CN101010128A - 含有脂肪酸和松香酸或其衍生物的防沫组合物 - Google Patents

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CN101010128A CNA2005800290554A CN200580029055A CN101010128A CN 101010128 A CN101010128 A CN 101010128A CN A2005800290554 A CNA2005800290554 A CN A2005800290554A CN 200580029055 A CN200580029055 A CN 200580029055A CN 101010128 A CN101010128 A CN 101010128A
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Abstract

本发明涉及能够防止在介质中形成泡沫的组合物及其制备方法和其用途。

Description

含有脂肪酸和松香酸或其衍生物的防沫组合物
本申请根据35 USC $ 119(e)，要求美国临时专利申请第60/599,459号的优先权益，其在此整体并入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及能够防止在介质中形成泡沫的组合物及其制备方法和其用途。
背景技术
本方法涉及导致形成泡沫的矿物和/或岩石和/或矿石的开采和/或精炼和/或预处理和/或酸化。传统上，在矿物和/或岩石和/或矿石的相关开采和/或精炼和/或预处理和/或酸化的过程中存在含有它们的含水介质。在这些过程中，尤其在酸化步骤中的泡沫控制和/或使泡沫最小化导致了许多问题。所述问题的实例包括腐蚀、起鳞和降低的热转移以及气穴现象和溢出。所述问题导致生产损失和/或操作效率降低。
为了解决所述问题，已知可使用防沫剂。防沫剂的实例为在美国专利4,083,939中提到的那些，该专利在此整体并入本文作为参考。USP4,083,939涉及磷酸三丁氧基乙酯尤其在煅烧的天然碱溶液的蒸发结晶中作为防沫剂的用途。然而，使用磷酸三丁氧基乙酯作为矿物、岩石和/或矿石的防沫剂是非常昂贵的和/或对环境不友好。用于涉及天然碱矿石的开采和/或精炼的方法的其它防沫组合物可在2005年8月8日提出的美国专利申请中发现，并且根据35USC $ 119(e)也要求该美国临时专利申请第60/599,459号的优先权益。在2005年8月8日提出的美国专利申请在此整体并入本文作为参考。
其它人们已试图在磷酸盐岩石的预处理中稳定控制泡沫。一个实例为描述于USP 5,858,214中的涉及使用合成和/或半合成聚合物配制剂作为防沫剂，该专利在此整体并入本文作为参考。然而，该合成和/或半合成聚合物不具有成本效益和/或对环境不友好。磷酸盐岩石和/或矿石的开采、精炼和/或预处理是矿物、岩石和/或矿石开采中的一个实例。众所周知磷酸盐岩石和/或矿石的开采和精炼会导致泡沫的产生。磷酸盐岩石和/或矿石的开采及精炼方法可在美国专利6,149,013、5,858,214、5,500,193、5,435,893、4,737,273和4,828,811中发现，这些专利在此整体并入本文作为参考。
在使用磷酸盐岩石预处理产品的肥料生产和其它生产过程中，预处理磷酸盐岩石之后的步骤主要是生产磷酸。在许多实例中，磷酸由预处理的磷岩石利用湿法而生产。在该方法中，在高度放热的酸化步骤中在含水介质中产生了气体如二氧化碳。这些气体在该酸化步骤中形成泡沫，由于造成了缓慢和低效的操作困难如气穴现象和溢出，因此这是非常不希望的。所述由酸化磷酸盐岩石生产磷酸的实例可在美国专利6,562,308、6,562,308、4,258,008、4,258,007、4,220,630、4,196,172、4,136,151、4,132,760、4,083,936和4,001,383中发现，这些专利在此整体并入本文作为参考。
迄今为止，需要低成本且环境友好的来自可再生资源的防沫组合物来用在有关矿物、岩石和/或矿石如磷酸盐岩石和/或矿石的开采和/或精炼中。
发明内容
本发明的一个目的是提供含有使部分或全部的含水泡沫与含有基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物的混合物接触的产物的组合物，其中所述单羧酸脂族烃或其衍生物为具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链。本发明的另一个方面是组合物含有基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种松香酸化合物，其中所述松香酸化合物选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐(amine carboxylate)、这些酸的酯和这些酸的腈化合物。本发明的另一个方面是混合物含有基于混合物总重量为不大于60重量％的不皂化材料。本发明的一个实施方案为含水泡沫的pH小于7。而且，另一个实施方案为混合物还可以含有水。另一个实施方案是混合物为至少部分可溶于疏水性溶剂且具有不小于约7的pH的皂类。另外，本发明的另一个实施方案为混合物含有有机溶剂以在任何pH下形成它的部分或完全的溶液。本发明这个目的的实施方案涉及从至少一种选自树脂类树木、蔬菜和牛脂的物质中萃取天然油蒸馏的残余物。本发明这个目的的实施方案还涉及与含水泡沫接触的妥尔油沥青、粗妥尔油、单体、蒸馏的妥尔油或其混合物的部分或完全的分散体、乳液、悬浮体或溶胶。
