CN107206337A - 通用分散剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种包含磷酸单酯和磷酸二酯的共混物的分散剂，其中各磷酸酯基团被一个或两个烷基或链烯基烷氧基化物基团取代，其中烷基或链烯基部分是包含1‑30个碳原子的支化烷基或链烯基，烷氧基化物部分包含乙氧基化物单体和/或丙氧基化物单体，并且分散剂还包含选自酰胺基丙基二甲基胺、杂环胺、铵离子和碱金属离子的碱性组分。分散剂适用于将各种颜料和其他颗粒状物质分散在水性或有机介质中。
Description
技术领域
本发明涉及用于将固体颗粒分散在液体介质中的分散剂组合物。更具体地，本发明涉及一种包含烷基-烷氧基磷酸酯的共混物的分散剂组合物，其用于将具有优异的细粒度和稳定性的无机和/或有机细固体颗粒如颜料、填料和纳米颗粒分散在水性或有机液体介质中。
发明背景
已知使用由聚氧化烯化化合物的磷酸酯制备的表面活性剂组合物作为润湿剂。此外，这些化合物在制备不溶性物质的水性悬浮液中的用途也是已知的。
US 4,830,764公开了作为润湿剂(尤其是在纤维素纺织材料的预处理中)的包含聚氧化烯的磷酸酯，其中酯是衍生自嵌段乙氧基化和丙氧基化的C9-16脂肪醇的磷酸偏酯。
US 4,912,245公开了酸性或中和形式的磷酸酯基组合物，其包含至少一种聚氧化烯化磷酸单酯和至少一种聚氧化烯化二酯和非离子聚氧化烯化化合物的混合物。目的是为具有磷酸单酯和二酯表面活性剂混合物的组合物提供有用的润湿性和分散性。
US 6,051,627公开了聚亚烷基醚嵌段共聚物的磷酸酯及其作为分散剂的用途，其中分散剂是聚亚烷基醚嵌段共聚物的磷酸酯，所述酯包含末端甲氧基、乙氧基嵌段和丙氧基嵌段，所述化合物用于将颗粒状固体分散在含水介质如漆和油墨中。
US 6,069,210公开了聚亚烷基醚嵌段共聚物的磷酸酯及其作为分散剂的用途，其中所述分散剂是聚亚烷基醚嵌段共聚物的磷酸酯，所述酯包含作为甲氧基或乙氧基的端基、亚丙氧基和亚乙氧基。
FR 2,394,602公开了一种可生物降解的烃分散剂化合物，其包含磷酸单酯和二酯的混合物，所述化合物包含乙氧基和丙氧基，所述化合物据说可用于处理在地面或水上的烃泄露物。
期望提供如下分散剂组合物，其有效作为水性和有机介质中的颗粒分散剂并且可以与各种不同的颗粒状材料一起使用。还期望提供如下分散剂组合物，其有效作为水性和有机介质中的颗粒分散剂并且可以与各种不同的颜料颗粒一起使用。还期望提供如下分散剂组合物，其中分散剂显现出较低水平的生态毒性，并且分散剂组合物显现出更大的生物降解性。
发明概述
根据本发明，提供了如下分散剂组合物，其适合于将宽范围的颗粒状材料分散在水性和/或有机介质中。本发明分散剂组合物包含式(I)的烷基烷氧基化物和磷酸的单酯和二酯的混合物，下文称为聚氧化烯化的磷酸单-和二酯，其中聚氧化烯结构部分包含乙氧基和/或丙氧基单体，其中聚氧化烯结构部分被线性或支化烷基或链烯基封端，其中磷酸单-和二酯具有如下通式：
{R-[CH(CH3)CH2O)]b[CH2-CH2O]a}mP(＝O)(O-X+)n (I)
其中a＝0-50，b＝0-30，a+b>0；m和n各自等于1或2，使得当m＝1时，n＝2，且当m＝2时，n＝1；并且其中R和X在下文中定义。
在本发明的一个方面，R选自线性或支化C1-C30烷基或链烯基，抗衡离子离子X是CH3-(CH2)c-C(O)NH(CH2)dN+HR2R3，其中c＝0-30，d＝1-5，并且R2和R3独立地选自-CH2CH2OH和线性或支化C1-C5烷基。
在本发明的一个方面，R是C8-C13支化烷基，抗衡离子X选自
(i)CH3-(CH2)c-C(O)NH(CH2)dN+HR2R3，其中c＝0-30，d＝1-5，并且R2和R3独立地选自-CH2CH2OH和线性或支化C1-C5烷基；
(ii)包含至少一个氮环原子的任选取代的杂环或杂芳基基团；和
(iii)一价无机阳离子。
在一个实施方案中，乙氧基和丙氧基单体在聚氧化烯结构部分中以无规构型排列。在一个实施方案中，乙氧基和丙氧基单体在聚氧化烯结构部分中以嵌段构型排列。在一个实施方案中，聚氧化烯嵌段构型结构部分的乙氧基嵌段键于磷酸酯基团。
在一个方面，本发明涉及制备本发明分散剂组合物的方法。
在一个方面，本发明涉及包含水性或有机介质、本发明分散剂组合物和任何各种颗粒状材料的分散体配制剂，所述颗粒状材料包括但不限于颜料如红色氧化铁、二氧化钛、炭黑、黄色氧化物和铜酞菁蓝；填料；纳米材料；和其他颗粒状材料；其中分散体配制剂是颗粒状材料在介质中的稳定分散体。
在一个方面，本发明涉及制备包含水性或有机介质、本发明分散剂组合物和任何各种颗粒状材料的分散体配制剂的方法，所述颗粒状材料包括但不限于颜料例如红色氧化铁、二氧化钛、炭黑、黄色氧化物和铜酞菁蓝；填料；纳米材料；和其他适合于各种商业、农业和工业应用中使用的分散体配制剂的颗粒状材料；其中分散体配制剂是颗粒状材料在水性或有机介质中的稳定分散体。
附图说明
图1是使用在水中负载的49％的氧化铁颜料的四种不同分散剂的粘度相对于分散剂重量％的图。
图2是使用在水中负载的49％的二氧化钛颜料在2.4重量％的浓度下六种不同分散剂的粘度相对于剪切速率的图。
图3是使用在水中负载的15％的炭黑浓缩物颜料在5.0重量％的浓度下四种不同分散剂的粘度相对于剪切速率的图。
图4是使用在水中负载的36％的黄色氧化物颜料的四种不同分散剂的比较粘度相对于分散剂重量％的分散剂需求曲线图。
图5是使用在水中负载的41.4％的黄色氧化物颜料在2.7重量％的浓度下四种不同分散剂的粘度相对于剪切速率的图。
图6是使用在水中负载的30％的第一蓝色颜料浓缩物在2.4重量％的浓度下四种不同分散剂的粘度相对于剪切速率的图。
图7是使用在水中负载的30％的第二蓝色颜料浓缩物在2.4重量％的浓度下三种不同分散剂的粘度相对于剪切速率的图。
图8是使用在醇基溶剂中负载的50％的二氧化钛颜料在0.8重量％的浓度下四种不同分散剂的粘度相对于剪切速率的图。
图9是使用在二甲苯溶剂中负载的50％的二氧化钛颜料在0.8重量％的浓度下四种不同分散剂的粘度相对于剪切速率的图。
发明详述
本发明的目的通过提供如下分散剂组合物而实现，所述分散剂组合物包含聚氧化烯化的磷酸单-和二酯的共混物，如本文中更全面地描述。本发明分散剂组合物可以与一定量的颗粒状材料和水性或有机介质组合，其中分散剂组合物促进颗粒状材料在介质中的分散以形成分散体配制剂。
