基于α-烯烃环氧化物或基于缩水甘油醚的聚醚在表面活性剂的存在下作为水基涂料增稠剂的用途制造技术

技术编号:7136390 阅读:351 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的主题是一种水溶液用作水基涂料增稠剂的用途,所述水溶液包含至少一种聚氧化烯烃和至少一种α-烯烃环氧化物和/或至少一种脂肪族或芳香族缩水甘油醚的聚醚,并且具有如下化学式的至少一种表面活性剂:CxH2x+1-(OX)y-OH,其中OX表示烷氧基单元,所述水溶液的特征在于,-对于所述聚醚而言,(聚氧化烯烃∶α-烯烃环氧化物或者缩水甘油醚)摩尔比为(1∶4)至(1∶10),-对于所述表面活性剂而言,6≤x≤12和5≤y≤12,-对于所述水溶液而言,其具有介于2.0和0.5之间的(聚醚/表面活性剂)质量比,以及其总重的30%至75%的含水量。本发明专利技术的主题还是含有这种增稠体系的涂料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于α-烯烃环氧化物或基于缩水甘油醚的聚醚在表面活 性剂的存在下作为水基涂料增稠剂的用途聚醚增稠剂是作为它们的聚酯对应物的替代品而开发的,该聚酯对应物仅表现出 非常弱的耐水解性,这使得它们不适用于水性制剂。在这些聚醚增稠剂中,存在由α-烯烃 环氧化物改性的聚醚增稠剂组成的特殊的一类增稠剂。该类增稠剂涵盖分子量一般小于 200, 000g/mol的化学结构,其是通过制备聚醚的步骤,然后通过与α -烯烃环氧化合物或 者缩水甘油醚脂肪族或芳香族化合物反应而使所述聚醚改性的步骤获得的。制备聚醚的第一步骤包括使聚氧化烯烃(尤其是环氧乙烷、环氧丙烷或其混合 物)与具有活性氢原子的化合物(引发剂)在通常为酸或碱的烷氧基化催化剂的存在 下,在50°C至120°C的温度下(如果不是更高)反应,如文献“Synthesis of polyether polyols for rigid polyurethane foams by alkoxylation of solid polyols in polyether media" (Polyurethanes 94, Proc. Polyurethanes Conf. (1994),506-14, HjIK 商:Soc. Plast. Ind. Polyurethane Div. , New York, N. Y.)中所述。第二步骤包括使前述获得的聚醚与环氧化合物在20°C至200°C的温度下反应,如 1967年公布的文献US 3 475 499中所述,该文献描述了 α -烯烃和无机氢过氧化物之间的 环氧化作用以及所获得的1,2-环氧化物与水或乙二醇的反应。但是,后一篇文献没有揭示所合成聚合物的特定应用。在20世纪70年代之前在 现有技术中没有这种结构的特定实施的迹象,即在作为水力流体的水性制剂中的增稠剂, 如以BASF 公司名义申请的多项专利中所要求保护的那样。因此,文献US 4 288 639、US 4 310 436,US 4 354 956,US 4 390 440,US 4 411 819,US 4 649 224,US 4 665 239,US 4 709 099、US 4 673 518描述了用具有12至18个碳原子的α-烯烃环氧化物改性的且 分子量为1,000g/mol至75,000g/mol的聚醚增稠剂,其占全部聚合物组合物重量的至 20%。这些专利所涵盖的议题是用于水力流体的流变剂,其在诸如高温和高压或极高的剪 切应力之类的特定实施条件下是有效的。然后,同一公司获得了这些结构在制药和化妆品领域的用途的专利,尤其是以低 用量能够产生透明凝胶(参见文献US 4 810 503、US 4 904 466)以及在增稠杀虫剂的制 剂中(参见文献US 2007 0049499)作为增稠剂的用途。大约在同一时间,另一家公司(HERCULES )也获得了这些结构在钻孔流体领域的 变化方案的专利(参见文献GB 2 065 150和US 4 304 902),但是最重要的是其首次想到 它们在水基涂料领域中的用途。因此,文献EP 0 138 614描述了含有环氧乙烷和环氧-烷 烃基聚合物的涂料组合物,该聚合物具有8至沈个碳原子,其分子量为50,000g/mol至 320,OOOg/mol,其用作胶体剂和增稠剂。该后一项专利看来是关于用α -烯烃环氧化物改性聚醚在水基涂料领域的用途 的唯一一篇文献(尽管相对较早,公开于1984年)。对于原因的解释在较近的文献WO 96/31550中明确给出,其批评了当在水基涂料中使用这些聚合物时它们的缺点。该专利涵 盖不同结构具有聚(缩醛聚醚或缩酮-聚醚)骨架的聚合物,具有选自烷基、芳基、烷芳 基、脂环基、全氟烷基、carbosylil和polycyclyl基团的疏水基团。在其