本发明的另一个目的涉及上述混合物含有颗粒的实例。本发明的一个方面是所述颗粒在至少一个维度上的尺寸平均为1nm至100μm。
本发明的另一个目的涉及上述混合物含有基于混合物总重量为50-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物，0.2-30重量％的至少一种选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物和不大于20重量％的不皂化材料。
本发明的另一个目的涉及上述混合物含有基于混合物总重量为80-99.9重量％的以下组合：至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物和至少一种选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物，以及0.1-15重量％的不皂化材料。。
本发明的另一个目的是提供一种组合物，其含有使部分或全部的含水泡沫与以下混合物接触的产物：该混合物含有基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物，其中所述单羧酸脂族烃或其衍生物为具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链。本发明的另一个方面是组合物含有基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种松香酸化合物，其中所述松香酸化合物选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物。本发明的另一个方面是该混合物含有基于混合物总重量为不大于60重量％的不皂化材料。另一个实施方案涉及混合物含有钠盐的实例。本发明的另一个实施方案为混合物的pH为7-10和/或约7.5至约9.5。而且，另一个实施方案涉及所述部分或全部的含水泡沫还含有无机盐的实例。另一个实施方案还涉及部分或全部的含水泡沫还含有含磷化合物如磷酸的实例。
本发明的另一个目的是提供含有使部分或全部的含水泡沫与含有基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物的混合物接触的产物的组合物，其中所述单羧酸脂族烃或其衍生物为具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链。本发明的另一个方面是该组合物含有基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种松香酸化合物，其中所述松香酸化合物选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物。本发明的另一个方面是该混合物含有基于混合物总重量为不大于60重量％的不皂化材料。另一个实施方案涉及混合物含有低级烷基醇或聚(低级烷基)醇、聚(低级烷基)二醇或其混合物的实例。
本发明的另一个目的是提供通过使部分或全部的含水泡沫与含有基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物的混合物接触而制备组合物的方法，其中所述单羧酸脂族烃或其衍生物为具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链。本发明的另一个方面是该组合物含有基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种松香酸化合物，其中所述松香酸化合物选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物。本发明的另一个方面是该混合物含有基于混合物总重量为不大于60重量％的不皂化材料。
本发明的一个目的是提供通过使部分或全部的含水泡沫与含有基于混合物的总重量为0.1-99.9重量％的至少一种饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物的混合物相接触而在介质中抑制、降低和/或防止泡沫存在的方法，其中所述单羧酸脂族烃或其衍生物为具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链。本发明的另一个方面为该组合物含有基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种松香酸化合物，其中所述松香酸化合物选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物。本发明的另一个方面是该混合物含有基于混合物总重量为不大于60重量％的不皂化材料。本发明的一个实施方案为含水泡沫的pH小于7。然而，另一个实施方案为混合物还可以含有水。另一个实施方案是混合物为至少部分可溶于疏水性溶剂且具有不小于约7的pH的皂类。另外，本发明的另一个实施方案为混合物含有有机溶剂以在任何pH下形成它的部分或完全的溶液。本发明这个目的的实施方案涉及从至少一种选自树脂类树木、蔬菜和牛脂的物质中萃取天然油蒸馏的残余物。本发明这个目的的实施方案还涉及与含水泡沫接触的妥尔油沥青、粗妥尔油、单体、蒸馏的妥尔油或其混合物的部分或完全的分散体、乳液、悬浮体或溶胶。本发明的另一个方面为使介质中的泡沫存在量减少至少5％的上述方法，其中所述存在量基于泡沫存在量和/或进行接触之前的泡沫存在量。