在一个实施方案中，本发明的聚氧化烯化的磷酸单-和二酯的共混物包含式(I)的分子的混合物，
{R-[CH(CH3)CH2O)]b[CH2-CH2O]a}mP(＝O)(O-X+)n (I)
其中a＝0-50，b＝0-30，a+b>0；m和n各自等于1或2，使得当m＝1时，n＝2，且当m＝2时，n＝1；并且其中R和X如下所定义。当m＝1且n＝2时，式(I)化合物是单酯，当m＝2且n＝1时，式(I)化合物此时是二酯。在一个实施方案中，本发明组合物包含式(I)化合物的共混物，其中单酯与二酯的摩尔比为1:1-8:1；在一个实施方案中为1.5:1-5:1；在一个实施方案中为1.5:1-3:1。
在式(I)中，“b”表示丙氧基链段中的丙氧基单体数，“a”表示乙氧基链段中的乙氧基单体数。“b”和“a”的值的选择可以取决于多种因素，包括待分散的颗粒状物质的性质以及待在其中分散颗粒状物质的水性或有机介质的性质。“a”或“b”任选为零，但是“a”和“b”不能都为零。在本发明的一个实施方案中，b大于0。在本发明的一个实施方案中，a:b的比例为1:1-10:1。在本发明的一个实施方案中，a:b的比例为2:1-5:1。
在本发明的一个方面，R选自线性或支化C1-C30烷基或链烯基，X为CH3-(CH2)c-C(O)NH(CH2)dN+HR2R3，其中c＝0-30，d＝1-5，并且R2和R3独立地选自-CH2CH2OH和线性或支化C1-C5烷基。
R基团可以是烷基或链烯基，并且可以是线性或支化的。在一个实施方案中，R基团包含至少一个碳原子；在一个实施方案中，R包含至少3个碳原子；在一个实施方案中，R包含至少4个碳原子；在一个实施方案中，R包含至少7个碳原子；在一个实施方案中，R包含至少8个碳原子，在一个实施方案中，R包含至少9个碳原子；在一个实施方案中，R包含至少13个碳原子。在一个实施方案中，R包含不超过30个碳原子；在一个实施方案中不超过25个碳原子；在一个实施方案中，R包含不超过20个碳原子。在本发明的一个实施方案中，R基团是线性的。在本发明的一个实施方案中，R基团是支化的。在本发明的一个实施方案中，R基团被取代。在本发明的一个实施方案中，R基团未被取代。在本发明的一个实施方案中，R基团选自2-乙基己基、2-乙基庚基和异十三烷基。在一个实施方案中，R基团是2-乙基己基。在一个实施方案中，R基团是异十三烷基。在一个实施方案中，R基团选自线性或支化丁基、戊基、己基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基。在本发明的一个实施方案中，R基团包含非芳族环状结构部分。
可以使用任何来源以提供式(I)的R基团。在一个实施方案中，R衍生自石油来源。在一个实施方案中，R衍生自天然来源。优选的天然来源是油和脂肪，例如来自陆地动物、海洋动物和植物的油和脂肪。来自陆地动物的脂肪和油的来源包括乳脂、储存脂肪、猪油、牛蹄油和动物脂(例如来自牛肉或羊肉)。来自海洋动物的脂肪和油的来源包括鱼肝油(cold-liver oil)、鲱鱼油(herring oil)、鲱油(menhaden oil)、沙丁鱼油、鲸蜡油和鲸油。来自植物的脂肪和油的来源包括巴巴苏油、蓖麻油、可可脂、椰子油、玉米油、棉籽油、亚麻籽油、芥子油、楝树油、皂厂杂油、奥气油、橄榄油、棕榈油、棕榈仁油、花生油、紫苏油、罂粟籽油、菜籽油、红花油、芝麻油、大豆油、向日葵籽油、妥尔油、桐油和小麦胚芽油。
在一种方法中，合适的油和脂肪选自椰子、大豆(黄豆)、动物脂、棕榈、棕榈仁、油菜籽、猪油、向日葵、玉米、红花、油菜、橄榄、花生及其组合。在另一种方法中，合适的油和脂肪选自大豆油、动物脂或椰子油，例如完全或部分氢化的大豆油，完全或部分氢化的动物脂，或者完全或部分氢化的椰子油。在一些方法中，脂肪酸是完全或部分氢化的动物脂，而在某些方法中，脂肪酸的来源是完全氢化的动物脂。
合适的脂肪酸可以包括饱和酸，例如异戊酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、植烷酸、山嵛酸、二十四烷酸、蜡酸和褐煤酸；或单不饱和酸如癸烯酸、棕榈油酸、油酸、十八碳烯酸、反油酸、巴西烯酸、芥酸和神经酸；二不饱和酸如亚油酸；三不饱和酸如桐酸和亚麻酸；和四不饱和酸如花生四烯酸。在一些方法中，脂肪酸是硬脂酸、花生酸、植烷酸、山嵛酸、二十四烷酸、蜡酸、褐煤酸、油酸、十八碳烯酸、反油酸、巴西烯酸、芥酸、神经酸、亚油酸、桐酸、亚麻酸和花生四烯酸。在其他方法中，合适的脂肪酸选自硬脂酸、油酸、十八碳烯酸、反油酸、亚油酸、桐酸、亚麻酸。
R是包含C1-C30，例如C4-C30或C18-C30的线性或支化烷基或链烯基。在一些实施方案中，R包含至少C6，至少C8，至少C9，至少C12，至少C13或C12-C18。在其他实施方案中，R包含C18-C30。
R可以是饱和或不饱和的。R可以具有5-30的碘值。R可以被氢化，例如部分或完全被氢化。在一些实施方案中，R可完全被氢化。
此外，在本发明的该方面中，对于抗衡离子X，在一个实施方案中，R2和R3独立地选自线性或支化C1-C5烷基，在一个实施方案中选自线性或支化C1-C4烷基，在一个实施方案中选自线性或支化C1-C3烷基，在一个实施方案中选自C1-C2烷基。在一个实施方案中，R2和R3各自为甲基。此外，在本发明的该方面中，对于抗衡离子X，在一个实施方案中，c＝0-30，在一个实施方案中，c＝0-24，在一个实施方案中，c＝0-18，在一个实施方案中，c＝0-12，在一个实施方案中，c＝0-10，在一个实施方案中，c＝0-8，在一个实施方案中，c＝0-6，在一个实施方案中，c＝0-4，在一个实施方案中，c＝0-2。此外，在本发明的该方面中，对于抗衡离子X，在一个实施方案中，d＝1-5，在一个实施方案中，d＝1-3，在一个实施方案中，d＝3。在一个实施方案中，X是季铵化或质子化的烷基酰胺基丙基二甲基胺，在一个实施方案中是季铵化或质子化的己酰胺基丙基二甲基胺，在一个实施方案中是季铵化或质子化的辛酰胺基丙基二甲基胺，在一个实施方案中是季铵化或质子化的癸酰胺基丙基二甲基胺，在一个实施方案中是季铵化或质子化的椰油酰胺基丙基二甲基胺。在一个实施方案中，X是任何两个或更多个季铵化或质子化的酰胺基丙基二甲基胺化合物的混合物。
