω链烷二胺作为浮选促集剂，通过泡沫浮选从矿物矿石中回收矿物。尤其是，将乙二胺和丁基缩水甘油醚的1∶1的加合物用于硫化铜的泡沫浮选回收铜被证明是有效的。CH 313159公开了包含正电荷的胺添加剂的气提塔浴和稳定染料的制备工艺。该浴包含由二胺和多胺和C8和更高级的烷基缩水甘油醚的1∶1的加合物，和其随后与环氧乙烷、硫酸二甲酯、氯乙酸及其他试剂反应形成的相应的烷基化胺。日本专利2001-107083公开了供洗衣洗涤剂组合物之用的胺和烷基缩水甘油醚的1∶1加合物。日本专利450119973公开了由胺和C6到C16烷基缩水甘油醚反应制备的加合物作为有效的杀菌表面活化剂。这些化合物全部包含羧基。日本专利200010268公开了在感光性糊剂中使用包含烯键式不饱和基的加合物。尤其是，使用二胺和甲基丙烯酸缩水甘油醚的加合物。US 3,931,430公开了一种使用二胺和多元胺和C4-C16缩水甘油基酯和醚的反应产物作为减感剂用于压敏记录片的方法。这些减感剂必须溶于用于制做胶板印刷的无水油墨的油基载体。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于控制水性组合物泡沫的方法，或在利用水性组合物的工业过程中通过引入有效量的控泡剂控制泡沫。该方法包括采用的由下式表示的烷基缩水甘油醚-封端的二胺化合物作为控泡剂 L是连接基，其包含具有2-大约6个碳原子的直链、支链或环状烷基，或具有大约4-大约8个碳原子的烷基醚基团。R独立地选自氢或-CH2CHOHCH2OR′。R′是具有大约4到大约22个碳原子的烷基。当该化合物以0.1wt％的量加入到0.1wt％的二辛基磺基琥珀酸钠(DOSS)水溶液中时，该化合物产生的起始泡沫高度比该DOSS水溶液至少要低30％。本专利技术的另一个实施方式包括烷基缩水甘油醚封端二胺化合物，其包含用3或4个异丁基缩水甘油醚封端，或加合的乙二胺，和用1-4个正丁基缩水甘油醚封端的二(氨基丙基)二甘醇。本专利技术还涉及一种包含控泡剂的含水组合物。该组合物表现出在没有控泡剂存在下将产生较大的泡沫。该控泡剂是以有效量控制泡沫的的烷基缩水甘油醚封端的二胺，并且有以下通式 其中L，R，R′如上所定义。不是所有的烷基缩水甘油醚封端的二胺都能明显减少或除去泡沫。因此，对减少和/或除去泡沫，重要的是正确组合二胺和烷基缩水甘油醚和优化加合度。因此，合适的烷基缩水甘油醚封端的二胺是当该化合物以0.1wt％的量加入到0.1wt％的二辛基磺基琥珀酸钠(DOSS)水溶液中时，该化合物产生的起始泡沫高度比该DOSS水溶液至少要低30％，根据ASTM D 1173-53在环境温度下测定。出于本专利技术的目的，“水基”、“水性”、“含水的”、“含水介质”是指溶剂或液体分散介质，其包含水，优选至少90wt％，更优选至少95wt％的水。显然，全部为水介质也包括在内。本专利技术的另一个实施方式为控泡剂可作为润湿剂使用。需要的是控泡剂的水溶液显示出辅助的润湿性能，如以下所示，根据最大气泡压力法，在25℃时在水中的浓度≤1wt％时，动态表面张力≤45达因/厘米，和0.1泡/秒。在Langmuir 1986，2，428-432中公开了测定表面张力的最大气泡压力法，在此引入作为参考。这些控泡剂的极好的去泡和消泡性表明该控泡剂在其中减少、防止或分解泡沫是重要的应用和工艺过程中是有用的。这样的应用包括涂料，墨，粘合剂，农业用品配制剂，油井开采，酸性气体的气流洗涤，例如，石油或天然气，食品加工，纸浆和纸的加工，发酵，金属处理，聚合和化学合成，废水处理和织物染色和整理。在本说明书和权利要求中所使用的，“油井开采”是指包括钻井，完井，即水泥喷浆和/或抽运原油，这与通过对井周围的构造进行处理使油井激活不同。本专利技术优选的实施方式包括以下过程，从含有酸性气体的气流中除去硫化氢和/或二氧化碳，该气流如天然气，其中该气流与含水胺溶液接触吸附硫化氢，含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性组合物的控泡方法，该组合物为起保护作用的或装饰性的涂料；墨组合物；粘合剂组合物；罩印清漆；辐照固化的涂料，墨或粘合剂组合物；农业用组合物，或酸性气体洗涤组合物，该方法通过以控制泡沫的有效量引入控泡剂，其改进包括使用下式的烷基缩水甘油醚封端的二胺化合物作为控泡剂：＊＊＊其中Ｌ是连接基，其包含具有２－大约６个碳原子的直链、支链或环状烷基，或具有大约４－大约８个碳原子的烷基醚基团；Ｒ独立地选自氢或－ＣＨ↓［２］ＣＨＯＨＣＨ↓［２］ＯＲ′；和Ｒ′是具有大约４到大约２２ 个碳原子的烷基；当该化合物以０．１ｗｔ％的量加入到０．１ｗｔ％的二辛基磺基琥珀酸钠（ＤＯＳＳ）水溶液中时，该化合物产生的起始泡沫高度比该ＤＯＳＳ水溶液至少要低３０％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CS斯龙，KR拉斯拉，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]