本发明的一个目的是提供通过使部分或全部的含水泡沫与含有基于混合物的总重量为0.1-99.9重量％的至少一种饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物的混合物相接触而在介质中抑制、降低和/或防止泡沫存在的方法，其中所述单羧酸脂族烃或其衍生物为具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链。本发明的另一个方面为该组合物含有基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种松香酸化合物，其中所述松香酸化合物选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物。本发明的另一个方面是该混合物含有基于混合物总重量为不大于60重量％的不皂化材料。所述含水泡沫可以含有含磷化合物如磷酸。本发明的另一个方面为所述方法还可以包括含磷岩石的精炼，其优选在含磷岩石的预处理之后，更优选在磷酸的湿处理和生产之后进行。在本发明的另一个实施方案中，同时进行接触和精炼。
本发明的另一个目的是提供含有混合物、含磷化合物和水的组合物。在本发明的实施方案中，所述混合物含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物，其中所述单羧酸脂族烃或其衍生物为具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链。在另一个实施方案中，所述混合物含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种松香酸化合物，其中所述松香酸化合物选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物。在另一个实施方案中，所述混合物含有基于颗粒总重量为不大于60重量％的不皂化材料。在本发明的另一个实施方案中，所述混合物为部分或完全的分散体、悬浮体、溶胶、乳液或其混合物。在另一个实施方案中，组合物是部分的泡沫。本发明的另一个方面为所述含磷混合物为磷酸和/或磷岩石。在另一个实施方案中，所述组合物含有石膏。在另一个实施方案中，所述组合物含有强酸。
附图说明
图1：说明本发明组合物的防沫效果的本发明的一个实施方案。
图2：说明100％和10％的本发明活性组合物与异丙醇(IPA)对照相比具有非常好的防沫能力的柱状图。
图3：说明不同量的试剂，尤其是呈本发明皂类形式的试剂与异丙醇(IPA)对照相比具有非常好的防沫能力的柱状图。
图4：说明少量的试剂，尤其是呈本发明皂类形式的试剂与未加入任何试剂的对照相比具有非常好的防沫能力的线形图。
图5：说明防沫组合物的pH效应和剂量关系的线形图。
图6：说明防沫组合物的温度效应和剂量关系的线形图。
图7：说明防沫组合物在45℃下的pH效应和剂量关系的线形图。
图8：说明作为防沫能力的pH效应、剂量效应和多种组合物关系的线形图。
图9：说明防沫组合物在85℃下的pH效应的线形图。
具体实施方式
本申请涉及化学领域及例如描述于Robert J.Hunter的“Introduction toModern Colloid Science(现代胶体科学介绍)”(1993)，Oxford University Press中的胶体科学领域，该书在此整体并入本文作为参考。
本申请涉及描述于Kirk-Othermer的“Encyclopedia of ChemicalTechnology(化学技术百科)”，第四版(1996)，John Wiley & Sons中的矿物、岩石和/或矿物的开采领域，该书在此整体并入本文作为参考。
本发明者们已惊讶地发现具有较低成本且对环境友好的用作含水介质中的防沫剂的组合物。该组合物是可再生资源并且尤其适用于矿物、岩石和/或矿石的开采和/或精炼。
所述组合物包含生物质(biomass)和/或其副产物。因此，该组合物为可再生资源。
生物质产品如那些利用天然资源的精炼及方法的副产物通常而言成本较低。生物质产品的实例可以是由树木造纸的副产物。因此，生物质产品如类似黑液固体、皂类、浮渣的那些、以及妥尔油产品如沥青和/或其蒸馏产物为该类生物质产品的实例。此外，该生物质产品尤其与那些用于上述开采和/或精炼方法中传统防沫剂相比有利地对环境友好。
本发明涉及含有至少一种饱和或不饱和单羧酸脂族烃的组合物。该饱和或不饱和单羧酸脂族烃可以具有5-30个，优选8-24个碳原子。所述烃可以具有5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个碳原子，并且包括其中任何及所有的范围和附属范围。
本发明涉及含有至少一种饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物的组合物。由于所述烃为单羧酸，其衍生物可以为含有羰基化合物的任何通常已知的衍生物，这些化合物由General Organic Chemistry Textbooks(普通有机化学课本)如Leroy G.Wade的“Organic Chemistry(有机化学)”，第5版中已知，该书在此整体并入本文作为参考。
所述饱和或不饱和单羧酸脂族烃的衍生物的实例可以为其酯、腈或胺羧酸盐以及通常发现于黑液固体、皂类、浮渣中的那些和妥尔油产品如沥青和/或其蒸馏产物。再次，该饱和或不饱和单羧酸脂族烃可以具有5-30个，优选8-24个碳原子。所述烃可以具有5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个碳原子，并且包括其中任何及所有的范围和附属范围。
本发明涉及含有至少一种具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物的组合物。再次，饱和或不饱和单羧酸脂族烃可以具有5-30个，优选8-24个碳原子。所述烃可以具有5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个碳原子，并且包括其中任何及所有的范围和附属范围。