在本发明的一个方面，对于式(I)的单酯和二酯，R是C8-C13支化烷基，X选自
(i)CH3-(CH2)c-C(O)NH(CH2)dN+HR2R3，其中c＝0-30，d＝1-5，并且R2和R3独立地选自-CH2CH2OH和线性或支化C1-C5烷基，或如上文所定义的其他含义；
(ii)包含至少一个氮环原子的任选取代的杂环或杂芳基基团；和
(iii)一价无机阳离子。
在本发明该方面的一个实施方案中，R选自2-乙基己基、2-乙基庚基和异十三烷基；在一个实施方案中，R是2-乙基己基。
在本发明的一个方面，R是C1-C7线性或支化烷基或链烯基。在本发明的一个方面，X+是包含至少一个氮环原子的任选取代的杂环或杂芳基基团或一价无机阳离子。在本发明的一个方面，本发明可以不包括其中R是C8-C13支化烷基且X+是CH3-(CH2)c-C(O)NH(CH2)dN+HR2R3(其中c＝0-30，d＝1-5，并且R2和R3独立地选自-CH2CH2OH和线性或支化C1-C5烷基)的实施方案。在本发明的一个方面，本发明可以不包括其中R是2-乙基己基、2-乙基庚基或异十三烷基且X+是CH3-(CH2)c-C(O)NH(CH2)dN+HR2R3(其中c＝0-30，d＝1-5，并且R2和R3独立地选自-CH2CH2OH和线性或支化C1-C5烷基)的实施方案。
此外，在本发明的该方面中，当结构部分X是包含至少一个氮环原子的任选取代的杂环或杂芳基基团时，在一个实施方案中，X选自哌啶基、哌嗪基、吗啉基、吡咯烷基、吡咯基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲哚基、异吲哚基、咪唑基、唑基和异唑基，其各自任选被取代。在一个实施方案中，X是具有至少一个氮环原子的单环的，任选取代的饱和或不饱和杂环基团。在一个实施方案中，X是具有至少一个氮环原子的双环的，任选取代的饱和或不饱和杂环基团。在一个实施方案中，X是具有至少一个氮环原子的多环的，任选取代的饱和或不饱和杂环基团。在一个实施方案中，X是两个或更多个任何前述具有至少一个氮环原子的任选取代的饱和或不饱和杂环基团的混合物。在一个实施方案中，X是吗啉基。
此外，在本发明的该方面中，当X是一价无机阳离子时，在一个实施方案中，X选自Li+、K+、Na+、Rb+、Cs+和NH4 +，在一个实施方案中，X是Na+，在一个实施方案中，X是K+，一个实施方案X是NH4 +。
在本发明的一个实施方案中，分散剂组合物可以通过包括以下步骤的方法制备
(i)提供式R-OH的烷基或链烯基醇，其中R是所需具有1-30个碳原子的线性或支化烷基或链烯基结构部分，
(ii)在烷基或链烯基醇的存在下使氧化丙烯聚合以形成式R-[CH(CH3)CH2O)]b-的第一中间体，
(iii)在步骤(ii)的第一中间体存在下使氧化乙烯聚合以形成式R-[CH(CH3)CH2O)]b[CH2-CH2O]a-的第二中间体，
(iv)使步骤(iii)的第二中间体与五氧化二磷反应以形成式{R-[CH(CH3)CH2O)]b[CH2-CH2O]a}mP(＝O)(OH)n的磷酸单酯和二酯的共混物，和
(v)使磷酸单酯和二酯的共混物与所需的抗衡离子X反应以形成式{R-[CH(CH3)CH2O)]b[CH2-CH2O]a}mP(＝O)(OX)n的化合物，
其中R、a、b、m、n和X具有上述含义。
步骤(ii)或步骤(iii)可以从分散剂组合物制备方法中省略，条件是包括步骤(ii)和步骤(iii)中的至少一个。
在b＝0的实施例中，该方法包括以下步骤
(i)提供式R-OH的烷基或连烯基醇，其中R是所需具有1-30个碳原子的线性或支化烷基或链烯基结构部分，
(ii)在烷基或链烯基醇的存在下使氧化乙烯聚合以形成式R-[CH2-CH2O]a-的中间体，
(iii)使步骤(ii)的中间体与五氧化二磷反应以形成式{R-[CH2-CH2O]a}mP(＝O)(OH)n的磷酸单酯和二酯的共混物，和
(iv)使磷酸单酯和二酯的共混物与所需的抗衡离子X反应以形成式{R-[CH2CH2O]a}mP(＝O)(OX)n的化合物，
其中R、a、m、n和X具有上述含义。
在a＝0的实施方案中，该方法包括以下步骤：
(i)提供式R-OH的烷基或链烯基醇，其中R是所需具有1-30个碳原子的线性或支化烷基或链烯基结构部分，
(ii)在烷基或链烯基醇的存在下使氧化丙烯聚合以形成式R-[CH(CH3)CH2O)]b-的中间体，
(iii)使步骤(ii)的中间体与五氧化二磷反应以形成式{R-[CH(CH3)CH2O)]b}mP(＝O)(OH)n的磷酸单酯和二酯的共混物，和
(iv)使磷酸单酯和二酯的共混物与所需的抗衡离子X反应以形成式{R-[CH(CH3)CH2O)]b}mP(＝O)(OX)n的化合物，
其中R、b、m、n和X具有上述含义。
在一个实施方案中，任何前述方法的反应产物可以与水性或有机载体混合以形成分散剂组合物。在一个实施方案中，反应产物和载体的混合物是液体的形式。在一个实施方案中，反应产物和载体的混合物是糊状物的形式。
在一个实施方案中，本发明涉及包含本发明分散剂组合物、待分散的颗粒状物质和水性或有机介质的分散体配制剂。适用于本发明分散体配制剂的颗粒状材料包括但不限于颜料，例如红色氧化铁、二氧化钛、炭黑、黄色氧化物和铜酞菁蓝。除了颜料和其他着色剂之外，本发明分散剂组合物还可用于制备分散体配制剂，其中分散的颗粒状材料选自填料、纳米材料和其他有机和非有机颗粒状材料。取决于分散体配制剂的具体商业、农业或工业的预期应用，待分散的颗粒状材料可以选自碳酸钙、有机改性和未改性的二氧化硅、滑石、有机改性和未改性的粘土、农药、除草剂、杀真菌剂、微量营养物以及本领域技术人员已知的其他颗粒状材料。
分散体配制剂的介质可以是水性或有机的，或其混合物。合适的水性介质包括但不限于去离子水、常规自来水、硬水、海水和盐水。合适的有机介质可以是脂族或芳族的。合适的有机介质包括但不限于醇、烷基乙酸酯、酮、脂环族溶剂、石油醚、溶剂油、无味溶剂油、清漆石脑油、石油馏分以及任何前述的混合物。合适的醇包括但不限于2-丁氧基乙醇、变性乙醇、异丙醇、乙二醇、乙二醇醚、乙二醇醚乙酸酯和甲基乙基酮。合适的烷基乙酸酯包括但不限于乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异戊酯、二醇醚乙酸酯、聚乙烯醇乙酸酯。合适的芳族溶剂包括但不限于任选取代的苯、乙苯、二甲苯和甲苯。二甲苯可以是本领域已知的邻、间和对二甲苯的混合物。其他有用的液体介质是本领域技术人员已知的，并且将基于颗粒状材料的性质和其中将使用分散体配制剂的具体应用而选择。
