CN113874422A - 新的纳米乳液、其生产方法及相关用途和产品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及醇酸在水性液体中的纳米乳液,例如通过使醇酸混合物在水性液体中乳化而制备的纳米乳液,所述醇酸混合物包含醇酸和不饱和羟基脂肪酸。本发明还涉及生产纳米乳液的方法以及纳米乳液和/或包含在其中的醇酸纳米液滴的用途。
Description
技术领域
本发明涉及醇酸在水性液体中的纳米乳液,例如通过使醇酸混合物在水性液体中乳化而制备的纳米乳液,所述醇酸混合物包含醇酸和不饱和羟基脂肪酸。本发明还涉及生产纳米乳液的方法以及纳米乳液和/或包含在其中的醇酸纳米液滴的用途。
背景技术
醇酸的乳液经常用作涂料工业中的涂料基底,并且受益于醇酸液滴当分散在水性液体中时保持分散、未固化状态以及当施加于表面并使水蒸发时形成固化膜的能力。
醇酸乳液可以例如通过醇酸在水中的机械剪切或者通过水在醇酸中的乳液相转变来制备。在一些条件下,相转变可以使得形成醇酸的纳米乳液,所述醇酸的纳米乳液是特别令人感兴趣的并且提供了涂料产品在储存期间的改善的稳定性。
发明内容
本发明人发现,常规用于醇酸的乳化的乳化剂可以用先前未被认为对醇酸乳化有用的新类别的可再生且环境友好的乳化剂替代。这样的新类别包括:
i)游离不饱和羟基脂肪酸(free,unsaturated hydroxy fatty acid,fuhfa),
ii)这样的不饱和羟基脂肪酸的低聚酯(ouhfa),和
iii)小羟基羧酸与i)或ii)的酯(hcuhfa)。
本发明人发现,这些化合物由于通过从例如包含高含量的脂肪酸蓖麻油酸的蓖麻油中纯化脂肪酸或者通过对多不饱和脂肪酸简单改性而容易地可衍生自可再生、生物可持续的材料例如植物油而是特别有利的,这些化合物在许多植物油中发现。
因此,本发明使得可以制备具有改善的生物可持续性的涂料产品。
本发明的一个方面涉及生产包含含有醇酸的纳米液滴的纳米乳液的方法,所述纳米液滴分散在水性液体中,所述方法包括以下步骤:
a)提供包含不饱和羟基脂肪酸的来源(source of unsaturated hydroxy fattyacid,suhfa)和醇酸的醇酸混合物,所述来源包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯,
b)任选地,添加碱化剂以使醇酸混合物的至少一些羧酸去质子化,
c)形成醇酸混合物在水性液体中的纳米乳液。
本发明的另一个方面涉及包含不饱和羟基脂肪酸的来源和醇酸的醇酸混合物,所述来源包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
本发明的又一个方面涉及含有醇酸的纳米液滴的纳米乳液,所述纳米液滴还包含不饱和羟基脂肪酸的来源,所述来源包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
本发明的另一个方面涉及生产包含分散在水性溶剂中的含有醇酸的纳米液滴的涂料产品的方法,所述方法包括以下步骤:
1)提供如本文中所限定的纳米乳液或如本文中所限定的含有醇酸的纳米液滴,
2)使纳米乳液或纳米液滴与一种或更多种另外的成分接触以获得涂料混合物,所述一种或更多种另外的成分例如水、颜料、增稠剂、消泡剂、干燥剂、分散剂、有机硅、触变剂、防沉剂、杀细菌剂、杀真菌剂、杀藻剂,及其任意组合,
3)任选地,使涂料混合物经受一个或更多个另外的处理步骤,例如
-混合
-脱气
-过滤
4)任选地,将最终产品包装在合适的容器中。
本发明的另一个方面涉及涂料产品,所述涂料产品例如可通过上述方法获得,所述涂料产品包含如本文中所限定的纳米液滴和干燥剂。
本发明的另一个方面涉及乳化剂组合物,所述乳化剂组合物包含:
a)以下中的一者或更多者:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯,以及
b)含有碱性氮原子的碱化剂。
本发明的又一个方面涉及生产乳化剂组合物的方法,所述方法包括以下步骤:
-组合:
a)以下中的一者或更多者:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯,
b)含有碱性氮原子的碱化剂,以及
c)任选地,一种或更多种另外的成分,例如另外的乳化剂,
-将a)、b)和任选的c)以足以获得乳化剂组合物的量组合,以及
-任选地,将乳化剂组合物包装。
本发明的另一些方面涉及本文中所限定的产品的用途。
附图说明
图1示出了两种参照乳液的显微照片。
图2示出了在与图1相当的设置下根据本发明的纳米乳液的显微照片。该纳米乳液的醇酸液滴几乎不可见。
图3示出了与参照乳液(A、B、F和G)相比的根据本发明的纳米乳液(C至E和H至K)的液滴尺寸分布。
图4示出了醇酸液滴尺寸如何取决于经中和的蓖麻油酸的剂量。
图5示出了乙醇胺(碱)与蓖麻油酸(ricinoleic acid,RA)之间的摩尔比如何影响醇酸乳液的平均液滴尺寸。
图6示出了1-氨基-2-丙醇(碱)与蓖麻油酸(RA)之间的摩尔比如何影响醇酸乳液的平均液滴尺寸。
具体实施方式
本发明的一个方面涉及生产包含含有醇酸的纳米液滴的纳米乳液的方法,所述纳米液滴分散在水性液体中,所述方法包括以下步骤:
a)提供包含不饱和羟基脂肪酸的来源和醇酸的醇酸混合物,所述来源包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯,
b)任选地,添加碱化剂以使醇酸混合物的至少一些羧酸去质子化,
c)形成醇酸混合物在水性液体中的纳米乳液。
在本发明的上下文中,术语“醇酸”涉及多元醇与二羧酸或三羧酸的聚酯,所述聚酯通过添加脂肪酸和其他组分来改性。醇酸的聚酯典型地通过使多元醇与二羧酸或三羧酸或羧酸酐反应来生产。脂肪酸被酯化到醇酸的聚酯骨架上并赋予形成柔性涂料的趋势。因此,醇酸经常用于涂料中和用于铸造用模具中。醇酸是大多数商业“基于油的”涂料中的主要树脂或“粘结剂”。术语“醇酸”和“醇酸树脂”在本文中可互换使用。
在本发明的上下文中,术语“醇酸混合物”涉及包含醇酸、suhfa以及任选地另外的乳化剂的混合物。然而,在本发明的一些优选实施方案中,suhfa是主要的,例如是存在于醇酸混合物中的唯一乳化剂。
在本发明的上下文中,缩写为“uhfa(unsaturated hydroxy fatty acid)”的术语“不饱和羟基脂肪酸”涉及包含一个或更多个双键并且还包含一个或更多个羟基的脂肪酸。不饱和羟基脂肪酸的一个实例为蓖麻油酸。如本文中所用的,术语uhfa表示游离的uhfa和结合的uhfa二者,并且包括呈质子化形式的uhfa和呈去质子化形式的uhfa二者。
在本发明的上下文中,缩写为“suhfa”的术语“不饱和羟基脂肪酸的来源”涉及为醇酸混合物提供以下组分的来源或来源的组合:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
在本发明的上下文中,缩写为“fuhfa”的术语“游离不饱和羟基脂肪酸”涉及未与任何其他分子形成共价键的呈质子化或去质子化形式的不饱和羟基脂肪酸。因此,术语fuhfa涵盖fuhfa的游离酸形式以及经中和的形式(例如呈一种或更多种盐的形式)二者。
在本发明的上下文中,缩写为“ouhfa(oligoester of unsaturated hydroxyfatty acid)”的术语“不饱和羟基脂肪酸的低聚酯”涉及2个至6个uhfa优选地相同类型的uhfa的游离酯。实例为二蓖麻油酸、三蓖麻油酸、四蓖麻油酸、五蓖麻油酸和六蓖麻油酸。术语ouhfa涵盖ouhfa的游离酸形式及其盐二者。
在本发明的上下文中,缩写为“hcuhfa”的术语“fuhfa或ouhfa的羟基羧酸酯”涉及fuhfa或ouhfa与分子量为至多250g/mol的羟基羧酸的游离酯。hcuhfa的一个实例为乳酸与蓖麻油酸的酯。术语hcuhfa涵盖hcuhfa的游离酸形式及其盐二者。
步骤a)需要提供包含不饱和羟基脂肪酸的来源和醇酸的醇酸混合物,所述suhfa包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸混合物包含醇酸和suhfa,所述suhfa包含fuhfa或者甚至基本上由fuhfa组成。
在本发明的另一些优选实施方案中,醇酸混合物包含醇酸和suhfa,所述suhfa包含ouhfa或者甚至基本上由ouhfa组成。
在本发明的另一些优选实施方案中,醇酸混合物包含醇酸和suhfa,所述suhfa包含hcuhfa或者甚至基本上由hcuhfa组成。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸包括以下或者甚至由以下组成:
-长油醇酸,
-中油醇酸,和/或
-短油醇酸。
