协同组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，其包含有机改性硅酸盐，和具有至少一个非伯位胺基团和至少三个羟基的有机化合物，其中所述羟基的至少两个在羟基的β位具有氨基，且其中所述至少两个在羟基的β位具有氨基的羟基被至少6个碳原子隔开，且其中所述有机化合物的至少一部分羟基是仲羟基。仲羟基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】协同组合物
[0001]本专利技术涉及包含有机改性硅酸盐和有机化合物的组合物、制备所述组合物的方法和所述组合物用于控制非水性液体组合物的流变学的用途。
[0002]在涂料、胶粘剂、密封剂和模制配混物以及非水型石油钻井液等的领域中，必须定制这些液体体系的流变性质——主要通过调节粘度。这可通过粘合剂、溶剂的选择和颜料和/或填料的浓度实现。通常，需要将所谓的流变添加剂添加到这些液体中。这些添加剂的作用在于调节该体系的流变性质，如粘度和粘弹性性质。由此通常在抗流挂性(sag resistance)、改进的储存稳定性(由于减少固体粒子的沉降)或粘度的普遍提高(通常被称为“增稠”)方面改进该体系的性质。
[0003]用于非水体系的典型流变添加剂除有机增稠剂(如酰胺或脲基增稠剂)外还包括无机增稠剂，例如层状硅酸盐。在层状硅酸盐中，常使用粘土材料作为增稠剂；其中，在本领域中使用有机改性粘土材料(也称为有机粘土(organoclays))。有机粘土广泛用作用于有机溶剂或有机涂料体系(如油漆和清漆)以及用于复合材料的增稠剂。除通过防止该体系中的颜料和填料的分层和沉降来改进有机体系的储存稳定性外，另一目的是提高液体有机体系的抗流挂性。通常，有机粘土由天然或合成粘土制成，通常代表粘土与改性剂(例如含高级烷基的铵化合物)的反应产物，以使亲水粘土变得疏水。这使得与有机材料的相容性改进。例如在WO 97/17398和US6,036,765中描述了这样的改性粘土作为流变添加剂的用途。有机改性二氧化硅通常通过用有机化合物(如有机烷氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、氯硅烷、羧酸等)处理二氧化硅制备。如同有机粘土，二氧化硅的有机处理使得与有机材料的相容性改进。
[0004]这些流变添加剂需要符合许多要求。它们必须不仅在应用体系中表现出改进的流变活性，还在应用相关配制剂中表现出广泛相容性。仍然还需要提供改进的流变添加剂。使用改进的流变添加剂应该在各种非水配制剂中带来非常可靠和提高的增稠效果。
[0005]因此，本专利技术的一个特定目的是提供可用于许多应用体系的具有良好效用的优质流变控制剂。更特别地，意图找到带来显著抗流挂行为的流变控制剂。特别地，应该无流挂地实现施加的液体组合物(如涂料、凝胶漆、胶粘剂或密封剂)的高层厚度。
[0006]已经令人惊讶地发现，这些目的可通过一种组合物实现，其包含i)有机改性硅酸盐，和ii)具有至少一个非伯位胺基团(non
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primary amine group)和至少三个羟基的有机化合物，其中所述羟基的至少两个在羟基的β位具有氨基，且其中所述至少两个在羟基的β位具有氨基的羟基被至少6个碳原子隔开，且其中所述有机化合物的至少一部分羟基是仲羟基。根据本专利技术的包含有机改性硅酸盐和有机化合物的组合物不仅带来改进的流变行为，还出乎意料地表现出这两种组分之间的协同作用，这在抗流挂行为方面带来更好的结果。
[0007]通常，有机改性硅酸盐选自有机改性粘土、有机改性二氧化硅及其混合物。优选地，有机改性硅酸盐是有机改性粘土。
[0008]合适地，该组合物包含至少两种不同类型的粘土的混合物。合适的实例是hormite粘土(例如海泡石(sepiolite)、蒙德土(palygorskite))和绿土粘土(smectite clays)的
混合物。最合适的是海泡石粘土和绿土粘土的混合物。海泡石和蒙德土都包括在页硅酸盐(phyllosilicates)中，因为它们含有SiO4四面体的连续二维片层，但它们与其它层状硅酸盐的区别在于缺少连续八面体片层。海泡石和蒙德土表现出针状结构(needle shape structure)，而绿土粘土表现出微片状结构(platelet shape structure)。在这两种提到的hormite粘土中，海泡石优选用于本专利技术。绿土优选是选自锂蒙脱石(hectorite)、蒙脱石(montmorillonite)、膨润土(bentonite)、贝得石(beidelite)、皂石(saponite)、硅镁石(stevensite)及其混合物的天然或合成粘土矿物。特别优选的绿土是锂蒙脱石、蒙脱石和皂石。
