CN114867820A - 新型润湿组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种润湿组合物在降低非含水液体的表面张力中的用途、使用润湿组合物的方法及含有润湿组合物的产品和非含水组合物，其中所述润湿组合物包含(a)20重量％至小于50重量％的一种或多于一种C10至C14醇；(b)25重量％至70重量％的表面活性剂，其选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂；和(c)5重量％至50重量％的极性组分，其包含选自(i)水和(ii)最高25重量％的水混溶性C1‑C3有机溶剂中的至少一种。

Description

新型润湿组合物

技术领域

本发明涉及低能量表面的润湿。特别地，本发明涉及可降低非含水液体组合物的表面张力的润湿组合物。本发明还涉及具有降低的表面张力的非含水液体组合物，并涉及通过使用含有润湿组合物的非含水组合物来改善低能量表面的润湿性的方法。

背景技术

表面张力是液体与气体如空气接触的性质。液体的表面张力受液体中分子相互吸引的趋势影响，并反映了液体分子之间的分子间内聚相互作用的强度。在高表面张力液体中，促进液体中分子之间的分子间相互作用的内聚力比促进液体分子与空气的相互作用的黏附力强。与低表面张力的液体相比，需要更多的功来破坏内聚的分子间相互作用和增加高表面张力的液体的表面积。

润湿是由液体与基材(固体或另一种液体)的相互作用以及随后液体在基材上的铺展决定的现象。液体的润湿能力反映了在没有任何驱动力的情况下液体在特定表面上铺展的能力，如由于待润湿表面的表面上的表面形态问题(例如，非常小的划痕)，毛细管力会影响液体的铺展。然而，即使毛细管力也受液体的表面张力影响。

液体润湿固体基材的表面的能力由液体与固体之间的界面能来衡量。界面能定义为液体的表面张力与固体的表面能之差。该值越小，则液体在固体上铺展的能力越大。如果液体的表面张力高而固体的表面能低，则两者之间的界面能就大并因此不会发生润湿。在这样的情况下，液体将被描述为对基材不润湿。然而，如果降低液体的表面张力和/或增加固体的表面能，则两者之间的界面能将减小，从而允许发生润湿。

水在20℃下具有约72mN/m的表面张力。由于包含水的含水液体相对高的表面张力导致大的界面能，故具有低能量的表面不容易被含水液体润湿。这样的低能量表面可因此被说成是疏水的。当出于某种原因期望将含水液体铺展在表面上时，低能量表面差的润湿性会引起问题。具有比待接触和润湿的表面的能量高的能量的非含水液体也可能发生类似的问题。

在自然界中，大多数制备方法和农业中，很难提高固体的表面能。结果是几乎总是需要降低液体的表面张力以增强液体在固体上的铺展。

举例来说，在农业中，将农业组合物施用于植物群以递送活性化合物如液体或颗粒状除草剂、杀真菌剂、农药或肥料。通常，活性化合物以叶面喷雾剂的形式在含水液体体系中递送。然而，植物的组成部分如叶、芽和茎是固有疏水的，这意味着必须控制叶面喷雾剂对目标表面的润湿性才能确保活性化合物到达并涂覆表面而不是仅流失到土壤表层，从而导致施用不完全有效。

此外，期望染料如油墨铺展到纸或纺织品等上。在对由合成纤维如尼龙和聚酯制成的纺织品染色时，优选将纤维的表面彻底润湿以使染料均匀地覆盖在纤维上。在对已经用含氟丙烯酸酯树脂处理过从而使得表面固有疏水的合成纤维染色时，染浴的润湿能力特别重要。

另外，当颗粒固有疏水时和/或当颗粒之间的空隙空间阻止液体渗透到基材中时，含水液体对颗粒的润湿会产生问题。例如，在层合的颗粒板工业中，各个木材颗粒碎片都涂有基于含水的树脂，该树脂一旦暴露于适宜条件下便可以固化和硬化，从而使得树脂能够充当用于颗粒的胶水。然而，由于干燥的颗粒碎片具有非常低的表面自由能，即为不良润湿的表面，并且由于树脂混合物具有相对高的表面张力，故两者之间的界面能高。这将阻碍树脂在碎片表面上的转移和铺展。如果不能有效地对大的碎片进行树脂化，则可能产生薄弱区域，这将影响由木材颗粒碎片形成的最终面板的完整性。在试图用相对高能量的非含水液体有效地树脂化颗粒或纤维时，类似的因素也适用。

通常使用接触角(θ)来量化基材的润湿。接触角为在三相接触线处液体(L)/蒸气(V)界面与固体(S)表面所成的切角。接触角由液体和固体表面的性质以及它们之间的相互作用和分子间力(即，内聚力和黏附力)的平衡决定。当将液滴放置在表面上时，液体接触角将为0°至180°。0°的接触角表示完全润湿并且液体在基材表面上形成薄膜。相比之下，大于90°的接触角表示非润湿情况，而在观察到0°<θ<90°的接触角时发生部分润湿。接触角因此是用特定液体润湿特定固体的过程的量度。然而，不管固体的表面能如何，如果可以降低液体的表面张力，则液体将会更有效地铺展。

可通过向液体中添加表面活性剂来实现液体对固体的润湿的改善。存在许多不同类别的表面活性剂并广泛用于一系列不同的行业中。通常，表面活性剂为具有亲水头基和疏水尾部的两亲化合物。表面活性剂可迁移到液体、表面和空气的三相界面并吸附在界面处而改善润湿性和液体铺展。然而，表面活性剂在界面处的吸附会降低本体液体中表面活性剂的浓度，从而增加液体的表面张力并减慢润湿，直到更多的表面活性剂分子迁移至三相界面。这被称为粘滞/滑移现象。一旦表面活性剂浓度达到临界胶束浓度(CMC)，滑移/粘滞现象以及液体中胶束的形成将限制许多表面活性剂的润湿性能。这些胶束必须分解以保持可迁移至三相界面并在三相界面处有效的表面活性剂浓度。

有机硅酮是用于药物和个人护理产品以及农业化学组合物中的一类强大的表面活性剂。市售的有机硅酮表面活性剂的一个实例为Silwet L-77^TM，其为三硅氧烷乙氧基化物。其他市售的有机硅酮表面活性剂包括Silwet 408^TM和Silwet HS312^TM。据报道，有机硅酮表面活性剂表现出20-26mN/m的表面张力(Kovalchuk等人,Advances in Colloid andInterface Science,第210卷,2014年8月,第65-71页)，并且认为这些表面活性剂优异的铺展能力归因于疏水尾基的致密硅氧烷骨架。然而，尽管有机硅酮表面活性剂是有效的，但认为这些化合物可充当昆虫种群(包括蜜蜂)的内分泌干扰物。此外，尽管有机硅酮的乙氧基化物部分可易于生物降解，但硅氧烷部分将随着时间以每年2-8％的速率缓慢水解，其取决于环境湿度和温度。结果是这些表面活性剂的总体可生物降解性被认为是低的。来自有机硅酮表面活性剂的分解产物还会使得土壤疏水，这对于农业应用是不期望的。

含氟表面活性剂为另一类高度有效的表面活性剂，其为具有亲水头基和疏水碳氟尾部的合成化合物。这些表面活性剂可产生具有15mN/m至20mN/m的最小表面张力的含水液体，其可用于油漆和涂料、黏合剂、清洁剂、防雾和防静电剂以及消防泡沫中。然而，含氟表面活性剂的缺点在于它们会产生高度毒性的分解产物，这些分解产物可在环境中持续存在并具有生物累积性。例如，已发现在某些消防培训场所的地下水在该场所被最后一次使用后长达十多年仍可被含氟表面活性剂污染。

国际专利申请号PCT/AU2012/000335描述了一种润湿组合物，其包含等于或大于50重量％的不溶性C5至C12醇以及表面活性剂，其被配制用于添加至含水液体中以改善含水液体润湿低能量表面的能力。然而，一些这些组合物的问题在于它们可能具有强烈的气味，这会限制组合物在某些应用中的实际可用性。

仍然需要开发可改善用非含水液体、特别是相对高的表面张力的非含水液体对低能量疏水表面的润湿性的替代组合物和方法。

发明内容

本发明涉及润湿组合物，其旨在用于添加至期望润湿低能量表面的非含水液体中。

在本发明的一个方面，根据本发明使用的润湿组合物包含：

(a)20重量％至小于50重量％的一种或多于一种C10-C14醇；

(b)25重量％至70重量％的一种或多于一种表面活性剂，其选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂；和

(c)5重量％至50重量％的极性组分，其包含选自(i)水和(ii)最高25重量％的水混溶性C1-C3有机溶剂中的至少一种。

在本发明的另一个方面，提供了一种非含水液体组合物，其包含如本文所述的润湿组合物和非含水液体。

在本发明的另一个方面，提供了一种降低非含水液体的表面张力的方法，所述方法包括向非含水液体中添加如本文所述的润湿组合物的步骤。

还提供了一种用相对高的表面能的非含水液体润湿低能量表面的方法，所述方法包括以下步骤：

向非含水液体中添加如本文所述的润湿组合物；和

使低能量表面与包含润湿组合物的非含水液体接触。

附图说明

现在参考以下附图描述说明本发明的润湿效果的实施方案，这些附图旨在仅是示例性的，并且在附图中：

图1为说明本发明的一个实施方案的包含0.1％的润湿组合物的含水液体的表面张力(mN/m)随时间(s)变化的图，该润湿组合物包含50％的非离子表面活性剂、25％的十二烷醇和25％的2-丁氧基乙醇。

