CN105008328B - 阴离子表面活性剂组合物和其用途 - Google Patents
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Abstract
提供表面活性剂组合物,其在乳液聚合中适用作烷基酚乙氧基化物(APE)类表面活性剂的替代物。所述表面活性剂组合物包含:式I的烷氧基化硫酸烷酯:R‑O‑(C3H6O)x(C2H4O)y‑SO3M,其中R、x、y以及M如本文所定义。
Description
技术领域
本发明涉及一种表面活性剂组合物,其适用作烷基酚乙氧基化物(APE)的替代物作为用于乳液聚合的乳化剂。表面活性剂组合物含有下文所述化学结构的烷氧基化硫酸烷酯。
背景技术
表面活性剂广泛地用作水性配制品中的润湿剂。举例来说,烷基酚乙氧基化物(APE)被广泛公认为是多种应用的良好表面活性剂。然而,APE表面活性剂有其环境相容性的公众感知较差的问题。另外,其受制于旨在减少其在许多应用(包括乳液聚合(EP))中的消耗的越来越严的环境规章。因此,APE类型表面活性剂的使用下降,并且供应商寻求提供替代其的其它表面活性剂。
乳液聚合(EP)是一种借助于乳化剂将水溶性较差的单体乳化于水中并且接着用引发剂聚合的聚合方法。表面活性剂在乳液聚合中起关键作用,并且确切地说,APE类表面活性剂通常被视为标准物。然而,鉴于有如上文所论述的APE表面活性剂的问题,故需要一种展现适于乳液聚合的特性的新的非APE材料。所述特性可以包括减少的发泡、乳液配制品稳定性以及机械稳定性。
由本发明解决的问题提供新的表面活性剂,其在乳液聚合中是APE材料的商业可行的替代物。
发明内容
我们现已发现如本文中所述的表面活性剂组合物展现许多与在APE表面活性剂下观察到的特性相当且在一些情况下更好的适用特性。此类特性包括例如良好表面张力减小、低泡沫和中泡沫与泡沫塌陷、快速润湿以及配制稳定性。此外,来源于种子油的本发明的表面活性剂组合物可生物降解。有利地,因此,本发明的表面活性剂组合物是用于乳液聚合的APE表面活性剂的可行替代物。
在一个方面中,提供一种表面活性剂组合物,其包含式I的烷氧基化硫酸烷酯:
R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-SO3M (I)
其中x为0.5到小于4范围内的实数;y为2到15范围内的实数;M为阳离子;并且R为具有如下烷基部分分布状态的种子油类直链烷基部分的混合物,其中每一wt%是以分布状态中存在的所有烷基部分的重量计,并且每一分布状态的所有wt%总计为100wt%:
在另一方面中,提供一种表面活性剂组合物,其包含如上文所述的式I的烷氧基化硫酸烷酯以及式II的非离子烷基烷氧基化物:
R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-H (II)
其中x为0.5到小于4范围内的实数;y为2到15范围内的实数;并且R为具有如下烷基部分分布状态的种子油类直链烷基部分的混合物,其中每一wt%是以分布状态中存在的所有烷基部分的重量计,并且每一分布状态的所有wt%总计为100wt%:
在另一方面中,提供一种使用如本文中所述的表面活性剂组合物作为乳液配制品中的乳化剂的方法。
附图说明
图1为展示根据本发明的一个实施例的本发明乳液(实例3-5)和比较乳液(实例3-6)的发泡特性的曲线。
图2为展示根据本发明的一个实施例的本发明乳液(实例3-7)和比较乳液(实例3-8)的发泡特性的曲线。
图3为展示根据本发明的一个实施例的本发明乳液(实例3-9)和比较乳液(实例3-10)的发泡特性的曲线。
具体实施方式
除非另外指明,否则数值范围(例如在“2到10”中)包括界定所述范围的数字(例如2和10)。
除非另外指明,否则比率、百分比、份数等是以重量计。