本发明涉及含有至少一种具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物的组合物。该组合物可以含有基于组合物总重量为0.1-99.9重量％的具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物。若所述具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物为防沫组合物的一部分，则该防沫组合物也含有基于组合物总重量为0.1-99.9重量％的具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物。
具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物在组合物中的存在量基于组合物总重量可以为0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％、2.0重量％、3.0重量％、4.0重量％、5.0重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、96重量％、97重量％、98重量％、99重量％、99.1重量％、99.2重量％、99.3重量％、99.4重量％、99.5重量％、99.6重量％、99.7重量％、99.8重量％和99.9重量％。这也是具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物在防沫组合物中的存在量。
具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物可以是发现于生物质产品中的任何一种或多种，例如类似黑液固体、皂类、浮渣的那些、以及妥尔油产品如沥青和/或蒸馏产物如妥尔油脂肪酸、蒸馏妥尔油、粗妥尔油及单体。
所述饱和或不饱和单羧酸脂族烃为脂肪酸。其实例包括油酸、亚油酸和/或硬脂酸并包括其衍生物；其线性、支化和/或环状的异构体；其二聚体和/或其三聚体。
具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体可以为具有C18线性、支化和/或环状链的酸。其实例可包括亚油酸和/或油酸或其衍生物。其它实例可以为亚油酸和/或油酸的线性、支化和/或环状异构体。
具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体的实例可以为例如发现且描述于美国专利6,875,842、6,846,941、6,344,573、6,414,111、4,519,952、6,623,554中的那些，它们在此整体并入本文作为参考。
最后，具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体的实例可以是己酸、enthanic、辛酸、癸酸、异癸酸、壬酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸、异硬脂酸、二十二烷酸、花生酸、花生四烯酸、芥酸。壬二酸。椰子、大豆、妥尔油、牛脂、猪油、牛骨油、杏、麦芽、玉米油、棉子油、蓖麻酸(ricinic)、蓖麻油酸(ricinoleic)、油菜籽油、棕榈仁脂肪酸、酸的二聚体、酸的三聚体、臭氧酸(ozone acid)、二酸、三酸、这些的组合物及混合物。
本发明涉及含有至少一种松香酸化合物的组合物。所述松香酸化合物可以选自那些基于天然树脂的酸，例如得自天然油蒸馏的残余物的那些。所述松香酸化合物也可以是衍生的化合物。由于该松香化合物为一种酸，因此其衍生物可以为含有羰基化合物的任何通常已知的衍生物，这些化合物由GeneralOrganic Chemistry Textbooks(普通有机化学课本)如Leroy G.Wade的“OrganicChemistry(有机化学)”，第5版中已知。这种衍生物的实例包括但不限于松香酸化合物的酯、胺羧酸盐和腈化合物。
所述松香酸可以包括可从黑液浮渣、粗妥尔油、妥尔油沥青和蒸馏妥尔油中分离的那些。另外，松香酸可以为在妥尔油松香、松香和木松香中发现的那些。这些天然形成的松香酸可以合适的是通常含有20个碳原子的单羧酸三环松香酸的混合物和/或异构体。三环松香酸主要在双键的位置上有所不同。这种松香酸可以是左旋海松酸、新枞酸、长叶松酸、枞酸、脱氢枞酸、断-脱氢枞酸、四氢枞酸、二氢枞酸、海松酸、paulstric acid和异海松酸或其混合物、其二聚体和/或其衍生物中的至少一种。从天然来源衍生的松香也包括通过聚合、异构化、歧化、氢化而显著改性的松香，即松香混合物。该松香酸可以包括在美国专利6,875,842、6,846,941、6,344,573、6,414,111、4,519,952和6,623,554中提到的那些，它们在此整体并入本文作为参考。
所述组合物可以含有基于组合物总重量为0.1-99.9重量％的一种选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物。若一种选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物为防沫组合物的一部分，则该防沫组合物也含有0.1-99.9重量％的选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物。