本发明分散体配制剂适用于宽范围的商业、农业和工业应用，其中颗粒状材料在液体介质中的稳定分散是需要或期望的。本发明分散体配制剂可用于漆配制剂、着色剂配制剂、液体颜料浓缩物、防污剂配制剂、用于化学机械平面化或化学机械抛光的配制剂、用于锂电池组的炭黑分散体、导电碳纳米管分散体、用于汽车发动机沉积物的分散的配制剂、用于混凝土制备的配制剂、用于油田应用的粘土分散剂配制剂、农药配制剂和用于水处理设备的配制剂。
在分散体配制剂的一个实施方案中，颗粒是颜料颗粒。包含高比例颜料(即颜料浓缩物)的配制剂是优选的，因为这些配制剂在为漆提供颜色和遮盖中特别有效。基于颜料浓缩物的总重量，颜料浓缩物通常包含5-85重量％，优选20-75重量％的颜料。
以颜料的重量计算，该配制剂合适地包含至多100重量％，优选1-100重量％，最优选2-50重量％的本发明分散剂组合物。分散剂组合物的最合适量尤其取决于具体的待分散的颜料类型。配制剂可以任选地包含其他已知的添加剂，例如另外的分散剂、消泡剂和/或聚合物或低聚物粘合剂。
配制剂可以是包含有机和/或含水基稀释剂的液体组合物。还可以使用干颜料浓缩物，例如以粉末、丸剂或片剂的形式。
颜料浓缩物可以是用于制备有色涂料配制剂的模块化体系(modular system)的一部分。该模块化体系可以例如包含一种或多种颜料浓缩物作为着色模块、粘合剂模块和还原剂模块。以下提及的底涂层配制剂可以通过混合该模块化体系的模块而合适地制备。
颜料浓缩物或着色糊状物可以通过其中使包含颜料、本发明分散剂组合物和任选地液体稀释剂的液体混合物经受剪切力的方法得到。本发明颜料分散体配制剂可与一种或多种其他颜料分散助剂和/或表面活性剂组合使用。用于进行该方法的合适设备的实例是珠磨机、喷射磨机、超声波磨机、篮式磨机、辊磨机和高速溶解器。可以使用无机或有机颜料或其混合物。优选地，使用水作为液体稀释剂。代替水或除水以外可以使用有机溶剂，例如二醇或二醇醚，例如乙二醇或其高级同系物或乙二醇单正丁基醚。
本发明分散剂组合物也可以用于制备调入颜料。
在一个实施方案中，本发明分散体配制剂是包含颜料和聚氨酯分散剂树脂的固体颜料制剂，其中以颜料和分散剂树脂的组合重量计算，所述组合物包含至少35重量％的至少一种颜料和至多65重量％的分散剂树脂。
本发明颜料制剂可用作调入颜料制剂，导致具有稳定分散颜料的涂料配制剂。颜料制剂可以容易地并入其中颜料稳定分散的涂料配制剂中。此外，可以制备具有宽范围颜料的颜料制剂。颜料制剂允许制备具有优异性能和稳定性的漆，尤其是在难以分散和稳定颜料的情况下。
本发明颜料制剂可以包含无机或有机颜料。作为替换，颜料制剂可以包含多种不同的颜料，例如两种或更多种无机颜料，两种或更多种有机颜料，或者一种或多种无机颜料和一种或多种有机颜料的混合物。
配制剂内的颜料颗粒通常以细碎的形式存在。因此，颜料通常具有50-5,000nm的平均粒度。平均粒度优选为至少80nm，更优选至少100nm。平均粒度优选为至多3000nm，更优选至多1500nm，最优选至多1000nm。
制剂内颜料颗粒的平均粒度可以例如通过电子显微镜测定。由于制剂内的颜料的平均粒度基本上与颜料拌入液体后的平均粒度相同，因此也可以将颜料制剂与液体介质混合并通过动态光散射测定平均颜料粒度。
有机颜料通常是有机彩色和黑色颜料。无机颜料同样可以是彩色颜料(彩色、黑色和白色颜料)以及光泽颜料和通常用作填料的无机颜料。
合适的有机彩色颜料的实例是：单偶氮颜料：C.I.颜料棕25；C.I.颜料橙5、13、36、38、64和67；C.I.颜料红1、2、3、4、5、8、9、12、17、22、23、31、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、51:1、52:1、52:2、53、53:1、53:3、57:1、58:2、58:4、63、112、146、148、170、175、184、185、187、191:1、208、210、245、247和251；C.I.颜料黄1、3、62、65、73、74、97、120、151、154、168、181、183和191；C.I.颜料紫32；重氮颜料：C.I.颜料橙16、34、44和72；C.I.颜料黄12、13、14、16、17、81、83、106、113、126、127、155、174、176、180和188；重氮缩合颜料：C.I.颜料黄93、95和128；C.I.颜料红144、166、214、220、221、242和262；C.I.颜料棕23和41；三苯并芘二酮颜料：C.I.颜料红168；蒽醌颜料：C.I.颜料黄147、177和199；C.I.颜料紫31；蒽素嘧啶颜料：C.I.颜料黄108；喹吖啶酮颜料：颜料橙48和49；C.I.颜料红122、202、206和209；C.I.颜料紫19；喹酞酮颜料：C.I.颜料黄138；二酮吡咯并吡咯颜料：C.I.颜料橙71、73和81；C.I.颜料红254、255、264、270和272；二嗪颜料：C.I.颜料紫23和37；C.I.颜料蓝80；黄烷士酮颜料：C.I.颜料黄24；阴丹酮颜料：C.I.颜料蓝60和64；异吲哚啉颜料：C.I.颜料橙61和69；C.I.颜料红260；C.I.颜料黄139和185；异吲哚啉酮颜料：C.I.颜料黄109、110和173；异紫蒽酮颜料：C.I.颜料紫31；金属配合物颜料：C.I.颜料红257；C.I.颜料黄117、129、150、153和177；C.I.颜料绿8；紫环酮颜料：C.I.颜料橙43；C.I.颜料红194；苝颜料：C.I.颜料黑31和32；C.I.颜料红123、149、178、179、190和224；C.I.颜料紫29；酞菁颜料：C.I.颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6和16；C.I.颜料绿7和36；皮蒽酮颜料：C.I.颜料橙51；C.I.颜料红216；吡唑并喹唑酮颜料：C.I.颜料橙67；C.I.颜料红251；硫靛颜料：C.I.颜料红88和181；C.I.颜料紫38；三芳基碳颜料：C.I.颜料蓝1、61和62；C.I.颜料绿1；C.I.颜料红81、81:1和169；C.I.颜料紫1、2、3和27；C.I.颜料黑1(苯胺黑)；C.I.颜料黄101(醛连氮黄)；C.I.颜料棕22。
