CN102575200A - 自动乳化的清洁体系及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种自动乳化的清洁组合物，其在与水接触后能够乳化，在一个典型的实施方案中，基于组合物的总重量，该组合物包含：(a)约1重量％至约99重量％的二元酯混杂物；(b)约1重量％至约40重量％的表面活性剂混杂物，其由与有机阳离子平衡的有机阴离子构成，其中该阴离子和该阳离子中的一者或二者具有表面活性剂的特性，并且它们的复合物能够溶于二元酯溶剂混杂物。该表面活性剂混杂物通常为阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，它们可以与或者不与非离子表面活性剂联合使用。所述二元酯衍生自己二酸、戊二酸和丁二酸的混杂物，在一个具体的实施方案中，该混杂物包含己二酸二烷基酯、甲基戊二酸二烷基酯和乙基丁二酸二烷基酯，其中烷基基团各自包含C1-C12的烃基团。

Description

自动乳化的清洁体系及其使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求了于2009年10月19日提交的美国临时申请No.61/279,306的优先权，其通过引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及自乳化或自动乳化体系，具体而言，涉及环境友好的清洁组合物，其包含在与水接触后能够自动乳化的二元酯溶剂，这大大有助于在与冲洗水接触后除去清洁组合物残余物。
背景技术
在清洁行业中，许多消费者需要更为环境友好的清洁产品。然而，目前的非环境友好的清洁产品掺有芳香基溶剂(例如甲苯、二甲苯等)，或者这些清洁产品为乙二醇醚基溶剂或含氯的溶剂。使用这些或相关的溶剂也不是人们所希望的，这是因为它们有害健康并且安全性不强，这种溶剂的处理还会产生潜在的污染和环境问题。
因此，在清洁应用中必须使用环境友好的溶剂。但是，许多环境友好的溶剂存在许多缺点。例如，这些溶剂中的一些具有低挥发性，这使得在清洁后除去溶剂方面存在着一系列特殊的挑战。通常，在清洁操作之后，通过蒸发或通过用水冲洗来除去过量的溶剂。低VOC溶剂的高沸点常常使得上述第一种方法不能独立进行，这是因为蒸发是极其缓慢的。后一种方法同样是不能独立进行的，这是因为去除效率取决于溶剂在水中的溶解性，而所述溶剂的溶解性是有限的。如果清洁用的溶剂在水中具有有限的溶解性，那么从已清洁的表面上将其除去则需要使用大量的水，并且溶剂往往会留下人们不希望的油性残余物。
因此，希望有一种新的清洁组合物，其能够除去基底上的污渍(例如颜料或墨渍)并且随后能够易于用水冲洗掉，而不会在所述基底的表面上留下任何残余物。
发明内容
本发明解决了二元酯(或其他环境友好的溶剂)难于乳化到水中的问题，该问题影响了在清洁应用过程中这种溶剂的去除。二元酯，特别是并入本发明中的二元酯混杂物，表现出有望成为一种环境友好的替代物来代替在广泛的清洁应用中许多常用的有机溶剂。这些溶剂所具有的环境友好的特征包括诸如生物降解性、气味小和低VOC的特性。但是，这些涉及环境的特征还会造成在清洁后除去溶剂方面存在着挑战性。本发明通过使用能够使部分水溶性溶剂自发地乳化到水中的表面活性剂混杂物，解决了容易地除去所述部分水溶性溶剂的问题。一方面，表面活性剂混杂物由与有机阳离子平衡的有机阴离子构成，其中所述阳离子和所述阴离子中的一者或二者具有表面活性剂的特性，并且它们的复合物(complex)可以溶于该二元酯溶剂混杂物中。该表面活性剂复合物可以与非离子表面活性剂联合使用，也可以不与之联合使用。
本发明获得了这样一种清洁组合物(包含溶剂/表面活性剂混杂物)，其在水的存在下将自发乳化或自动乳化。当用水冲洗涂覆有所述混杂物的表面以进行清洁或在将所述混杂物与水混合以制备配制物的过程中，可发生所述乳化。这里描述的配制物可使得将该溶剂从表面洗去所需的水的量减少，这可以通过测量反射率来测定。本发明的另一个结果是：其降低了使该溶剂乳化到水中所需的机械能量，由此使得制备方法更加简单并且能量更加有效，这样的制备方法能够适应该溶剂的最终使用者的需求。
在一个实施方案中，本发明包括一种表面活性剂混杂物，其包含能溶于二元酯的阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。当该混杂物与水接触时，可能会得到稳定的三相体系，其包括富含溶剂的相、富含水的相、以及微乳液相。在一个实施方案中，阴离子表面活性剂可以是直链或支链的表面活性剂，其具有磷酸根或硫酸根作为阴离子基团。在一个实施方案中，阳离子表面活性剂可以是直链或支链的分子，其具有胺作为阳离子基团。用于自动乳化的表面活性剂既可以溶于有机相也可以溶于水性相。总体上，自乳化或自动乳化体系的特征在于，当缓和地添加水而不对该体系施加任何机械能量时，定性地观察到在油与水的界面处自发形成微乳液相。Jean-Marie Bernard等人的美国专利申请公开No.20070043152描述了自发乳化的机理，形成乳液所需的能量只与混合物中待乳化物质的再分配所需的能量有关。因此，不需要额外的能量，基本上为搅拌能量，来产生乳化。换言之，为了确保使不连续相在宏观上均匀分布而进行搅拌所需的能量是绰绰有余的(例如手动搅拌)。