长油醇酸树脂包含大于60重量%的脂肪酸,中油醇酸树脂包含40重量%至60重量%的脂肪酸,以及短油醇酸树脂包含小于40重量%的脂肪酸。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸为长油醇酸。在本发明的另一些优选实施方案中,醇酸为短油醇酸。在本发明的特别优选实施方案中,醇酸为中油醇酸。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸的酸值为至多20mg KOH/g,优选为至多15mg KOH/g,甚至更优选为至多10mg KOH/g。
醇酸的酸值典型地在1mg KOH/g至20mg KOH/g,优选地2mg KOH/g至16mg KOH/g,更优选地4mg KOH/g至14mg KOH/g,最优选地5mg KOH/g至10mg KOH/g的范围内。
醇酸的低酸值提供高度的疏水性,而更高的酸值提供基于醇酸的干燥涂料的增加的亲水性和增加的水渗透性。
术语“酸值”是技术人员公知的并且表示中和1g材料所需的以mg计的KOH的量。酸值根据实施例1.4来确定。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸的水含量为至多5%w/w,优选为至多2%w/w,更优选为至多1%w/w,甚至更优选为至多0.5%w/w,最优选为至多0.1%w/w。
醇酸的水含量根据实施例1.5来测量。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸的挥发性有机化合物(volatile organiccompound,VOC)的含量为至多50g/L,优选为至多20g/L,更优选为至多5g/L,甚至更优选为至多1g/L g/L,最优选为至多0.1g/L。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸的fuhfa的含量为至多4%w/w,优选为至多2%w/w,更优选为至多1%w/w,甚至更优选为至多0.5%w/w,最优选为至多0.1%w/w。
在本发明的一些优选实施方案中,suhfa包含以下中的一者或更多者:
i)至少10%w/w的游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)至少1%w/w的二(不饱和羟基脂肪酸)(di(unsaturated hydroxy fattyacid),duhfa),和
iii)至少1%w/w的三(不饱和羟基脂肪酸)(tri(unsaturated hydroxy fattyacid),tuhfa)。
在本发明的另一些优选实施方案中,suhfa包含
i)10%w/w至99%w/w的游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)1%w/w至50%w/w的二(不饱和羟基脂肪酸),和
iii)0%w/w至30%w/w的三(不饱和羟基脂肪酸)。
更优选地,suhfa包含
i)60%w/w至95%w/w的游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)5%w/w至40%w/w的二(不饱和羟基脂肪酸),和
iii)0%w/w至30%w/w的三(不饱和羟基脂肪酸)。
在本发明的另一些优选实施方案中,suhfa包含
i)1%w/w至50%w/w的游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)10%w/w至98%w/w的二(不饱和羟基脂肪酸),和
iii)1%w/w至30%w/w的三(不饱和羟基脂肪酸)。
在本发明的另一些优选实施方案中,suhfa包含
i)0%w/w至30%w/w的游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)1%w/w至40%w/w的二(不饱和羟基脂肪酸)a,和
iii)10%w/w至98%w/w的三(不饱和羟基脂肪酸)。
在本发明的一些优选实施方案中,suhfa包含至少50%w/w的fuhfa,优选地至少60%w/w的fuhfa,更优选地至少80%w/w的fuhfa,甚至更优选地至少90%w/w的fuhfa,最优选地至少95%w/w的fuhfa。特别优选的是,suhfa包含约100%w/w的fuhfa。
在本发明的另一些优选实施方案中,fuhfa、duhfa和tuhfa的总和占suhfa的总重量的至少10%w/w,优选地至少20%w/w,更优选地至少50%w/w,甚至更优选地至少70%w/w,最优选地至少90%w/w。
在本发明的一些优选实施方案中,suhfa的水含量为至多5%w/w,优选为至多2%w/w,更优选为至多1%w/w,甚至更优选为至多0.5%w/w,最优选为至多0.1%w/w。
本发明人发现,与具有较高水含量的suhfa相比,具有低水含量的suhfa可以更有效地混合到醇酸中。
本发明人观察到,如果fuhfa、ouhfa和/或hcuhfa在与醇酸混合时呈其质子化形式,则可以实现suhfa和醇酸的有效混合。质子化度可以通过酸值来测量。
因此,在本发明的一些优选实施方案中,suhfa的酸值为至少140mg KOH/g样品,优选为至少150mg KOH/g样品,甚至更优选为至少160mg KOH/g样品。这些酸值对于具有高含量的fuhfa的suhfa例如以至少60%w/w的量包含fuhfa的suhfa是特别优选的。suhfa的酸值可以例如在140mg KOH/g样品至250mg KOH/g样品的范围内,优选在150mg KOH/g样品至220mg KOH/g样品的范围内,甚至更优选在160mg KOH/g样品至200mg KOH/g样品的范围内。
在本发明的另一些优选实施方案中,suhfa的酸值为至少130mg KOH/g样品,更优选为至少135mg KOH/g样品。suhfa的酸值可以例如在130mg KOH/g样品至250mg KOH/g样品的范围内,更优选在135mg KOH/g样品至220mg KOH/g样品的范围内。
本发明人还看出以下迹象,如果suhfa的fuhfa、ouhfa和/或hcuhfa呈其去质子化的形式,则也可以实现suhfa和醇酸的有效混合。如果fuhfa、ouhfa和/或hcuhfa以足够柔软成混合到醇酸中的形式存在,则这种混合是特别有效的。特别优选的是将fuhfa、ouhfa和/或hcuhfa与含有碱性氮原子的碱化剂组合使用。含有碱性氮原子的碱化剂优选用于使fuhfa、ouhfa和/或hcuhfa去质子化。含有碱性氮原子的碱化剂可以在添加至醇酸之前被添加至suhfa中或者可以在添加suhfa之前、期间和/或之后被添加至醇酸中。
本发明人发现,将suhfa与含有碱性氮原子的碱化剂在其被添加至醇酸混合物之前组合是有利的。优选地,suhfa和含有碱性氮原子的碱化剂在被添加至醇酸中时呈本文中所限定的乳化剂组合物的形式。
在本发明的上下文中,术语“含有碱性氮原子的碱化剂”涉及胺化合物、氨或其组合。胺化合物可以例如包括伯胺、仲胺、叔胺或其组合。含有碱性氮原子的碱化剂的分子量优选为至多300g/mol,更优选为至多150g/mol。
在本发明的一些优选实施方案中,含有碱性氮原子的碱化剂的分子量为至多300g/mol。
在本发明的甚至更优选实施方案中,含有碱性氮原子的碱化剂的分子量为至多150g/mol。
在本发明的一些优选实施方案中,含有碱性氮原子的碱化剂包含一个或两个羟基。
在本发明的另一些优选实施方案中,含有碱性氮原子的碱化剂包括一种或更多种氨基醇更优选地一种或更多种链烷醇胺或者甚至由一种或更多种氨基醇更优选地一种或更多种链烷醇胺组成。
本发明人发现,氨基醇相对于例如无羟基的胺是有利的,因为后者倾向于释放令人不愉快的鱼腥味,而氨基醇在感官上更中性。
在本发明的一些优选实施方案中,含有碱性氮原子的碱化剂包括1-氨基-2-丙醇、1-氨基-3-丙醇和/或乙醇胺中的一者或更多者,或者甚至由1-氨基-2-丙醇、1-氨基-3-丙醇和/或乙醇胺中的一者或更多者组成。
本发明优选的含有碱性氮原子的碱化剂为1-氨基-2-丙醇。
suhfa、醇酸混合物、纳米乳液、醇酸的纳米液滴和/或涂料产品优选包含在1:3至5:1的范围内,更优选地在1:2至4:1,甚至更优选地1:1至3:1的范围内的含有碱性氮原子的碱化剂与fuhfa和ouhfa的总和之间的摩尔比。
当与suhfa或醇酸混合物混合时,含有碱性氮原子的碱化剂中的至少一些在中和羧酸时会被质子化。
特别优选的是:
-含有碱性氮原子的碱化剂的分子量为至多150g/mol并且所述含有碱性氮原子的碱化剂还包含一个或两个羟基,以及
-suhfa、醇酸混合物、纳米乳液和/或醇酸的纳米液滴包含在1:3至5:1的范围内,更优选地在1:2至4:1,甚至更优选地1:1至3:1的范围内的含有碱性氮原子的碱化剂与fuhfa和ouhfa的总和之间的摩尔比。
在本发明的一些优选实施方案中,suhfa的羟基值为至少140mgKOH/g样品,优选为至少145mg KOH/g,更优选为至少150mg KOH/g,甚至更优选为至少155mg KOH/g。suhfa的羟基值可以例如在140mgKOH/g样品至250mg KOH/g样品的范围内,优选在145mg KOH/g至220mg KOH/g的范围内,更优选在150mg KOH/g至220mg KOH/g的范围内,甚至更优选在155mg KOH/g至200mg KOH/g的范围内。