技术介绍
中,该专利指出(第五页1-4行)其旨在弥补现有技术中α-烯烃环氧化物改性的聚醚增稠剂的相 对无效性,以有利地增稠水基涂料。更准确地说,该文献WO 96/31550非常清楚地针对现有 技术中描述的结构其引用了已经提到过的涵盖这些聚合物在水力流体领域中的用途的专 利。在涂料中,α -烯烃环氧化物改性聚醚的这种效力的缺乏与以下事实相关以基 于表面活性剂的水溶液形式进行使用的这类聚合物难以分散于或缓慢分散于添加所述水 溶液的涂料中这些聚醚的反应性(或它们快速增稠添加它们的介质的能力)减小。另外,含有改性的聚醚以及表面活性剂的这些水溶液是复合制剂,其粘度如果过 高,会导致产品难以储存和处理。针对这些缺点,前述文献WO 96/31550提出具有聚(缩醛-聚醚或缩酮-聚醚) 骨架的溶液聚合物,其具有疏水基团。但是,对于这类结构似乎取代反应只能通过单官能化 反应进行,所得的聚合物的效力因此将为取代链的长度和聚缩醛的分子量的函数。但是与 环加成聚合反应不同,用这种方法不可能增加链端的取代基的数目来调整最终聚合物的效 力。因此,开发一种方法以-改善用α-烯烃环氧化物或缩水甘油醚改性的聚醚在水基涂料中的增稠效果,-同时降低含有所述改性聚醚的表面活性剂的水溶液的粘度,仍然是30多年来 (尤其从文献EP 0 138 614公布以来)现有技术一直未解决的问题。致力于这方面的研究,本专利技术人开发了一种水溶液用作水基涂料制剂的增稠剂的 用途,所述水溶液含有a)水,b)至少一种聚氧化烯烃和至少一种α -烯烃环氧化物和/或至少一种脂肪族或芳 香族缩水甘油醚的至少一种聚醚,c)和具有如下化学式的至少一种表面活性剂CxH2x+1-(OX)y-OH,其中OX表示烷氧基单元,其特征在于,-对于聚醚而言,摩尔比(聚氧化烯烃α-烯烃环氧化物或者脂肪族或芳香族缩 水甘油醚)为(1 4)至(1 10),-对于表面活性剂而言,6彡χ彡12和5彡y彡12,-对于水溶液而言,其具有介于2.0和0. 5之间的质量比(聚醚/表面活性剂), 以及其总重的30%至75%的含水量。通过改变上述表面活性剂和聚醚的特性的特定选择,在现有技术中未教导过或公 开过的出乎意料的结果是-开发了一种溶液,其流变行为符合稳定性和处理性的要求在这种情况下,本 领域技术人员期待在25 °C以100转/分钟测得的Brookfield 粘度为1,OOOmPa. s至 15,OOOmPa. s ;-其可以增稠添加其的水相,即使在低浓度的活性成分下(尤其是相对于由其增 稠的制剂的总重量为2重量%的聚醚)这意味着得到大于1,OOOmPa. s的在25°C以100转 /分钟测得的Brookfield粘度Br00kfieldTM(形成〃 2%凝胶");-其可有效增稠水基涂料。实施例清楚地说明根据表面活性剂和聚醚来选择特定的条件是可以获得上述特 性的原因。现有技术中没有涉及过这个复杂的技术问题。另外,也没有信息引起本领域技 术人员的注意以根据特定表面活性剂与非常具体的聚醚的结合实施来解决这个问题,其中 所述聚醚由聚氧化烯烃和α-烯烃环氧化物和/或缩水甘油醚聚合得到。最后,现有技术 中既没有公开也没有启示以上所述表面活性剂和所述聚醚的特定性质。因此,本专利技术的第一目的包括一种水溶液用作水基涂料制剂的增稠剂的用途,所 述水溶液含有a)水,b)至少一种聚氧化烯本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种水溶液用作水基涂料制剂的增稠剂的用途,所述水溶液含有:  a)水,  b)至少一种聚氧化烯烃和至少一种α-烯烃环氧化物和/或至少一种脂肪族或芳香族缩水甘油醚的至少一种聚醚,  c)和具有如下化学式的至少一种表面活性剂:C↓[x]H↓[2x+1]-(OX)↓[y]-OH,其中OX表示烷氧基单元,  其特征在于,  -对于所述聚醚而言,摩尔比(聚氧化烯烃∶α-烯烃环氧化物或者脂肪族或芳香族缩水甘油醚)为(1∶4)至(1∶10),  -对于所述表面活性剂而言,6≤x≤12和5≤y≤12,  -对于所述水溶液而言,其具有介于2.0和0.5之间的质量比(聚醚/表面活性剂),以及其总重的30%至75%的含水量。

【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:丹尼斯·鲁尔曼
申请(专利权)人:可泰克斯有限合伙公司
类型:发明
国别省市:FR

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