合适的无机彩色颜料的实例是：白色颜料：二氧化钛(C.I.颜料白6)、锌白、颜料级氧化锌；硫化锌、锌钡白；黑色颜料：氧化铁黑(C.I.颜料黑11)、铁锰黑、尖晶石黑(C.I.颜料黑27)；炭黑(C.I.颜料黑7)；彩色颜料：氧化铬、氧化铬水合物绿；铬绿(C.I.颜料绿48)；钴绿(C.I.颜料绿50)；群青绿；钴蓝(C.I.颜料蓝28和36；C.I.颜料蓝72)；群青蓝；锰蓝；群青紫；钴紫；锰紫；红色氧化铁(C.I.颜料红101)；硫硒化镉(C.I.颜料红108)；硫化铈(C.I.颜料红265)；钼酸盐红(C.I.颜料红104)；群青红；棕色氧化铁(CI颜料棕6和7)、混合棕、尖晶石相和刚玉相(CI颜料棕29、31、33、34、35、37、39和40)、铬钛黄(CI颜料棕24)、铬橙；硫化铈(C.I.颜料橙75)；黄色氧化铁(C.I.颜料黄42)；镍钛黄(C.I.颜料黄53；C.I.颜料黄157、158、159、160、161、162、163、164和189)；铬钛黄；尖晶石相(C.I.颜料黄119)；硫化镉和硫化镉锌(C.I.颜料黄37和35)；铬黄(C.I.颜料黄34)；钒酸铋(C.I.颜料黄184)。
通常用作填料的无机颜料的实例是透明二氧化硅、粉状石英、氧化铝、氢氧化铝、天然云母、天然和沉淀的白垩以及硫酸钡。
光泽颜料是具有单相或多相结构的片状颜料，其颜色显现为干涉、反射和吸收现象的相互作用。实例是具有一个或多个涂层，尤其是金属氧化物涂层的铝片以及铝、氧化铁和云母片。
如上所述，本发明颜料制剂包含颜料和分散剂组合物作为必要成分。作为固体时，以颜料和分散剂树脂的组合重量计算，组合物合适地包含至少35重量％的至少一种颜料和至多65重量％的分散剂树脂。当制剂中的颜料为炭黑时，颜料制剂中的炭黑的含量优选在所述范围的较低部分。因此，当颜料为炭黑时，以颜料和分散剂树脂的组合重量计算，颜料制剂优选包含至少40重量％，更优选至少45重量％的炭黑，以及至多60重量％，优选至多55重量％的分散剂树脂。对于其他颜料，以颜料和分散剂树脂的组合重量计算，颜料制剂通常包含至少60重量％，优选至少64重量％，更优选至少68重量％，最优选至少70重量％的至少一种颜料，以及至多40重量％，优选至多36重量％，更优选至多32重量％，最优选至多30重量％的分散剂树脂。在一个特别优选的实施方案中，当以颜料制剂的总重量计算时，颜料和分散剂树脂的上述重量比也适用。
颜料制剂还可以进一步包含通常用于颜料制剂中的其他成分、添加剂或助剂，例如有机溶剂、润湿剂、消泡剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂和其他颜料分散助剂和/或表面活性剂。
在一个实施方案中，本发明颜料制剂是适合用作调入颜料的自由流动的粉末。还可以使用固体压实的颜料浓缩物，例如以丸剂或片剂的形式。
本发明还涉及一种用于制备颜料配制剂的方法，其包括以下步骤：a)将包含颜料和本发明分散剂组合物的混合物与任选地加入的水或有机稀释剂一起，搅拌而形成流化颜料浆料，b)任选地研磨浆料，和c)干燥浆料。
如上文就颜料制剂所提及，该方法中使用的颜料可以是有机颜料或无机颜料。还可以使用颜料的混合物，例如两种或更多种无机颜料的混合物，两种或更多种有机颜料的混合物，或者无机和有机颜料的混合物。在该方法中可以使用大量的颜料。颜料可作为标准干燥颜料引入该方法。研磨步骤用于破坏团聚物并实现所需的颜料粒度。有机颜料也可用作所谓的压饼。有机颜料在合成时，呈非常小的晶体形式，称为初级颗粒。颜料合成的目的是生产出优化颜料应用性能如颜色强度、色调和亮度、透明度和不透明度以及流动性能的尺寸的初级颗粒。压饼包含基本上呈这种解聚形式的颜料。因此，需要更少的能量以分解团聚物并达到所需的颜料粒度。在没有分散剂组合物的情况下干燥颜料压饼时，初级颗粒将结合在一起以形成聚集体和团聚物。因此，当在该方法中使用有机颜料时，可以并优选使用呈颜料压饼形式的有机颜料。当使用颜料压饼时，流化颜料浆料的简单搅拌可能足以实现所需的颜料粒度。在这种情况下，浆料的研磨可能是多余的。
当需要额外的液体以使颜料和分散剂组合物的混合物流化时，优选液体是水。代替水或除水以外，可以使用有机溶剂，例如二醇或二醇醚，例如乙二醇或其高级同系物或乙二醇单正丁基醚。
任选的研磨步骤可以使用通常用于破坏颜料粒度的公知研磨设备而进行。用于进行该方法的合适设备的实例是珠磨机、喷射磨机、超声波磨机、篮式磨机、辊磨机和高速溶解器。通常持续研磨直至平均粒度为50nm-5000nm。优选平均粒度为至少80nm，更优选至少100nm。优选平均粒度为至多3000nm，更优选至多1500nm，最优选至多1000nm。
合适的干燥方法的实例是喷雾造粒和流化床干燥、喷雾干燥、在桨式干燥器中干燥、蒸发并随后粉碎以及冷冻干燥。所选择的干燥方法可能影响本发明颜料制剂的粒度。干燥步骤优选通过冷冻干燥或通过喷雾干燥进行。
喷雾和流化床造粒可产生平均粒度为50-5,000μm，尤其是100-1000μm的粗碎颗粒。取决于工艺条件，喷雾干燥也可以生产细碎颜料制剂。喷雾干燥通常产生平均粒度<20μm的颗粒。细碎制剂也可通过在桨式干燥器中干燥并通过随后的研磨蒸发而得到。
得到的干燥颜料制剂的残留水分含量可以显著变化，条件是干燥制剂是固体制剂。以总颜料制剂的重量计算，残留水分含量可以例如为15重量％。通常，残留水分含量不超过15重量％，优选不超过12重量％。在许多情况下，残留水分含量甚至小于5重量％。当颜料制剂意欲用于非水体系时，特别优选低残留水分含量，例如小于2重量％。
本发明颜料制剂在使用种的显著之处在于其优异的颜色特性(尤其是在着色强度、亮度、色调和遮盖力方面)，尤其是其调入特性(即它们可以以最小的能量输入，简单地通过搅拌或振摇而分散在应用介质中)。
本发明颜料制剂还具有以下优点：它们具有高颜料含量，显现出非常好的储存稳定性，在包装、储存和运输方面在经济上和生态上都是有利的，并且它们在使用中更灵活。
本发明颜料制剂对于着色任何类型的大分子有机和无机材料都是非常有用的。就此而言，液体应用介质可以是纯水，包括水和有机溶剂，例如醇的混合物，或者仅基于有机溶剂，例如醇、二醇醚、酮如甲基乙基酮、酰胺如N-甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺，酯如乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸甲氧基丙酯或者芳族或脂族烃如二甲苯、矿物油和溶剂油。