图2为说明本发明的一个实施方案的包含0.5％的润湿组合物的含水液体的表面张力(mN/m)随时间(s)变化的图，该润湿组合物包含50％的非离子表面活性剂、25％的十二烷醇和25％的乙醇。

图3为说明本发明的一个实施方案的包含1.0％的润湿组合物的含水液体的表面张力(mN/m)随时间(s)变化的图，该润湿组合物包含50％的非离子表面活性剂、25％的十二烷醇和25％的乙醇。

具体实施方式

如本文所用，无数量词既表示单数也表示复数，除非明确指出仅表示单数。

术语“约”和通常的使用范围，无论是否由术语约限定，都表示所理解的数值不限于本文所述的确切数值，并且旨在表示基本上在所引用范围内的范围，而不偏离本发明的范围。如本文所用，“约”将被本领域普通技术人员所理解并将在使用它的上下文中在某种程度上变化。如果在使用该术语的上下文中，其使用对本领域普通技术人员而言尚不清楚，则“约”表示特定术语的最高正负10％。

除非另有说明，否则本文所指的百分数(％)基于重量百分数(即，重量％、w/w或w/v)。

本文描述的润湿组合物旨在用于添加到期望润湿低能量表面的非含水液体中。润湿组合物包含表面活性剂以及长链醇和至少一种极性组分。将润湿组合物添加到非含水液体中以降低非含水液体的表面张力。

在一个方面，可根据本发明使用的润湿组合物包含：

(a)20重量％至小于50重量％的一种或多于一种C10-C14醇；

(b)25重量％至70重量％的一种或多于一种表面活性剂，其选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂；和

(c)5重量％至50重量％的极性组分，其包含选自(i)水和(ii)最高25重量％的水混溶性C1-C3有机溶剂中的至少一种。

润湿组合物包含至少一种C10-C14醇作为组合物的组分。至少一种C10-C14醇以等于或大于20重量％至小于50重量％的量存在于润湿组合物中。润湿组合物可包含单一的C10-C14醇。或者，可存在多于一种C10-C14醇使得润湿组合物可包含两种或多于两种C10-C14醇的混合物。C10-C14醇或C10-C14醇的混合物可被认为是润湿组合物的醇组分。

由于分子中存在较大的碳原子数，故C10-C14醇通常不溶于水或略溶于水。“水不溶性”是指即使在加热和/或搅拌的作用下，醇也不溶解在水中。C10-C14醇在20℃下在水中的溶解度可等于或小于10mg/L。

C10-C14醇为脂肪醇，并且可为具有由10个至14个碳原子组成的直链或带支链的烃结构的伯醇、仲醇或叔醇。因此，醇可具有C10至最高并包括C14的链长。

在润湿组合物中使用C10-C14醇是重要的，因为这样的醇被认为会有利地影响润湿组合物中表面活性剂在液体/蒸气界面处聚集的能力，如进一步在下文中所解释的。

在一个实施方案中，润湿组合物包含两种或多于两种C10-C14醇的混合物。例如，本发明的实施方案的润湿组合物可包含C12醇和C14醇的混合物。在这样的实施方案中，润湿组合物的醇组分中C10-C14醇的总量保持为20重量％至小于50重量％。

在一种形式中，润湿组合物包含至少一种C10-C14直链脂肪醇。然而，润湿组合物中可以存在多于一种直链C10-C14脂肪醇。

有利地，C10-C14醇比其他长链脂肪醇如1-辛醇(C8醇)气味小。因此，在一些实施方案中，包含C10-C14醇的润湿组合物不需要添加剂如香料来掩盖组合物的气味。

在一个实施方案中，润湿组合物包含C10、C12或C14直链脂肪醇或这样的醇的混合物。示例性的直链C10、C12和C14脂肪醇可为1-癸醇、1-十二烷醇和1-十四烷醇。

在一种形式中，润湿组合物包含单独的C12醇或C12醇与C10醇或C14醇的组合。

当润湿组合物包含C12醇与C10醇或C14醇的混合物时，醇的混合物中C12醇与C10醇或C14醇的相对比例可为50:50至90:10。

技术人员应理解，C12与C10或C14醇的相对比例基于以重量计的各组分的相对量。也就是说，在50:50的相对比例下，组合物包含按重量计等量的C12醇和C10或C14醇。相对比例因此也可反映混合物中醇化合物的重量比。

在一个实施方案中，润湿组合物包含C12醇以及C10醇。在这样的实施方案中，C12醇与C10醇的相对比例按重量计可为50:50至80:20。

在另一个实施方案中，润湿组合物包含C12醇以及C14醇。在这样的实施方案中，C12醇与C14醇的相对比例按重量计可为56:44至87:13。在一种优选实施方案中，C12醇与C14醇的相对比例按重量计为约70:30。

由于C12醇可比C10醇或C14醇以更大的量存在，故它可形成润湿组合物的醇组分(即，组分(a))的主要组分。

在一个实施方案中，润湿组合物包含1-十二烷醇与1-癸醇或1-十四烷醇的混合物。组合物中1-十二烷醇与1-癸醇或1-十四烷醇的相对比例可在上述范围内。

在一个特定的实施方案中，润湿组合物包含1-十二烷醇和1-十四烷醇的混合物。醇的混合物中1-十二烷醇与1-十四烷醇的相对比例按重量计可为50:50至90:10。例如，1-十二烷醇与1-十四烷醇的相对比例按重量计可选自50:50、56:44、60:40、70:30、80:20、87:13、85:15或90:10。

润湿组合物可包含合适量的C10-C14醇。C10-C14醇的总量与组合物的其余组分平衡，其余组分也以限定的比例存在。

在一些实施方案中，润湿组合物中C10-C14醇的总量为组合物的至少20％，并可为组合物的至少21％、至少22％、至少23％、至少24％或至少25％。C10-C14醇的总量按重量计可最高达组合物的49％、最高达组合物的48％、最高达组合物的47％、最高达组合物的45％、最高达组合物的35％、最高达组合物的30％或最高达组合物的28％。C10-C14醇的总量可为任何这些上限和下限内的任何浓度，例如，按重量计22％至47％或25％至45％。

在一些实施方案中，润湿组合物可包含总量为约20重量％、22.5重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％或45重量％的一种或多于一种C10-C14醇。

本发明的润湿组合物还包含表面活性剂。表面活性剂组分构成润湿组合物的25重量％至70重量％并包含至少一种选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂的表面活性剂。润湿组合物的表面活性剂组分可包含两种或多于两种上述表面活性剂的混合物。在存在表面活性剂的混合物的情况下，润湿组合物中表面活性剂的总量为25％至70％。

要求润湿组合物的表面活性剂组分不包含有机硅酮表面活性剂或含氟表面活性剂。

用于润湿组合物的表面活性剂为两亲性化合物并可选自可降低非含水液体的表面张力的那些表面活性剂。表面活性剂应至少部分且优选完全可溶于目标非含水液体中。“至少部分可溶”是指至少约50％、65％、75％、80％、90％或95％的量的表面活性剂能够溶解在非含水液体中。技术人员将能够容易地确定所选的表面活性剂在非含水液体中的溶解度。

表面活性剂不应与润湿组合物中的C10-C14醇或其他添加剂发生化学反应。此外，应选择表面活性剂不与待添加表面活性剂的非含水液体或待添加表面活性剂的非含水液体的任何组分发生化学反应。即使在加热后也应没有化学反应。“不发生化学反应”或“没有化学反应”是指不存在形成新化学产物的反应。化学物质之间可存在氢键或其他可逆的化学相互作用。表面活性剂不应与低能量表面发生化学反应，否则会导致黏附问题。优选地，表面活性剂不与低能量表面形成氢键或其他键。

有利地选择表面活性剂为无毒且不可燃的。表面活性剂除了降低或有助于降低其表面张力外，不应不利地影响待添加表面活性剂的非含水液体的特性。如果表面活性剂不改变非含水液体的特性，包括颜色、黏度和气味，则其是有利的。

在一个实施方案中，表面活性剂可为生物相容的、可生物降解的和无毒的。这对于旨在用于农业组合物中的润湿组合物可能是有利的，其中期望环境相容性和对天然水道中存在的鱼类和其他生物体无毒。对于期望生物相容性的其他应用，如旨在用于施加至毛发、皮肤或指甲的化妆品或营养保健/药物组合物，应选择表面活性剂为非致敏性的并且不应刺激皮肤。

在另一个实施方案中，所选择的表面活性剂可使复杂的非含水液体如非含水树脂保持为分散相。当在树脂中使用颜料颗粒如二氧化钛时，这特别重要。当使用树脂来涂覆例如用于颗粒板成型的木材颗粒碎片时，所选的表面活性剂应在是固化过程中在板所暴露的温度下具有耐热性并且不应影响树脂固化并因此硬化的能力的表面活性剂。如果表面活性剂不耐热，则表面活性剂在高温下的任何分解都应产生对周围环境无害的无毒副产物。当树脂用于涂覆纸时，如果纸不因表面活性剂分子分解的任何副产物而变色是重要的，则表面活性剂应是UV稳定的。