根据所关注的阴离子-阳离子表面活性剂对的不同，表面活性剂在二酯相中的总浓度会有所不同，在一个实施方案中为组合物重量的约1重量％至75重量％，在另一个实施方案中为组合物重量的约5重量％至45重量％，在又一个实施方案中为组合物重量的约1重量％至30重量％。
通过以下详细说明和实施例，本发明将变得更加鲜明，一方面，描述了一种组合物，其特征在于能够自发乳化、自乳化和/或自动乳化(在下文中也将其全部称为“使……自动乳化”或“自动乳化”)，基于所述组合物的总重量，含有：(a)约1重量％至约60重量％的二元酯混杂物；(b)约1重量％至约75重量％的两种或更多种表面活性剂，该表面活性剂典型地选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或两性表面活性剂的任意组合，更典型地选自阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂；以及(c)可有可无的水和/或添加剂。
一方面，本文描述了一种清洁组合物，基于所述组合物的总重量，所述清洁组合物包含：(a)二元酯混杂物，其包含(i)甲基戊二酸二烷基酯、以及(ii)己二酸二烷基酯或乙基丁二酸二烷基酯中的至少一者；以及(b)由至少两种表面活性剂形成的表面活性剂混杂物，其量为约1重量％至约75重量％，其中所述清洁组合物在与水接触后能够自动乳化。
在一个实施方案中，所述的二元酯混杂物具有以下通式：
Figure BDA0000154946400000041
其中R9和R10独立地包含具有约1至约10个碳原子的烃链，其中R8为-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH(CH3)-CH2-CH2-、和-CH(C2H5)-CH2-中的至少两者的混合物。
在另一个实施方案中，所述的二元酯混杂物包含：
(i)占所述混杂物的约7重量％-14重量％的符合下式的二元酯：
Figure BDA0000154946400000042
(ii)占所述混杂物的约80重量％-94重量％的符合下式的二元酯：
Figure BDA0000154946400000043
以及
(iii)占所述混杂物的约0.5重量％-5重量％的符合下式的二元酯：
Figure BDA0000154946400000044
其中R1和R2独立地包含C1-C10烃基团。
另一方面，本发明为用于清洁表面的方法，该方法包括以下步骤：a)使本发明的清洁组合物与要清洁的基底接触，以及b)用水冲洗所述清洁组合物，由此，使所述清洁组合物在与所述水接触后自动乳化。
在一个实施方案中，二元酯混杂物衍生自在聚酰胺的制备中产生的一种或多种副产物。
在一个实施方案中，表面活性剂混杂物包含由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂以及它们的任意组合所构成的组中的至少两种表面活性剂。这两种或更多种表面活性剂可以包含至少一种阳离子表面活性剂和至少一种阴离子表面活性剂。阳离子表面活性剂或中性表面活性剂可以选自阳离子型的乙氧基化脂肪族胺、烷基二甲基胺、烷基酰胺丙基胺、环烷基胺、烷基咪唑啉衍生物、季铵化的胺乙氧基化物、季铵化合物以及它们的任意组合所构成的组。阴离子表面活性剂可以选自由烷基苯磺酸盐、α-烯基磺酸盐、链烷烃磺酸盐、烷基酯磺酸盐、烷基醚磷酸盐、烷基硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐(polyoxyethylene alkyl ether phosphate)、烷基醚硫酸盐、烷基烷氧基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基烷氧基羧酸盐、烷基烷氧基化的硫酸盐、单烷基磷酸盐、二烷基磷酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基苯磺酸、烷基苯磺酸的盐、烷基苯酚醚磷酸盐、烷基苯酚醚硫酸盐、α-烯基磺酸盐、肌氨酸盐、磺基丁二酸盐、羟乙基磺酸盐、牛磺酸盐、以及它们的任意组合所构成的组。
在一个实施方案中，阴离子表面活性剂选自由烷基苯磺酸盐、烷基醚磷酸盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐以及它们的任意组合所构成的组。
在另一个实施方案中，表面活性剂混杂物选自由聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐、烷基苯磺酸盐、乙氧基化脂肪族胺、环烷基胺、异丙胺以及它们的任意组合所构成的组。
在另一个实施方案中，表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐和阳离子型的乙氧基化脂肪族胺。在另一个实施方案中，表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐和环己胺。在另一个实施方案中，表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十二烷基苯磺酸盐和异丙胺。