可以用本发明颜料制剂着色的材料的实例包括：涂料，例如建筑涂料、工业涂料、汽车涂料、可辐射固化涂料、粉末涂料；漆，包括用于建筑外部和建筑内部的漆，例如木材漆、粉刷石灰、刷墙粉、乳液漆；溶剂型印刷油墨，例如胶印油墨、柔版印刷油墨、甲苯凹版印刷油墨、织物印刷油墨、可辐射固化印刷油墨；水性油墨，包括喷墨油墨；滤色片；建筑材料(水通常仅在建筑材料和颜料制剂干混后添加)，例如硅酸盐抹灰体系、水泥、混凝土、砂浆、石膏；沥青、填缝料；纤维素材料如纸、纸板、卡纸板、木材和木质基料，其可以各自被涂覆或以其他方式整饰；粘合剂；例如用于制药工业中的成膜聚合物保护胶体；化妆品；塑料；和洗涤剂。
本发明颜料制剂在混色或配色体系中作为混合组分是特别有用的。由于它们的调入特性，它们可以作为固体直接用于此目的。然而，如果需要，它们也可以首先转化为基础颜色、混合清漆和调色(尤其是具有高固体含量的颜色，“HS颜色”)或甚至更高度着色的调色糊状物，然后构成混合体系的组分。可以通过非常大量的基于颜色标准(例如RAL、BS和NCS)的色度等级的色卡体系，或者优选在计算机控制下，可目视进行所需色调的匹配以及因此颜色组分的混合，从而无限数量的色度成为可行的(“计算机色彩匹配”)。
本发明还涉及包含至少一种与本发明分散剂组合物不同的有机成膜粘合剂、至少一种颜料和颜料分散剂组合物的涂料配制剂，其中所述颜料分散剂组合物是脂肪磷酸单酯和二酯的共混物(其中如上所述用含氮有机碱中和磷酸酯)。优选的是，涂料配制剂是水性涂料配制剂。涂料配制剂可以例如是底涂层配制剂，优选水性底涂层配制剂。底涂层配制剂是赋予颜色和/或效果的涂料配制剂，其用于具有透明面漆的多层漆体系中。这种多层漆体系经常用于保护和装饰机动车辆和大型运输车辆。涂料配制剂还可以包含通常用于涂料配制剂中的其他成分、添加剂或助剂，例如染料、流平剂、有机溶剂、润湿剂、防缩孔剂、消泡剂、抗流挂剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂和填料。也可以将本发明颜料分散剂组合物与一种或多种其他颜料分散助剂和/或表面活性剂组合使用。
本发明分散剂组合物还适用于在水性体系中分散疏水树脂。因此，本发明还涉及分散剂组合物在将疏水树脂分散在水性体系中的方法中的用途，以及包含聚氨酯分散剂组合物和至少一种分散的疏水树脂的水性配制剂的用途。该配制剂可以有利地用作水性双组分涂料配制剂中的粘合剂组分。
分散剂组合物也可用于将其他疏水和/或难分散的材料分散在水中。这类其他材料的实例是添加剂和辅助材料，例如催化剂、UV吸收剂和光稳定剂。
通过以下实施例说明本发明组合物、配制剂和方法，其以说明的方式而不是限制的方式给出。
实施例
分散剂组合物的制备
在制备本发明分散剂组合物的方法的一个示例性程序中，
(i)提供具有所需线性或支化烷基或链烯基结构部分的式R-OH的烷基或链烯基醇，并用氢氧化钾催化，
(ii)在120-130℃下加入计算量的氧化丙烯并聚合2-8小时以形成式R-[CH(CH3)CH2O)]b-的第一中间体，
(iii)将计算量的氧化乙烯加入第一中间体中，并在160-170℃下聚合0.5-2小时以形成式R-[CH(CH3)CH2O)]b[CH2-CH2O]a-的第二中间体，
(iv)向第二中间体加入作为催化剂的少量甲磺酸并加热至55-60℃，然后加入五氧化二磷，约1.5小时的时间内使温度升至58-75℃，然后加热至120℃并保持2-3小时以形成式{RO-[CH(CH3)CH2O)]b[CH2-CH2O]a}mP(＝O)(OH)n的磷酸单酯和二酯的共混物，和
(v)将所得烷氧基化磷酸酯共混物与所需的抗衡离子X或其前体反应以中和磷原子上的羟基。反应在室温下进行，持续直到反应混合物的pH达到或接近7。
根据上述程序的步骤(i)-(iv)制备八种磷酸酯共混物。下表A表示所使用的脂肪醇，聚氧化烯是丙氧基和乙氧基或仅乙氧基，以及就单酯、二酯、残留磷酸和残留醇而言的共混物组成。通过NMR测定丙氧基和乙氧基的摩尔％。
表A
*不可检测
在室温下使表A的磷酸酯共混物与各种抗衡离子X反应以使pH达到7，由此得到表B中所示的分散剂组合物，其中“APA”表示二甲基氨基丙基酰胺。
表B
| 分散剂组合物 | 磷酸酯共混物 | 抗衡离子“X” |
| 1 | 7 | 吗啉 |
| 2 | 7 | 辛酸和癸酸APA |
| 3 | 7 | 椰油APAC |
| 4 | 7 | 己酸APA |
| 5 | 7 | 钾 |
| 6 | 4 | 钾 |
| 7 | 1 | 钾 |
| 8 | 3 | 钾 |
| 9 | 8 | 钾 |
| 10 | 5 | 钾 |
| 11 | 6 | 钾 |
| 12 | 1 | 己酸APA |
| 13 | 1 | 吗啉 |
| 14 | 1 | 无a |
| 15 | 5 | 吗啉 |
| 16 | 4 | 己酸APA |
| 17 | 4 | 吗啉 |
| 18 | 4 | 己酸APA |
| 19 | 2 | 钾 |
| 20 | 3 | 吗啉 |
a对比例
分散体配制剂的制备和评估
首先在意欲液体介质(水或溶剂)中以2-5重量％溶解一定量的表2的分散剂组合物。随后，在温和的机械搅拌下，将固体颗粒缓慢地加入溶液中(重量％取决于固体颗粒从5％至60％变化)，然后通过超声波处理器(Hielscher UP200S)以65％振幅搅拌混合物15分钟。以传统方式基于筛分分析结果计算粒度分布，得到相对于筛目尺寸的累积质量的S曲线，并计算10％、50％和90％质量的截距。在这些实施例中，分散体粒度和分布通过激光衍射(MicroTrac FRA 9200)分析，并报告为D值，其中D10、D50和D90表示给定样品的粒度的中点和范围。分散体配制剂中较小的粒度表明不存在颗粒聚集，这表明实现和维持更好的分散体。通过Malvin Kinexus Ultra Rheometer在室温下评估分散体流变性。更多的剪切独立流变性表明更好的分散性能。
实施例1
氧化铁分散体配制剂
使用以名称“FerroxideTM”出售并可购自Huntsman Corporation，The Woodlands，Texas的氧化铁颜料制备本实施例1中的分散体配制剂，除非另有说明。
