三元混合醚制造技术

本发明专利技术涉及创新的纤维素衍生物，还涉及它们在建筑材料体系中的用途，所述纤维素衍生物具有在水性悬浮液中的低表面溶胀，具有高的相对高剪切粘度，并且具有在水中的高热絮凝点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三元混合醚本专利技术涉及创新的纤维素衍生物，还涉及它们在分散体结合的建筑材 料(dispersion-bound building-material)体系中，优选在分散体结合的漆 (dispersion-bound paints)中的用途，所述纤维素衍生物具有在水性悬浮液中的低表面 溶胀，具有高的相对高剪切粘度，并且具有在水中的高热絮凝点。由于它们突出的性质和它们的生理安全性，纤维素衍生物在多种应用中使用，例 如作为增稠剂、粘合剂、胶粘剂、分散剂、保水剂、保护性胶体和稳定剂，并且还作为悬浮剂、 乳化剂和成膜剂。纤维素衍生物应用的一个领域是它们在乳化漆中作为增稠剂的用途。乳化漆的粘 度通常取决于剪切速率，粘度随剪切速率增加而降低。当对不同的纤维素衍生物进行比较 时，通常观察为，纤维素链的平均链长的值越大，在使用它们增稠的乳化漆中依赖于剪切速 率(shear-rate-d印endent)的粘度的降低越大。因此，当使用长链纤维素增稠剂时，在高 剪切速率的粘度(高剪切粘度)通常低于使用具有较短纤维素链长的那些纤维素的情况。作为乳化漆用增稠剂，在乳化漆中使用的特别是羟乙基纤维素(HEC)，但还是甲 基羟乙基纤维素(MHEC)或甲基羟丙基纤维素(MHPC)。在取代度的合适选择的条件下，MHEC和MHPC不可溶于热水中，并且因而可以在它 们的制备过程中通过用热水洗涤纯化，以移除盐和其它水溶性副产物。相反，HEC可溶于热 水中，并且因而不能使用热水纯化以移除盐和其它水溶性副产物。当使用这些纤维素衍生物时，使用者经常采用的程序是首先制备纤维素衍生物 在水中的悬浮液，然后将其与漆配方的其它组分掺混。为了此目的，纤维素衍生物的分散体 必须是可搅拌且可泵送的。因此，纤维素衍生物通过与水接触没有自发的增稠作用，它们通常采用延迟溶解 制备以用于乳化漆中。此延迟溶解通常通过例如采用二醛如乙二醛暂时交联的手段引起。作为交联的结 果，纤维素衍生物开始是非水溶性的，但作为温度和悬浮液PH的函数溶解在水中，然后具 有增稠作用。除了延迟溶解以外，纤维素衍生物的水吸收也影响纤维素衍生物悬浮液的可搅拌 性和可泵送性。在本上下文中，水通过纤维素衍生物的表面溶胀而被纤维素衍生物物理结 合，而没有纤维素衍生物进入溶液中。在一种特别情况下，如果纤维素衍生物的表面溶胀 高，则悬浮液的全部量的水都可以被结合，并且失去纤维素衍生物悬浮液的可搅拌性和可 泵送性。尽管以溶解延迟的形式提供普通MHEC，然而它们在水性悬浮液中强烈溶胀。因此 在这样短的时间之后就失去MHEC悬浮液的可搅拌性和可泵送性。在乳化漆中使用的HEC 满足与延迟溶解和在水性悬浮液中低表面溶胀相关的要求，但是具有其它缺点，例如上述 在热水中的溶解性，和下面指出的另外的缺点。确实是，MHEC的表面溶胀随后可以受到附加处理步骤影响。因此，例如，JP 48-34961描述了在60-130°C在封闭的混合容器中在50-200rpm历时4-15小时时间的产物3的热力学处理。然而，此处理操作相应地与高的额外装置成本和复杂性相关，并且还涉及许 多额外的时间和能量。纤维素衍生物的使用者对于乳化漆增稠的另一个要求是高的高剪切粘度。乳化漆 的粘度不是常数，而是作为剪切速率的函数改变。随着剪切速率升高，粘度下降。在实践中， 此效果是清楚的，原因在于在静止状态下，例如在罐中储存期间，高粘度值代表乳化漆的性 质，从而支持关于存在的填料和颜料的沉降的稳定性。相反，在用辊或刷以较高剪切加工的 过程中，显著更低的粘度值代表乳化漆的性质，从而允许快速且容易的加工。在此，在高剪 切速率的粘度称为高剪切粘度。然而，高剪切粘度必须不过低，因为否则漆的单独涂覆不产 生足够的涂膜厚度。