在本发明的另一些优选实施方案中,suhfa的羟基值在140mg KOH/g样品至500mgKOH/g样品的范围内,更优选在145mg KOH/g至400mgKOH/g的范围内,甚至更优选在150mgKOH/g至350mg KOH/g的范围内,最优选在155mg KOH/g至300mg KOH/g的范围内。
组合物的羟基值根据实施例1.3来测量。
在本发明的一些优选实施方案中,suhfa的碘值为至少60g I2/100g,优选为至少70g I2/100g,更优选为至少80g I2/100g,最优选为至少85g I2/100g。suhfa的碘值可以例如在60g I2/100g至200g I2/100g的范围内,优选在65g I2/100g至150g I2/100g的范围内,更优选在70g I2/100g至100g I2/100g的范围内,最优选至少75g I2/100g至95g I2/100g。
在本发明的另一些优选实施方案中,suhfa的碘值在60g I2/100g至100g I2/100g的范围内,优选在62g I2/100g至90g I2/100g的范围内,更优选在64g I2/100g至80g I2/100g的范围内,最优选至少65g I2/100g至75g I2/100g。
组合物的碘值根据实施例1.2来测量。
uhfa优选为C14-C24脂肪酸,更优选为C16至C20脂肪酸,最优选为C18脂肪酸。
在本发明的一些优选实施方案中,uhfa包含ω-9脂肪酸或者甚至由ω-9脂肪酸组成。
uhfa的可用实例为蓖麻油酸、lesquerolic酸、densipolic酸和auricolic酸。
在本发明的一些特别优选实施方案中,uhfa包含蓖麻油酸或者甚至由蓖麻油酸组成。因此,uhfa的一个特别优选的实例为蓖麻油酸。
suhfa可以源自天然来源或合成制备。在本发明的一些优选实施方案中,suhfa是通过使蓖麻油水解并去除非脂肪酸组分而制备的脂肪酸部分。这样的suhfa具有非常高含量的蓖麻油酸。
替代地但也是优选的,suhfa可以通过向多不饱和脂肪酸的双键部分地添加水来制备。在仅一些双键应被添加水以避免脂肪酸变得太饱和的意义上,所述添加是部分的。
醇酸混合物典型地包含总量为至少60%w/w,优选地至少70%w/w,更优选地至少80%w/w,甚至更优选地至少90%w/w的醇酸。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸混合物包含总量在60%w/w至97%w/w的范围内,优选地在70%w/w至96%w/w的范围内,更优选地在80%w/w至95%w/w的范围内,甚至更优选地在85%w/w至94%w/w的范围内的醇酸。
在本发明的一些优选实施方案中,步骤a)的醇酸混合物的suhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比为0.01至0.30,优选为0.02至0.25,更优选为0.03至0.20,甚至更优选为0.05至0.18,最优选为0.06至0.12。
在本发明的上下文中,“组分A与组分B之间的重量比”计算为重量组分A/重量组分B,其中这两个重量以相同的重量单位表示。例如,suhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比应计算为重量suhfa的总量/重量醇酸的总量。
在本发明的一些优选实施方案中,步骤a)的醇酸混合物的fuhfa+duhfa+tuhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比为0.01至0.30,优选为0.02至0.25,更优选为0.03至0.20,甚至更优选为0.05至0.18,最优选为0.06至0.12。
在本发明的一些特别优选的实施方案中,步骤a)的醇酸混合物的fuhfa+duhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比为0.01至0.30,优选为0.02至0.25,更优选为0.03至0.20,甚至更优选为0.05至0.18,最优选为0.06至0.12。
在本发明的另一些特别优选实施方案中,步骤a)的醇酸混合物的fuhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比为0.01至0.30,优选为0.02至0.25,更优选为0.03至0.20,甚至更优选为0.05至0.18,最优选为0.06至0.12。
在本发明的上下文中,术语“fuhfa+duhfa+tuhfa的总量”意指fuhfa的总量、duhfa的总量和tuhfa的总量的总和。
在本发明的上下文中,术语“fuhfa+duhfa的总量”意指fuhfa的总量和duhfa的总量的总和。
虽然预想醇酸混合物在未来将市售,但是优选通过将醇酸与suhfa混合来制备,优选以本文中所述的重量比或以足以提供本文中所述的fuhha、ouhfa和/或hcuhfa的量的量混合来制备。所述混合可以例如通过将醇酸与suhfa和任选的其他成分组合并充分搅拌该组合物以获得醇酸混合物来进行。
这样的混合期间的温度典型在0℃至200℃的范围内,优选在10℃至150℃的范围内,更优选为20℃至100℃。
醇酸混合物还可以包含其他成分。醇酸混合物可以例如包含一种或更多种助表面活性剂和/或一种或更多种另外的乳化剂。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸混合物包含一种或更多种另外的乳化剂,例如传统上用于使醇酸乳化以生产醇酸分散体的乳化剂。另外的实例可以包括:非离子环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚物类型的乳化剂、烷基苯磺酸盐/酯、脂肪醇乙氧基化物、脂肪醇醚硫酸盐/酯、脂肪酸的聚甘油酯、聚甘油聚蓖麻油酸酯、和基于苯乙烯化苯酚的表面活性剂。另外的实例包括:脂肪酸的聚丙二醇酯;脂肪酸的聚-(1,3-丙二醇)酯;选自用脂肪酸酯化的甘油、丙二醇、1,3-丙二醇中的任何单体的共聚物。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸混合物包含一种或更多种助表面活性剂。这样的助表面活性剂与uhfa相互作用,优选地改善其功能性,但其自身不必为表面活性剂。优选的助表面活性剂可以例如在胺化合物、氨基醇、氨、正醇、二醇醚、聚乙二醇以及烷基羧酸和羧酸盐中发现。
助表面活性剂优选以足以与fuhfa或ouhfa的大部分羧酸基团结合的量存在于suhfa、醇酸混合物、纳米乳液和/或醇酸的纳米液滴中。suhfa、醇酸混合物、纳米乳液、醇酸的纳米液滴和/或涂料产品优选包含在1:10至10:1的范围内,更优选地在1:5至5:1,甚至更优选地1:1至3:1的范围内的助表面活性剂与fuhfa和ouhfa的总和之间的摩尔比。
在本发明的一些优选实施方案中,所述方法不包括步骤b)并因此包括直接后接步骤c)的步骤a)。例如,如果fuhfa、ouhfa和/或hcuhfa已经以去质子化形式存在于醇酸混合物中,例如与如上所述的含有碱性氮原子的碱化剂组合,则不需要步骤b)。
然而,在另一些优选实施方案中,本发明的方法包括添加碱化剂以使醇酸混合物的至少一些羧酸去质子化的步骤b)。碱化剂优选地混合到醇酸混合物中。在本发明的一些优选实施方案中,添加的碱化剂的量足以使醇酸混合物的fuhfa、ouhfa和/或hcuhfa中的至少75%,优选地至少90%,甚至更优选地fuhfa、ouhfa和/或hcuhfa中的至少100%去质子化。
在本发明的一些优选实施方案中,添加的碱化剂的量足以使醇酸的酸中的至少10%,更优选地醇酸的酸中的至少20%,甚至更优选地醇酸的酸中的至少30%,最优选地醇酸的酸中的至少40%去质子化。
在本发明的一些优选实施方案中,碱化剂以固体、液体或溶解的形式添加。如果碱化剂以溶解的形式添加,则优选以水溶液的形式添加。
在本发明的一些优选实施方案中,碱化剂包括氢氧化物盐和/或如本文中所限定的含有碱性氮原子的碱化剂。
步骤c)涉及形成醇酸混合物在水性液体中的纳米乳液。形成纳米乳液可以例如涉及机械剪切和/或相转变。乳化例如通过机械剪切和/或相转变的乳化优选地提供了包含分散在水性液体中的醇酸混合物的纳米液滴的纳米乳液。
在本发明的上下文中,术语“水性液体”涉及用于使醇酸混合物乳化的液体。除了水之外,水性液体还可以包含分散和/或溶解的物质。水性液体优选包含至少50%w/w,更优选地至少70%w/w,甚至更优选地至少90%w/w,最优选地至少95%w/w的量的水。
在本发明的一些优选实施方案中,水性液体为水,例如软化水或自来水。
如果醇酸混合物通过机械剪切而乳化,则醇酸混合物优选通过高剪切混合与水性液体混合。用于在水性液体中使醇酸混合物乳化的基于剪切的系统是技术人员公知的。