如上文所指出,本发明提供一种表面活性剂组合物,其包含式I的烷氧基化硫酸烷酯。所述表面活性剂组合物展现数种适用的特性,包括良好表面张力减小、低泡沫和快速泡沫塌陷、快速润湿以及钙离子稳定性中的一或多个。有利的特性使得所述表面活性剂组合物适合作为用于乳液聚合的乳化剂。
烷氧基化硫酸烷酯具有以下式I:
R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-SO3M (I)
在式I中,每一C3H6O部分还可以称为丙烯氧基(-CH2-CH(CH3)-O-)或PO部分并且每一C2H4O部分还可以称为亚乙基氧基或EO部分。另外,x为0.5到3范围内的实数,y为2到15范围内的实数,并且M为阳离子。最终,R表示烷基部分分布状态与以下表I中所示的范围一致的种子油类直链烷基部分的混合物。
表1.烷基部分的百分比
烷基部分碳链长度 | 重量% |
C6 | 0-40 |
C8 | 20-40 |
C10 | 20-45 |
C12 | 10-45 |
C14 | 0-40 |
C16 | 0-15 |
其中每一wt%是以分布状态中所存在的所有烷基部分的重量计并且每一分布状态的所有wt%总计为100wt%。
如表1中所示,R可以为仅三个烷基部分C8、C10以及C12的混合物。C6、C14以及C16烷基部分中的任何一或多个可以但不一定存在于本发明的表面活性剂组合物中。当存在时,C6、C14以及C16烷基部分的量可以符合如表1中所示的其各别范围中的任一个,只要所有重量百分比总计为100wt%即可。
以上式I包括变数“x”和“y”,其一起确定寡聚物分布状态中的烷氧基化程度。“x”和“y”分别表示的平均值分别丙氧基化和乙氧基化的程度。丙氧基化程度或“x”优选地属于0.5到小于4的范围内,更优选地属于0.5到3的范围内,再更优选地属于2到3的范围内,并且甚至更优选地属于2.5到3的范围内。在一些实施例中,x为3。乙氧基化程度或“y”优选地属于2到10的范围内,更优选地属于2到8的范围内,再更优选地属于2到3的范围内,并且甚至更优选地属于2.5到3的范围内。在一些实施例中,y为3。
式I中的部分M为阳离子。M优选地为碱金属或铵,更优选地其为钠、钾或铵,并且甚至更优选地M为钠或铵。
如式I所表示的本发明的表面活性剂组合物的优选子集包括x在2.5到3的范围内,y在2到10的范围内并且R具有如以下表2中所示的烷基部分分布状态。
表2.烷基部分的百分比
烷基部分碳链长度 | 重量% |
C6 | 0-36 |
C8 | 22-40 |
C10 | 27-44 |
C12 | 14-35 |
C14 | 5-13 |
C16 | 0-5 |
换句话说,表2如中所示的表面活性剂组合物包括至少四个烷基部分C8、C10、C12以及C14的混合物。C6和C16烷基部分中的任一个或两个可以但不一定存在于本发明的这一优选子集的表面活性剂组合物中。当存在时,C6和C16烷基部分的量可以符合如表1中所示的其各别范围中的任一个,只要所有重量百分比总计为100wt%即可。
在一些实施例中,除了式I的烷氧基化硫酸烷酯以外,本发明的表面活性剂组合物还包含式II的非离子烷基烷氧基化物:
R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-H (II)
在式II中,x为0.5到3范围内的实数,y为2到15范围内的实数,并且R表示烷基部分分布状态与以下表3中所示的范围一致的种子油类直链烷基部分的混合物。
表3.烷基部分的百分比
烷基部分碳链长度 | 重量% |
C6 | 0-40 |
C8 | 20-40 |
C10 | 20-45 |
C12 | 10-45 |
C14 | 0-40 |
C16 | 0-15 |
其中每一wt%是以分布状态中所存在的所有烷基部分的重量计并且每一分布状态的所有wt%总计为100wt%。
如表3中所示,R可以为仅三个烷基部分C8、C10以及C12的混合物。C6、C14以及C16烷基部分中的任何一或多个可以但不一定存在于本发明的表面活性剂组合物中。当存在时,C6、C14以及C16烷基部分的量可以符合如表1中所示的其各别范围中的任一个,只要所有重量百分比总计为100wt%即可。