另外，在过分低的高剪切粘度的情况下，漆飞溅可能形成到增加的程 度。如果乳化漆的粘度仅通过改变用作增稠剂的具体纤维素衍生物的量设定，则使用 者没有独立于乳化漆的总流动行为设定高剪切粘度的可能。较高的量提高了高剪切粘度， 但总体上，作为结果，乳化漆可能变得太粘，然后不再具有良好的加工性质，原因在于例如 流平性变得太差，并且因而得不到涂层上的良好表面。在现有技术中，存在在不使乳化漆总体变得太粘的条件下提高高剪切粘度的各种 已知方法。它们包括纤维素衍生物和合成缔合增稠剂的组合使用，和缔合增稠纤维素衍生 物的使用，合成缔合增稠剂的活性和缔合增稠纤维素衍生物的活性受乳化漆的其它组分例 如表面活性剂极大影响。这使得更难以设定漆的粘度行为，并且对配方的改变对于粘度行 为具有严重结果。如果通过以更大的量使用具有较低链长的纤维素衍生物来具体地提高高剪切粘 度，则预期更迅速地确定配方。然而，对该问题的解决方案是昂贵的，因为其必需较大量的 纤维素醚。用于乳化漆中的HEC不满足关于高的高剪切粘度的要求，而MHEC提供使用者所需 的此高的高剪切粘度。对于实践的另一个相关变量是一些纤维素衍生物的热絮凝点。在水中热絮凝点的 作用是，在高于对于纤维素衍生物典型的温度，纤维素衍生物变得不溶于水中。因为在制备 操作中或在随后运输、储存或使用的过程中，乳化漆可能充分暴露于高达65°C的温度，所以 重要的是纤维素衍生物的絮凝点至少高于65°C。这确保与在实践中典型遇到的温度的足够 距离。用于乳化漆中的HEC和MHEC满足此要求。HEC在水中没有热絮凝点。用于乳化漆 的MHEC的热絮凝点通常高于70°C。然而，其它在水中具有热絮凝点的纤维素衍生物例如 MHPC不能实现在市场上的广泛实施，因为它们具有小于70°C的热絮凝点。MHEHPC的使用对于技术人员也是已知的。US 3，873，518描述了甲氧基含量为 6-12. 5重量％、羟基乙氧基含量为10-22重量％和羟基丙氧基含量为14-32重量％的 MHEHPC，以及它们作为乳化漆中增稠剂的用途。尽管它们具有高于70°C的絮凝点，这些产品 具有与HEC关于低的高剪切粘度相同的缺点。EP 0 598 282描述了羟烷基的取代度小于0. 7，特别小于0. 6，更特别小于0. 3，并 且甲基的取代度为1. 6至2. 5、更特别为1. 8至2. 4的MHEHPC，所述MHEHPC作为用于酸浸 剂的增稠剂。EP 0 120 430描述了甲基化程度为0.9至2. 1，羟基乙基化程度为0.2至0.5，并 且羟基丙基化程度为0. 08至0. 4的MHEHPC。这些产物具有小于70°C的絮凝点。不仅EP 0 598 282的产物而且EP 0 120 430的产物均具有高表面溶胀并且产生 絮凝点<70°C的产物。通常而言，纤维素醚是可通过下列方法得到的用碱金属氢氧化物水溶液将纤维 素碱化，使碱化的纤维素与一种或多种环氧烷烃反应，和/或与一种或多种卤代烷反应，并 且如果适当，将所得到的纤维素醚从反应混合物分离，将其清洁和将其干燥，并且对其进行 粉碎。如所提及的，具有延迟溶解的纤维素醚本身是已知的；参见，例如，Ullmarm工 业化学百禾斗全书(Ullmann ‘ s Encyclopaedia of TechnicalChemistry),第 A5 卷，第 472-473 页。具有延迟溶解的纤维素醚根据现有技术制备，例如通过向已从反应混合物分离且 纯化的纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
甲基羟乙基羟丙基纤维素（ＭＨＥＨＰＣ），其特征在于０．１０至０．７０的ＭＳ（ＨＥ），０．３０至１．００的ＭＳ（ＨＰ），和１．１５至１．８０的ＤＳ（Ｍ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈诺尔夫布拉肯哈根，沃尔夫冈丹霍恩，阿尔内库尔，丹马尼亚，哈特维希施勒西格，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]