特别优选通过使水性液体乳化到醇酸混合物中并引起发生相转变来形成纳米乳液。相转变提供了包含醇酸混合物的纳米液滴的纳米乳液。醇酸混合物的纳米液滴分散在水性液体中。
术语“含有醇酸的纳米液滴”意指如本文中所述的醇酸混合物的纳米液滴。
用于引起发生相转变的特别优选的方法为继续使水性液体乳化到醇酸混合物中直到发生相转变并且形成包含醇酸混合物的纳米液滴的纳米乳液。乳化优选通过将水逐渐添加并混合到醇酸混合物中来进行。初始乳化使得形成其中水性液体已被乳化到醇酸混合物中的油包水乳液。然而,当足够的水性液体已被乳化到醇酸混合物中时,油包水乳液变得不稳定并且经历相转变成分散在水性液体中的醇酸纳米液滴的水包油乳液。不受理论束缚,认为相转变为所谓的突变相转变。
或者,相转变可以以其他方式引起,例如通过改变物理和/或化学参数例如pH、温度或压力或者通过高剪切处理来引起。
本发明人发现,与用于制备醇酸的纳米乳液的常规乳化剂相反,fuhfa、ouhfa和hcuhfa并不呈现为具有必须发生乳化和相转变的特定的相转变温度(phase inversiontemperature,PIT)。这意味着本发明的乳化剂可以用于在更宽的温度范围内制备醇酸的纳米乳液,并且允许对先前没有相容乳化剂的醇酸进行纳米乳化。
在本发明的一些优选实施方案中,步骤c)的水性液体的pH在5至13,优选地6至9的范围内,更优选地pH在7.0至8.5的范围内,最优选地pH在7.0至8.0的范围内。
如果醇酸混合物包含ouhfa和/或hcuhfa,则可以优选在高于pH 7.5的pH下进行步骤c)并施加适度的加热,例如加热至30℃至80℃范围内的温度,持续足以使hcuhfa或ouhfa水解为fuhfa以及任选地也水解为duhfa的持续时间。因此,本发明的一些优选实施方案,步骤c)的水性液体的pH在8.0至13,优选地8.5至12的范围内,更优选地pH在9.0至11的范围内。
步骤c)的混合期间的温度优选地被选择成足够高以确保在乳化期间醇酸混合物中的组分与水性液体之间的良好混合条件并且同时足够低以为发生纳米乳化提供所需的剪切。
步骤c)的混合期间的温度优选在0℃至200℃的范围内,并且如果可能,则优选在10℃至50℃的范围内。如果需要90℃或更高的温度,则优选的是,在压力下和/或在回流下在封闭系统中进行水的添加和混合以避免在混合期间水的不受控制的蒸发。
含有醇酸的纳米液滴的平均流体动力学直径优选为至多350nm,更优选为至多300nm,甚至更优选为至多250nm,最优选为至多200nm。
在本发明的一些优选方面,含有醇酸的纳米液滴的平均流体动力学直径为至多300nm,优选为至多250nm,更优选为至多200nm,最优选为至多180nm。
颗粒群的平均流体动力学直径根据实施例1.7来测量。
本发明的又一个方面涉及如本文中所述的醇酸混合物,所述醇酸混合物包含混合物,所述混合物包含不饱和羟基脂肪酸的来源和醇酸,所述suhfa包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸混合物的fuhfa+duhfa+tuhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
在本发明的一些特别优选实施方案中,醇酸混合物的fuhfa+duhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
在本发明的另一些特别优选实施方案中,醇酸混合物的fuhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
醇酸混合物典型地包含总量为至少60%w/w,优选地至少70%w/w,更优选地至少80%w/w,甚至更优选地至少90%w/w的醇酸。
在本发明的一些优选实施方案中,醇酸混合物包含总量在60%w/w至97%w/w的范围内,优选地在70%w/w至96%w/w的范围内,更优选地在80%w/w至95%w/w的范围内,甚至更优选地在85%w/w至94%w/w的范围内的醇酸。
此外优选的是,本发明的醇酸混合物、纳米液滴和/或涂料产品的VOC的含量为至多50g/L,优选为至多20g/L,更优选为至多5g/L,甚至更优选为至多1g/L,最优选为至多0.1g/L。
本发明的另一个方面涉及含有醇酸的纳米液滴的纳米乳液,其例如可通过本文中所述的方法获得,所述纳米液滴还包含不饱和羟基脂肪酸的来源,所述来源包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
在本发明的一些优选实施方案中,纳米液滴的纳米乳液的fuhfa+duhfa+tuhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
在本发明的一些特别优选实施方案中,纳米液滴的纳米乳液的fuhfa+duhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
在本发明的另一些特别优选实施方案中,纳米液滴的纳米乳液的fuhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
纳米乳液的纳米液滴典型地包含总量为至少60%w/w,优选地至少70%w/w,更优选地至少80%w/w,甚至更优选地至少90%w/w的醇酸。
在本发明的一些优选实施方案中,纳米乳液的纳米液滴包含总量在60%w/w至97%w/w的范围内,优选地在70%w/w至96%w/w的范围内,更优选地在80%w/w至95%w/w的范围内,甚至更优选地在85%w/w至94%w/w的范围内的醇酸。
本发明的纳米乳液优选为含有醇酸的物质在水性介质中的乳液。
在本发明的上下文中,术语“水性介质”涉及分散含有醇酸的纳米液滴的液体。除了水之外,水性介质还可以包含分散和/或溶解的物质。水性介质优选地包含至少50%w/w,更优选地至少70%w/w,甚至更优选地至少90%w/w,最优选地至少95%w/w的量的水。
在本发明的一些优选实施方案中,水性介质为水,例如软化水或自来水。
在本发明的一些优选实施方案中,纳米乳液不包含干燥剂。这具有以下优点:纳米乳液对氧的敏感性降低,并因此可以在含氧气氛中处理而不会引发醇酸的聚合。
本发明的另一个方面涉及含有醇酸的纳米液滴群,其例如可通过本文中所述的方法获得,所述纳米液滴还包含suhfa,所述来源包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
在本发明的一些优选实施方案中,纳米液滴的fuhfa+duhfa+tuhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
在本发明的一些特别优选实施方案中,纳米液滴的fuhfa+duhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
在本发明的另一些优选实施方案中,纳米液滴的fuhfa的总量和醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
纳米液滴典型地包含总量为至少60%w/w,优选地至少70%w/w,更优选地至少80%w/w,甚至更优选地至少90%w/w的醇酸。
在本发明的一些优选实施方案中,纳米液滴包含总量在60%w/w至97%w/w的范围内,优选地在70%w/w至96%w/w的范围内,更优选地在80%w/w至95%w/w的范围内,甚至更优选地在85%w/w至94%w/w的范围内的醇酸。
本发明的另一个方面涉及生产包含分散在水性溶剂中的含有醇酸的纳米液滴的涂料产品的方法,所述方法包括以下步骤:
1)提供如本文中所述的纳米乳液或如本文中所述的含有醇酸的纳米液滴,
2)使纳米乳液或纳米液滴与一种或更多种另外的成分(例如水、颜料、增稠剂、防腐剂、干燥剂)接触,优选地混合,以获得涂料混合物,
3)任选地,使涂料混合物经受一个或更多个另外的处理步骤,例如水合、另外的混合和/或脱气,
4)任选地,将最终产品包装在合适的容器中。
在本发明的上下文中,术语“水性溶剂”涉及分散含有醇酸的纳米液滴的液体溶液。除了水之外,水性溶剂还可以包含分散和/或溶解的物质。水性溶剂优选包含至少50%w/w,更优选地至少70%w/w,甚至更优选地至少90%w/w,最优选地至少95%w/w的量的水。
在本发明的一些优选实施方案中,水性溶剂为水,例如软化水或自来水。
涂料产品优选为具有水性连续相的乳液型涂料产品。
本发明的又一个方面涉及涂料产品,所述涂料产品例如可通过本文中所述的方法获得,所述涂料产品包含i)如本文中所述的纳米液滴或ii)如本文中所述的纳米乳液,并且另外还包含干燥剂和/或颜料。
本发明的涂料产品优选为基于水的涂料产品,意指其包含例如悬浮在水性连续相中的含有醇酸的纳米液滴。
在本发明的一些优选实施方案中,涂料产品包含:
总量在10%w/w至50%w/w的范围内,优选地在15%w/w至45%w/w的范围内,更优选地在20%w/w至40%w/w的范围内的如本文中所述的纳米液滴,