另一方面，描述了用于清洁基底表面的方法，该方法包括以下步骤：a)使清洁组合物与要清洁的表面接触(基于所述组合物的总重量，所述组合物包含：(i)约1重量％至约99重量％的二元酯混杂物，其包含(A)甲基戊二酸二烷基酯和(B)己二酸二烷基酯或乙基丁二酸二烷基酯中的至少一种；(ii)约1重量％至约75重量％的表面活性剂混杂物)；以及b)用水将所述组合物从所述表面上冲洗掉，由此，使所述组合物在与水接触后能够自动乳化到所述水中。
在一个实施方案中，表面活性剂混杂物包含选自由以下物质构成的组中的至少两种表面活性剂，这些物质为：阳离子型的乙氧基化脂肪族胺、烷基二甲基胺、烷基酰胺丙基胺、环烷基胺、烷基咪唑啉衍生物、季铵化的胺乙氧基化物、季铵化合物、烷基苯磺酸盐、α-烯基磺酸盐、链烷烃磺酸盐、烷基酯磺酸盐、烷基醚磷酸盐、烷基硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基烷氧基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基烷氧基羧酸盐、烷基烷氧基化的硫酸盐、一烷基磷酸盐、二烷基磷酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基苯磺酸、烷基苯磺酸的盐、烷基苯酚醚磷酸盐、烷基苯酚醚硫酸盐、α-烯基磺酸盐、肌氨酸盐、磺基丁二酸盐、羟乙基磺酸盐、牛磺酸盐、以及它们的任意组合。
在另一个实施方案中，表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐和阳离子型的乙氧基化脂肪族胺。在另一个实施方案中，表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐和环己胺。在另一个实施方案中，表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十二烷基苯磺酸盐和异丙胺。
附图说明
图1示出了温泽(Winsor)相图中的三种类型的相。
图2示出了一滴含有Rhodameen T15Rhodafac 410的RhodiasolvIRIS的自发瓦解。
图3示出了当一滴Rhodiasolv IRIS(没有添加表面活性剂)与水接触时，液滴没有瓦解。
具体实施方式
本文所用的术语“烷基”是指直链、支链或环状的饱和烃基，其包括(但不限于)：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、正己基和环己基。
本文涉及有机基团所用的术语“(Cr-Cs)”(其中r和s均为整数)是指每个所述基团中可含有r个碳原子到s个碳原子。
在一个典型的实施方案中，本发明的组合物是使用本文所述的无毒、不可燃并可生物降解的二元酯溶剂(例如由罗地亚(Rhodia)公司制造的Rhodiasolv Iris)、阳离子表面活性剂——乙氧基化的脂肪族胺(例如由罗地亚公司制造的Rhodameen T15)以及阴离子表面活性剂——聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐(例如由罗地亚公司制造的Rhodafac系列)开发的配制物。本发明的组合物具有环境友好的特性，例如是无毒的、可生物降解的、低VOC并且是不可燃的。但是，应当理解的是，阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂不仅仅限于上述实施方案。可以用于本发明的阳离子表面活性剂可以是具有胺官能团的任何合适的阳离子表面活性剂。可以用于本发明的阴离子表面活性剂可以是具有磷酸根、膦酸根、硫酸根、磺酸根和/或磺基丁二酸根官能团的任何合适的阴离子表面活性剂。
总体上，自动乳化体系的特征在于：
-它们使大量的油和原含水增溶。
-在过剩的油和水的存在下，形成富含表面活性剂的第三中间相。
-过剩物相与富含表面活性剂的物相之间的界面张力低(10-3mN/m)。
在一定的表面活性剂浓度和组合下，体系分成三个清晰可辨的流动相，其中，中间相含有大部分表面活性剂，在这种情况下会出现低张力的状况。因此，可选择如下标准来筛选微乳液体系：
-测量界面张力，通常，就回收油而言最佳的配制物大致对应于这样的配制物，其中，过剩的油和水这两个物相与位于中间的富含表面活性剂的物相之间的界面张力相等。
-确定3相区中这样的状态点，其中，中间相增溶的油的体积等于盐水的体积(相同的增溶参数)。就回收油而言，具有最大增溶参数的体系更为有效。提高增溶参数实际上会导致界面张力降低。
-将水相的最佳盐度定量为用于使体系产生三相的盐度范围的中间点。
促进形成中间相微乳液的条件还使得油与微乳液之间的界面张力、以及水性相与微乳液相之间的界面张力最小化，并且对于给定量的表面活性剂而言，使油和电解质的增溶量达到最大。
观察微乳液的形成看来可以作为比较表面活性剂时所用的参考状态。关于三相区：在界面形成微乳液，那些具有与过剩油相和过剩水相均达到平衡的热力学稳定的中间相微乳液的体系，温泽称之为III型。实际上有三种类型的“温泽相图”：
-I型，其对应于2相区，其中表面活性剂主要溶于水相，
-II型，其对应于2相区，其中表面活性剂主要溶于油相，以及
-III型，其对应于3相区，其中表面活性剂在水相和油相之间形成其自身的相。
通过改变众多的体系变量中的任意一个变量，诸如温度、盐水相的盐度、助表面活性剂的浓度等，可以诱发I型→III型→II型转变(或反向转变)。