在以上式II中,“x”优选地属于0.5到小于4的范围内,更优选地属于0.5到3的范围内,再更优选地属于2到3的范围内,并且甚至更优选地属于2.5到3的范围内。在一些实施例中,x为3。在式2中,乙氧基化程度或“y”优选地属于2到10的范围内,更优选地属于2到8的范围内,再更优选地属于2到3的范围内,并且甚至更优选地属于2.5到3的范围内。在一些实施例中,y为3。
优选的式I的非离子烷基烷氧基化物包括如下化合物,其中x为2.5到3,y为2到10并且R具有如下表4中所示的烷基部分分布状态。
表4.烷基部分的百分比
烷基部分碳链长度 | 重量% |
C6 | 0-36 |
C8 | 22-40 |
C10 | 27-44 |
C12 | 14-35 |
C14 | 5-13 |
C16 | 0-5 |
如表4中所示表面活性剂组合物包括至少四个烷基部分C8、C10、C12以及C14的混合物。C6和C16烷基部分中的任一个或两个可以但不一定存在于本发明的这一优选子集的表面活性剂组合物中。当存在时,C6和C16烷基部分的量可以符合如表4中所示的其各别范围中的任一个,只要所有重量百分比总计为100wt%即可。
当式II的非离子烷基烷氧基化物时存在于本发明的表面活性剂组合物中,式I和式II中的基团R、x以及y可以相同或不同。在一些实施例中,式I和式II中的基团R、x以及y为相同的。
在一些实施例中,本发明的表面活性剂组合物包含式I的烷氧基化硫酸烷酯和式II的非离子烷基烷氧基化物,其中式I的烷氧基化硫酸烷酯与式II的非离子烷基烷氧基化物的重量比为99∶1到10∶90。在一些实施例中,重量比为95∶5到50∶50,或者为90∶10到70∶30。
在一些实施例中,本发明的表面活性剂组合物进一步包含水。
在一些实施例中,本发明的表面活性剂组合物包含式I的烷氧基化硫酸烷酯、式II的非离子烷基烷氧基化物以及水。在一些实施例中,以式I的烷氧基化硫酸烷酯、式II的非离子烷基烷氧基化物以及水的总重量计,式I的烷氧基化硫酸烷酯的量为20到75重量%,优选地为30到60重量%;式II的烷氧基化物的量为0.1到30重量%,优选地为0.1到10重量%;并且水的量为25到75重量%,优选地为40重量%到70%重量%。
本发明的表面活性剂组合物可包含额外的添加剂,如其它表面活性剂/乳化剂以及通常用于乳液聚合的其它添加剂。在一些实施例中,本发明的表面活性剂组合物进一步包含式III的非离子表面活性剂:R1O-(AO)z-H(III),其中R1为直链或支链C6-C24烷基,AO在每次出现时为乙烯氧基、丙烯氧基、丁烯氧基(-CH2-CH(CH2CH3)-O-)或其无规或嵌段混合物,且z为1到50。
本发明的表面活性剂组合物呈现良好表面张力减小、低泡沫和中泡沫与泡沫塌陷、快速润湿并且其提供配制稳定性特性,包括良好Ca2+稳定性。Ca2+稳定性可以理解为乳液对电解质的耐受性。在下游应用中,许多添加剂可与乳液混合,因此,良好Ca2+稳定性指示良好配制品稳定性。由于这些特性,表面活性剂组合物适合用作乳液聚合中的乳化剂且的确可以用作对传统的APE类乳化剂的替代物。
其中本发明的表面活性剂组合物可以用作乳化剂的乳液通常为通常可通过乳液聚合获得的聚合物和/或共聚物的水性乳液或分散液。关于这些配制品中的聚合物和共聚物的性质没有特定限制。基于以下单体单元的聚合物或共聚物为优选的:丙烯酸、丙烯酸酯、丁二烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、苯乙烯以及乙酸乙烯酯。因此,举例来说,在一些实施例中,根据本发明的乳液配制品包含如上文所述的表面活性剂组合物(包括其所有描述的实施例)、水以及单体。