-总量在10%w/w至80%w/w的范围内的水总量范围内,优选地在30%w/w至75%w/w的范围内,更优选地在45%w/w至70%w/w的范围内的水,
-总量为至少0.05%w/w,优选地在0.1%w/w至4%w/w的范围内,更优选地在0.2%w/w至2%w/w的范围内的干燥剂,
-总量为0%w/w至40%w/w,优选地在1%w/w至40%w/w的范围内,更优选地在5%w/w至30%w/w的范围内的颜料,
-总量在0%至2%的范围内,优选地在0.01%w/w至1.5%w/w的范围内,更优选地在0.05%w/w至0.3%w/w的范围内的消泡剂,
-总量在0%至4%的范围内,优选地在0.1%w/w至3%w/w的范围内,更优选地在0.3%w/w至1%w/w的范围内的增稠剂,
-总量在0%至4%的范围内,优选地在0.1%w/w至3%w/w的范围内,更优选地在0.3%w/w至1%w/w的范围内的防腐剂。
涂料产品的pH优选在6至10的范围内,更优选在7至9的范围内。
本发明人发现,根据本发明的涂料产品的干燥膜表现出高光泽度并且在所有研究条件下都非常稳定。一些迹象表明在UV光下的稳定效应。这最有可能是由于suhfa在涂层形成期间参与自氧化过程的能力。膜的高光泽度支持乳化剂在涂料内变得交联的观点,这是非常期望的,以避免迁移至表面活性剂的表面,避免导致由于亲水性组分在表面上积聚而引起的较低品质漆,以及避免在涂料配制物中使用颜料时颜色退化的可能性。
在本发明的一些优选实施方案中,涂料产品例如基于醇酸乳液的透明涂覆漆配制物包含:
水 25%至35%
增稠剂 0%至3%
防腐剂 0%至1%
干燥剂 0%至1%
消泡剂 0.1%
醇酸乳液 55%至75%
在本发明的另一些优选实施方案中,涂料产品例如无光泽漆配制物包含:
水 10%至15%
颜料,例如TiO2 10%至15%
填料,例如细CaCO3 25%至30%
填料,例如中等CaCO3 25%至30%
分散剂 0%至2%
增稠剂 0%至3%
防腐剂 0%至1%
消泡剂 0.1%
干燥剂 0%至1%
醇酸乳液 10%至15%
在本发明的另一些优选实施方案中,涂料产品例如水性装饰/室内漆包含
水 0%至2%
颜料浆 30%至40%
干燥剂 0.5%
消泡剂 0.3%
醇酸乳液 60%至70%
本发明的又一个方面涉及涂料产品的干燥膜。
本发明的另一个方面涉及如本文中所限定的suhfa或乳化剂组合物作为乳化剂例如作为唯一乳化剂或者与一种或更多种另外的乳化剂和/或助表面活性剂组合而作为乳化剂用于形成醇酸在水性液体中的纳米乳液的用途。
本发明的另一个方面涉及如本文中所限定的醇酸混合物用于生产纳米乳液的用途。
本发明的又一个方面涉及i)本文中所述的纳米液滴或ii)本文中所述的纳米乳液用于生产涂料产品的用途。
本发明的又一个方面涉及乳化剂组合物,所述乳化剂组合物包含:
a)以下中的一者或更多者:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯,以及
b)含有碱性氮原子的碱化剂。
本发明人发现,提供suhfa和含有碱性氮原子的碱化剂作为混合物是有利的,因为这样的混合物与suhfa的其他中和形式相比容易共混到醇酸中并且还有助于醇酸的中和。
在本发明的一些优选实施方案中,乳化剂组合物包含总量在20%w/w至99%w/w,更优选地50%w/w至95%w/w,甚至更优选地70%w/w至90%w/w,最优选地75%w/w至85%w/w的范围内的
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
在本发明的另一些优选实施方案中,乳化剂组合物包含总量在20%w/w至99%w/w,更优选地50%w/w至95%w/w,甚至更优选地70%w/w至90%w/w,最优选地75%w/w至85%w/w的范围内的游离不饱和羟基脂肪酸。
在本发明的一些优选实施方案中,含有碱性氮原子的碱化剂的分子量为至多300g/mol。
在本发明的另一些甚至更优选的实施方案中,含有碱性氮原子的碱化剂的分子量为至多150g/mol。
在本发明的一些优选实施方案中,含有碱性氮原子的碱化剂包含一个或两个羟基。
在本发明的另一些优选实施方案中,含有碱性氮原子的碱化剂包括一种或更多种氨基醇更优选地一种或更多种链烷醇胺或者甚至由一种或更多种氨基醇更优选地一种或更多种链烷醇胺组成。
在本发明的一些优选实施方案中,含有碱性氮原子的碱化剂包括1-氨基-2-丙醇、1-氨基-3-丙醇和/或乙醇胺中的一者或更多者或者甚至由1-氨基-2-丙醇、1-氨基-3-丙醇和/或乙醇胺中的一者或更多者组成。
在本发明的一些优选实施方案中,乳化剂组合物包含总量在1%w/w至30%w/w,更优选地2%w/w至25%w/w,甚至更优选地4%w/w至20%w/w,最优选地5%w/w至15%w/w的范围内的含有碱性氮原子的碱化剂。
在本发明的一些优选实施方案中,乳化剂组合物的含有碱性氮原子的碱化剂的总量与fuhfa和ouhfa的总和之间的摩尔比在1:3至5:1的范围内,更优选在1:2至4:1,甚至更优选地1:1至3:1的范围内。
在本发明的另一些优选实施方案中,乳化剂组合物的含有碱性氮原子的碱化剂的总量与fuhfa的量之间的摩尔比在1:3至5:1的范围内,更优选在1:2至4:1,甚至更优选地1:1至3:1的范围内。
在本发明的一些优选实施方案中,乳化剂组合物的pH在4.8至11的范围内,更优选在7.0至10.5的范围内,甚至更优选pH在8.0至10.4的范围内,最优选在8.5至10.3的范围内。
本文中提及的pH值在25℃下测量,并且通过将所讨论的10g组合物精细地分散在90g蒸馏水中并随后测量pH来测量。
在本发明的一些优选实施方案中,乳化剂组合物还包含一种或更多种另外的乳化剂。另外的乳化剂的可用实例为例如非离子环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚物类型的乳化剂、烷基苯磺酸盐/酯、脂肪醇乙氧基化物、脂肪醇醚硫酸盐/酯、脂肪酸的聚甘油酯、聚甘油聚蓖麻油酸酯和/或基于苯乙烯化苯酚的表面活性剂。
另外的乳化剂可以例如为与uhfa相互作用优选地改善其功能性的助表面活性剂,但其自身不必为表面活性剂。优选的助表面活性剂可以例如在二醇醚、聚乙二醇以及烷基羧酸和羧酸盐中发现。
通常优选提供呈包装形式的乳化剂组合物,优选地包装在圆筒(drum)、箱、IBC、壶(pail)、桶(barrel)和/或罐中。
本发明的又一个方面涉及生产乳化剂组合物的方法,所述方法包括以下步骤:
-组合:
a)以下中的一者或更多者:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯,
b)含有碱性氮原子的碱化剂,以及
c)任选地,一种或更多种另外的成分,例如另外的乳化剂,
-将a)、b)和任选的c)以足以获得乳化剂组合物的量组合,以及
-任选地,将乳化剂组合物包装。
以上已经参照具体实施方案描述了本发明。然而,在本发明的范围内,除上述之外的其他实施方案同样是可能的。除非另有说明,否则本发明的各个实施方案和各方面的不同特征和步骤可以以除本文中所述的那些之外的其他方式组合。
实施例
实施例1:分析的方法
实施例1.1:醇酸混合物或不饱和羟基脂肪酸的来源中的fuhfa、ouhfa和hcuhfa的
定量
醇酸混合物或不饱和羟基脂肪酸的来源中的fuhfa、ouhfa和hcuhfa的量使用以下设备和以下步骤通过HPLC进行定量。
设备:超声波仪、各种各样的玻璃设备和HPLC系统。
仪器设置:
泵:Agilent 1100四元LC泵
注射器:Agilent 1100自动进样器
柱:Luna 3u二氧化硅(2)100A 100×4.60mm
40℃的柱温箱
检测器:Agilent 1200系列LT-ELSD.3.5巴.温度40℃.增益4
可替代检测:可以引入MS检测来确定色谱图中的未知峰。一个实例可以为Agilent1100系列LC/MSD Trap。
表1:梯度/时间表:
化学品和试剂:
溶剂混合物:比率为(2:1)的氯仿:甲醇+10mL/L在异丙醇中的10%甲酸
流动相:
C.己烷
D.800mL己烷+100mL异丙醇+100mL乙酸乙酯+10mL在异丙醇中的10%甲酸
化学品
己烷p.a.,HPLC等级
甲酸p.a.,(98%至100%)
异丙醇p.a.,HPLC等级
乙酸乙酯p.a.,HPLC等级
氯仿p.a.,HPLC等级
步骤:
将待分析的样品(根据预期浓度为75mg至200mg)各自溶解在10mL溶剂混合物中(在进一步使用材料之前,通过对样品+溶剂混合物进行超声处理并目视检查来确保完全溶解)。在48℃下进行超声处理30分钟。如果样品没有完全溶解,则必须在分析前将其过滤。通过0.45μm Millipore膜过滤器进行过滤。
样品的HPLC分析:对所有样品进行双重确定。样品必须在同一天新鲜制备和分析。
实施例1.2:碘值的确定
组合物的碘值根据“AOAC方法993.20(41.1.15).1993年第一版(Final action),1996年最终版(Final Action)”确定。结果以以下单位示出:g I2/100g样品。
