【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及表面活性剂、涉及催化剂及制造它们的工艺，并涉及某些应用。
技术介绍
1、非离子表面活性剂通常使用具有大疏水嵌段的一元醇起始剂来生产。实例包括提供疏水嵌段的棕榈油醇。棕榈油的使用已导致其他植物物种的滥伐，并相应减少了许多濒危物种的自然栖息地。因此，正在寻找棕榈油醇等(c12-c20醇)的替代物。
2、结合聚醚和聚碳酸酯嵌段的表面活性剂在油提取领域是已知的。wo2010/062703和wo2015/031348描述了有助于油提取的潜在广泛的此类聚合物的聚合物组合物和超临界co2溶液。此类溶液与水形成乳液废产物以有助于油提取。没有表明在水中有任何溶解度或使用这种水溶性聚合物。该聚合物组合物设计成溶解于液体或超临界co2应用中。wo2010/062703提到了具有聚醚嵌段和聚碳酸酯嵌段的实例，但是没有举例说明，并且这些嵌段没有被完全表征或测试。wo2015/031348描述了以下类型的聚碳酸酯嵌段：
3、y-o-apc-o-cxhy
4、其中apc是聚碳酸酯并且cxhy是饱和或不饱和烃。末端基团y可以是h或若干个其他基团诸如聚醚链，但后者没有被举例说明或进一步确定。
5、us2021309801a1公开了经由环氧乙烷单体与二氧化碳的硼活化共聚制备的可降解的基于环氧乙烷的共聚物及其作为表面活性剂的用途。报道了某些三嵌段两亲化合物。
6、这将有利于用更便宜且更容易获得的和有潜力从生物来源(诸如生物乙醇或丁醇)生产的低级烃基源来取代当前无论是来自化石燃料还是基于植物的来
7、令人惊讶的是，本专利技术人已发现，通过改变聚碳酸酯嵌段聚醚主链的相对结构，低级烃基醇可以与聚碳酸酯部分一起使用以形成疏水基团，提供了基于水的表面活性剂而不需要高级烃基醇衍生物。
技术实现思路
1、根据本专利技术的第一方面，提供了一种表面活性剂，其包含式i的聚碳酸酯嵌段聚醚
2、z1-(pc)p-(pe)q-z2(i)
3、其中pc表示具有p个式重复单元的碳酸酯嵌段，其中re1、re2、re3和re4独立地选自h、甲基、乙基、丙基、丁基、或醚基、酯基或碳酸酯基基团，条件是当re1、re2、re3和re4之一是甲基、乙基、丙基、丁基、或醚基、酯基或碳酸酯基基团时，其余的re1、re2、re3和re4是h；
4、pe表示具有q个式重复单元的聚醚嵌段，其中re1'、re2'、re3'和re4'独立地选自h、甲基、乙基、丙基、丁基、或醚基、酯基或碳酸酯基基团，条件是当re1、re2、re3和re4之一是甲基、乙基、丙基、丁基、或醚基、酯基或碳酸酯基基团时，其余的re1'、re2'、re3'和re4’是h；
5、z1是r、r-o、r-c(o)-o或r-o-c(o)-o；
6、r是任选取代的直链或支链c1-c11烷基基团；
7、z2是h、r、r-(o)c或r-o-(o)c；以及
8、其中p的值不超过q的值。
9、优选地，z1是r-c(o)-o或r-o-c(o)-o。优选地，z1是短链(例如c2-c5或c2-c4)碳酸酯基或酯基基团。
10、优选地，z2是h或甲基，最优选地，z2是h。
11、在本专利技术中，聚碳酸酯嵌段作为疏水物起作用并且聚醚嵌段作为亲水物起作用。因此，当生产根据本专利技术第一方面的表面活性剂时，起始剂分子不需要是大烃链，诸如在棕榈油醇和其他长链醇中发现的大烃链，而是可以是短链醇或其他起始剂，其用于在用醚催化剂合成聚醚嵌段之前引发用碳酸酯催化剂合成聚碳酸酯嵌段。低级醇起始剂也更便宜，并且更有可能实现环境可持续发展。替代地，具有与可在基于水的表面活性剂组合物中使用并溶解的聚碳酸酯嵌段相同数量或更多重复单元的聚醚嵌段的独特组合允许经由可用作引发剂的单羟基官能聚醚进行生产用于用碳酸酯催化剂合成聚碳酸酯嵌段，经由替代途径生成聚碳酸酯嵌段聚醚，无需长链或短链醇起始剂。如果该方法用于生产，优选将聚碳酸酯嵌段封端，例如经由与酸酐反应，以提供对碱性条件的稳定性并防止聚碳酸酯嵌段的降解。令人惊奇的是，已经发现使用适当平衡的疏水性聚碳酸酯和亲水性聚醚嵌段提供了一种替代表面活性剂，其在设计上具有更大的灵活性，其不依赖于对环境有害的高级醇。这使得可以生产具有较小末端烃基基团的表面活性剂。
12、还提供了一种用于生产根据本专利技术第一方面的表面活性剂的工艺，该方法包括以下步骤：(i)使二氧化碳和环氧化物在碳酸酯催化剂和单官能起始剂化合物的存在下反应，以形成聚碳酸酯化合物，以及(ii)使步骤(i)的聚碳酸酯化合物与环氧化物和醚催化剂反应以生产根据本专利技术第一方面的表面活性剂。
13、还提供了一种用于在多反应器系统中生产根据本专利技术第一方面的表面活性剂的工艺；该系统包括第一反应器和第二反应器，其中第一反应在第一反应器中发生并且第二反应在第二反应器中发生；其中第一反应是碳酸酯催化剂与co2和环氧化物在单官能起始剂化合物和任选的溶剂存在下的反应，以生产聚碳酸酯化合物，并且第二反应是醚催化剂与第一反应的聚碳酸酯化合物和环氧化物的半间歇或连续反应，以生产根据本专利技术第一方面的表面活性剂。
14、根据本专利技术还提供了上述表面活性剂的用途：作为农业化学佐剂；用于制备建筑施工行业的泡沫、涂料、油漆、黏合剂和密封剂；在汽车行业中；在纺织品制造中；用于提高原油采收率。
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1.一种表面活性剂，包含式I的聚碳酸酯嵌段聚醚
2.根据权利要求1所述的表面活性剂，其中，R是C2-C11烷基基团。
3.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，R是直链烷基基团。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的表面活性剂，其中，R是C2-C6烷基基团，通常是C2-C5烷基基团或C2-C4烷基基团。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的表面活性剂，其中，Re1、Re2、Re3、Re4、Re1'、Re2'、Re3'和Re4'独立地选自H、甲基或乙基，优选其中Re1、Re2、Re3、Re4、Re1'、Re2'、Re3'和Re4’各自是H。
6.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，Z1是R-C(O)-O或R-O-C(O)-O，优选短链(例如C2-C5或C2-C4)碳酸酯基或酯基基团R-O。
7.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，Z2是H或甲基，优选H。