图1示出了如温泽所述的三种类型的相。参见图1，本文所述的二元酯溶剂(如IRIS)的密度比水的密度大。
微乳液的形成要求分开油微域和水微域的表面活性剂膜相当柔韧，并且要求表面活性剂的亲水性和亲酯性大致平衡。如果非常接近该平衡，则微乳液就会在这两相中变得连续并且与过剩的水和油共存。但是，在满足所有这些限制条件的状态内，微结构对于亲水和亲酯相互作用的相对强度的改变非常敏感。
所述组合物包含二元酯混杂物。在一个实施方案中，该混杂物包含醇和直链二元酸的加合物，该加合物的化学式为R1-OOC-A-COO-R2，其中R1和/或R2分别地包括C1-C12烷基、更通常为C1-C8烷基，并且A包括-(CH2)4-、-(CH2)3和-(CH2)2-的混合。在另一个实施方案中，R1和/或R2分别地包括C4-C12烷基、更通常为C4-C8烷基。在一个实施方案中，R1和R2可分别地包括源自杂醇油的烃基。在一个实施方案中，R1和R2可分别地包括具有1至8个碳原子的烃基。在一个实施方案中，R1和R2可分别地包括具有5至8个碳原子的烃基。
在一个实施方案中，所述混杂物包含醇和支链或直链二元酸的加合物，该加合物的化学式为R1-OOC-A-COO-R2，其中R1和/或R2分别地包括C1-C12烷基、更通常为C1-C8烷基，并且A包括-(CH2)4-、-CH2CH2CH(CH3)-和-CH2CH(C2H5)-的混合。在另一个实施方案中，R1和/或R2分别地包括C4-C12烷基、更通常为C4-C8烷基。应当理解，酸部分可衍生自诸如己二酸、丁二酸、戊二酸、草酸、丙二酸、庚二酸、辛二酸和壬二酸之类的二元酸、以及它们的混合物。
可通过任何适当的方法来制备本发明所用的一种或多种二元酯。例如，制备己二酸和杂醇油的加合物的方法在(例如)文献“TheUse of Egyptian Fusel Oil for the Preparation of Some PlasticizersCompatible with Polyvinyl Chloride″(Chuiba等人，Indian Journal ofTechnology，23卷，1985年8月，第309-311页)中有所描述。
可以通过以下方法获得二元酯，所述方法包括使式HOOC-A-COOH表示的二元酸或式MeOOC-A-COOMe表示的二元酯与支链醇或醇的混合物进行反应的“酯化”阶段。可以适当地对反应进行催化。对于每摩尔当量的二元酸或二元酯，优选使用至少2摩尔当量的醇。如果合适的话，可以通过提取反应副产物来促进反应的进行，随后进行过滤和/或纯化的阶段(例如，通过蒸馏进行)。
具体而言，可以由特别是在制备己二腈的工艺过程中产生并回收的二腈化合物的混合物来获得混合物形式的二元酸，其中所述己二腈是通过丁二烯的双氢氰化来制备的。在工业上，全球所消耗的绝大部分己二腈普遍由该工艺制得，这种工艺在大量的专利和文献中有所描述。丁二烯的氢氰化反应主要形成直链二腈，但是也会形成支链二腈，其中两种主要的二腈是甲基戊二腈和乙基丁二腈。在己二腈的分离纯化阶段中，通过蒸馏的方式将蒸馏塔中的支链二腈(例如)作为塔顶馏分加以分离回收。随后可将支链二腈转化为二元酸或二元酯(将其转化为轻质二元酯，随后使其与醇或醇的混合物或杂醇油进行酯交换反应；或者将其直接转化为符合本发明的二元酯)。
本发明的二元酯可以衍生自聚酰胺(例如，聚酰胺6，6)制备过程中的一种或多种副产物。在一个实施方案中，混杂物包含己二酸、戊二酸和丁二酸的直链或支链、环状或非环状的C1-C20烷基酯、芳基酯、烷芳基酯或芳烷基酯。在另一个实施方案中，混杂物包含己二酸、甲基戊二酸和乙基丁二酸的直链或支链、环状或非环状的C1-C20烷基酯、芳基酯、烷芳基酯或芳烷基酯。
通常而言，聚酰胺是由通过使二胺和二羧酸反应而形成的缩合反应制得的共聚物。具体而言，聚酰胺6，6是由通过使二胺(通常为六亚甲基二胺)和二羧酸(通常为己二酸)发生反应而形成的缩合反应制得的共聚物。
在一个实施方案中，本发明的混杂物可以衍生自制备聚酰胺时所用的己二酸的反应、合成和/或制备过程中的一种或多种副产物，该组合物包含己二酸、戊二酸和丁二酸的二烷基酯的混杂物(本文中有时称为“AGS”或“AGS混杂物”)。
在一个实施方案中，酯的混杂物衍生自制备聚酰胺(通常为聚酰胺6，6)时所用的六亚甲基二胺的反应、合成和/或制备过程中的副产物。该组合物包含己二酸、甲基戊二酸和乙基丁二酸的二烷基酯的混杂物(本文中有时称为“MGA”、“MGN”、“MGN混杂物”或“MGA混杂物”)。
本发明的二元酯混杂物的沸点在约120℃和450℃之间。在一个实施方案中，本发明的混杂物的沸点为约160℃至400℃；在一个实施方案中，该范围为约210℃至290℃；在另一个实施方案中，该范围为约210℃至245℃；在另一个实施方案中，该范围为约215℃至225℃。在一个实施方案中，本发明的混杂物的沸点在约210℃和390℃之间、更通常为约280℃至390℃、更通常为约295℃至390℃。在一个实施方案中，本发明混杂物的沸点为约215℃至400℃、通常为约220℃至350℃。
在一个实施方案中，二元酯混杂物的沸点在约300℃和330℃之间。通常，二异戊基AGS混杂物与该沸点范围相关。在另一个实施方案中，本发明的二元酯混杂物的沸点在约295℃和310℃之间。通常，二正丁基AGS混杂物与该沸点范围相关。一般而言，较高的沸点(通常高于215℃)或高沸点范围对应于较低的VOC。