选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物在组合物中的存在量基于组合物总重量可以为0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％、2.0重量％、3.0重量％、4.0重量％、5.0重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、96重量％、97重量％、98重量％、99重量％、99.1重量％、99.2重量％、99.3重量％、99.4重量％、99.5重量％、99.6重量％、99.7重量％、99.8重量％和99.9重量％。这也是选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物的存在量。
本发明涉及含有至少一种不皂化材料的组合物。不皂化材料的实例发现但不限于描述于美国专利6,465,665、6,462,210和6,297,353中的那些，它们在此整体并入本文作为参考。不皂化材料可以是任何不能够被皂化的中性材料或其酯。
不皂化组分的实例包括但不限于维生素E、生育三烯酚(tocotrieno1)、类胡萝卜素、维生素A、维生素K、维生素D、脂蛋白、胆固醇、维生素原、生长因素、类黄酮、固醇、1，2-二苯乙烯、角鲨烷、谷维素和番茄红素。不皂化材料可以包括在美国专利6,875,842、6,846,941、6,344,573、6,414,111、4,519,952和6,623,554中提到的那些，它们在此整体并入本文作为参考。
所述不皂化材料的其它实例是在植物如木本植物，优选树木中发现的那些。其实例包括但不限于固醇、植物固醇、白藜芦醇(polycosano1)、3，5-sitostadiene-3-ona、4-stigmasten-3-ona、α-谷甾醇和/或β-谷甾醇、α-谷甾烷醇和/或β-谷甾烷醇、菜油甾烷醇、菜油甾醇、环阿屯醇、二十二醇、二十醇、麦角甾醇、Escualene、脂肪醇酯、甾醇酯、二十六醇、亚甲基环阿屯醇(Methylencycloarteno1)、海松醛、海松醇、Stigmasta-3-ona、二十四醇等。
本发明涉及含有基于组合物总重量为不多于75重量％的不皂化材料的组合物。若该不皂化组合物为防沫组合物的一部分，则该防沫组合物也含有基于组合物总重量为不多于75重量％的不皂化材料。不皂化材料在组合物中的存在量基于组合物总重量可以为0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％、2.0重量％、3.0重量％、4.0重量％、5.0重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％和75重量％。这也是不皂化材料在防沫组合物中的存在量。
所述组合物的pH可以为1-14，包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13和14，并且包括其中任何及所有的范围和附属范围。优选，该组合物为pH不小于约7，更优选约7至10，最优选约7.5至约9.5的防沫组合物。pH可以优选7.1、7.2、7.4、7.5、7.6、7.8、8.0、8.2、8.5、8.6、8.8、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.7和10，并且包括其中任何及所有的范围和附属范围。
组合物可以具有酸值。优选的酸值包括大于10的那些，包括大于或等于10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、100、105、110、120、125、130、140、150、160、170、180、190和200的那些，并且包括其中任何及所有的范围和附属范围。优选组合物的酸值大于或等于40。
优选本发明的组合物为含有基于组合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物，0.1-99.9重量％的至少一种选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物以及不大于60重量％的至少一种不皂化材料的防沫组合物。可以使用以上公开的那些量的所有范围和附属范围。
当该组合物含有至少一种烃、松香酸和/或不皂化材料时，优选每个可以来自于天然油蒸馏的残余物。优选从树脂类树木、蔬菜和/或牛脂中萃取那些天然油。更优选的是烃、松香酸和/或不皂化材料的来源为妥尔油沥青、妥尔油、粗妥尔油、单体、蒸馏妥尔油或其混合物。
该组合物可以含溶剂。溶剂可以为亲水性溶剂如水，和/或疏水性溶剂和/或有机溶剂。当该组合物含亲水性溶剂时，优选所述烃、松香酸和不皂化材料呈至少部分溶于其中且pH不小于7的皂类的形式。所述烃、松香酸和不皂化材料的混合物可以为固体、半固体、液体或其混合形式。混合物可以是除100％气态以外的任何状态。若该混合物为固体和/或半固体和/或液体，则其可以部分呈颗粒形式。颗粒尺寸可以在任何轴向上具有任何尺寸。优选颗粒在延至少一个轴向上可以是约0.01nm至约100μm，更优选约0.1nm至约10μm，最优选约1nm至约1000nm。颗粒可以在延至少一个轴向上为1nm、2nm、3nm、4nm、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、100nm、125nm、150nm、175nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、600nm、650nm、700nm、750nm、800nm、850nm、900nm、950nm和1000nm。当存在许多颗粒时，以上在任何轴向上的尺寸可以是在任何轴向上的平均尺寸。