在另一个实施方案中，所选择的表面活性剂可以使粉状除草剂、农药或肥料或含有其他试剂的其他粉状配制物保持在稳定的非含水悬浮液中，以使得除草剂、农药、肥料或其他试剂能够以喷雾剂的形式施用。

表面活性剂应能够降低待添加表面活性剂的非含水液体的动态润湿性(尽管可使用静态测量法来确定)。一些表面活性剂能够降低非含水液体的静态表面张力，但一些表面活性剂的高分子量和随之而来的低分子迁移率意味着不可能降低非含水液体的动态表面张力；在一些实施方案中，这使得它们的价值降低。

润湿组合物包含至少一种选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂的表面活性剂。可使用能够在非含水液体中自组装成胶束的表面活性剂。

润湿组合物中可存在多于一种表面活性剂并且每种表面活性剂可为相同或不同类型的表面活性剂。当在本文中以单数形式提及表面活性剂时，应理解的是，除非上下文另有明确说明，否则它在其范围内包括多于一种表面活性剂。

通常，将一种表面活性剂添加到另一种中通常不会对表面张力产生累加效果。相反，在许多情况下，表面活性剂混合物降低表面张力的能力可被限制为混合物中性能最优的表面活性剂的能力。

如本文所述的表面活性剂(包括表面活性剂的共混物)可有利地具有大于约6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16或17的亲水亲油平衡值(HLB)。

有利地，表面活性剂以大于或等于润湿组合物的25重量％至最大70重量％的量存在。表面活性剂可以至少约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％或70重量％的量或这些极限内的任何浓度存在。例如，表面活性剂组分可形成润湿组合物的30重量％至65重量％或40重量％至60重量％。另外，可存在多于一种表面活性剂并且当存在多于一种表面活性剂时，润湿组合物中表面活性剂的总量在所期望的浓度范围内。

用于制备润湿组合物的表面活性剂可为固体或液体形式。在一个实施方案中，表面活性剂为液体形式。当使用表面活性剂的混合物时，表面活性剂的共混物可为液体形式。将液体形式的表面活性剂与C10-C14醇和极性组分组合以形成本文描述的润湿组合物可能更方便。在一些实施方案中，可施加热以有助于组合组分。

液体形式的表面活性剂可为纯净的液体(即仅包含表面活性剂)或包含溶解或分散在溶剂中的表面活性剂的溶液。一种示例性溶剂可为水。因此，表面活性剂化合物形成表面活性剂溶液的一部分。表面活性剂溶液中还可存在其他化合物或组分。

表面活性剂溶液可包含溶解或分散在溶剂中的适量的表面活性剂。例如，表面活性剂溶液可在溶剂中包含50％、60％、70％、80％、85％、90％或95％的表面活性剂。

应理解，润湿组合物的表面活性剂组分由活性表面活性剂化合物本身组成。因此，当使用表面活性剂溶液来制备润湿组合物时，选择与C10-C14醇组分组合的表面活性剂溶液的量以确保最终的润湿组合物中活性表面活性剂化合物的所得浓度为25重量％至70重量％。作为示例，包含50g的50重量％的表面活性剂溶液的100g润湿组合物包含25重量％的表面活性剂。

表面活性剂可为乙氧基化物如壬基酚烷氧基化物或醇烷氧基化物，如烷氧基化物(以BL8出售)；十二烷基硫酸盐；或季铵化的烷基铵化合物。表面活性剂可为以品牌

(Teric系列中的任一种，但优选N、12A、9A、13A9、16A、7ADN和BL系列)、

或

或

出售的那些。

在一些实施方案中，表面活性剂是非离子表面活性剂。非离子表面活性剂(包括表面活性剂的共混物)可具有大于约6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16或17的亲水亲油平衡值(HLB)。

可适合单独使用或与一种或多于一种其他表面活性剂组合使用的非离子表面活性剂的一些实例包括：脂肪醇乙氧基化物(如八甘醇单十二烷基醚和五甘醇单十二烷基醚)；烷基酚乙氧基化物(如壬基酚聚醚和Triton X-100)；脂肪酸乙氧基化物(如硬脂酸、油酸或月桂基脂肪酸乙氧基化物)、乙氧基化胺和脂肪酸酰胺(如聚乙氧基化牛油胺和酰胺如椰油酰胺单乙醇胺和椰油酰胺二乙醇胺)；亚乙基氧/亚丙基氧嵌段共聚物(如泊洛沙姆)；甘油的脂肪酸酯(如甘油单硬脂酸酯和甘油单月桂酸酯)；山梨糖醇的脂肪酸酯(包括

表面活性剂如失水山梨糖醇单月桂酸酯、失水山梨糖醇单硬脂酸酯和失水山梨糖醇三硬脂酸酯以及它们的乙氧基化物如

20、

40、

60和

80)；蔗糖的脂肪酸酯；以及烷基聚葡糖苷(如癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷和辛基葡糖苷)。非离子表面活性剂可为乙氧基化的四甲基癸二醇(例如，Surfynol^TM品牌)，其可单独存在或与亚烷基二醇(如乙二醇)或醇烷氧基化物混合。

在一个实施方案中，润湿组合物包含烷基聚葡糖苷表面活性剂。烷基聚葡糖苷为糖衍生(即，葡萄糖和蔗糖)的表面活性剂，具有基于亲水糖的头基和C₈-C₁₆脂肪醇尾部。由于它们的性能和对环境的极小影响，这样的表面活性剂可能是期望的。另外，它们的可生物降解性和衍生自天然来源可使其成为用于环境友好的润湿组合物的有吸引力的备选者。可以溶液形式提供烷基聚葡糖苷，以用于与C10-C14醇组分和极性组分组合来形成润湿组合物。例如，烷基聚葡糖苷可以50重量％的水溶液提供。

在一些实施方案中，还可期望醇(如二醇和甘油)的脂肪酸酯(单酯、二酯和三酯)，因为来自这些表面活性剂的分解产物可产生极小的环境影响，从而使它们对于农业应用是期望的。

在一些实施方案中，表面活性剂是阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂可属于选自硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐和羧酸盐表面活性剂的类别。阴离子表面活性剂可以游离酸形式或中和形式使用，如盐形式，包括铵、有机胺、镁盐、钾盐和钠盐形式。

可适合单独使用或与一种或多于一种其他表面活性剂组合使用的阴离子表面活性剂的一些实例包括：烷基硫酸盐(如月桂基硫酸钠和十二烷基硫酸钠)；烷基醚硫酸盐(如月桂醇聚醚硫酸钠和肉豆蔻醇聚醚硫酸钠)；磺基琥珀酸盐(如二辛基磺基琥珀酸钠)；烷基苯磺酸盐(如十二烷基苯磺酸盐和十二烷基二苯基醚二磺酸盐)；芳基-烷基醚磷酸盐；烷基醚磷酸盐；和烷基羧酸盐(如硬脂酸钠、月桂酸钠和月桂酰肌氨酸钠)。技术人员应理解，可存在前述阴离子表面活性剂的其他盐形式。

在一些实施方案中，可优选阴离子表面活性剂如单磺化或二磺化或磷酸化的脂肪族直链醇或带支链的醇。还可使用衍生自烃的直接磺化的表面活性剂，如α烯烃磺酸盐和仲烷烃磺酸盐。

在特定的实施方案中，单磺化的芳基烷基酚例如通常称为LABS酸(直链十二烷基苄基磺酸)的表面活性剂和LABS盐如铵盐和三乙醇胺LABS是合适的。可使用其游离酸和中和形式的十二烷基二苯基二磺酸盐(例如，Dowfax 2AO)，特别是与合适的非离子表面活性剂组合使用。磺基琥珀酸二辛酯及其钠盐和铵盐(DOS)可为有用的快速润湿剂，特别是与脂肪醇烷氧基化物组合使用。

在一些实施方案中，表面活性剂是阳离子表面活性剂。阳离子表面活性剂可属于选自季铵化合物和pH依赖性伯胺、仲胺或叔胺的类别。阳离子表面活性剂可以中和形式使用，如盐形式，包括溴化物和氯化物盐形式。

可适合单独使用或与一种或多于一种其他表面活性剂组合使用的阳离子表面活性剂的一些实例包括烷基季铵化合物如：山嵛基三甲基氯化铵、苯扎氯铵(BAC)(包括二甲基苄基氯化铵、西他氯铵(CKC)和司拉氯铵)、苄索氯铵、苯度氯铵、1-乙氧羰基十五烷基-三甲基-溴化铵、西曲溴铵(CTAB)、西曲氯铵(CTAC)、西吡氯铵(CPC)、二癸基甲基氯化铵、二甲基二(十八烷基)溴化铵(DODAB)、二甲基二(十八烷基)氯化铵、溴化度米芬、奥替尼啶二盐酸盐和通佐溴铵。技术人员应理解，可存在前述阳离子表面活性剂的其他盐形式。