在表B的分散剂组合物9-11中，式(I)的R是异十三烷基，聚氧化烯基团是聚亚乙氧基，抗衡离子“X”是碱金属阳离子，即K+。使用水作为介质，制备包含49.9％的FerroxideTM和2.4重量％的分散剂组合物的分散体浓缩物配制剂，并如上所述混合。评估各配制剂的粒度分布。结果示于表1。
表1氧化铁颜料分散体浓缩物的粒度分布(在水中49.9％，2.4％分散剂)
在表B的分散剂组合物1-4中，式(I)的R是异十三烷基，聚氧化烯基团是聚亚乙氧基，抗衡离子X选自吗啉基和各种脂肪二甲基氨基丙基酰胺。制备包含10％或40％“Ferroxide”氧化铁颜料、2.4重量％分散剂组合物和余量水的分散体配制剂，并如上所述混合。评估各配制剂的粒度分布。结果示于表2。
表2水性分散体配制剂中氧化铁颜料的粒度分布
在水介质中制备包含40％的FerroxideTM颜料与不同量的分散剂组合物4的分散体配制剂，其中式(I)的R为异十三烷基，聚氧化烯基团为聚亚乙氧基，抗衡离子X为己酸APA；所使用的分散剂组合物的量表示为基于Ferroxide的重量百分数。如上所述混合配制剂。评估各配制剂的粒度分布。结果示于表3。
表3含有分散剂#4的水分散体配制剂中的氧化铁颜料的粒度分布
| 分散体配制剂 | 基于颜料的分散体％ | D10(μm) | D50(μm) | D90(μm) |
| 112 | 0 | 0.37 | 0.91 | 2.13 |
| 113 | 4％ | 0.16 | 0.49 | 2.27 |
| 114 | 6％ | 0.14 | 0.30 | 0.91 |
| 115 | 8％ | 0.14 | 0.27 | 0.80 |
| 116 | 10％ | 0.14 | 0.26 | 0.71 |
| 117 | 12％ | 0.15 | 0.30 | 0.76 |
在水介质中制备包含49.9％的以名称Rockwood Red(Rockwood Pigments，现在的Huntsman Corporation)出售的颜料浓缩物与2.4％的所示分散剂组合物的分散体配制剂，并如上所述混合。评估各配制剂的粒度分布。结果示于表4。
表4水分散体配制剂中氧化铁颜料的粒度分布
LFH是可购自Clariant的阴离子分散剂
使用四种浓度范围为0.50-3.00％的不同分散剂组合物制备包含49重量％的Rockwood Red氧化铁颜料的分散体配制剂。使用的分散剂组合物中的两种是表B的分散剂组合物7和8，并且分散剂组合物中的两种是可商购的产品，即可购自Clariant的LFH和可购自Elementis Specialties Netherlands B.V.的FA196。评估样品的粘度。结果如图1所示。
实施例2
二氧化钛分散体配制剂
使用以名称“Titanium Oxide W946”出售并可购自AkzoNobel的二氧化钛颜料制备本实施例2中的分散体配制剂。
使用水作为介质，制备包含49.9％二氧化钛颜料材料和2.4重量％分散剂组合物的分散体浓缩物配制剂，并如上所述混合。使用FA196分散剂制备对比配制剂。评估各配制剂的粒度分布。结果示于表5。
表5含有2.4％分散剂的TiO2(49重量％)分散体的粒度分布
在水中，使用49重量％的二氧化钛与2.4％的购自Dow Chemical Company的TamolTM 1124分散剂制备对比配制剂。评估该配制剂和表5的分散体配制剂124、125、128、131和134的流变性。结果如图2所示。本发明配制剂给出最平坦的曲线，这表明比现有技术的分散剂所提供的更接近牛顿流变性。
制备包含75重量％二氧化钛、23％水和2％的TamolTM 1124分散剂或表B的分散剂组合物12的分散体配制剂。将配制剂在室温下储存4个月，此后测定各配制剂中多少是可倾倒的。结果列于表6。
表6含有23％水中的样品#12或TamolTM 1124分散剂(Dow Chemicals)的75％的TiO2分散体配制剂的可倾倒性。
| 分散体(2％) | 在室温下储存4个月后的可倾倒量(重量％) |
| 分散体#12 | 86.9 |
| TamolTM 1124(对比) | 26.41 |
实施例3
炭黑分散体配制剂
使用购自Cabot Corporation的XC-72炭黑浓缩颜料制备本实施例中的分散体配制剂。
使用水作为介质，制备包含15％炭黑颜料和5重量％的表B的所选分散剂组合物的分散体配制剂，并如上所述混合。评估各配制剂的粒度分布。结果示于表7。
表7XC-72炭黑浓缩物(15重量％，5％分散剂)的粒度分布
| 分散体配制剂 | 分散剂组合物 | D10(μm) | D50(μm) | D90(μm) |
| 135 | 7 | 0.22 | 0.53 | 1.49 |
| 136 | 13 | 0.23 | 0.44 | 3.63 |
| 137 | 10 | 0.18 | 0.49 | 5.58 |
| 138 | 15 | 0.21 | 0.44 | 3.66 |
结果清楚地表明，通过使用所示本发明分散剂组合物可以获得15重量％的XC-72浓缩物。
评估表8的四种分散体配制剂的流变性。结果如图3所示。用分散剂组合物13制成的分散体配制剂显现出几乎牛顿流变学特征。
实施例4
黄色氧化物分散体配制剂
使用以名称Rockwood Yellow Oxide 0348(Rockwood Pigments，现在的HuntsmanCorporation)出售的黄色氧化物颜料制备本实施例4中的分散体配制剂。
在水介质中制备包含36％黄色氧化物颜料和不同量的分散剂组合物的分散体配制剂。使用的分散剂组合物是表B的组合物7和8，以及对比分散剂组合物FA196和LFH。分散体配制剂中分散剂组合物的浓度范围为2.00-8.00％。测量各样品的粘度。结果如图4所示。
在水介质中制备包含41.4重量％黄色氧化物颜料与2.7重量％各种分散剂组合物的分散体配制剂。所用的分散剂组合物包括三种本发明的分散剂组合物和两种市售的分散剂组合物。各配制剂的粒度分布示于表8。
表8含有2.7％分散剂的黄色氧化物颜料浓缩物(41.4％)的粒度分布
评估表9的前四种配制剂的流变性。数据如图5所示。
实施例5
铜酞菁蓝分散体配制剂
使用可由BASF以名称Blue L-7085出售的铜酞菁蓝颜料和可购自AkzoNobel的铜酞菁蓝A193制备本实施例5中的分散体配制剂。