所属领域的技术人员可以易于经由可应用领域的一般知识以及所需常规实验的组合来确定应当用于乳液聚合配制品的本发明的表面活性剂组合物的有效量。举例来说,在一些实施例中,按用于乳液聚合的单体总重量计,以表面活性剂组合物的活性剂重量计0.01到10phm(每百单体)、可替代地以表面活性剂组合物的活性剂重量计0.1到5phm、或可替代地以表面活性剂组合物的活性剂重量计0.2到3phm的量可以为适合的。
式I的烷氧基化硫酸烷酯可以通过将式II的非离子烷基烷氧基化物硫酸化来制备。举例来说,经由三氧化硫的凯米松硫酸化方法(Chemithon sulfation process)为一种所属领域的技术人员熟知的硫酸化方法。通常经预热的非离子烷基烷氧基化物(40℃)可以首先与经空气稀释的三氧化硫在连续薄膜反应器中接触,得到快速和放热的反应。可在约55℃下收集粗硫酸酯酸。利用NaOH或NH4OH将硫酸酯酸转化成硫酸盐的迅速中和是有利的,以避免深色形成且减少杂质形成。精确控制非离子烷基烷氧基化物的SO3的摩尔比为优选的,以便产生高品质烷氧基化硫酸烷酯。
如上所述的式II的非离子烷基烷氧基化物可以购自商业供应商或其可以由所属领域的技术人员使用文献技术(参见例如US7906474,其以引入的方式并入本文中)来制备。在典型程序中,烷氧基化物可以按依序的方式制备,所述方式包括丙氧基化(添加PO或丙烯氧基)醇的或醇的混合物的部分以形成PO嵌段,随后乙氧基化(添加EO或乙烯氧基)部分以形成连接至PO嵌段但与表示来自醇或醇的混合物的烷基部分的R隔开的EO嵌段。可以由提供烷基部分的分布状态的醇的混合物开始,并且接着依序丙氧基化并乙氧基化所述混合物或分别丙氧基化和乙氧基化所选醇,并且接着以足以提供如以下表3中所示的分布状态的比例组合此类烷氧基化物(丙氧基化和乙氧基化醇)。
本发明的一些实施例现在将详细地描述于以下实例中。
实例
实例中所用材料包括以下各者:
“烷氧基化硫酸烷酯”是指R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-SO3M,其中x为3,y为3,M为NH4或Na,并且R来源于C6-16醇掺合物。
“非离子烷基烷氧基化物1”是指R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-H,其中x为3,y为3,并且R来源于C6-16醇掺合物。
“非离子烷基烷氧基化物2”是指R2-O-(C3H6O)x(C2H4)y-H,其中x为5.5,y为9,并且R2为2-乙基己醇(非本发明的材料)。
“烷氧基化硫酸烷酯掺合物”是指以上烷氧基化硫酸烷酯和非离子烷基烷氧基化物1的掺合物。
“APE硫酸酯”是指可以CO-436购自罗地亚(Rhodia)的壬基苯酚-(EO)4硫酸酯(APE材料)(比较材料)。
“无APE的硫酸酯”是指可以FES-32购自科宁(Cognis)的C12-14醇(EO)4硫酸酯(比较材料)。
壬基苯酚乙氧基化物:可购自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)的APE材料。
实例1
根据凯米松硫酸化方法制备烷氧基化硫酸烷酯的实验室规模样品:
经预热的非离子烷基烷氧基化物1(40℃)可首先与经空气稀释的三氧化硫在连续薄膜反应器中接触,这是快速和放热的反应。通过将非离子表面活性剂流动速率调节在3-5kg/h的范围内使SO3与非离子表面活性剂的摩尔比维持在0.85到1.0的范围内。根据本申请案需要,我们有意地设定这一摩尔比范围以使最终产品中的非离子表面活性剂保持于一定比率。在约55℃下收集粗硫酸酯酸(中间产物)。
利用NaOH或NH4OH迅速中和粗硫酸酯酸是有利的,以避免深色形成且保持良好杂质特征。精确控制非离子烷基烷氧基化物1的SO3的摩尔会产生高品质烷氧基化硫酸烷酯,特别是在1,4-二噁烷形成降低的情况下。
所需烷氧基化硫酸烷酯的形成通过NMR确定。13C NMR光谱展示在δ=61.5ppm的化学位移处-CH2OH碳消失,且在δ=70.0ppm处存在-CH2OSO3 -碳,其指示非离子烷基烷氧基化物到烷氧基化硫酸烷酯的转化。
实例2.特性测试.