在某些实施方案中，二元酯混杂物包含：
由式I表示的二元酯：
由式II表示的二元酯：
Figure BDA0000154946400000112
和
由式III表示的二元酯：
Figure BDA0000154946400000113
R1和/或R2可分别地包括具有约1至约8个碳原子的烃基，通常为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、正丁基、异戊基、己基、庚基或辛基。在该实施方案中，混杂物通常包含(相对于混杂物的重量)：(i)约15％至约35％的式I表示的二元酯、(ii)约55％至约70％的式II表示的二元酯和(iii)约7％至约20％的式III表示的二元酯，该混杂物更通常包含：(i)约20％至约28％的式I表示的二元酯、(ii)约59％至约67％的式II表示的二元酯和(iii)约9％至约17％的式III表示的二元酯。该混杂物的特征通常在于：闪点为98℃，在20℃下的蒸气压小于约10Pa，并且蒸馏温度范围为约200℃-300℃。还可以列举Rhodiasolv
Figure BDA0000154946400000114
RPDE(得自位于美国新泽西州Cranbury市的罗地亚公司)、Rhodiasolv
Figure BDA0000154946400000121
DIB(得自位于美国新泽西州Cranbury市的罗地亚公司)和RhodiasolvDEE(得自位于美国新泽西州Cranbury市的罗地亚公司)。
在某些可供选择的实施方案中，二元酯混杂物包含：
由式IV表示的二元酯：
Figure BDA0000154946400000123
由式V表示的二元酯：
Figure BDA0000154946400000124
和
由式VI表示的二元酯：
R1和/或R2可分别地包括具有约1至约8个碳原子的烃基，通常为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、正丁基、异戊基、己基、庚基或辛基。在该实施方案中，混杂物通常包含(相对于混杂物的重量)：(i)约5％至约30％的式IV表示的二元酯、(ii)约70％至约95％的式V表示的二元酯和(iii)约0％至约10％的式VI表示的二元酯。更通常而言，该混杂物通常包含(相对于混杂物的重量)：(i)约6％至约12％的式IV表示的二元酯、(ii)约86％至约92％的式V表示的二元酯和(iii)约0.5％至约4％的式VI表示的二元酯。
最通常而言，该混杂物包含(相对于混杂物的重量)：(i)约9％的式IV表示的二元酯、(ii)约89％的式V表示的二元酯和(iii)约1％的式VI表示的二元酯。该混杂物的特征通常在于：闪点为98℃，在20℃下的蒸气压低于约10Pa，并且蒸馏温度范围为约200℃-275℃。可以列举Rhodiasolv
Figure BDA0000154946400000131
IRIS和RhodiasolvDEE/M(由位于美国新泽西州Cranbury市的罗地亚公司生产)。
根据本发明的一个实施方案，二元酯混杂物对应于制备己二酸(其为聚酰胺中的主要单体)时的一种或多种副产物。例如，通过对一种副产物进行酯化来获得二烷基酯，以重量计，所述副产物通常包含15％至33％的丁二酸、50％至75％的戊二酸和5％至30％的己二酸。作为另一个例子，通过对另外一种副产物进行酯化来获得二烷基酯，以重量计，所述副产物通常包含30％至95％的甲基戊二酸、5％至20％的乙基丁二酸和1％至10％的己二酸。应当理解，酸部分可以衍生自诸如己二酸、丁二酸、戊二酸、草酸、丙二酸、庚二酸、辛二酸和壬二酸之类的二元酸、以及它们的混合物。
本发明的组合物还可以包含一种或多种表面活性剂或表面活性剂混杂物。本发明的表面活性剂或表面活性剂混杂物可以是阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂、阴离子或非离子表面活性剂、它们的衍生物以及任意所述表面活性剂的混杂物(组合)中的任意种类。
在一个实施方案中，非离子表面活性剂通常包括(例如)以下化合物中的一种或多种：酰胺，如烷醇酰胺、乙氧基化烷醇酰胺、亚乙基双酰胺；酯，如脂肪酸酯、甘油酯、乙氧基化脂肪酸酯、脱水山梨醇酯、乙氧基化脱水山梨醇；乙氧基化物，如烷基酚乙氧基化物、醇乙氧基化物、三苯乙烯基酚乙氧基化物、硫醇乙氧基化物；封端的嵌段共聚物和EO/PO嵌段共聚物，如氧化亚乙基/氧化亚丙基嵌段共聚物、氯封端的乙氧基化物、四官能化嵌段共聚物；胺氧化物，如月桂胺氧化物、椰油胺氧化物、硬脂胺氧化物、硬脂酰胺基丙基胺氧化物、棕榈酰胺基丙基胺氧化物、癸胺氧化物；脂肪醇，如癸醇、月桂醇、十三烷醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、硬脂醇、油醇、亚油醇和亚麻醇；和烷氧基化醇，如乙氧基化月桂醇、十三烷基聚氧乙烯醚醇(tridecethalcohol)；脂肪酸，如月桂酸、油酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、鲸蜡酸、异硬脂酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻油酸、反油酸、花生四烯酸、肉豆蔻油酸；以及它们的混合物。在另一个实施方案中，非离子表面活性剂为二醇，如聚乙二醇(PEG)、烷基PEG酯、聚丙二醇(PPG)及其衍生物。在一个实施方案中，所述表面活性剂为醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物或萜烯烷氧基化物。