使用水作为介质，制备包含30％Heliogen Blue铜酞菁蓝颜料物质和2.4重量％的所选分散剂组合物的分散体配制剂，并如上所述混合。评估每种配制剂的粒度分布。结果示于表9。
表9含有2.4％分散剂组合物的BASF Heliogen Blue L-7085颜料物质(30％)分散体的粒度和分布
制备包含30％Heliogen Blue Pigment、2.4％表B的分散剂组合物3、7和19以及对比分散剂组合物Dispersogen LFH的分散体配制剂，水作为介质。评估这些配制剂的流变性。结果如图6所示。
使用水作为介质，制备包含30％A193铜酞菁蓝颜料和2.4重量％的所选分散剂组合物的分散体配制剂，并如上所述混合。评估各配制剂的粒度分布。结果示于表10。
表10铜酞菁染料A193浓缩物(30％，2.4％分散剂)的粒度分布
在水介质中，制备包含30％铜酞菁蓝A193与2.4％表B的各分散剂组合物1和4以及作为对比配制剂的Nuosperse FA 196的分散体配制剂。评价配制剂的流变性。结果如图7所示。
实施例6
使用有机脂族介质的二氧化钛分散体配制剂
使用以名称Titanium Oxide W946出售并可购自AkzoNobel的二氧化钛颜料制备本实施例6中的分散体配制剂。
使用由Dow Chemical Company以名称Butyl CellosolveTM出售的乙二醇单丁醚作为介质，制备包含50％二氧化钛颜料材料和0.8重量％的表B的分散剂组合物14、12和13的分散体浓缩物配制剂，并如上所述混合。不使用分散剂制备对比例。
评估四种配制剂的流变性。结果如图8所示。使用本发明分散剂组合物制备的配制剂显示出几乎牛顿流变学特征。
实施例7
使用有机芳族介质的二氧化钛分散体配制剂
使用以名称Titanium Oxide W946出售并可购自AkzoNobel的二氧化钛颜料制备本实施例7中的分散体配制剂。
使用由J.T.Baker提供的二甲苯作为介质，制备包含50％二氧化钛颜料物质和0.8重量％的表B的分散剂组合物14、12和13的分散体浓缩物配制剂，并如上所述混合。不使用分散剂制备对比例。
评估四种配制剂的流变性。结果如图9所示。使用本发明分散剂组合物制备的配制剂显示出几乎牛顿流变学特征。
实施例8
使用乙醇介质的二氧化锆分散体配制剂
使用以15重量％分散在含有2重量％如上表B所示的分散剂组合物20的醇溶剂中的密度为5g/ml的氧化锆制备本实施例8中制备的分散体配制剂。
评估各配制剂的粒度分布。结果示于表11。
表11溶剂(15％，2％分散剂)中的氧化锆(密度为5g/ml)分散体的粒度分布
| 分散体配制剂 | 分散剂组合物 | D10(μm) | D50(μm) | D90(μm) |
| 154在乙醇中 | 20 | 0.315 | 0.48 | 1.3 |
| 155在异丙醇中 | 20 | 0.314 | 0.47 | 1.04 |
尽管已经详细描述和示出了本发明，但是应当理解，这仅仅是为了说明和示例，而不是作为限制。本发明的精神和范围仅由以下所述的任何权利要求限定。
Claims (15)
1.一种组合物，包含式(I)的分子的混合物，
{R-[CH(CH3)CH2O)]b[CH2-CH2O]a}mP(＝O)(O-X+)n (I)
其中
R选自线性或支化C1-C30烷基或链烯基；
a＝0-50，b＝0-30，a+b>0；
X+是CH3-(CH2)c-C(O)NH(CH2)dN+HR2R3，其中c＝0-30，d＝1-5，并且R2和R3独立地选自-CH2CH2OH和线性或支化C1-C5烷基；
m和n各自等于1或2，使得当m＝1时，n＝2，且当m＝2时，n＝1；和在混合物中，一些分子具有m＝1和n＝2，而一些分子具有m＝2和n＝1。
2.权利要求1的组合物，其中R选自2-乙基己基、2-乙基庚基和异十三烷基。
3.权利要求1或2的组合物，其中X选自己酰胺基丙基二甲基胺、辛酰胺基丙基二甲基胺、癸酰胺基丙基二甲基胺、椰油酰胺基丙基二甲基胺及其混合物。
4.一种组合物，包含式(I)的分子的混合物，
{R-[CH(CH3)CH2O)]b[CH2-CH2O]a}mP(＝O)(O-X+)n (I)
其中
R是支化C8-C13烷基，优选2-乙基己基、2-乙基庚基或异十三烷基；
X+选自
(i)CH3-(CH2)c-C(O)NH(CH2)dN+HR2R3，其中c＝0-30，d＝1-5，并且R2和R3独立地选自-CH2CH2OH和线性或支化C1-C5烷基；
(ii)包含至少一个氮环原子的任选取代的杂环或杂芳基基团；和
(iii)一价无机阳离子；
m和n各自等于1或2，使得当m＝1时，n＝2，且当m＝2时，n＝1；和在混合物中，一些分子具有m＝1和n＝2，而一些分子具有m＝2和n＝1。
5.权利要求4的组合物，其中X是一种或多种烷基酰胺基丙基二甲基胺。
6.权利要求4或5的组合物，其中X选自己酰胺基丙基二甲基胺、辛酰胺基丙基二甲基胺、癸酰胺基丙基二甲基胺、椰油酰胺基丙基二甲基胺及其混合物。
7.权利要求4-6中任一项的组合物，其中X是包含至少一个氮环原子的任选取代的杂环或杂芳基基团。
8.权利要求7的组合物，其中任选取代的杂芳基选自咪唑基、唑基、吡咯基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基和哒嗪基。
9.权利要求7的组合物，其中任选取代的杂环基团选自吗啉基、哌啶基和哌嗪基。
10.权利要求4-9中任一项的组合物，其中X+选自Li+、K+、Na+、Rb+、Cs+和NH4 +。
11.权利要求1-10中任一项的组合物，其中其中m＝1的化合物与其中m＝2的化合物的摩尔比为1:1-8:1。
12.权利要求1-11中任一项的组合物，其中比例a:b为1:1-10:1。
13.一种分散体配制剂，包含权利要求1-12中任一项的组合物，该配制剂还包含一定量的颗粒状材料和液体介质，其中组合物促进颗粒状材料在液体介质中的分散。
14.权利要求13的分散体配制剂，其中液体介质选自水、一种或多种有机溶剂及其混合物。
15.权利要求13或14的分散体配制剂，其中颗粒状材料选自一种或多种颜料、填料和纳米颗粒，及其混合物。
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