实施例1.3:羟基值的确定
组合物的羟基值(限定为1克样品的乙酰化所消耗的乙酸酐的量)根据“AOAC方法965.32(41.1.12)1969年最终版,DGF,C-V 17a(98)”确定。结果以以下单位示出:mg KOH/g样品。
实施例1.4:酸值的确定
组合物的酸值根据“FCC 5.编辑附录VII:脂肪和相关物质第934页”确定。结果以以下单位示出:mg KOH/g样品。
实施例1.5:水含量的确定
组合物的水含量根据FAO“Combined compendium of food additivespecifications,第4卷,第216至217页,2006年,ISBN 92-5-105569-6”由重量分析确定,并且结果以作为水相对于组合物的总重量的重量百分比报告。如果通过重量分析法测量的水含量小于2.0%w/w,则根据AOCS法定方法Ca 2e-84使用Karl Fisher法进行新的水含量确定,并且使用Karl Fisher法的结果作为水含量。
实施例1.6:VOC的确定
无水材料例如醇酸和无水醇酸混合物的VOC含量根据ASTM D2369-10(2015)e1,Standard Test Method for Volatile Content of Coatings,(ASTM International,West Conshohocken,PA,2015,www.astm.org)来测量。
含水材料例如含水醇酸乳液的VOC含量根据STM D6886(ASTM D6886-18,StandardTest Method for Determination of the Weight Percent Individual VolatileOrganic Compounds in Waterborne Air-Dry Coatings by Gas Chromatography,ASTMInternational,West Conshohocken,PA,2018,www.astm.org)测量。
实施例1.7:乳液中的颗粒的平均流体动力学直径的确定
纳米乳液的颗粒尺寸分布使用来自Brookhaven Instruments Corporation的根据动态光散射(dynamic light scattering,DLS)的原理运行的NanoBrook Omni(Thomas,S.,Thomas,R.,Zachariah,A.K.&Mishra,R.K.(编辑).(2017)Thermal and RheologicalMeasurement Techniques for Nanomaterials Characterization,Elsevier Inc.第37至49页)来测量。
DLS(也称为光子相关光谱法)是用于测量0.5nm至10μm的稀释悬浮液的颗粒尺寸和颗粒尺寸分布的方法。如由以下Stokes-Einstein方程所描述的,小颗粒相对于较大颗粒快速移动:
其中D为扩散系数,kB为玻尔兹曼常数,T为温度,η为溶剂的粘度,以及R0为流体动力学半径。
在测量期间,包含颗粒的稀释溶液被激光照射,以及检测的散射光的强度波动被分析并且与布朗运动相关。散射激光强度的波动通过数字相关器来分析,并且所得的相关函数与颗粒的布朗运动有关,并进一步拟合成尺寸分布;快速衰减相关函数表示非常小的颗粒,而缓慢衰减相关函数对应于较大尺寸的颗粒。为了避免激光的多次散射事件,在采样期间应当将乳液高度稀释。
在以下条件下使用高功率二极管激光器(35mW)在640nm的波长下以90°的散射角测量平均流体动力学直径:颗粒折射率1.59、水折射率1.331、粘度0.933Cp和在23℃的温度下。进行持续时间为300秒的五次测量,并且使用基于强度分布获得的平均值来报告颗粒的尺寸分布。
实施例2:基于不同醇酸和乳化剂的醇酸乳液的生产
起始材料
在标准和实验醇酸体系中测试大量潜在的生物基乳化剂。在以下实施例中,使用表2.1中的化合物。
表2.1测试的生物基乳化剂
根据本发明可以使用市售的、实验的或常规的醇酸树脂。这些例示为具有表2.2中所列的构成的树脂。所使用的所有树脂都是无溶剂的,即固体含量为约100%。
表2.2测试的醇酸的类型和组成
醇酸混合物的制备
在室温下将30g醇酸称量到250mL Pyrex烧杯中。添加2.4g(8%w/w)或3.0g(10%w/w)乳化剂并使用配备有螺旋桨叶轮的顶置Heidolph RZR 2041搅拌器以200rpm短暂搅拌混合物。添加足量的27.7%NaOH溶液以中和乳化剂-醇酸混合物并确保最终乳液的pH为8至9。
通过相转变制备乳液
在室温或50℃下以30mL/小时的速率缓慢添加30mL软化水。添加水初始产生了油包水乳液,该油包水乳液通过突变相转变自发地转化成水包油乳液(Bouchama,F.,vanAken,G.A.,Autin,A.J.E.,Koper,G.J.M.(2003).On the mechanism of catastrophicphase inversion in emulsions.Colloids Surf.A 231(1-3),11-17.)。
使用以上概述的一般步骤制备表2.3中的乳液。
表2.3制备的乳液
结论
所有测试的乳化剂都能够产生乳液。然而,乳液的质地、外观和稳定性显著不同。
乳液A和B二者均为粘性白色乳液。两种乳液的显微照片的比较可以见于图1中。立即显而易见的是通过向乳化剂体系中添加PGPR而大大改善的液滴尺寸。
使用作为suhfa的SRL,所得的乳液C为细的浅蓝色的纳米乳液(图2)。发现液滴尺寸分布与乳液的pH值有利地相关。该纳米乳液与乳液A和B相比,具有低得多的粘度,并且可以容易地从烧杯倒入储存容器中。
乳液D直接基于8%蓖麻油酸,并且具有相似的浅蓝色的纳米乳液外观。对于包含略微更高浓度(10%)的蓖麻油酸的乳液E,可以得出相同的结论。
对于比较,分别基于油酸(不饱和脂肪酸但非羟基脂肪酸)和12-羟基硬脂酸(羟基脂肪酸但非不饱和脂肪酸)的乳液F和G没有产生纳米乳液。乳液F产生在几天之后分离的粒状白色乳液。乳液G几乎是固体、胶状和憎水的,这表明在生产期间可能没有发生相转变。
乳液H至K都表现出纳米乳液的特性。所有乳液H至K的平均液滴尺寸分布都低于300nm,并且保质期非常长,约为数月至数年。
乳液L1至L7表现出使用用胺中和的高效uhfa RA(其也可以在体系中起助表面活性剂的作用)系统地改变浓度的效果。使用最高浓度的乳化剂获得了小至低于120nm的液滴尺寸。
乳液M1和M2表明经中和的RA在基于亚麻子油的醇酸中非常有效。此外,即使在没有中和醇酸(这是传统醇酸乳液生产期间的常见做法)的情况下,使用经中和的RA本身也是有效的,如从相似的平均液滴尺寸明显看出。本发明人观察到,如果用于中和RA的碱化剂为乙醇胺,则获得类似的结果。
实施例3:包含醇酸乳液的漆的制备
使用实施例2的乳液来通过采用用于水性醇酸漆的标准技术来制备漆。这需要用合适量的水开始,添加期望的增稠剂、罐内防腐剂和任选的另外的杀生物剂,然后添加通常与常规醇酸树脂一起使用的合适干燥剂,添加消泡剂,并最终添加期望量的乳液以获得适当粘结剂含量的最终配制物。
下面给出了基于醇酸乳液的透明涂覆漆最小配制物的实例:
水 25%至35%
增稠剂 0%至3%
防腐剂 0%至1%
干燥剂 0%至1%
消泡剂 0.1%
醇酸乳液 55%至75%
标准无光泽漆配制物的实例:
水 10%至15%
颜料,例如TiO2 10%至15%
填料,例如细CaCO3 25%至30%
填料,例如中等CaCO3 25%至30%
分散剂 0%至2%
增稠剂 0%至3%
防腐剂 0%至1%
消泡剂 0.1%
干燥剂 0%至1%
醇酸乳液 10%至15%
水性装饰/室内漆的实例:
水 0%至2%
颜料浆 30%至40%
干燥剂 0.5%
消泡剂 0.3%
醇酸乳液 60%至70%
实施例4:醇酸乳液的表征和比较
颗粒尺寸
乳液A至K的颗粒尺寸分布描绘在图3中。对于涉及呈蓖麻油酸乳酸钠(sodiumricinoleic lactylate)形式的suhfa(其可以进一步在碱性条件下进行水解以释放游离的蓖麻油酸盐)以及直接使用蓖麻油酸的所有试验都获得了非常细的纳米乳液。图4示出了乳化剂浓度对L乳液系列的液滴尺寸的影响。
乳液稳定性
平均液滴尺寸低于300nm的乳液C、D、E、H、I、J和K持续长于12个月都是稳定的。乳液A在3个月内相分离,乳液B在1个月内相分离,对于乳液F情况也是如此。乳液G从一开始就失效了。预期L系列的所有乳液由于非常细的液滴尺寸而超过12个月是稳定的。
涂料的目视检查
包含基于suhfa的乳液的漆在施加在木材和/或载玻片时得到了很好的透明涂层。基于乳液A的漆随着时间的推移变得不透明,而基于乳液C、D或E的漆保持透明,具有高光泽度值。
UV固化
当暴露于室外光时,基于乳液C、D和E的漆样品表现出良好的干燥特性。在QUV测试条件下,与标准醇酸漆配制物相比,膜表现出良好的稳定性。
结论
所有结果汇总示于表4中。
表4.醇酸乳液的特性