优选的阳离子表面活性剂属于苯扎氯铵(BAC)的类别并可选自二甲基苄基氯化铵、西他氯铵和司拉氯铵表面活性剂。

在一些实施方案中，表面活性剂是两性表面活性剂。两性表面活性剂在同一表面活性剂分子内具有酸性和碱性基团。取决于pH，酸性和碱性基团可形成阴离子或阳离子基团。两性表面活性剂可为两性离子表面活性剂并在一定的pH下既带有负电荷又带有正电荷。

在一些情况下可采用两性表面活性剂，因为这样的表面活性剂在某些pH条件下可表现为阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。例如，在酸性或低pH(例如，pH≤6)下，两性表面活性剂将被质子化并可充当阳离子表面活性剂，而在碱性或高pH(例如，pH≥8)下，两性表面活性剂将去质子化并充当阴离子表面活性剂。

可适合单独使用或与一种或多于一种其他表面活性剂组合使用的两性表面活性剂的一些实例包括烷基胺氧化物如月桂胺氧化物和肉豆蔻胺氧化物；甜菜碱如椰油酰胺基丙基甜菜碱；羟基磺基甜菜碱如月桂酰胺基丙基羟基磺基甜菜碱、椰油酰胺基丙基羟基磺基甜菜碱、油酰亚胺基丙基羟基磺基甜菜碱、牛油酰胺基丙基羟基磺基甜菜碱、芥酸酰胺基丙基羟基磺基甜菜碱和月桂基羟基磺基甜菜碱；和两性乙酸盐如月桂基两性乙酸钠。

在一个实施方案中，润湿组合物不包含两性离子表面活性剂，如两性离子形式的两性表面活性剂。

在一组实施方案中，润湿组合物包含选自醇烷氧基化物、烷基苯磺酸盐和苯扎氯铵表面活性剂的表面活性剂。还考虑表面活性剂的混合物。例如，润湿组合物可包含醇烷氧基化物和烷基苯磺酸盐的表面活性剂混合物。

在一些实施方案中，表面活性剂混合物中的一种表面活性剂可充当乳化剂以助于维持润湿组合物为稳定的制剂。

在一个实施方案中，润湿组合物可包含表面活性剂的混合物，其中一种表面活性剂为烷基苯磺酸盐如十二烷基苯磺酸盐。烷基苯磺酸盐可充当乳化剂以帮助稳定润湿组合物并防止或最小化组合物组分的相分离。润湿组合物可仅需要相对少量的烷基苯磺酸盐作为乳化剂。在一个实施方案中，润湿组合物包含最高5重量％的烷基苯磺酸盐。

本发明的润湿组合物还包含5重量％至50重量％的极性组分。极性组分包含选自(i)水和(ii)最高25重量％的水混溶性C1-C3有机溶剂中的至少一种。润湿组合物的C10-C14醇和表面活性剂因此与为极性组分的水和水混溶性C1-C3有机溶剂中的至少一种组合。

润湿组合物中存在极性组分可能是期望的，因为认为它有助于使润湿组合物中的C10-C14醇与表面活性剂相容。因此，极性组分可充当用于C10-C14醇与表面活性剂的相容剂。极性组分还可有助于使润湿组合物中的C10-C14醇和表面活性剂溶解在待添加润湿组合物的非含水液体中。

在一些实施方案中，极性组分包含水。水可以合适的量存在于润湿组合物的极性组分中。例如，极性组分可包含0.5重量％、1重量％、2重量％、2.5重量％、5重量％、7.5重量％、10重量％、12.5重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、40重量％或50重量％的量或这些限值内的任何浓度的水。

当极性组分包含5重量％或更高浓度的水时，水可单独存在或与至少一种其他化合物混合。当水在混合物中时，极性组分中组分的量总共不大于50重量％。

当极性组分包含小于5重量％的浓度的水时，水需要与至少一种其他化合物混合以确保极性组分为至少5重量％。作为示例，如果水以2.5重量％的浓度存在，则极性组分还将包含2.5重量％的至少一种其他组分以确保极性组分形成润湿组合物的至少5重量％。

水可作为润湿组合物的另一组分的一部分添加，或者可刻意作为单独的组分添加。在一个实施方案中，润湿组合物的极性组分包含5重量％至10重量％的水。

应理解，存在于润湿组合物中的水与目标非含水液体不同，目标非含水液体的表面张力期望通过润湿组合物来降低，并且将润湿组合物本身添加到目标非含水液体中。

在一个实施方案中，极性组分包含最高25重量％的水混溶性C1-C3有机溶剂。水混溶性C1-C3有机溶剂可以5重量％至25重量％的量存在于润湿组合物的极性组分中。

极性组分可包含0.5重量％、1重量％、2重量％、2.5重量％、5重量％、7.5重量％、10重量％、12.5重量％、15重量％、20重量％或25重量％的量或这些限值内的任何浓度的水混溶性C1-C3有机溶剂。

当极性组分包含5重量％至25重量％的浓度的水混溶性C1-C3有机溶剂时，溶剂可单独存在或与至少一种其他化合物混合。当C1-C3有机溶剂在混合物中时，极性组分中组分的量总共不超过50重量％。

当极性组分包含小于5重量％的浓度的水混溶性C1-C3有机溶剂时，溶剂需要与至少一种其他化合物混合以确保极性组分为至少5重量％。作为示例，如果水混溶性C1-C3有机溶剂以2.5重量％的浓度存在，则极性组分还将包含2.5重量％的至少一种其他组分以确保极性组分形成润湿组合物的至少5重量％。

“水混溶性”是指C1-C3有机溶剂能够与水混合以形成均匀溶液。水混溶性C1-C3有机溶剂的实例包括乙醛、丙酮、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙醇、乙二醇、甘油、甲醇、正丙醇、异丙醇、1,3-丙二醇和丙二醇。水混溶性C1-C3有机溶剂可为极性溶剂。

在一个实施方案中，水混溶性C1-C3有机溶剂为水混溶性C1-C3醇，如甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇，优选乙醇。

由于溶剂的可燃性，可期望将润湿组合物中水混溶性C1-C3有机溶剂(如C1-C3醇)的量限制为小于25重量％。在一些实施方案中，可期望C1-C3有机溶剂以不大于润湿组合物的20重量％、15重量％、10重量％或5重量％的量存在。

在一些实施方案中，润湿组合物的极性组分包含水与水混溶性C1-C3有机溶剂的组合。在这样的实施方案中，组合中水混溶性C1-C3有机溶剂的量不超过25重量％。技术人员应理解水和水混溶性C1-C3有机溶剂可各自为极性化合物。

在一些实施方案中，本发明的润湿组合物可基本上由C10-C14醇、表面活性剂和极性组分以如本文所定义的量组成。因此，在一些实施方案中，如果制备润湿组合物所用的C10-C14醇和表面活性剂的量相加不足100％，则可将极性组分添加到醇和表面活性剂组分中，以使润湿组合物的总质量或总体积达到100％。极性组分可因此形成润湿组合物的其余部分。

任选地，润湿组合物中可并入一种或多于一种添加剂。这些添加剂可包括香料、消泡剂、防冻剂、乳化剂、活性化合物、盐、染料(或其他着色剂)和颗粒(例如，颜料颗粒如二氧化钛)、稳定剂、防腐剂和/或缓冲剂，它们可单独存在或组合存在。这些添加剂可以合适的量存在于润湿组合物中。期望的量可取决于由于使用这些添加剂而期望赋予润湿组合物的效果(例如，香气或颜色强度)。在一些实施方案中，润湿组合物可包含0重量％至5重量％、0重量％至10重量％、0重量％至20重量％或0重量％至25重量％的一种或多于一种添加剂。在一个实施方案中，润湿组合物可包含具有提供令人愉悦的气味的香料的化合物。尽管本发明的润湿组合物没有强烈气味，但如果需要，可向润湿组合物中添加香料以赋予令人愉悦的气味或减少或掩盖任何令人不快的气味。

在一个实施方案中，香料为精油。精油可为柠檬油或橙油或松油。香料可包含酚醛。酚醛可为香兰素或异香兰素。香料可以浓缩形式或在溶剂中以1重量％、2重量％、5重量％、10重量％的溶液添加。例如，可将香兰素添加到溶剂如乙醇中(例如，以10重量％)。

润湿组合物有利地是无害的。还有利的是润湿组合物不易燃。润湿组合物在高温下例如最高40℃下应该是稳定的。为了确保满足这些特性，组合物的组分还必须单独和/或当组合在一起时满足这些要求。

在一些实施方案中，润湿组合物的组分，包括C10-C14醇、表面活性剂和极性组分，优选地选自环境友好的化合物，其可易于降解成对环境和植物、海洋和动物生命无毒无害的分解产物。这可能是有利的，因为它使得本发明的润湿组合物避免与含氟表面活性剂和有机硅酮表面活性剂相关的重大环境和生物学问题。

在一个实施方案中，润湿组合物包含1-十二烷醇(20％至小于50％)、非离子表面活性剂(25％至70％)和约10％的水。

在另一个实施方案中，润湿组合物包含1-十二烷醇与1-十四烷醇的共混物(20％至小于50％的C12醇与C14醇的70:30共混物)、非离子表面活性剂(25％至70％)和约10％的水。