测试本发明和比较组合物的各种特性。如下进行测试。
表面张力和CMC测量.制备4000ppm的表面活性剂的水溶液作为母溶液并且通过稀释母溶液来制备一系列降到1ppm的较低浓度的溶液。遵循GB/T-5549-2010的程序测量每一溶液的表面张力。表面张力值针对浓度绘图并且由曲线的断点确定CMC。
罗斯-迈尔斯(Ross-Miles)泡沫高度测试.制备300mL 0.2wt%的表面活性剂水溶液;接着遵循标准方法GB/T-7462-94进行测量;
德拉夫斯润湿测量(Draves wetting measurement).制备1L 0.1wt%的表面活性剂水溶液;将棉布切割为相同尺寸。参考标准方法GB/T-11983-2008,记录用表面活性剂溶液润湿棉布的时间。
表面活性剂Ca2+稳定性测试:使用标准测试GB/T-7381-2010测量。
耐碱性测试.使用标准测试GB/T-5556-2003测量;
粘度测量。在室温(20℃)下,62号转子并且在60rpm下;使用标准测试GB/T-5561-1994。
测试结果示于表5中。
表5.本发明和比较组合物的表面活性剂特性
如从表5明显看出,与APE硫酸酯或无APE的硫酸酯相比,本发明组合物展示各种适用的特性。举例来说,本发明的烷氧基化硫酸烷酯和其与非离子烷基烷氧基化物1掺合物展示类似的特性,包括:33mN/m下的表面张力低于APE硫酸酯和无APE的硫酸酯(预期低表面张力会增强表面活性剂润湿能力);CMC与无APE的硫酸酯类似,并且低于APE硫酸酯;关于APE硫酸酯与无APE的硫酸酯的泡沫特性改善;润湿特性比无APE的硫酸酯好;并且Ca2+稳定性和耐碱性与无APE的硫酸酯类似,并且优于APE硫酸酯。
实例3.乳液聚合
苯乙烯-丙烯酸丁酯乳液的基本配方:
单体包括:丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酰胺以及丙烯酸;
引发剂为过硫酸铵;
玻璃转化温度(Tg):23℃;
阴离子表面活性剂:0.51phm(每百单体);非离子表面活性剂:0.54phm。
纯丙烯酸酯乳液的基本配方:
单体包括:丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸;
玻璃转化温度(Tg):10℃;
阴离子表面活性剂:1.0phm。
苯乙烯-丙烯酸丁酯乳液的基本聚合程序:
用碳酸氢钠、水以及上述单体预乳化烷氧基化硫酸烷酯组合物.将第二部分的表面活性剂组合物和水添加到反应器中;开始加热到在80-90℃范围内的温度;接着,添加到第一部分的过硫酸铵中。在3小时期间开始逐滴添加预乳液与第二部分的过硫酸铵。在添加之后,保持在相同温度下1h;进行乳液聚合。在冷却到室温并且在40℃下通过氨水的pH值调节到中性之后,获得聚合物乳液。
制备其它乳液:
对于其它乳液的制备,遵循上述程序。变更乳化剂组成。其它乳液的乳化剂详情参见以下表6。
表6.乳液制备的详情
起泡特性
乳液中需要低起泡性能,由此可以减少下游乳液应用中消泡剂的使用并且也增加生产效率。在极具粘性的乳液中,尤其需要低起泡以减少涂布与粘合应用中的产物缺陷。
测试程序.将乳液稀释到其固体含量的1重量%。接着,将250mL稀乳液倾入试管中。空气鼓泡(1.8L/s下的空气流速)水乳液溶液1min;停止空气鼓泡并且在接下来5min内记录泡沫高度。-一式两份进行研究,并且在±5%下结果可再现,并且报告平均值。进行本发明组合物与商业APE硫酸酯和无APE的硫酸酯的比较。泡沫测试结果示于图1-3中。
图1比较本发明实例3-5(参见表6)和比较实例3-6。如明显看出,本发明的乳液展示相对于比较乳液给人深刻印象的低的泡沫和快速的泡沫塌陷。
图2比较本发明实例3-7对比较实例3到8的泡沫特性。本发明的乳液又展示与比较材料相比较好的低泡沫和更快速的泡沫塌陷特性。
图3比较本发明实例3-9和比较实例3-10。本发明乳液展示与比较材料相比更快速的泡沫塌陷。
Ca2+稳定性
测试方法:将CaCl2水溶液(浓度为5或10wt%)添加到20ml乳液中;将含有CaCl2的乳液保存于室温下48h;存在于乳液中的任何聚结或非均匀性表示Ca2+稳定性不良,因此,所述Ca2+稳定性测试失败。测试结果示于表7中。
表7.Ca2+稳定性的测试结果
在表7中,比较A展示在St丙烯酸酯乳液中,在无非离子表面活性剂作为乳化剂添加时,具有烷氧基化硫酸烷酯掺合物作为乳化剂的乳液证实比具有APE硫酸酯的乳液Ca2+稳定性更好。
比较B在St丙烯酸酯乳液中比较经典APE硫酸酯+壬基苯酚乙氧基化物的组合与烷氧基化硫酸烷酯组合物加烷基烷氧基化物。烷氧基化硫酸烷酯作为乳化剂的乳液具有比表面活性剂组合物中的经典APE硫酸酯和壬基苯酚乙氧基化物更好的Ca2+稳定性。烷氧基化硫酸烷酯掺合物不仅提供对生态环境友好的特征而且提供较好的Ca2+稳定性性能。
在比较C中,比较纯丙烯酸酯乳液中的无APE的硫酸酯和烷氧基化硫酸烷酯掺合物。本发明的烷氧基化硫酸烷酯掺合物又展现优良Ca2+稳定性。
聚合稳定性
乳液聚合中的聚合稳定性:通过清洗、在环境条件下干燥收集反应聚集体并且称重以确定聚集体的量。单体总重量中聚集体的重量百分比指示聚合稳定性。值小指示聚合稳定性较好。
聚合物乳液中的粒径和其分布状态:使用电动电势颗粒分析仪(马尔文纳米ZS(Malvern Nano ZS)),测量乳液中的平均粒径。
机械稳定性测试:在2500rpm下旋转乳液(400g)30min。所产生的聚集体经由200目过滤器过滤。冲洗过滤器残余物,干燥并且称量以进行比较。聚集体较少指示机械稳定性良好。
结果.在那些测试中,具有本发明表面活性剂掺合物的乳液达成与具有APE或无APE的硫酸酯乳化剂的那些乳液类似的性能。