当该组合物含有机溶剂时，组合物的pH可以为任何pH并且烃、松香酸和不皂化材料的混合物可以部分或完全溶解于其中。优选所述烃、松香酸和不皂化材料的混合物或者完全溶解于有机溶剂中，或者为与它的部分悬浮体、分散体、乳液或溶胶。
另外，所述烃、松香酸和不皂化材料的混合物可以为胶体。混合物可以为疏水性或亲水性或它们的混合，优选疏水性。此外，混合物可以是与连续相接触的不连续相，所述连续相优选亲水性溶剂、疏水性溶剂和/或有机溶剂。混合物与连续相相结合可形成完全和/或部分的溶液、悬浮体、分散体、乳液或溶胶。
当该组合物为完全和/或部分的溶液、悬浮体、分散体、乳液或溶胶时，该混合物和/或颗粒在溶液中的存在量可以为1-100重量％。该混合物在悬浮体、分散体、乳液或溶胶中的量可以为1重量％、2重量％、5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％和100重量％，并且包括其中的任何和所有范围及附属范围。
本发明组合物可以含有至少一种碱。虽然任何碱均合适，优选的碱包括含钠碱、含钾碱或含铵碱。具体实例可以包括钠、钾或铵的氢氧化物。当将碱加入组合物中时，据信至少部分的由碱得到的离子在其中形成了盐。虽然离子可以位于组合物中的任何位置，离子可以包含在颗粒中，不连续相中、连续相中或上述的整个防沫组合物中。优选以对上述颗粒稳定的方式将盐加入不连续相中。
所述组合物可以含有基于组合物总重量为0-20重量％，优选小于15重量％，更优选小于10重量％的碱。碱的用量可以为0重量％、0.001重量％、0.005重量％、0.01重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.5重量％、1重量％、2重量％、5重量％、10重量％、15重量％和20重量％，并且包括其中的任何和所有范围和附属范围。
本发明的组合物可以含有表面活性剂。虽然离子性、阳离子性、阴离子性、两性和非离子性表面活性剂均为合适的，最优选的表面活性剂为非离子性表面活性剂。该类表面活性剂的实例为乙氧基化的壬基酚。其它实例包括非离子和/或阴离子表面活性剂。合适的非离子物为环氧乙烷的加成物如脂肪醇乙氧基化物和壬基酚乙氧基化物，合适的阴离子物为烷基芳基磺酸盐如十二烷基苯磺酸钠。在本发明的组合中可以使用宽范围的表面活性剂。阴离子性、非离子性、阳离子性、两性和两性离子性类型的典型目录以及这些表面活性剂的种类例如在美国专利3,664,961中6,916,777中给出，它们在此整体并入本文作为参考。两性表面活性剂也详细描述于E.G.Lomax的“Amphoteric Surfactants(两性表面活性剂)，第二版，McCutcheon’s编辑(1996年出版，Marcel Dekker Inc.)、“Emulsifiers and Detergents(乳化剂和洗涤剂)”M.C.Publishing Co.每年出版和“Surface Active Agents and Detergents(表面活性剂和洗涤剂)”(第I和II卷，Schwartz、Perry和Berch)，它们在此整体并入本文作为参考。
虽然表面活性剂可以位于组合物中的任何位置，表面活性剂可以包含在上述的颗粒中，不连续相中、连续相中或整个防沫组合物中。优选以对上述颗粒稳定的方式将表面活性剂加入不连续相中。所述组合物可以含有基于组合物总重量为0-20重量％，优选小于15重量％，更优选小于10重量％的表面活性剂。表面活性剂的用量可以为0重量％、0.001重量％、0.005重量％、0.01重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.5重量％、1重量％、2重量％、5重量％、10重量％、15重量％和20重量％，并且包括其中的任何和所有范围和附属范围。
可能需要所述组合物在低温下稳定和/或低温下发挥功能。因此，可能需要使组合物的凝固点和/或浑浊点降低。因而，组合物可以包括凝固点抑制剂和/或浑浊点抑制剂。任何凝固点抑制剂和/或浑浊点抑制剂是合适的。优选的凝固点抑制剂和/或浑浊点抑制剂包括二醇。二醇的实例可以是但不限于聚乙二醇(PEG)和丙二醇和/或乙二醇。溶剂的其它实例包括醇和/或多元醇。该醇的实例包括低级烷醇如异丙醇。
本发明组合物可以为用于任何含泡沫介质的防沫剂。因此，可以将该防沫组合物加入部分和/或全部起沫的介质中。泡沫可以含有水，尽管这不是必需的。因而，本发明涉及使上述防沫组合物与含泡沫介质接触的产物。优选，尤其与含泡沫介质没有接触本发明防沫组合物的情况相比，在本发明防沫组合物与含泡沫介质接触时的存在于介质中的泡沫态减少了至少5％。这在图1中得到清楚说明，其中在含泡沫介质与防沫组合物接触时对泡沫状态的影响为明显的降低。尤其与含泡沫介质没有接触本发明防沫组合物的情况相比，在本发明防沫组合物与含泡沫介质接触时的存在于介质中的泡沫态减少了至少5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、125％、150％、175％、200％、300％、400％、500％、600％、700％、800％、900％和1000％，并且包括其中的任何和所有范围和附属范围。
所述含泡沫的介质可以具有任何pH，但是优选具有不大于约7的pH。含泡沫介质的pH可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13和14，并且包括其中的任何和所有范围和附属范围。