在另一个实施方案中，润湿组合物包含1-十二烷醇(20％至小于50％)、非离子表面活性剂(25％至70％)和乙醇(25％)。

在上述润湿组合物的所有实施方案中，可以添加任选≤10％的十二烷基苯磺酸盐作为乳化剂。

旨在将配制的润湿组合物添加到非含水液体中以改变非含水液体的表面张力。

润湿组合物期望为稳定混合物的形式，其包含C10-C14醇、表面活性剂和极性组分。润湿组合物可为稳定的溶液、悬浮液或乳液的形式。“稳定”是指在形成组合物之后或在其储存过程中，没有发生混浊，或者润湿组合物的黏度没有发生变化或润湿组合物的组分没有发生实质分离(例如，相分离、沉降或沉积等)。润湿组合物在4℃至40℃的温度下可稳定至少5小时。在优选的实施方案中，润湿组合物可稳定数周、数月或数年，从而提供延长的保存期限。然而，在一些实施方案中，可在临使用前制备润湿组合物，在这种情况下，它仅需要在短时间内稳定。例如，对于更高分子量的醇如C12至C14的一些组合物，加热可有助于醇与表面活性剂的组合。在这样的情况下，可在发生任何分离之前使用润湿组合物。

润湿组合物的浊度研究可有助于评估制剂的稳定性。

为了形成润湿组合物，首先将所需量的表面活性剂与所需量的C10-C14醇组合，然后将所需量的极性组分(例如，水和/或水混溶性C1-C3有机溶剂)添加到初始混合物中并组合以形成润湿组合物。然而，制备顺序不是关键的，并且润湿组合物的组分可以任何顺序组合在一起。例如，可先将表面活性剂与极性组分混合在一起，然后加入C10-C14醇。另外，表面活性剂可最后混合。

如果润湿组合物包含至少两种不同的C10-C14醇的混合物，如1-十二烷醇(C12醇)与1-癸醇(C10醇)或1-十四烷醇(C14醇)的混合物，则所需量的所选醇可分开或组合地与表面活性剂组合。

在一些实施方案中，将两种或多于两种不同的C10-C14醇的共混物添加至包含表面活性剂和水和/或其他添加剂的混合物中。例如，可利用包含相对C12:C14比例为70:30的1-十二烷醇和1-十四烷醇的市售制剂。为了将不同的醇引入到混合物中，可将所选量的市售制剂与表面活性剂和添加剂组合。如果需要，还可添加一种或多于一种另外的C10-C14醇。例如，除了醇共混物外，还可将更多的量的1-十二烷醇(C12醇)与表面活性剂组合以在润湿组合物中引入更多的醇和/或改变润湿组合物中C10-C14醇的相对比例。

重要的是，在添加至非含水液体(其为非含水树脂、非含水农产品或任何其他非含水材料)之前，将润湿组合物制备成完整的制剂。

因此，C10-C14醇、表面活性剂和极性组分(例如，水和/或水混溶性C1-C3有机溶剂)共同在润湿组合物中，使得它们组合地添加到目标非含水液体中而不是分别添加到非含水液体中。具体而言，不将醇润湿剂增量地添加到表面活性剂的非含水溶液中。将C10-C14醇与表面活性剂一起添加到非含水液体中的优势是润湿组合物可在使用前被方便地出售、运输和储存。另一个优势是，在将润湿组合物添加到非含水液体中时，C10-C14醇和表面活性剂的相对浓度是固定的，因此最终使用者不需要考虑向非含水液体中添加多少量的每种组分。

在使用中，将润湿组合物添加到非含水液体中并降低非含水液体的表面张力。

有利地，本发明的润湿组合物能够使得包含润湿组合物的非含水液体实现在20℃下低于25mN/m的表面张力。在一些实施方案中，本发明的润湿组合物能够将包含润湿组合物的非含水液体在20℃下的表面张力降低至小于24mN/m、23mN/m、22mN/m或21mN/m。

使用本发明的润湿组合物实现如此低的表面张力的能力是出人意料的。通常认为，只有使用含氟表面活性剂和有机硅酮表面活性剂才能实现等效值的低表面张力。本发明的润湿组合物优选不含含氟表面活性剂和有机硅酮表面活性剂。因此，在不存在含氟表面活性剂和有机硅酮表面活性剂的情况下，润湿组合物实现如此低的表面张力值的能力出人意料。

技术人员可使用已知的技术来确定包含本发明的润湿组合物的非含水液体的表面张力。一种示例性的技术为悬滴测角法，其允许通过对悬滴的几何形状进行光学分析来确定表面张力和界面张力。

一旦添加到非含水液体中，表面活性剂便可通过在液体/蒸气界面处聚集而降低液体的表面张力。然而，在本发明的润湿组合物中，C10-C14醇与表面活性剂的组合能够增强表面活性剂的性能，出人意料地能够实现表面张力的进一步降低，这超出了单独使用表面活性剂所能实现的。C10-C14醇和表面活性剂可以加和或协同方式相互作用而降低表面张力。

不希望受限于理论，认为不溶性C10-C14醇限制或甚至防止了非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂中胶束的形成，这使得溶液中能够迁移至三相润湿界面的表面活性剂分子的浓度更高，从而改善了这些表面活性剂的正常润湿性能。

由于C10-C14醇不溶于水或略溶于水并且难以分散，故在表面活性剂的存在下，包含选自水和水混溶性C1-C3有机溶剂中至少一种的极性组分的存在可有助于分散和溶解C10-C14醇。

分散的C10-C14醇在已添加润湿组合物的非含水液体中可处于亚稳态并将具有非常迅速地与非含水溶液相分离的趋势，从而导致醇和相关表面活性剂迅速迁移至润湿界面。认为这种向三相界面的快速迁移有助于表面活性剂在界面处的分散并有助于提高非含水液体润湿表面如低能量表面的能力。

C10-C14醇的相分离还可形成小液滴或微胶体，这为表面活性剂分子的分散提供大的表面积。

C10-C14醇还可限制或甚至防止在非含水液体中形成表面活性剂胶束，这使得溶液中能够迁移至三相润湿界面的表面活性剂分子的浓度更高，从而改善了这些表面活性剂的正常润湿性能。

在一些实施方案中，在包含本发明的润湿组合物的非含水液体中，不形成胶束或胶束的形成减少。在非含水液体中“不形成胶束”或“胶束的形成减少”应理解为在非含水液体中可存在非常少的自组装的胶束。

形成胶束的缺点在于，可用于降低非含水液体的表面张力和用于分散醇的表面活性剂更少。例如，如果表面活性剂形成胶束，则可用于稳定所形成的任何乳液的表面活性剂更少。不同于在表面活性剂分子扩散到润湿界面之前分解的胶束，与表面活性剂组合的长链醇由于在溶液中处于亚稳定状态而迅速移动至润湿界面。这使得高浓度的相关表面活性剂迁移到润湿界面比单独使用表面活性剂的情况要迅速得多，单独使用表面活性剂的迁移会受到临界胶束浓度的限制。

C10-C14醇快速迁移到三相润湿界面释放表面活性剂分子，在没有胶束的情况下，表面活性剂分子也会迅速扩散到三相润湿界面，从而使得粘滞-滑移现象减少，由于表面活性剂分子从溶液内扩散到三相接触线处的液体/空气界面，非含水液体迅速地铺展在低能量表面上。

向其中添加润湿组合物的液体是非含水的或基本上非含水的。

非含水液体可由农业组合物组成或包含农业组合物。农业组合物可用作农药、杀虫剂、杀螨剂、杀真菌剂、杀线虫剂、消毒剂、除草剂、肥料或微量营养素。在一个实施方案中，可将润湿组合物添加至施用于植物叶面的叶面肥料，如氮、镁、钙和硼肥料或NPK(氮、磷和钾)肥料。

润湿组合物可提高农业组合物润湿叶表面的能力。在另一个实施方案中，润湿组合物可增加农业组合物润湿基于木料的基材的表面的能力以提供对害虫的抑制素。例如，可在使用前将锯木料浸渍和/或浸入杀虫剂和/或杀真菌剂中。此外，润湿组合物可提高农业组合物润湿种子的能力。例如，种子可在发芽之前用杀虫剂和/或杀真菌剂包衣以保护种子。种子着色剂也可与润湿体系一起添加。

在一个实施方案中，提供了一种包含本发明的润湿组合物的农业组合物。

非含水液体可由药物、营养保健品或化妆品组成或者包含药物、营养保健品或化妆品。在一个实施方案中，液体由药物化合物组成或包含药物化合物。在一个实施方案中，润湿组合物可提高药物、营养保健品或化妆品润湿人体或动物体的表面(包括皮肤、毛发和/或指甲)的能力。

润湿组合物的优势在于，当添加到非含水液体中时，液体中的任何固体都可被组合物分散并因此减少了固体“滴落”的趋势。这意味着润湿组合物能够用比原本可使用(即在不存在润湿组合物的情况下)的更高固体含量的非含水液体进行润湿。用高固体含量的液体进行润湿的优势是在将液体浸渍到固体中时，液体的色谱分离较少。减少的液体分离产生更均匀浸渍的固体，最终使固体更坚固以及更耐用。固体分散的另一个优势是低能量表面可被更黏稠的非含水液体润湿。