[0009]通常，组分i)是已用有机铵盐改性的硅酸盐，所述有机铵盐具有一个或多个连接到铵基的烃链，每个烃链具有至少10个碳原子。合适地，连接到铵基的烃链具有至少14个，更合适地至少16个碳原子。
[0010]优选地，有机铵盐是季铵盐。用于处理矿物粘土混合物的季铵盐通常包含烷基和/或芳基烷基季铵盐，其含有相同或不同的具有1至30个碳原子的直链和/或支化链、饱和和/或不饱和的烷基和选自氯离子、溴离子、甲基硫酸根、硝酸根、氢氧根、乙酸根、磷酸根及其混合物，优选氯离子、溴离子和甲基硫酸根的阴离子。优选的季铵盐是二甲基二(氢化动物脂)氯化铵、甲基苄基二(氢化动物脂)氯化铵、二甲基苄基氢化动物脂氯化铵、二甲基氢化动物脂
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乙基己基甲硫酸铵和两种或更多种优选选择的混合物。代替包含氢化动物脂基团(hydrogenated tallow group)的季铵盐，可使用源自植物或合成来源的类似产物。矿物粘土混合物通常用每100克混合物5至150meq.，优选5至80meq.的季铵盐处理。当有机粘土用于高温钻井液时，更优选的范围是每100克混合物5
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50meq.，更好地，10
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35meq.的季铵盐。对于许多其它触变应用，每100克粘土混合物使用大约25至80meq.，优选35至65meq.的范围的季铵盐。
[0011]在另一实施方案中，用于处理矿物粘土混合物的季铵盐包含所谓的esterquat季铵盐，其中季铵基团经由酯键连接到至少一个烃基上。关于esterquat的抗衡离子(阴离子)和每单位粘土的esterquat的量，同样适用上文对于用烷基季铵盐处理的粘土混合物提到的那些。这些种类的有机粘土的实例可见于US 5718841 A和EP 798267B1。
[0012]合适地，该组合物包含基于组分i)和ii)的重量计算50至97重量％的有机改性硅酸盐i)，更合适地60至95重量％，最合适地65至92重量％。
[0013]优选地，有机化合物ii)中的伯胺基团的比例在胺基团总量的0.0至8.0摩尔％的范围内。更优选地，有机化合物ii)中的伯胺基团的比例在胺基团总量的0.0至5.0摩尔％的范围内，最优选在0.0至2.0摩尔％的范围内。在一个实施方案中，有机化合物ii)不含伯胺基团。通过使用在吡啶中的2.5N乙酰丙酮溶液的电位滴定法测定伯胺基团的比例；通过用0.5N KOH乙醇溶液滴定测定过量乙酰丙酮。
[0014]通常，有机化合物ii)是至少具有至少两个环氧基团的化合物和具有至少一个羟基的伯胺或仲胺的反应产物。合适地，该胺是具有至少一个羟基的伯胺或具有至少两个羟基的仲胺，及其混合物。在一些实施方案中，具有至少两个环氧基团的化合物可另外与不含羟基的胺反应。
[0015]在其环氧乙烷环中具有一个CH2基团的环氧化物与伯胺或仲胺的反应通常经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，其包含i)有机改性硅酸盐，和ii)具有至少一个非伯位胺基团和至少三个羟基的有机化合物，其中所述羟基的至少两个在羟基的β位具有氨基，且其中所述至少两个在羟基的β位具有氨基的羟基被至少6个碳原子隔开，且其中所述有机化合物的至少一部分羟基是仲羟基。2.根据权利要求1的组合物，其中在有机化合物ii)中伯胺基团的比例在胺基团总量的0.0至8.0摩尔％的范围内。3.根据权利要求1或2的组合物，其中有机化合物ii)是具有至少两个环氧基团的化合物和具有至少一个羟基的伯胺或仲胺的反应产物。4.根据前述权利要求任一项的组合物，其中所述有机改性硅酸盐是有机改性粘土。5.根据权利要求4的组合物，其中所述组合物包含至少两种不同类型的粘土的混合物。6.根据前述权利要求任一项的组合物，其中组分i)是已用有机铵盐改性的硅酸盐，所述有机铵盐具有一个或多个连接到铵基的烃链，每个烃链具有至少10个碳原子。7.根据权利要求6的组合物，其中所述有机铵盐是季铵盐。8.根据前述权利要求任一项的组合物，其中有机化合物ii)以基于有机改性硅酸盐的重量计算5至100，优选10至50重量％的量存在。9.根据前述权利要求任一项的组合物，其中有机化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：毕克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：