聚醚烷醇胺分散剂制造技术

本发明专利技术提供了一种通过将单官能胺端基聚醚与多元醇的缩水甘油醚反应得到的水溶性产物，该产物可用于最终用途的分散剂和已知使用分散剂的配方中。本发明专利技术还提供了包括将单官能胺端基聚醚与多元醇的缩水甘油醚反应的方法。

【技术实现步骤摘要】
聚醚烷醇胺分散剂相关申请的交叉参考本申请是中国专利申请200580015107. 2的分案申请。本申请要求享有于2004年5月13日提交的美国临时申请序列号60/570，600的优先权。背景信息本专利技术总体上涉及表面活性剂，更具体地说，涉及聚醚烷醇胺表面活性剂，这些表面活性剂衍生自环氧树脂和单官能胺端基聚醚。有一类聚合物，有时被本领域技术人员称作“梳型聚合物”，因为这类聚合物包含相对长且疏水或亲水的主链，该主链有附在该主链上的大量支链，其中这些支链类似于梳 子的齿。这些支链本身也可以是疏水或亲水的。在这些梳型聚合物中，梳子基底的化学性 质有时与梳子支化齿的化学性质大相径庭。在这些情况下，这类聚合物可以是有表面活性 的，因此可以在各种各样的最终用途中用作分散性聚合物。美国专利Νο.6，506，821Β1公开了通过将芳香族聚环氧化物与聚氧化烯胺以 在3. 6 1和10 1之间的当量比(环氧当量胺当量)反应得到的环氧树脂。由于 这些树脂的环氧基含量很高，因此它们不溶于水而且不适宜作为颜料分散剂。美国申请 No. 20050020735公开了一种通过将1)单官能或多官能的芳香族环氧化物与2)聚氧化烯 基单胺反应而制备的分散剂，其中90%到100%的环氧基发生了反应。本专利技术的聚合物也 是通过将脂肪族聚环氧化物与单官能、胺端基聚醚反应而获得的。然而，我们意外地发现 了，当使用过量的环氧树脂时，有色配方的粘度远运低于一个本领域普通技术人员所能预 料的。专利技术概述本专利技术的一个实施方案提供了由如下结构定义的分散性聚合物，并包括它们的混 合物H-- N— CH2CHCH2——O-R1O-CH2CHCH2-_N——HI lIιR2 OHOH R2η其中R1可以是任何C1-Cltltl烃基；R2可以是由如下结构定义的任何烷氧基化的烃 基R3——(OCHCH)p一(OCHCH)q ——(OCHCH)r-/ \ / \ / \ X； X2 X3 X4 X5 X6 其中R3是任何C1至约C24烃基；Xn X2, X3> X4> X5和X6在每次出现时独立地选自由氢、甲基和乙基组成的组，附带条件是连在同一烷氧基单元上的两个X基中的至少一个是 氢；P、q和r可以各自独立地是在零和约100之间的任何整数，包括零在内，附带条件是P、 q和r中至少一个不是零；其中η是在1和约50之间的任何整数。在本专利技术的一个优选形 式中，当所述烃基为芳香族烃基时，η是在1和约10之间的任一整数。在另一个实施方案 中，当所述烃基为脂肪族烃基时，η是在约1和50之间的任一整数。在另一个实施方案中，本专利技术提供了由如下结构定义的水溶性的分散性聚合物， 并包括它们的混合物<formula>formula see original document page 4</formula>其中R1可以是任何C1-Ciqq脂肪族或芳香族烃基；R2可以是由如下结构定义的任何烷氧基化烃基<formula>formula see original document page 4</formula>其中R3选自由氢和任何C1至约C24烃基组成的组；Xp X2, X3、X4、X5和X6在每次 出现时独立地选自由氢、甲基和乙基组成的组，附加条件是连在同一烷氧基单元上的两个X 基中的至少一个是氢；P、q和r可以各自独立地是在零和约100之间的任一整数，包括零在 内，附加条件是且P、q和r中至少一个不是零；而且其中η是在1和约50之间的任一整数， 且s是O或1。在本专利技术的一个优选形式中，当所述烃基是芳香族烃基时，η是在1和约10 之间的任一整数。在另一实施方案中，当烃基是脂肪族烃基时，η为在约1和20之间的任 一整数。专利技术详述根据本专利技术的一个实施方案，梳型聚合物可通过将单官能、胺端基聚醚与多元醇 的缩水甘油醚反应而制备。由这种方法得到的产物可以方便地称为聚醚烷醇胺。根据本发 明的一个优选实施方案，所述胺端基聚醚(ATP)反应物的存在量足以保证在存在的所述胺 (类)的氮原子上的活性氢原子的总数至少在化学计量上等于存在于所存在的多元醇的所 有缩水甘油醚中的环氧基的量。