Claims (8)
1.一种表面活性剂组合物,其包含式I的烷氧基化硫酸烷酯:
R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-SO3M (I)
其中x为0.5到小于4范围内的实数;y为2到15范围内的实数;M为阳离子;并且R为具有如下烷基部分分布状态的种子油类直链烷基部分的混合物,其中每一wt%是以所述分布状态中存在的所有烷基部分的重量计,并且每一分布状态的所有wt%总计为100wt%:
其中所述表面活性剂组合物进一步包含式II的非离子烷基烷氧基化物:
R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-H (II)
其中x为0.5到小于4范围内的实数;y为2到15范围内的实数;并且R为具有如下烷基部分分布状态的种子油类直链烷基部分的混合物,其中每一wt%是以所述分布状态中存在的所有烷基部分的重量计,并且每一分布状态的所有wt%总计为100wt%:
其中所述式I的烷氧基化硫酸烷酯与所述式II的非离子烷基烷氧基化物的重量比为95:5到50:50。
2.根据权利要求1所述的表面活性剂组合物,其进一步包含水,并且其中以所述式I的阴离子烷氧基化物、所述式II的非离子烷基烷氧基化物以及所述水的总重量计,所述式I的烷氧基化硫酸烷酯的量为20到60重量%,所述式II的非离子烷基烷氧基化物的量为0.1到30重量%,并且水的量为25到75重量%。
3.根据权利要求1或2所述的表面活性剂组合物,其中式I和式II中的x独立地小于或等于3的实数。
4.根据权利要求1或2所述的表面活性剂组合物,其中式I和式II中的x独立地为2到3范围内的实数。
5.根据权利要求1或2所述的表面活性剂组合物,其中式I和式II中的y独立地为2到10范围内的实数。
6.根据权利要求1或2所述的表面活性剂组合物,其中式I和式II中的x独立地为2.5到3并且所述烷基部分独立地如下:
7.根据权利要求1或2所述的表面活性剂组合物,其存在于乳液聚合配制品中。
8.一种根据权利要求1到6中任一项所述的表面活性剂组合物的用途,其用作用于乳液聚合的乳化剂。
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---|---|---|---|---|
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EP2964609B1 (en) * | 2013-03-08 | 2018-07-18 | Dow Global Technologies LLC | Anionic surfactant compositions and use thereof |
WO2015085509A1 (en) * | 2013-12-11 | 2015-06-18 | Dow Global Technologies Llc | Ape-free surfactant compositions and use thereof in textile applications |
US10017714B2 (en) | 2015-05-19 | 2018-07-10 | Ecolab Usa Inc. | Efficient surfactant system on plastic and all types of ware |
CN108431196A (zh) * | 2016-03-31 | 2018-08-21 | 亨斯迈石油化学有限责任公司 | 使用扩链表面活性剂的组合来增强溶解性 |
EP3496847A4 (en) * | 2016-08-12 | 2020-04-08 | Dow Global Technologies LLC | SURFACTANT COMPOSITION |
WO2018053738A1 (en) * | 2016-09-22 | 2018-03-29 | Rhodia Operations | Anionic surfactant and use thereof |
EP3731958B1 (en) | 2017-12-28 | 2024-02-07 | Ecolab USA, Inc. | Surfactant compositions and uses as inverters |
EP3827069A1 (en) | 2018-07-25 | 2021-06-02 | Ecolab USA Inc. | Rinse aid formulation for cleaning automotive parts |
US11142713B2 (en) | 2018-09-27 | 2021-10-12 | Ecolab Usa Inc. | Asphaltene-inhibiting method using aromatic polymer compositions |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4395364A (en) * | 1979-11-16 | 1983-07-26 | Kao Soap Co., Ltd. | Detergent composition containing sulfonate surfactant and polyoxyalkylene alkyl or alkenyl sulfuric acid ester salt |
CN1266065A (zh) * | 1999-03-04 | 2000-09-13 | 花王株式会社 | 用于乳液聚合的表面活性组合物 |