在另一个实施方案中，表面活性剂是阳离子表面活性剂。阳离子表面活性剂包括但不限于直链或支链的乙氧基化脂肪族胺、烷基二甲基胺、烷基酰胺基丙基胺、环烷基胺、烷基咪唑啉衍生物、季铵化的胺乙氧基化物以及季铵化合物，例如十六烷基三甲基溴化铵(也称为CETAB或西曲溴铵)、十六烷基三甲基氯化铵(也称为鲸蜡基三甲基氯化铵)、十四烷基三甲基溴化铵(也称为肉豆蔻基三甲基溴化铵或季铵盐-13)、十八烷基二甲基双十八烷基二甲基氯化铵(stearyldimethyl distearyldimonium chloride)、双十六烷基二甲基氯化铵、甲基硫酸十八烷基辛基二甲基铵、甲基硫酸二氢化棕榈基乙基羟乙基甲基铵(dihydrogenated palmoylethyl hydroxyethylmoniummethosulfate)、异十八烷基苄基咪唑啉盐酸盐(isostearylbenzylimidonium chloride)、椰油酰基苄基羟乙基咪唑啉盐酸盐(cocoyl benzyl hydroxyethyl imidazolinium chloride)、双十六烷基二甲基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵、异十八烷基氨基丙基二甲基苄基氯化铵(isostearylaminopropalkonium chloride)或油烯基二甲基苄基氯化铵(olealkonium chloride)、山萮基三甲基氯化铵；以及其混合物。在一个具体的实施方案中，阳离子表面活性剂是乙氧基化脂肪族胺或环烷基胺。
在另一个实施方案中，表面活性剂为阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂包括(但不限于)：直链和/或支链的烷基苯磺酸盐、α-烯基磺酸盐、链烷烃磺酸盐、烷基酯磺酸盐、烷基醚磷酸盐、烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基烷氧基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基烷氧基羧酸盐、烷基烷氧基化硫酸盐、单烷基磷酸盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐、二烷基磷酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基苯磺酸及其盐、烷基苯酚醚磷酸盐、烷基苯酚醚硫酸盐、α-烯基磺酸盐、肌氨酸盐、磺基琥珀酸盐、羟乙基磺酸盐、牛磺酸盐、及其混合物。支链的阴离子表面活性剂包括但不限于十三烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、十三烷基硫酸钠、十三烷基聚氧乙烯醚硫酸铵、十三烷基硫酸铵和十三烷基聚氧乙烯醚羧酸钠。在一个实施方案中，阴离子表面活性剂是醚磷酸盐。在一个实施方案中，阴离子表面活性剂是聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐。
适合使用的任何两性表面活性剂包括(但不限于)：脂族仲胺和叔胺的衍生物，其中脂族基团可为直链或支链的，并且其中一个脂族取代基包含约8到约18个碳原子、一个脂族取代基包含阴离子型水溶性基团。合适的两性表面活性剂的具体例子包括：烷基两性羧基甘氨酸和烷基两性羧基丙酸、烷基两性二丙酸、烷基两性二乙酸、烷基两性甘氨酸和烷基两性丙酸、以及烷基亚氨基丙酸、烷基亚氨基二丙酸和烷基两性丙基磺酸的碱金属盐、碱土金属盐、铵盐或取代铵盐，例如：椰油基两性乙酸盐、椰油基两性丙酸盐、椰油基两性二乙酸盐、月桂酰两性乙酸盐、月桂酰两性二乙酸盐、月桂酰两性二丙酸盐、月桂酰两性二乙酸盐、椰油基两性丙基磺酸根合己酰基两性二乙酸盐、己酰基两性乙酸盐、己酰基两性二丙酸盐和硬脂酰基两性乙酸盐。
适宜的两性离子表面活性剂包括：烷基甜菜碱，如椰油基二甲基羧甲基甜菜碱、月桂基二甲基羧甲基甜菜碱、月桂基二甲基α-羧基乙基甜菜碱、十六烷基二甲基羧甲基甜菜碱、月桂基双(2-羟基乙基)羧甲基甜菜碱、十八烷基双(2-羟基丙基)羧甲基甜菜碱、油烯基二甲基γ-羧基丙基甜菜碱、月桂基双(2-羟基丙基)α-羧基乙基甜菜碱、酰胺基丙基甜菜碱；和烷基磺基甜菜碱，如椰油基二甲基磺丙基甜菜碱、十八烷基二甲基磺丙基甜菜碱、月桂基二甲基磺乙基甜菜碱、月桂基双(2-羟基乙基)磺丙基甜菜碱和烷基酰胺基丙基羟基磺基甜菜碱。
在一个实施方案中，表面活性剂混杂物是表面活性剂的组合。
本发明的组合物可以任选包含另外的组分或添加剂，例如润湿剂、溶剂、消泡剂、均化剂、颜料膏、染料等。其他的附加组分包括但不限于分层剂(delaminates)、缓冲剂和/或pH控制剂、香料、芳香剂、染料、增白剂、增亮剂、增溶材料、稳定剂、腐蚀抑制剂、洗剂和/或矿物油、酶、浊点修饰剂(cloud point modifier)、防腐剂、离子交换剂、螯合剂、起泡控制剂、去污剂、软化剂、遮光剂、惰性稀释剂、泛灰抑制剂、稳定剂、聚合物等。
实验