所述含泡沫的介质可以为任何含泡沫的介质。优选含泡沫的介质为矿物、岩石和/或矿石的开采和/或精炼的副产物。所述开采的实例包括开采磷酸盐岩石以及利用化学制品的类似行为，其中所述化学制品可从磷酸盐岩石和/或矿石中生产磷酸和/或其它含磷化合物。本发明用途的其它实例为产生泡沫的任何精炼和/或预处理方法/步骤。所述磷酸盐岩石和/或矿石的开采和/或精炼的实例可发现于美国专利6,149,013、5,858,214、5,500,193、5,435,893、4,737,273和4,828,811中，它们在此整体并入本文作为参考。
另外，更优选将本发明组合物用作从磷酸盐岩石中湿法生产磷酸如正磷酸(H3PO4)中的防沫组合物。更具体而言，在通过加入强酸使磷酸盐岩石酸化的极度放热反应条件下产生了二氧化碳，其中所述强酸例如硫酸和/或颜色(副产物为氯化钙)和/或硝酸(副产物为硝酸钙)。这种方法的副产物包括石膏、无水石膏、其水合物如六水合物和/或二水合物、以及二氧化碳。由于磷酸盐岩石也含有氟，因此这个工艺步骤的副产物为含氟化合物如HF。磷酸盐岩石的其它矿物杂质包括钙、铁、铝、镁和铀以及有机物质。
含磷化合物的实例为磷酸、磷酸酯、磷酸盐、其混合物及水合物。
本发明组合物可以含有含泡沫介质。优选含泡沫介质的pH不大于约7并且也含有水和/或磷酸盐岩石和/或精炼磷酸盐岩石的副产物。已知磷酸盐岩石用于生产部分磷酸和磷酸盐，例如用于肥料的那些。典型的磷酸盐岩石含有磷酸盐、镁盐和钙盐，例如它们的碳酸盐。然而，可以或不可以总是存在这些物质，并且这些物质的量可以大大变化。
本发明也涉及将防沫组合物加入含泡沫介质中的产品，只要与防沫组合物没有接触含泡沫介质的情况相比加入了有效量的防沫组合物以降低、抑制、防止和/或延缓泡沫的产生和/或组合物中泡沫的存在量。
借助以下实施例详细说明本发明。
实施例1
通过混合以下组分制备了组合物：
                                                                               
14份  脂肪酸(来自Arizona-Chemical Company的SYLFAT FA-1)
2份   NaOH(50％)
86份  水
                                                                               
实施例2
根据Anti-Foam Testing Procedure(防沫测试程序)在45℃以下测试了含有SYLFAT FA-1组合物(纯的和在10重量％异丙醇溶液中)的防沫能力，并且来自Arizona-Chemical Company的其它类似的妥尔油产品(纯的和在10重量％异丙醇溶液中)进行了对比。
根据Anti-Foam Testing Procedure(防沫测试程序)在45℃以下测试了以异丙醇中10重量％下的不同浓度SYLFAT FA-1和MONOMER MO5N的防沫能力，并且与来自Arizona-Chemical Company的其它类似的妥尔油产品(纯的和在10重量％异丙醇溶液中)进行了对比。结果示于图3和图4中。
实施例3
在不同pH和不同剂量下测试了实施例1的组合物的防沫能力。示于图5、7、9的结果说明在pH为约7.5至约9.5时在45℃下该组合物的作用更好并且当温度升高至85℃时这个功效不会改变。图6的结果说明实施例1组合物的防沫效果很好并且对温度很不敏感(45℃对比85℃)。
实施例4
制备了与SYLFAT FA-1活性不同的样品如低芥酸菜籽油和油酸。实施例1的防沫功效尤其在pH为7.97时是最好的，其比未改变的SYLFAT FA-1和/或pH为10时的更好(参见图8)。
防沫测试程序
1)将搅拌子(X式)放入250ml平底量筒中。
2)加入10克磨碎的矿石/浓缩物。
3)使水平面为50ml。
4)将量筒放在磁力搅拌盘上并开始搅拌。
5)混合直到润湿及分散了所有的矿石。
6)将特定量的试剂加入量筒中。
7)将特定量的酸加入固定在量筒之上的小分液漏斗(60ml)中。放置漏斗顶部以使酸沿着量筒壁流下且不经过产生的泡沫。
8)打开活塞以将酸加入量筒中。
9)观察并记录量筒中泡沫的最大高度。
如从头到尾所用，所用范围为所述的范围内的每个值并包括其中所有的附属范围。
根据以上教导可以对本发明进行各种改进和变化。因此应该理解本发明可以以与这里所述不同的方式实施并且均落入随后的权利要求的范围内。
本申请涉及在2005年8月8日提出的美国专利申请，并且根据35 USC $119(e)也要求美国临时专利申请第60/599,459号的优先权益。在2005年8月8日提出的美国专利申请在此整体并入本文作为参考。
这里引用的所有参考文献及其引用的参考文献就其涉及本发明主题和所有实施方案的相应部分并入本文作为参考。

Claims (42)

1.一种组合物，其包含使a)与b)在pH小于7下接触的产物：
a)包含以下组分的混合物：
基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物；
基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种选自以下组中的松香酸化合物：得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物；以及
基于混合物总重量为不大于60重量％的不皂化材料；
b)部分或全部的含水泡沫；
其中，
a)可以与水进行预混合以形成至少部分溶于其中且pH不小于约7的皂类；或者
a)可以与有机溶剂进行预混合以形成它的部分或完全的溶液。
2.根据权利要求1的组合物，其中所述天然油蒸馏物从至少一种选自树脂类树木、蔬菜和牛脂的物质中萃取。