CN1486361A (zh) * | 2000-12-21 | 2004-03-31 | ���ʿ����о�����˾ | 支化伯醇组合物及其衍生物 |
WO2008118381A1 (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Rhodia Inc. | Structured surfactant compositions |
CN101896506A (zh) * | 2007-12-11 | 2010-11-24 | 花王株式会社 | 乳液聚合用表面活性剂组合物 |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3120505A (en) * | 1959-08-21 | 1964-02-04 | Diamond Alkali Co | Ethers in paste resin production |
US3317495A (en) * | 1964-01-06 | 1967-05-02 | Diamond Alkali Co | Emulsion polymerization of vinyl chloride with hydrogen peroxide, an alkali metal formaldehyde sulfoxylate and a fatty acid sulfate salt |
US3565939A (en) * | 1967-06-09 | 1971-02-23 | Standard Chem Products Inc | Partial neutralization of sulfates of ethoxylated alcohols |
US3890239A (en) * | 1973-02-01 | 1975-06-17 | Sun Oil Co | Surfactant compositions useful in oil recovery processes |
US4293428A (en) * | 1978-01-18 | 1981-10-06 | Exxon Production Research Company | Propoxylated ethoxylated surfactants and method of recovering oil therewith |
US4285356A (en) * | 1979-10-12 | 1981-08-25 | Conoco, Inc. | Method of transporting viscous hydrocarbons |
US4299994A (en) * | 1980-02-06 | 1981-11-10 | Sandoz, Inc. | Polyoxyalkylene condensation products |
JPS5778937A (en) | 1980-11-04 | 1982-05-17 | Kao Corp | Surfactant for polymer emulsion |
JPS5778936A (en) * | 1980-11-04 | 1982-05-17 | Kao Corp | Surfactant for polymer emulsion |
US4879399A (en) * | 1986-01-15 | 1989-11-07 | Sandoz Ltd. | Ether sulfates of a mixture of branched 1-decanols |
US6147131A (en) | 1995-11-15 | 2000-11-14 | The Dow Chemical Company | High internal phase emulsions (HIPEs) and foams made therefrom |
JP3628449B2 (ja) | 1996-07-18 | 2005-03-09 | 三洋化成工業株式会社 | 界面活性剤 |
ES2183152T3 (es) * | 1996-12-02 | 2003-03-16 | Kao Corp | Compuesto tensoactivo. |
JP4166369B2 (ja) | 1999-06-03 | 2008-10-15 | 花王株式会社 | 界面活性剤 |
US6506715B1 (en) | 2002-01-10 | 2003-01-14 | Turtle Wax, Inc. | Automotive wash and wax composition and method of use thereof |
EP1470206B1 (en) * | 2002-01-29 | 2008-08-13 | Kao Corporation | Anionic surfactant powder |
DE10300460A1 (de) * | 2003-01-07 | 2004-07-15 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung stabiler wässriger Polymerisatdispersionen auf Basis von konjugierten aliphatischen Dienen und vinylaromatischen Verbindungen |
JP2006232947A (ja) | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 乳化重合用乳化剤 |