实施例1：阳离子型的RhodameenT15与三种作为阴离子表面活性剂的磷酸盐(Rhodafac RS410-RS 610-RS710)。
这些磷酸盐属于聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐类，其氧化乙烯单元数(ethylene oxide number)为3至10。按照以下浓度将阳离子型的乙氧基化脂肪族胺(Rhodameen T15)与三种不同的阴离子磷酸盐表面活性剂在Rhodiasolv IRIS中共混：
  No指管   表面活性剂总浓度(重量％)   磷酸盐/胺之比
  1-RS410   29   0.4
  2-RS610   25   0.5
  3-RS710   22   0.6
在没有任何机械搅动的情况下使所得的IRIS表面活性剂混杂物与等体积的水接触。在与水接触后18小时，在1-RS410样品、2-RS610样品和3-RS710样品中观察到自动乳化现象。为了使水性相与有机相形成对比，将尼罗红染料(red nile dye)添加到有机相中，该有机相的密度比水的密度大。1-RS410、2-RS610和3-RS710样品中的自动乳化作用导致形成了浅粉红色的半透明界面区。参比溶液(不含有任何表面活性剂)没有发生自动乳化。
实施例2：阳离子型的Rhodameen PN 430与三种磷酸盐
按照以下浓度使阳离子型的乙氧基化脂肪族胺(RhodameenPN430)与三种不同的阴离子磷酸盐表面活性剂在Rhodiasolv IRIS中共混。
  No指管   表面活性剂的总浓度(重量％)   磷酸盐/胺之比
  4-RS410   21   0.7
  5-RS610   19   1.0
  6-RS710   17   1.2
在没有任何机械搅动的情况下使所得的IRIS表面活性剂混杂物与等体积的水接触。在与水接触后18小时，在4-RS410样品、5-RS610样品、和6-RS710样品中观察到自动乳化现象。为了使水性相与有机相形成对比，将尼罗红染料添加到有机相中，该有机相的密度比水的密度大。4-RS410、5-RS610、6-RS710样品的自动乳化作用导致形成了浅粉红色的半透明界面区。参比溶液(不含有任何表面活性剂)没有发生自动乳化。
实施例3：环己胺-磷酸盐混杂物中的自动乳化
按照以下列出的浓度制备溶于IRIS中的阴离子磷酸盐和环己胺的混杂物。然后使这些混杂物与等体积的水混合。在与水接触后18小时，在7-RS410样品、8-RS610样品和9-RS710样品中观察到自动乳化现象。为了提高对比度，采用疏水性的尼罗红染料将IRIS相染色，同时采用亲水性的荧光素染料将水性相染色。仅含有二元酯的参比溶液没有发生自动乳化。
  No指管   在IRIS相中的表面活性剂的重量％   磷酸盐/胺的重量比
  7-RS410   13   3.5
  8-RS610   12   4.7
  9-RS710   12   5.8
实施例4：异丙胺-磺酸盐混杂物中的自动乳化
在本发明的一个实施方案中使用的另一种表面活性剂混杂物是十二烷基苯磺酸盐与异丙胺的混杂物，其可以名称Rhodocal 330商购得到。在IRIS/表面活性剂与水初始接触后48小时，观察到自动乳化现象。为了使水性相与有机相形成对比，将尼罗红染料添加到有机相中，该有机相的密度比水的密度大。有机相中表面活性剂的浓度分别为5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％和40％。结果观察到，随着表面活性剂的浓度提高，乳化过程的效率也提高。10％、15％、20％、25％、30％、35％和40％样品的自动乳化导致形成了浅粉红色的半透明界面区。参比溶液没有发生自动乳化。
实施例5：观察溶剂液滴的自动乳化
为了证明自动乳化的实用性，使一滴溶剂与水接触，并且使用照相机观察该液滴随后的瓦解情况。如图2所示，当溶剂含有Rhodafac410和Rhodamen T15的混杂物时，观察到该液滴自发地瓦解成许多独立的较小液滴。但是，如图3所示，在不含表面活性剂混杂物的情况中，没有观察到这样的瓦解。
因此，本发明非常适合实现所提及的目的并实现所述的目标和优点，以及其中固有的其它优点。虽然已经参照本发明的特定的优选实施方案示出并描述了本发明，并且进行了限定，但是这些参照并非意味着是对本发明的限制，并且也不应当推断出这种限制。所示出并且描述的本发明的优选实施方案仅仅是示例性的，而不是穷举本发明的范围。因此，本发明旨在仅由所附的权利要求书的精神和范围所限定，并且完全涵盖所有方面的等价方式。

Claims (19)

1.一种清洁组合物，基于所述组合物的总重量，该组合物包含：
(a)二元酯混杂物，所述二元酯混杂物包含：(i)甲基戊二酸二烷基酯，以及(ii)己二酸二烷基酯或乙基丁二酸二烷基酯中的至少一者；以及
(b)由至少两种表面活性剂形成的表面活性剂混杂物，所述表面活性剂混杂物的量为约1重量％至约75重量％，
其中，所述清洁组合物在与水接触后能够自动乳化。
2.如权利要求1所述的清洁组合物，其中所述二元酯混杂物包含己二酸二烷基酯、甲基戊二酸二烷基酯和乙基丁二酸二烷基酯。
3.如权利要求1所述的清洁组合物，其中所述二元酯混杂物衍生自在聚酰胺的制备中产生的一种或多种副产物。