3.根据权利要求1的组合物，其中a)为妥尔油沥青、妥尔油、粗妥尔油、单体、蒸馏妥尔油或其混合物的部分或完全的分散体、乳液、悬浮体或溶胶。
4.根据权利要求1的组合物，其中a)与水进行预混合以形成至少部分溶于其中且pH不小于约7的皂类。
5.根据权利要求1的组合物，其中所述a)与水的预混合物呈部分或完全分散体的形式。
6.根据权利要求1的组合物，其中一部分所述混合物a)为颗粒。
7.根据权利要求6的组合物，其中a)的所述颗粒在至少一个维度上的尺寸为1-1000nm。
8.根据权利要求1的组合物，其中所述混合物a)包含：
基于混合物总重量为50-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物；
基于混合物总重量为0.2-30重量％的至少一种选自以下组中的松香酸化合物：得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的；
基于混合物总重量为不大于20重量％的不皂化材料。
9.根据权利要求1的组合物，其中a)包含至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃的至少一种酯、酰胺、胺羧酸盐和腈。
10.根据权利要求1的组合物，其中所述混合物a)包含：
基于混合物总重量为80-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物与至少一种选自得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物的组合；以及
基于混合物总重量为0.1-15重量％的不皂化材料。
11.根据权利要求1的组合物，其中a)还包含钠盐。
12.根据权利要求1的组合物，其中a)的pH为7-10。
13.根据权利要求1的组合物，其中a)的pH为约7.5至约9.5。
14.根据权利要求1的组合物，其中b)还包含无机盐。
15.根据权利要求1的组合物，其中b)还包含含磷化合物。
16.根据权利要求1的组合物，其中b)还包含磷酸。
17.根据权利要求1的组合物，其中a)与有机溶剂进行预混合以形成其部分或完全的分散体、悬浮体、溶胶、乳液或溶液。
18.根据权利要求17的组合物，其中所述有机溶剂包含低级烷基醇。
19.根据权利要求17的组合物，其中所述有机溶剂包含聚(低级烷基)醇。
20.根据权利要求17的组合物，其中a)与有机溶剂的所述预混合物包含0.1-99％的聚(低级烷基)醇、低级烷基醇或其混合物。
21.根据权利要求1的组合物，其中a)与水或有机溶剂或这两者的所述预混合物包含0.1-99重量％的a)。
22.根据权利要求1的组合物，其中a)与水或有机溶剂或这两者的所述预混合物包含5-50重量％的a)。
23.根据权利要求1的组合物，其还包含异丙醇。
24.根据权利要求1的组合物，其还包含聚(低级烷基)二醇。
25.根据权利要求1的组合物，其还包含聚丙二醇。
26.一种制备根据权利要求1的组合物的方法，其包括使a)与b)接触。
27.根据权利要求1的组合物，其还包含石膏。
28.根据权利要求1的组合物，其还包含强酸。
29.根据权利要求1的组合物，其还包含硫酸。
30.根据权利要求1的组合物，其中a)可以与有机溶剂进行预混合以形成其部分或完全的分散体、悬浮体、溶胶或乳液。
31.一种抑制、减少和/或防止泡沫在介质中存在的方法，其包括使a)与b)在pH小于7下接触：
a)包含以下成分的混合物：
基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物；
基于混合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种选自以下组中的松香酸化合物：得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物；以及
基于混合物总重量为不大于60重量％的不皂化材料；
b)部分或全部的含水泡沫；
其中，
a)可以与水进行预混合以形成至少部分溶于其中且pH不小于约7的皂类；或者a)可以与有机溶剂进行预混合以形成它的部分或完全的分散体、悬浮体、溶胶、乳液或溶液；和
其中泡沫在介质中的存在量相对于在a)未接触b)时泡沫在介质中的存在量减少了至少5％。
32.根据权利要求31的方法，其中b)还包含含磷化合物。
33.根据权利要求31的方法，其中b)还包含磷酸。
34.根据权利要求33的方法，其还包括精炼含磷岩石。
35.根据权利要求34的方法，其中同时进行所述接触和精炼。
36.一种组合物，其包含一种混合物、含磷化合物以及水，
所述混合物包含：
基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物；
基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种选自以下组中的松香酸化合物：得自天然油蒸馏的残余物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物；和
基于颗粒总重量为不大于60重量％的不皂化材料。
37.根据权利要求36的组合物，其中所述组合物为部分或完全的分散体、悬浮体、溶胶、乳液或其混合物。
38.根据权利要求36的组合物，其中所述组合物为部分的泡沫。
39.根据权利要求36的组合物，其中所述含磷化合物为至少一种选自磷酸和磷岩石的组分。
40.根据权利要求36的组合物，其还包含石膏。
41.根据权利要求36的组合物，其还包含强酸。
42.根据权利要求36的组合物，其还包含硫酸。
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