8.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，总表面活性剂具有大于10wt％CO2掺入，更通常大于15、2
9.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，总表面活性剂具有10至40wt％CO2掺入，通常15至40wt％CO2掺入，更通常20至40wt％CO2掺入。
10.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，Q:P比为1:1和5:1或在1:1至5:1之间、为1:1和2:1或在1:1至2:1之间。
11.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，P为3和100或在3至100之间，优选在3至50、3至20或3至15之间。
12.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，Q为3和200或在3至200之间，优选3至100、3至50、5至20或5至15之间。
13.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，所述聚醚嵌段具有小于40％碳酸酯键，优选小于30％、小于20％、小于10％、小于5％、小于2％或小于1％碳酸酯键。
14.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，所述聚醚嵌段具有0％碳酸酯键。
15.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其是水溶性的。
16.根据权利要求15所述的表面活性剂，在STP下具有至少约0.25g/ml的溶水度。
17.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，P:Q比使得所述碳酸酯嵌段占所述表面活性剂的至少约50％w/w，优选至少约60％w/w。
18.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，P:Q比使得所述碳酸酯嵌段占所述表面活性剂的约50％w/w至约70％w/w。
19.一种生产根据权利要求1至18中任一项所述的表面活性剂的方法，其中，所述方法包括以下步骤
20.一种在多反应器系统中生产根据权利要求1至18中任一项所述的表面活性剂的方法；所述系统包括第一反应器和第二反应器，其中，第一反应在所述第一反应器中发生并且第二反应在所述第二反应器中发生；其中所述第一反应是碳酸酯催化剂与CO2和环氧化物在单官能起始剂化合物和任选的溶剂存在下的反应，以生产聚碳酸酯化合物，并且所述第二反应是醚催化剂与所述第一反应的聚碳酸酯化合物和环氧化物的半间歇或连续反应，以生产根据权利要求1至14中任一项所述的表面活性剂。
21.根据权利要求18或权利要求19所述的方法，其中，所述碳酸酯催化剂是双金属酚盐配合物。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，其中，所述醚催化剂是DMC催化剂。
23.一种生产根据权利要求1至18中任一项所述的表面活性剂的方法，其中，使单羟基官能聚醚
24.根据权利要求1至18中任一项所述的表面活性剂的用途：作为农业化学佐剂；用于制备建筑施工行业的泡沫、涂料、油漆、黏合剂和密封剂；在汽车行业中；在纺织品制造中；用于提高原油采收率。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种表面活性剂，包含式i的聚碳酸酯嵌段聚醚
2.根据权利要求1所述的表面活性剂，其中，r是c2-c11烷基基团。
3.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，r是直链烷基基团。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的表面活性剂，其中，r是c2-c6烷基基团，通常是c2-c5烷基基团或c2-c4烷基基团。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的表面活性剂，其中，re1、re2、re3、re4、re1'、re2'、re3'和re4'独立地选自h、甲基或乙基，优选其中re1、re2、re3、re4、re1'、re2'、re3'和re4’各自是h。
6.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，z1是r-c(o)-o或r-o-c(o)-o，优选短链(例如c2-c5或c2-c4)碳酸酯基或酯基基团r-o。
7.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，z2是h或甲基，优选h。
8.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，总表面活性剂具有大于10wt％co2掺入，更通常大于15、20或21wt％co2掺入。
9.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，总表面活性剂具有10至40wt％co2掺入，通常15至40wt％co2掺入，更通常20至40wt％co2掺入。
10.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，q:p比为1:1和5:1或在1:1至5:1之间、为1:1和2:1或在1:1至2:1之间。
11.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，p为3和100或在3至100之间，优选在3至50、3至20或3至15之间。
12.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，q为3和200或在3至200之间，优选3至100、3至50、5至20或5至15之间。
13.根据前述权利要求中任一项所述的表面活性剂，其中，所述聚醚嵌段具有小...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·肯伯，安西娅·布莱克本，夏洛特·威廉斯，
申请(专利权)人：伊科尼克技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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