JP2006232946A (ja) | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 乳化重合用乳化剤 |
JP2007077181A (ja) | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 乳化重合用乳化剤 |
EP1956065B1 (en) * | 2005-10-31 | 2012-04-18 | Kao Corporation | Thickening/foam boosting agent |
US7906474B2 (en) * | 2007-01-11 | 2011-03-15 | Dow Global Technologies Llc | Alkoxylate blend surfactants |
JP4275723B2 (ja) * | 2007-07-09 | 2009-06-10 | 花王株式会社 | 界面活性剤組成物 |
EP2123683A1 (de) | 2008-05-20 | 2009-11-25 | Cognis IP Management GmbH | Verwendung nichtionischer Tenside als Emulgatoren für die Emulsionspolymerisation |
CN102066540A (zh) * | 2008-06-18 | 2011-05-18 | 陶氏环球技术公司 | 含有中等范围的烷氧基化物的清洁组合物 |
JP5422155B2 (ja) * | 2008-08-20 | 2014-02-19 | 花王株式会社 | 液体洗浄剤組成物 |
JP5571367B2 (ja) | 2008-12-25 | 2014-08-13 | 花王株式会社 | 界面活性剤組成物 |
WO2010072029A1 (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | Dow Global Technologies Inc. | Surfactant compositions with wide ph stability |
JP2010185063A (ja) | 2009-01-13 | 2010-08-26 | Kao Corp | 液体洗浄剤組成物 |
JP5455483B2 (ja) * | 2009-07-17 | 2014-03-26 | 花王株式会社 | 洗浄剤組成物 |
JP5710229B2 (ja) | 2009-12-19 | 2015-04-30 | ローム アンド ハース カンパニーRohm And Haas Company | フロアポリッシュ組成物 |
MX340884B (es) | 2010-03-10 | 2016-07-29 | Basf Se | Proceso para extraer aceite mineral usando tensioactivos basados en alcoxilatos de alquilo que contienen oxido de butileno. |
JP6329153B2 (ja) * | 2012-09-29 | 2018-05-23 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | アニオン性界面活性剤組成物およびその使用 |
EP2964609B1 (en) * | 2013-03-08 | 2018-07-18 | Dow Global Technologies LLC | Anionic surfactant compositions and use thereof |
-
2013
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4395364A (en) * | 1979-11-16 | 1983-07-26 | Kao Soap Co., Ltd. | Detergent composition containing sulfonate surfactant and polyoxyalkylene alkyl or alkenyl sulfuric acid ester salt |
CN1266065A (zh) * | 1999-03-04 | 2000-09-13 | 花王株式会社 | 用于乳液聚合的表面活性组合物 |
CN1486361A (zh) * | 2000-12-21 | 2004-03-31 | ���ʿ����о�����˾ | 支化伯醇组合物及其衍生物 |
WO2008118381A1 (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Rhodia Inc. | Structured surfactant compositions |
CN101896506A (zh) * | 2007-12-11 | 2010-11-24 | 花王株式会社 | 乳液聚合用表面活性剂组合物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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US20210301041A1 (en) | Surfactant composition |
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