4.如权利要求1所述的清洁组合物，其中所述二元酯混杂物衍生自制备己二腈的过程。
5.如权利要求1所述的组合物，其中所述至少两种表面活性剂选自由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂以及它们的任意组合所构成的组。
6.如权利要求1所述的组合物，其中所述两种或更多种表面活性剂包含至少一种阳离子表面活性剂和至少一种阴离子表面活性剂。
7.如权利要求5所述的组合物，其中所述阳离子表面活性剂或中性表面活性剂选自由阳离子型的乙氧基化脂肪族胺、烷基二甲基胺、烷基酰胺丙基胺、环烷基胺、烷基咪唑啉衍生物、季铵化的胺乙氧基化物、季铵化合物以及它们的任意组合所构成的组。
8.如权利要求5所述的组合物，其中所述阴离子表面活性剂选自由以下物质构成的组，这些物质为：烷基苯磺酸盐、α-烯基磺酸盐、链烷烃磺酸盐、烷基酯磺酸盐、烷基醚磷酸盐、烷基硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基烷氧基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基烷氧基羧酸盐、烷基烷氧基化的硫酸盐、单烷基磷酸盐、二烷基磷酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基苯磺酸、烷基苯磺酸的盐、烷基苯酚醚磷酸盐、烷基苯酚醚硫酸盐、α-烯基磺酸盐、肌氨酸盐、磺基丁二酸盐、羟乙基磺酸盐、牛磺酸盐、以及它们的任意组合。
9.如权利要求5所述的组合物，其中所述阴离子表面活性剂选自由烷基苯磺酸盐、烷基醚磷酸盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐以及它们的任意组合所构成的组。
10.如权利要求1所述的组合物，其中所述表面活性剂混杂物选自由聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐、烷基苯磺酸盐、乙氧基化的脂肪族胺、环烷基胺、异丙胺和它们的任意组合所构成的组。
11.如权利要求1所述的组合物，其中所述表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐和阳离子型的乙氧基化脂肪族胺。
12.如权利要求1所述的组合物，其中所述表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐和环己胺。
13.如权利要求1所述的组合物，其中所述表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十二烷基苯磺酸盐和异丙胺。
14.如权利要求1所述的组合物，其中所述二元酯混杂物包含：
(i)占所述混杂物的约7重量％-14重量％的由以下化学式表示的二元酯：
Figure FDA0000154946390000031
(ii)占所述混杂物的约80重量％-94重量％的由以下化学式表示的二元酯：
Figure FDA0000154946390000032
以及
(iii)占所述混杂物的约0.5重量％-5重量％的由以下化学式表示的二元酯：
其中R1和R2各自包含C1-C10烃基团。
15.一种清洁基底表面的方法，包括以下步骤：
a)使清洁组合物与要清洁的表面接触，基于所述组合物的总重量，该组合物包含：
(i)约1重量％至约99重量％的二元酯混杂物，所述二元酯混杂物包含：(A)甲基戊二酸二烷基酯，以及(B)己二酸二烷基酯或乙基丁二酸二烷基酯中的至少一者；
(ii)约1重量％至约75重量％的表面活性剂混杂物，以及
b)用水将所述组合物从所述表面上冲洗掉，
由此，所述组合物在与水接触后能够自动乳化到所述水中。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述表面活性剂混杂物包含选自由以下物质构成的组中的至少两种表面活性剂，这些物质为：阳离子型的乙氧基化脂肪族胺、烷基二甲基胺、烷基酰胺丙基胺、环烷基胺、烷基咪唑啉衍生物、季铵化的胺乙氧基化物、季铵化合物、烷基苯磺酸盐、α-烯基磺酸盐、链烷烃磺酸盐、烷基酯磺酸盐、烷基醚磷酸盐、烷基硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基烷氧基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基烷氧基羧酸盐、烷基烷氧基化的硫酸盐、单烷基磷酸盐、二烷基磷酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基苯磺酸、烷基苯磺酸的盐、烷基苯酚醚磷酸盐、烷基苯酚醚硫酸盐、α-烯基磺酸盐、肌氨酸盐、磺基丁二酸盐、羟乙基磺酸盐、牛磺酸盐、以及它们的任意组合。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐和阳离子型的乙氧基化脂肪族胺。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐和环己胺。
19.如权利要求15所述的方法，其中所述表面活性剂混杂物包含聚氧乙烯十二烷基苯磺酸盐和异丙胺。
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