非含水液体可为复合液体。复合液体可为非含水树脂。树脂可具有高黏度并具有硬化或固化的能力。树脂可为由某些树木产生的天然物质。然而，树脂可为天然的或合成的。树脂可为环氧树脂、乙烯基酯树脂或聚酯树脂，包括环氧乙烯基酯树脂、聚酯层合树脂、聚酯改性的乙烯基共聚物(包括含有羟基基团的那些)、乙烯基共聚物(包括含有羟基基团的那些)、非含水丙烯酸树脂、醇酸树脂和改性的醇酸树脂、聚氨酯和氨基甲酸树脂、疏水多元醇树脂、聚酯树脂(包括不饱和聚酯树脂)、双

唑烷树脂、流变控制树脂、丙烯酸多元醇、疏水多元醇、热塑性丙烯酸树脂、热固性丙烯酸树脂、聚酯多元醇、饱和聚酯、环氧酯脲树脂、湿气固化树脂、胺加速不饱和聚酯树脂、丙烯酸多元醇等非含水树脂。在多组份或二组份树脂的情况下，如环氧树脂，润湿组合物可包含在一个或两个组份中，使得当这些组份被合并时，基材被组合树脂的润湿在固化之前得到增强。例如，在两组份环氧树脂产品的情况下，润湿组合物可包含在树脂组分或硬化剂组分或两者中。树脂可为胺类或甲醛类树脂。在一些实施方案中，树脂为聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯或间苯二酚树脂。在一个实施方案中，非含水液体为用于润湿纸或木材颗粒碎片的树脂。

鉴于上述内容，本发明适用于包含非含水液体的各种涂料，例如基于油的涂料(包括基于油的油漆)、基于纤维素的涂料、氯化橡胶涂料、乙烯基涂料、丙烯酸涂料、醇酸树脂涂料(包括改性的醇酸树脂涂料)、饱和聚酯涂料、不饱和聚酯涂料、聚氨酯涂料、环氧涂料、硅树脂涂料、用于涂料的脲树脂、苯代三聚氰胺树脂和三聚氰胺树脂、用于涂料的酚醛树脂、沥青(asphalt/bitumen/pitch)涂料和硅酸盐涂料。本发明还适用于油类，如植物油、桐油、亚麻籽油、桐树油及用于涂覆或保护基材的其他油类，包括甲板油、木料和木材油、家具油、清漆、木材着色剂等。本发明还适用于非含水黏结剂和树脂，包括上述涂料中使用的那些。

特别是关于油漆，它们是由由黏结剂组成的载体和(如果需要降低黏结剂的黏度的话)稀释剂如溶剂组成的。油漆因此通常是黏结剂与稀释剂的组合。溶剂会降低黏度，从而允许在一定程度上更高效地铺展和渗透基材。然而，流体流动物理学的基本原理是任何液体在任何固体表面上的铺展和渗透速率都受由毛细(拉普拉斯)力驱动的黏性流的作用，其中两个主要因素为液体的黏度和表面张力，即液体与表面之间的界面能，RobertsR.J.2004https://openresearch-repository.anu.edu.au/handle/1885/49373。因此，本发明的润湿组合物的添加将大大降低黏结剂的表面张力，并将与溶剂一道进一步改善黏结剂的铺展和渗透。在需要用黏结剂或树脂涂覆材料的表面时，用其他非含水体系也取得了类似的效果。

当油漆固化时，基本上所有稀释剂都已蒸发，只有黏结剂留在经涂覆的表面上。如果这在油漆的表面开始固化(结皮)之前没有有效铺展，那么所得饰面将是粗糙且不令人满意的。

黏结剂是油漆的成膜组分，必须在固化之前铺展。它是所有各种类型的制剂中唯一始终存在的组分。许多黏结剂太厚而无法施加，故必须稀释。稀释剂(如果存在)的类型随黏结剂而异。然而，随着表面张力的降低使得黏结剂能够更迅速地流动和渗透，将产生更光滑的表面。正是黏结剂赋予了诸如光泽、耐久性、柔性和韧性等性质。如上文所讨论，这些黏结剂包括合成树脂或天然树脂如醇酸树脂、丙烯酸树脂、乙烯基丙烯酸树脂、乙酸乙烯酯/乙烯(VAE)、聚氨酯、聚酯、三聚氰胺树脂、环氧树脂、硅烷或硅氧烷。

在一个实施方案中，提供了一种包含本发明的润湿组合物的树脂。

可将润湿组合物添加到用于形成混凝土的水泥组合物中以增强混凝土的铺展或流动性并帮助混凝土的渗透。

一旦将润湿组合物添加到非含水液体中，非含水液体的表面张力便减小。与不存在润湿组合物的相同非含水液体的表面张力相比，添加润湿组合物的非含水液体的表面张力减小。因此，与不存在润湿组合物的相同非含水液体相比，在其中具有润湿组合物的非含水液体在低能量疏水表面上的接触角减小。当添加到非含水液体中时，润湿组合物将增加非含水液体对低能量表面的润湿性。换句话说，润湿组合物可用于提高疏水表面的非含水润湿性。

根据本发明的另一个方面，提供了一种降低非含水液体的表面张力的方法，方法包括向非含水液体中添加本文所述的实施方案中任一项的润湿组合物的步骤。

根据本发明的另一个方面，提供了一种非含水液体组合物，其包含本文所述的实施方案中任一项的润湿组合物以及非含水液体。由于其中存在润湿组合物，故包含润湿组合物的非含水液体组合物可为表面张力降低的组合物。

包含润湿组合物的非含水液体组合物可为表面张力降低的树脂组合物或农业组合物。

本发明的润湿组合物可通过任何手段添加到非含水液体中。在一个实施方案中，将润湿组合物逐滴添加到非含水液体中。润湿组合物的添加可手动进行，也可由对递送系统编程的计算机控制。为了实现所需的表面张力降低，不同的非含水液体需要不同量的润湿组合物。在一些实施方案中，将润湿组合物增量地添加(注意C10-C14醇和表面活性剂仍一起添加)。在添加每个增量之后，可观察非含水溶液的表面张力和润湿低能量疏水表面的能力。一旦实现了期望的润湿，便无需将进一步量的润湿组合物添加到非含水液体中。或者，可将已知量的润湿组合物添加到非含水溶液中。已知量可基于先前的实验确定。

添加到非含水液体中的润湿组合物的量不受限制，因为不存在不希望的胶束形成。因此，与达到特定润湿性水平最高至形成胶束的浓度(临界胶束浓度)的表面活性剂不同，可将本发明的润湿组合物添加至任何实际浓度，以改善在非常难于润湿的表面如Teflon或其他具有非常低的表面能的表面上的润湿。在一些实施方案中，在将增加量的润湿组合物添加到非含水液体中时，可进一步降低液体的表面张力。

添加到非含水液体中的润湿组合物的量应确保润湿组合物在非含水液体对表面的润湿性方面具有有利的影响。添加到非含水液体中的润湿组合物的量可为约10体积％、5体积％、4体积％、3体积％、2体积％、1.5体积％、1体积％、0.15体积％、0.05体积％、0.10体积％或0.005体积％。在一个实施方案中，润湿组合物以选自0.1体积％至5体积％、0.5体积％至4体积％和1体积％至3体积％的量添加到非含水液体中。如果添加太多的润湿组合物，则这可能代表不必要的花费。如果添加的量太少，将不会在润湿方面产生期望的效果。在一些实施方案中，添加一定量的润湿组合物以产生具有约0.5重量％、0.3重量％、0.1重量％或0.15重量％的C10-C14醇的非含水液体。由过量加入润湿组合物引起的唯一有害影响似乎是润湿发生得太快，这几乎不是问题。可使用与常规表面活性剂相比较低剂量的润湿组合物来改善非含水液体的润湿性。

与一旦达到临界胶束浓度胶束的形成便会限制表面活性剂降低表面张力的能力的常规表面活性剂不同，本发明的润湿组合物可继续提供随着润湿组合物至非含水液体中剂量的增加表面张力的降低量增加。

在向非含水液体中添加润湿组合物后，非含水液体的表面张力可减小至小于约70达因/厘米。在特定的实施方案中，润湿组合物可有利地将非含水液体的表面张力减小至小于约25达因/厘米、24达因/厘米、23达因/厘米、22达因/厘米、21达因/厘米、20达因/厘米、19达因/厘米或18达因/厘米。在一些实施方案中，可期望将表面张力减小至可能的最小值。在其他实施方案中，可仅需要将表面张力减小至刚好低于目前的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂所达到的表面张力。在其他实施方案中，可期望获得与目前的超级铺展剂相似的表面张力，即<23达因/厘米。在其他实施方案中，可期望获得与目前的有机硅酮超级铺展剂相似的表面张力，即<20达因/厘米。在其他实施方案中，可期望获得与目前的含氟表面活性剂超级铺展剂相似的表面张力，即<18达因/厘米。所需的表面张力可由本领域技术人员确定并可添加实现所述表面张力所需的相应量的润湿组合物。