本发明人发现,通过suhfa而稳定的醇酸乳液为基于通常用于此目的的标准乳化剂的常规乳液提供了稳定的、生物基的且环境友好的替代物。所得的膜表现出高光泽度并且在所有研究条件下都非常稳定。一些迹象表明在UV光下的稳定效应。这最有可能是由于suhfa在涂层形成期间参与自氧化过程的能力。膜的高光泽支持RA乳化剂在涂层内变得交联的观点,这是非常期望的,以避免乳化剂迁移至涂层的表面。乳化剂的迁移通常导致由于亲水性组分在表面上积聚而引起的较低品质漆以及在漆配制物中使用颜料时颜色退化的可能性。
实施例5:suhfa的中和效果和对所得的醇酸纳米乳液的影响
材料和实验装置
Suhfa为富含不饱和羟基脂肪酸蓖麻油酸RA的蓖麻油脂肪酸。采用1-氨基-2-丙醇和乙醇胺两种氨基醇作为碱化剂。根据表5和表6研究碱与RA之间的不同摩尔比。
表5.用乙醇胺中和的RA
表6.用1-氨基-2-丙醇中和的RA
测量在软化水中经中和的RA的10%w/w溶液的pH,并使用相对于醇酸8%w/w经中和的RA来生产使用标准长油醇酸的醇酸乳液。在乳化期间不添加另外的碱化剂。根据实施例1.7使用动态光散射来评估各纳米乳液的平均液滴尺寸。
suhfa的不同中和程度的影响
中和研究的所有结果可以见于表7中。
表7.对经中和的RA的10%溶液中的pH的影响和对相对于醇酸包含8%w/w的经中和的RA的醇酸纳米乳液中的平均液滴尺寸的影响。
对于乙醇胺和1-氨基-2-丙醇,碱化剂与RA之间的不同摩尔比对在相对于醇酸的量包含8%w/w的乳化剂混合物的水中醇酸的乳液的平均液滴尺寸的结果分别描绘在图5和图6中。
本发明人发现,无论氨基醇的性质如何,碱与RA的1:1的摩尔比都产生几乎相同的醇酸液滴直径,即207nm/209nm。与1-氨基-2-丙醇中和相比,乙醇胺中和显得对剂量不足略微不太敏感。与1:1比率相比,过量的碱得到稍微更好的结果。这是由于醇酸被过量的碱中和,从而产生更容易乳化的更亲水性体系。注意,这种效果也可以通过向醇酸混合物中添加另外的中和剂来实现,这是工业中的常见做法。对于超过1:2的摩尔比,过量碱的影响显得或多或少是恒定的。
Claims (54)
1.一种生产包含含有醇酸的纳米液滴的纳米乳液的方法,所述纳米液滴分散在水性液体中,所述方法包括以下步骤:
a)提供包含不饱和羟基脂肪酸的来源(suhfa)和醇酸的醇酸混合物,所述来源包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸(fuhfa),
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯(ouhfa),和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯(hcuhfa),
b)任选地,添加碱化剂以使所述醇酸混合物的至少一些羧酸去质子化,
c)形成所述醇酸混合物在水性液体中的纳米乳液。
2.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述醇酸包括以下或者甚至由以下组成:
-长油醇酸,
-中油醇酸,和/或
-短油醇酸。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述醇酸的酸值为至多20mg KOH/g,优选为至多15mg KOH/g,甚至更优选为至多10mg KOH/g。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述醇酸的水含量为至多5%w/w,优选为至多2%w/w,更优选为至多1%w/w,甚至更优选为至多0.5%w/w,最优选为至多0.1%w/w。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述醇酸的VOC的含量为至多50g/L,优选为至多20g/L,更优选为至多5g/L,甚至更优选为至多1g/L,最优选为至多0.1g/L。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述suhfa包含以下中的一者或更多者:
i)至少10%w/w的游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)至少1%w/w的二(不饱和羟基脂肪酸)(duhfa),和
iii)至少1%w/w的三(不饱和羟基脂肪酸)(tuhfa)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述suhfa包含至少50%w/w的fuhfa,优选地至少70%w/w的fuhfa,更优选地至少80%w/w的fuhfa,甚至更优选地至少90%w/w的fuhfa,最优选地至少95%w/w的fuhfa。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述suhfa包含约100%w/w的fuhfa。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述suhfa包含
i)10%w/w至99%w/w的游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)1%w/w至50%w/w的二(不饱和羟基脂肪酸),和
iii)0%w/w至30%w/w的三(不饱和羟基脂肪酸)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述suhfa包含
i)1%w/w至50%w/w的游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)10%w/w至98%w/w的二(不饱和羟基脂肪酸),和
iii)1%w/w至30%w/w的三(不饱和羟基脂肪酸)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述suhfa包含
i)0%w/w至30%w/w的游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)1%w/w至40%w/w的二(不饱和羟基脂肪酸),和
iii)10%w/w至98%w/w的三(不饱和羟基脂肪酸)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中fuhfa、duhfa和tuhfa的总和占所述suhfa的总重量的至少10%w/w,优选地至少20%w/w,更优选地至少50%w/w,甚至更优选地至少70%w/w,最优选地至少90%w/w。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述suhfa的酸值为至少140mg KOH/g样品,优选为至少150mg KOH/g样品,甚至更优选为至少160mg KOH/g样品。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述suhfa的羟基值为至少140mgKOH/g样品。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述suhfa的碘值为至少60gI2/100g样品。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述uhfa包括ω-9脂肪酸或者甚至由ω-9脂肪酸组成。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述uhfa包括蓖麻油酸,或者甚至由蓖麻油酸组成。
18.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中步骤a)的所述醇酸混合物的suhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比为0.01至0.30,优选为0.02至0.25,更优选为0.03至0.20,甚至更优选为0.05至0.18,最优选为0.06至0.12。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中步骤a)的所述醇酸混合物的fuhfa+duhfa+tuhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比为0.01至0.30,优选为0.02至0.25,更优选为0.03至0.20,甚至更优选为0.05至0.18,最优选为0.06至0.12。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中步骤a)的所述醇酸混合物通过将醇酸与所述uhfa的来源混合来提供。