在另一宽泛的方面，本专利技术提供了一种方法，该方法包括将单官能、胺端基聚醚 (“ΑΤΡ”)与多元醇的缩水甘油醚反应。根据本专利技术的另一实施方案的方法包括，将一种或 多种环氧树脂与具有亲水主链的ATP在升高的温度下反应，以提供具有很多亲水支链的热 塑性聚乙醇胺。这些产物的聚合物分子量和物理性质可以通过对原料、两种起始物料的比 例以及混合温度的选择来控制。本专利技术的聚乙醇胺可以通过将双酚A (或双酚F)的二缩水甘油醚与分子量为250到3500的单官能聚醚胺反应来制备。聚醚(即聚氧化烯)链可以基于环氧乙烷、环氧丙烷、 环氧丁烷或这些物料的任意组合，并且还可以包括衍生自氰乙基化的聚氧化亚烷基二醇类 的物料。本专利技术用以形成本文所述的水溶性梳型材料的反应优选在大约50°C和150°C之间的范围内的任何温度下进行。根据反应物的性质(即，存在的位阻的程度)，反应时间独 立地变化，可以是在约2和约10小时之间的任意时间，优选的反应时间还取决于起始物料 的性质。根据本专利技术的一个优选实施方案制备的梳型聚合物是水溶性的，溶解度为在水中 至少5重量％的聚合物。在另一个实施方案中，梳型聚合物优选是可溶于水的，溶解度为在 水中至少10重量％的聚合物。在一个实施方案中，梳型聚合物优选是可溶于水的，溶解度 为在水中至少15重量％的聚合物。在另一个实施方案中，梳型聚合物优选是可溶于水的， 溶解度为在水中至少20重量％的聚合物。在一个实施方案中，梳型聚合物优选是可溶于水 的，溶解度为在水中至少25重量％的聚合物。在另一个实施方案中，梳型聚合物优选是可 溶于水的，溶解度为在水中至少30重量％的聚合物。在一个实施方案中，梳型聚合物优选 是可溶于水的，溶解度为在水中至少35重量％的聚合物。在另一个实施方案中，梳型聚合 物优选是可溶于水的，溶解度为在水中至少40重量％的聚合物。在一个实施方案中，梳型 聚合物优选是可溶于水的，溶解度为在水中至少45重量％的聚合物。在另一个实施方案 中，梳型聚合物优选是可溶于水的，溶解度为在水中至少50重量％的聚合物。在又一个实 施方案中，梳型聚合物可以与水以任意比例互溶。制备本专利技术的一个实施方案的梳型聚合物的一般反应图解为CH2——O-R1O-CH2 + R2-NH2ρ-J------^ H— N-CH2CHCH2—O-R1O-CH2CHCH2- N—HR2 OHOH R2___ η其中将含有至少两个环氧官能端基的环氧树脂与伯胺反应。在上述反应中的R1可 以是任何C1-Cltltl烃基；这样环氧反应物可以是任何官能度至少为2的环氧树脂，并且非限 制性地包括在本说明书的缩水甘油醚部分列出的物料。此外，本领域普通技术人员能容易 地控制用以形成本专利技术分散剂的原料的相对用量。在一个实施方案中，存在过量的环氧树 月旨，这样能产生用环氧基封端的分散剂分子。在另一个实施方案中，使用过量的胺来形成分 散剂，这样能产生用胺基封端的分散剂分子。上面的方程式中，η可以是在约1和约50之间的任意整数；R2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物质组合物，它包含具有如下结构的水密性分散剂：＊＊＊其中Ｒ↓［１］可以是任何Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１００］脂肪族或芳香族烃基；Ｒ↓［２］可以是由如下结构定义的任何烷氧基化烃基：＊＊＊其中Ｒ↓［３］选自由氢和任何Ｃ↓［１］至约Ｃ↓［２４］烃基组成的组；Ｘ↓［１］、Ｘ↓［２］、Ｘ↓［３］、Ｘ↓［４］、Ｘ↓［５］和Ｘ↓［６］在每次出现时独立地选自由氢、甲基和乙基组成的组，附带条件是连接在同一个烷氧基单元上的两个Ｘ基中至少一个是氢；ｐ、ｑ和ｒ可以各自独立地是在零和约１００之间的任何整数，包括零在内，附带条件是ｐ、ｑ和ｒ中至少一个不是零；ｎ是在２和约２０之间的任何整数；且ｓ可以是０或１。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：HP克莱恩，CJ休厄尔，
申请(专利权)人：亨斯迈石油化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]