将润湿组合物添加到非含水液体中还可影响非含水液体在表面上的静态或前进非含水接触角，从而反映出润湿性的改善。在一些实施方案中，非含水液体的前进接触角可减小至小于约90°、80°、70°、60°、50°、40°、30°、20°、10°或5°。在一个实施方案中，非含水液体的前进接触角可减小至小于10°。期望的润湿性可由本领域技术人员确定。

本发明的润湿组合物可充当“超级铺展剂”以有助于非含水液体在低表面能表面上的铺展。本发明的润湿组合物可以至少等同于或优于目前已知的有机硅酮表面活性剂或含氟表面活性剂的水平发挥作用。

低能量表面增加的润湿性可意味着可用包含本发明的润湿组合物的非含水液体更快地涂覆该表面。与不使用本发明的液体相比，低能量表面的润湿可快一个、两个或三个数量级。这代表了成本和时间的节省。在一些实施方案中，需要更少的非含水液体来涂覆或浸渍基材的表面，这再次代表了显著的商业利益。提供涂层所需的液体量的减少不应对产品质量产生任何不利影响。关于树脂涂层，在一些实施方案中，需要较少的树脂，但最终的树脂涂覆或浸渍产品的Taber耐磨性、耐刮擦性、耐沾污性和/或耐冲击性没有变化。

包含涂覆有根据本发明改性的树脂(即，通过添加润湿组合物)的木材颗粒碎片的制品可具有改善的机械加工性。改善的机械加工性是指减少“碎屑”的出现，即从面板的表面层除去各个非树脂化的碎片或成组碎片，这对于层压板的黏合和面板的强度至关重要。认为这归因于在各个碎片上的树脂分布的改善以及碎片之间的树脂分布变化的减少。在该实施方案中，使用本发明的润湿组合物使得能够在设计用于混合树脂和碎片的共混器的设置中具有灵活性。这会使得电机电流降低和功率节省。关于树脂分布，存在减少树脂使用和/或降低密度并因此降低木材用量的潜力，这不可避免地带来成本的节省。

根据本发明的又一个方面，提供了一种用相对高的表面能的非含水液体润湿低能量表面的方法，所述方法包括以下步骤：

向非含水液体中添加本发明的实施方案的润湿组合物；和

使低能量表面与包含润湿组合物的液体接触。

与不存在润湿组合物的相同液体的接触角相比，包含润湿组合物的液体在低能量表面上的接触角减小。

测定接触角的方法是本领域技术人员已知的。例如，接触角测角法是一种合适方法的实例。接触角测角法可允许直接评估润湿组合物对目标非含水液体的效果以及经处理的非含水液体润湿目标基材如叶、木料、纸等的能力。

向非含水液体中添加本发明的润湿组合物可导致疏水表面被非含水液体快速且基本上完全润湿。认为润湿组合物中的C10-C14醇会减少表面活性剂胶束形成的机会，表面活性剂胶束会干扰润湿作用。

低能量表面可形成基材的一部分，并可期望通过使用本文描述的润湿组合物来改善基材被非含水液体的润湿。

期望被包含本发明的润湿组合物的非含水液体润湿的基材不受限制。基材可具有相对大的连续表面积或者基材可为颗粒状的。基材可以是纤维状的或多孔的。在一个实施方案中，基材为纸。在另一个实施方案中，基材为人造纤维如玻璃纤维绝缘体。基材可为用于制造玻纤的玻璃纤维。纤维可为用于制造应用如航空航天工业、汽车制造、土木工程钢筋混凝土、包装、镶板、保护性外壳和用于碳纤维产品的其他用途的织造或非织造材料中的碳纤维。本发明的润湿组合物还可用于改善树脂在这样的低能量合成织造或非织造或固体材料如尼龙、聚酯、Kel-F和Teflon、烯烃、聚酯、人造丝、Spandex、Aramids、Orlon、Zylon、Derclon、Vecran丙烯腈等合成纤维中的浸渍或铺展。基材可为天然产物。在一个实施方案中，基材为皮革。基材可包含天然纤维或合成纤维。天然纤维可为羊毛。天然纤维可经处理，例如皮革处理的羊毛。合成纤维可包含以下材料或由以下材料组成：PTFE、聚酯、尼龙、丙烯酸、人造丝、醋酸酯、氨纶、丙烯酸(例如，Orlon^TM)或对位芳纶(例如，

)。基材可为合成聚合物，如聚(四氟乙烯)

基材可为种子。基材可为叶(包括植物叶)、芽、茎和根。基材可为基于木材的或基于木料的。基于木料的产品包括木制人工制品如乐器；竹制品；扶杖和藤茎；软木制品和柳条制品。其他基于木料的产品包括锯木料、胶合板(plywood)、薄包板(veneer)和重组木制品，包括粗纸板、硬纸板、中高密度纤维板(MDF)、定向条状板和颗粒板。基材可为基于叶的。基于叶的基材可为叶、枝、种子、茎、树皮、根或植物的任何部分，无论其是活的还是死的。基材还可为木材颗粒碎片，其可为重组木制品的组分，或者可为浸渍的、例如压力浸渍的或浸入有杀虫剂或杀真菌剂的锯木料。

期望由包含润湿组合物的非含水液体润湿的基材的表面具有低表面能。表面可具有小于约50达因、40达因、30达因或25达因的表面能。基材的表面可为疏水性的。“疏水性的”是指表面具有大于约90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°或175°的静态或前进水接触角。疏水性可由在基材表面的最顶几层的化学官能团赋予。或者或另外，疏水性通过表面粗糙度提供。表面粗糙度包括表面处的孔隙率和提供粗糙度的其他形态特征。

润湿组合物可用于增加非含水液滴在表面上的铺展。润湿组合物可用于增加非含水液体向基材中的渗透。非含水液体的渗透允许非含水液体对多孔基材的浸渍。

可通过本领域技术人员已知的任何手段测量表面的润湿性。润湿性可通过接触角测角法测定。有利地，润湿性使用座滴(或静滴)测量法来测定。

润湿性可使用测量包括水在内的非含水液体的表面张力变化的方法来测定，如悬滴测角法。可使用不含润湿组合物的非含水液体作为比较物，通过参考该比较物来评估表面张力的降低。

或者，润湿性使用任选地使用Wilhelmy天平来测量的前进和/或后退接触角测量来测定。任何比较数据应使用相同时间的润湿性测量值。

润湿组合物可提高农业组合物润湿叶表面的能力。在另一个实施方案中，润湿组合物可提高农业组合物润湿基于木料的基材的表面的能力以提供对害虫的抑制素。例如，可在使用前将锯木料浸渍和/或浸入杀虫剂和/或杀真菌剂中。此外，润湿组合物可提高农业组合物润湿种子的能力。例如，种子可在发芽之前用杀虫剂和/或杀真菌剂包衣以保护种子。种子着色剂也可与润湿体系一起添加。

基材的表面可用包含润湿组合物的非含水液体涂覆或浸渍。在基材表面被非含水液体涂覆的实施方案中，有利的是涂覆总可用表面积的至少约90％、80％、70％、60％或50％。在浸渍多孔基材表面的实施方案中，有利的是总可用空隙空间的至少约90％、80％、70％、60％或50％被液体填充。

在本发明的另一个方面，提供了一种产品，该产品具有经用包含如本文所述的润湿组合物的非含水液体组合物涂覆或浸渍的低能量表面。该产品可为经用非含水液体组合物涂覆或浸渍的纸或颗粒板。在一个实施方案中，期望被润湿的基材可用包含本发明的润湿组合物的非含水液体组合物预涂覆或预浸渍。基材的预涂覆或预浸渍可有助于改善基材与后来施加的也经用润湿组合物处理的非含水液体组合物的接触。例如，在与其他碎片粘结形成颗粒板之前，可用包含本发明的润湿组合物的非含水液体组合物预先涂覆颗粒板碎片(例如，通过将包含润湿组合物的非含水液体喷雾到碎片上)。预先涂覆的碎片可有助于增加颗粒板的表面能，从而使得颗粒板能够更容易地被也包含润湿组合物的非含水液体组合物润湿。

还已发现，使用本发明的润湿组合物可形成表面能改变的基材。例如，可通过用预先涂覆有包含本发明的润湿组合物的非含水液体的颗粒板碎片形成颗粒板来改变颗粒板基材的表面能。这可使得颗粒板能够更容易地被普通液体如普通树脂润湿，所述普通液体可为含水或非含水液体。在一些实施方案中，认为润湿组合物可增加颗粒板基材的表面能，从而降低颗粒板与期望润湿颗粒板基材的液体(例如，树脂)之间的界面能，从而使液体更有效地在基材上铺展。这继而可增强树脂润湿颗粒板基材的能力并可使得基材的机械性能如颗粒板的弯曲和拉伸强度得到改善。

现在参考以下实施例描述本发明的实施方案，这些实施例不以任何方式进行限制。

实施例

制备润湿组合物的通用方法

为了形成下述实施例的润湿组合物，通过组合所需量的表面活性剂与所需量的C10-C14醇来形成初始混合物。然后将初始混合物与所需量的水或乙醇组合。然后混合这些组分以提供润湿组合物。由于水是高能液体，故润湿组合物的润湿能力大都使用水作为液体来证实。然而，应理解，这将证实润湿组合物在与其他非含水液体、特别是比待接触和润湿的基材具有更高能量的非含水液体一起使用时的能力。