21.根据权利要求17所述的方法,其中在混合以提供步骤a)的所述醇酸混合物期间,所述醇酸和所述suhfa的温度在0℃至200℃,优选地10℃至150℃,更优选地20℃至100℃的范围内。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述碱化剂以固体形式、液体形式或溶解形式添加。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述碱化剂包括选自氢氧化物盐、氨、胺和氨基醇中的一种以上的组分。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中步骤c)的形成纳米乳液涉及使水性液体乳化到所述醇酸混合物中并引起发生相转变或者甚至由使水性液体乳化到所述醇酸混合物中并引起发生相转变组成,从而提供了包含所述醇酸混合物的纳米液滴的纳米乳液。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中步骤c)的形成纳米乳液涉及在机械剪切下将所述醇酸混合物与所述水性液体混合。
26.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中步骤c)的所述水性液体的pH在5至13的范围内。
27.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中步骤c)的混合期间的温度在0℃至200℃的范围内。
28.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述含有醇酸的纳米液滴的流体动力学直径为至多350nm。
29.一种醇酸混合物,例如可由权利要求1的步骤b)获得,所述醇酸混合物包含不饱和羟基脂肪酸的来源和醇酸,所述来源包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
30.所述醇酸混合物的fuhfa+duhfa+tuhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
31.一种含有醇酸的纳米液滴的纳米乳液,例如可根据权利要求1至28中任一项获得,所述纳米液滴还包含不饱和羟基脂肪酸的来源,所述来源包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
32.根据权利要求31所述的含有醇酸的纳米液滴的纳米乳液,所述纳米乳液的fuhfa+duhfa+tuhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
33.一种含有醇酸的纳米液滴,例如可根据权利要求1至28中任一项获得,所述纳米液滴还包含不饱和羟基脂肪酸的来源,所述来源包含:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
34.根据权利要求33所述的含有醇酸的纳米液滴,所述纳米液滴的fuhfa+duhfa+tuhfa的总量与醇酸的总量之间的重量比在0.01至0.30,优选地0.02至0.25,更优选地0.03至0.20,甚至更优选地0.05至0.18,最优选地0.06至0.12的范围内。
35.一种生产包含分散在水性溶剂中的含有醇酸的纳米液滴的涂料产品的方法,所述方法包括以下步骤:
1)提供可根据权利要求1至28中任一项获得的纳米乳液或根据权利要求33所述的含有醇酸的纳米液滴,
2)使所述纳米乳液或所述纳米液滴与一种或更多种另外的成分接触以获得涂料混合物,所述一种或更多种另外的成分例如水、颜料、增稠剂、消泡剂、干燥剂、分散剂、有机硅、触变剂、防沉剂、杀细菌剂、杀真菌剂、杀藻剂,及其任意组合,
3)任选地,使所述涂料混合物经受一个或更多个另外的处理步骤,例如
-混合
-脱气
-过滤,
4)任选地,将最终产品包装在合适的容器中。
36.一种涂料产品,例如可根据权利要求35获得,包含根据权利要求33所述的纳米液滴和干燥剂。
37.根据权利要求36所述的涂料产品,包含:
-总量在10%w/w至50%w/w的范围内,优选地在15%w/w至45%w/w的范围内,更优选地在20%w/w至40%w/w的范围内的根据权利要求33所述的纳米液滴,
-总量在10%w/w至80%w/w的范围内的水总量范围内,优选地在30%w/w至75%w/w的范围内,更优选地在45%w/w至70%w/w的范围内的水,
-总量为至少0.05%w/w,优选地在0.1%w/w至4%w/w的范围内,更优选地在0.2%w/w至2%w/w的范围内的干燥剂,
-总量为0%w/w至40%w/w,优选地在1%w/w至40%w/w的范围内,更优选地在5%w/w至30%w/w的范围内的颜料,
-总量在0%至2%的范围内,优选地在0.01%w/w至1.5%w/w的范围内,更优选地在0.05%w/w至0.3%w/w的范围内的消泡剂,
-总量在0%至4%的范围内,优选地在0.1%w/w至3%w/w的范围内,更优选地在0.3%w/w至1%w/w的范围内的增稠剂,
-总量在0%至4%的范围内,优选地在0.1%w/w至3%w/w的范围内,更优选地在0.3%w/w至1%w/w的范围内的防腐剂。
38.权利要求1中所限定的suhfa或根据权利要求41所述的乳化剂组合物作为乳化剂,例如作为唯一乳化剂或者与一种或更多种另外的乳化剂和/或助表面活性剂组合而作为乳化剂用于形成醇酸在水性液体中的纳米乳液的用途。
39.根据权利要求38的醇酸混合物用于生产纳米乳液的用途。
40.i)根据权利要求33所述的含有醇酸的纳米液滴或ii)根据权利要求31所述的纳米乳液用于生产涂料产品的用途。
41.一种乳化剂组合物,包含:
a)以下中的一者或更多者:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯,以及
b)含有碱性氮原子的碱化剂。
42.根据权利要求41所述的乳化剂组合物,所述乳化剂组合物包含总量在20%w/w至99%w/w,更优选地50%w/w至95%w/w,甚至更优选地70%w/w至90%w/w,最优选地75%w/w至85%w/w的范围内的
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯。
43.根据权利要求41或42所述的乳化剂组合物,所述乳化剂组合物包含总量在20%w/w至99%w/w,更优选地50%w/w至95%w/w,甚至更优选地70%w/w至90%w/w,最优选地75%w/w至85%w/w的范围内的游离不饱和羟基脂肪酸。
44.根据权利要求41至43中任一项所述的乳化剂组合物,其中所述含有碱性氮原子的碱化剂的分子量为至多300g/mol。
45.根据权利要求41至44中任一项所述的乳化剂组合物,其中所述含有碱性氮原子的碱化剂的分子量为至多150g/mol。
46.根据权利要求41至45中任一项所述的乳化剂组合物,其中所述含有碱性氮原子的碱化剂包含一个或两个羟基。
47.根据权利要求41至46中任一项所述的乳化剂组合物,其中所述碱化剂包括一种或更多种氨基醇优选地一种或更多种链烷醇胺或者甚至由一种或更多种氨基醇优选地一种或更多种链烷醇胺组成。
48.根据权利要求41至47中任一项所述的乳化剂组合物,其中所述含有碱性氮原子的碱化剂包括1-氨基-2-丙醇或1-氨基-3-丙醇和/或乙醇胺中的一者或更多者或者甚至由1-氨基-2-丙醇或1-氨基-3-丙醇和/或乙醇胺中的一者或更多者组成。
49.根据权利要求41至48中任一项所述的乳化剂组合物,所述乳化剂组合物包含总量在1%w/w至30%w/w,更优选地2%w/w至25%w/w,甚至更优选地4%w/w至20%w/w,最优选地5%w/w至15%w/w的范围内的含有碱性氮原子的碱化剂。
50.根据权利要求41至49中任一项所述的乳化剂组合物,所述乳化剂组合物的含有碱性氮原子的碱化剂的总量与fuhfa和ouhfa的总和之间的摩尔比在1:3至5:1的范围内,更优选在1:2至4:1的范围内,甚至更优选为1:1至3:1。
51.根据权利要求41至50中任一项所述的乳化剂组合物,所述乳化剂组合物的含有碱性氮原子的碱化剂的总量与fuhfa的量之间的摩尔比在1:3至5:1的范围内,更优选在1:2至4:1的范围内,甚至更优选为1:1至3:1。
52.根据权利要求41至51中任一项所述的乳化剂组合物,所述乳化剂组合物的pH在4.8至11的范围内,更优选在7.0至10.5的范围内,甚至更优选pH在8.0至10.4的范围内,最优选在8.5至10.3的范围内。
53.根据权利要求41至52中任一项所述的乳化剂组合物,所述乳化剂组合物还包含一种或更多种另外的乳化剂。
54.一种生产根据权利要求41至53所述的乳化剂组合物的方法,包括以下步骤:
-组合:
a)以下中的一者或更多者:
i)游离不饱和羟基脂肪酸,
ii)不饱和羟基脂肪酸的低聚酯,和/或
iii)i)或ii)的其中羟基羧酸的分子量为至多250g/mol的羟基羧酸酯,
b)含有碱性氮原子的碱化剂,以及
c)任选地一种或更多种另外的成分,
-将a)、b)和任选的c)以足以获得所述乳化剂组合物的量组合,以及
-任选地将所述乳化剂组合物包装。
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