实施例1至6：润湿组合物和润湿组合物对表面张力的效果

使用上述通用方案，制备了包含不同类型和量的组分的不同润湿组合物，详见表1。

将制备的润湿组合物样品用超纯水稀释，以形成具有0.1重量％、0.5重量％和1.0重量％的浓度的润湿组合物的含水组合物。然后通过悬滴测角法评估所制备样品的表面张力。还制备并测试了仅水、或仅含表面活性剂的水或仅含C12醇的水的参考样品(R1至R4)以及含1-辛醇(C8醇)和表面活性剂的对比例(CE1)。

使用悬滴测角法对包含不同浓度的测试组合物的含水组合物进行表面张力(mN/m)测量。在用4.0002mm钛球校准图像后，在20℃下使用超纯水检查测角仪。

表1还示出了来自悬滴测角法的表面张力的结果以及浓度效果。示出的结果为方差分析的汇总，其中液体的p值和浓度差的p值均<0.001。

表1.在不同浓度下测试的各种实施例润湿组合物和参考组合物的表面张力结果。

注：

1.超纯水。

2.Teric BL8(非离子)表面活性剂。

3.与Silwet L-77相同的有机硅酮表面活性剂。

4.由具有70％的十二烷醇和30％的十四烷醇的市售制剂Dodecanol Rezex DD提供

结果：

如表1所示，超纯水在20℃下的表面张力为约72mN/m。在一种或多于一种测试浓度下，本发明的润湿组合物能够将水的表面张力显著降低至小于24mN/m的值。

实施例6的润湿组合物在不同浓度下对水的表面张力的效果也示于图1至图3中。

如图所示，当将包含非离子表面活性剂和十二烷醇与量为25％的乙醇的润湿组合物添加到水中时，实现了水的表面张力的降低，其中表面张力随时间持续降低。

实施例7：润湿组合物与农业组合物的相容性

评估了本发明的润湿组合物与市售除草剂浓缩物的相容性。

将除草组合物稀释至在水中浓度为1％(w/w)，并将选定的润湿组合物以2％(w/w)的浓度加入以下除草组合物中。

测试的除草组合物如下：

·草甘膦360g/l

·MCPA(2-甲基-4-氯苯氧基乙酸)阔叶除草剂

·Grazon 300g/L定草酯，以丁氧基乙酯存在100g/l

·毒莠定木本杂草除草剂

·

(甲磺隆粉末)，600g/kg木本杂草除草剂，其为可湿性粉剂

·2,4D(2,4-二氯苯氧基乙酸)阔叶除草剂

包含润湿组合物的除草混合物是稳定的。

实施例8：润湿组合物与树脂组合物的相容性

评估本发明的润湿组合物与在水溶液中包含最高65％固体的蜜胺脲甲醛树脂的相容性。

向树脂中添加2％(w/w)的量的润湿组合物。固体不与润湿组合物反应并且包含润湿组合物的树脂处于稳定的乳液中。

实施例9：润湿组合物与叶面肥料的相容性

测试润湿组合物与液体叶面肥料如硫酸铵、白云石和石膏分散体、铜盐、(钙)和各种氮叶面肥料的相容性。含有润湿组合物的肥料是稳定的。

实施例10：润湿组合物在颗粒板地板中的用途

通过将0.2％的润湿组合物添加至在单层颗粒板压机上制成的地板的表面和芯中以制成地板。

实施例11：玻纤

在玻纤屋顶面板的制造中以及许多其他应用中使用乙烯基酯树脂SPV1265。将其浸渍到非织造和织造玻纤垫中，然后用催化剂和一些热固化，同时模制成期望的形状。这是一种非常难以浸渍到此类垫中的材料，因此最终固化的面板可能会由于树脂浸渍不良而显得非常杂乱。这归因于乙烯基酯树脂高的表面张力。为了改善树脂浸渍，制造商不得不在玻纤垫的制造工序中增加一个步骤，即在轧制前临干燥垫之前添加含氟表面活性剂的溶液以增加玻纤垫的表面能。这非常昂贵并会减慢进程。含氟表面活性剂还是有毒的并可在土壤水中保持稳定(即使在固化后，即数十年从垃圾填埋场流出，使得地下水对人类或动物食用有毒)。

发现了一种解决方案，其中向待浸渍到玻纤垫中的乙烯基酯树脂(不含含氟表面活性剂)中添加润湿组合物。当润湿组合物以0.5％添加到乙烯基酯树脂中时，如通过Klemm测试(TAPPI)所测量，树脂以高得多的速率浸渍玻纤垫，这显示玻纤垫在5分钟内快速芯吸至20mm的高度。当不添加润湿组合物时，没有观察到任何芯吸。使用的润湿组合物具有以下组成：

Teric BL8非离子表面活性剂	50％
		十二烷醇(C12)与十四烷醇(C14)的70:30混合物	25％
2-丁氧基乙醇	23％
		水	2％

实施例11：非含水液体在模型Teflon表面上

进行表1中实施例1、2、3、5和6的各种润湿组合物与亚麻籽油和桐油在模型Teflon表面上的相容性和铺展的测试。这两种产品都广泛用于涂料和油漆工业中作为黏结剂。

所有润湿组合物都与纯的(未稀释的)亚麻籽油和桐油完全相容，也与经用矿物松节油稀释的两种油相容。AWT制剂的剂量率为3体积％以确保在更高浓度下的相容性。在对纯油进行相容性测试后，加入油/润湿组合物混合物的50体积％的矿物松节油以测试与松节油的相容性。

测试时的温度为18℃，因此两种油都是高度黏性的。

除了与亚麻籽油和桐油都完全相容外，每种测试的润湿组合物都在原油在模型Teflon表面上的铺展方面提供了相似的改善。当添加到经稀释和未经稀释的两种油中时，所有这些组合都导致在模型Teflon表面上的更快铺展。

这些润湿组合物中的每一种都与含水溶液相容，因此它们也与非含水黏结剂相容的事实是非常有利的。

在不偏离本发明范围的情况下，许多修改对于本领域技术人员将是明显的。

除非上下文另有要求，否则在所附权利要求中词语“包含”应理解为意指包括所述及的整数或步骤或一组整数或步骤但不排除任何其他整数或步骤或一组整数或步骤。

本说明书中对任何现有技术出版物(或由其获得的信息)或任何已知事项的引用均不是也不应被视为对以下内容的承认或认可或任何形式的暗示：该现有技术出版物(或由其获得的信息)或已知事项构成本说明书所涉及的所尝试领域中公知常识的一部分。

Claims (14)

1.一种降低非含水液体的表面张力的方法，所述方法包括向非含水液体中添加润湿组合物的步骤，所述润湿组合物包含：

(a)20重量％至小于50重量％的一种或多于一种C10-C14醇；

(b)25重量％至70重量％的一种或多于一种表面活性剂，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂；和

(c)5重量％至50重量％的极性组分，所述极性组分包含选自(i)水和(ii)最高25重量％的水混溶性C1-C3有机溶剂中的至少一种。

2.一种用相对高表面能的非含水液体润湿低能量表面的方法，所述方法包括以下步骤：

向非含水液体中添加润湿组合物，所述润湿组合物包含：

(a)20重量％至小于50重量％的一种或多于一种C10-C14醇；

(b)25重量％至70重量％的一种或多于一种表面活性剂，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂；和

(c)5重量％至50重量％的极性组分，所述极性组分包含选自(i)水和(ii)最高25重量％的水混溶性C1-C3有机溶剂中的至少一种；和

使低能量表面与包含润湿组合物的非含水液体接触。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中组合物包含最高45重量％的一种或多于一种C10-C14醇。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中组合物包含C12醇和C14醇。

5.根据权利要求4所述的方法，其中C12醇与C14醇的相对比例为50:50至90:10。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中表面活性剂为醇烷氧基化物。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中极性组分包含10重量％的水。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中极性组分包含水混溶性C1-C3醇。

9.根据权利要求8所述的方法，其中水混溶性C1-C3醇为乙醇。

10.根据权利要求8所述的方法，其中组合物包含0重量％至25重量％的一种或多于一种添加剂。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中非含水液体为基于非含水的树脂。

12.一种产品，其具有根据权利要求2所述的方法用非含水液体组合物涂覆或浸渍的低能量表面。

13.一种液体组合物，其包含非含水液体和润湿组合物，所述润湿组合物包含：

(a)20重量％至小于50重量％的一种或多于一种C10-C14醇；

(b)25重量％至70重量％的一种或多于一种表面活性剂，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂；和

(c)5重量％至50重量％的极性组分，所述极性组分包含选自(i)水和(ii)最高25重量％的水混溶性C1-C3有机溶剂中的至少一种。

14.一种树脂，其包含非含水树脂和润湿组合物，所述润湿组合物包含：

(a)20重量％至小于50重量％的一种或多于一种C10-C14醇；

(b)25重量％至70重量％的一种或多于一种表面活性剂，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂；和

(c)5重量％至50重量％的极性组分，所述极性组分包含选自(i)水和(ii)最高25重量％的水混溶性C1-C3有机溶剂中的至少一种。

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