CN117120554A - 包含第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分的缓冲剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分的缓冲剂组合物、包含所述缓冲剂组合物的为水性配制品和/或固体制品的制品、用于对水性配制品和固体制品进行缓冲的方法、以及所述缓冲剂组合物的用于使制品,优选为水性配制品或固体制品的pH保持等于或低于12的用途。

Description

包含第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分的缓冲剂组合物
本发明涉及包含第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分的缓冲剂组合物、为水性配制品和/或固体制品的包含所述缓冲剂组合物的制品、用于对水性配制品和固体制品进行缓冲的方法、以及所述缓冲剂组合物的用于使制品,优选为水性配制品或固体制品的pH保持等于或低于12的用途。
在实践中,水性配制品,并且尤其是水不溶性固体(例如矿物质、填料或颜料)的悬浮液、乳剂、分散体或浆料作为造纸用涂料、填料、增量剂和颜料以及水性亮漆(lacquer)和油漆广泛用于造纸工业、油漆工业、橡胶工业和塑料工业。例如,碳酸钙、滑石或高岭土的悬浮液或浆料在造纸工业中作为涂覆纸制备中的填料和/或组分被大量地使用。此外,这样的水性配制品在混凝土工业和农业产业中还用作添加剂。水不溶性固体的典型水性配制品的特征在于:其包含水、水不溶性固体化合物以及任选地另外的添加剂,例如分散剂,其呈悬浮液、浆料或分散体的形式,基于所述配制品的总重量具有0.1重量%至99.0重量%的水不溶性固体含量。典型的水性配制品是固体含量为45.0重量%至78.0重量%的白色矿物分散体(White Mineral Dispersion,WMD)。可以在这样的配制品中用作例如分散剂和/或研磨助剂的水溶性聚合物和共聚物例如描述于US5278248中。
前述水性配制品在储存和处理期间通常经受pH变化,导致制备的不稳定,使得可能影响机械特性和光学特性。因此,这样的水性配制品的制造商通常采取通过添加缓冲剂组分或相应组合物来使悬浮液、分散体或浆料的pH稳定的措施。
例如,适用于保持水性配制品的pH的基于胺的pH稳定体系是公知且广泛使用的。然而,具有这样胺的问题在于,其可能使水性配制品变得具有强碱性,即高于pH 12,从而需要特定的工作安全措施以及最终产品为腐蚀性的特定标签。此外,胺随着时间的推移可能经历分解,这可能导致光学特性的劣化,例如产品黄变和令人不悦的气味。
因此,本发明的一个目的是提供用于保持制品例如水性配制品和固体制品的pH的pH稳定体系。本发明的另一个目的是提供不使用胺的pH稳定体系。本发明的另一个目的是提供使水性配制品保持在低于12的pH范围内的pH稳定体系。本发明的又一个目的是提供不使制品的光学特性劣化并且不会不利地影响制品的气味的pH稳定体系。相应地,本发明的另一个目的是提供用于缓冲制品的方法。
前述目的和其他目的通过如本文中在独立权利要求中所限定的主题来解决。
根据本发明的一个方面,提供了包含第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分的缓冲剂组合物,其中
a)第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,以及
b)第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
根据本发明的另一个方面,提供了这样的制品:所述制品为包含如本文中所限定的缓冲剂组合物的水性配制品和/或包含如本文中所限定的缓冲剂组合物的固体制品,所述水性配制品优选为造纸制剂、纸涂料制剂、纤维制剂、食品制剂、药物制剂、化妆品制剂、塑料制剂、粘合剂制剂、金属加工液、冷却液、涂底剂、流平剂、颜料制剂、二氧化钛浆料、混凝土添加剂制剂、粘结剂制剂、增稠剂制剂、灰泥、打底剂(render)、涂料、亮漆和/或油漆制剂,所述固体制品优选为涂层、漆膜、亮漆或涂料、纸涂料、纸、纸板、粘合剂、密封剂、颜料、纤维、灰泥、灰泥喷剂、灰泥板、粘结剂、增稠剂和/或混凝土。
根据本发明的另一个方面,提供了用于对水性配制品进行缓冲的方法,所述方法包括以下步骤:
a)提供水性配制品,所述水性配制品优选为造纸制剂、纸涂料制剂、纤维制剂、食品制剂、药物制剂、化妆品制剂、塑料制剂、粘合剂制剂、金属加工液、冷却液、涂底剂、流平剂、颜料制剂、二氧化钛浆料、混凝土添加剂制剂、粘结剂制剂、增稠剂制剂、灰泥、打底剂、涂料、亮漆和/或油漆制剂,
b)提供如本文中所限定的缓冲剂组合物,以及
c)使步骤a)的水性配制品与步骤b)的缓冲剂组合物接触并混合一次或更多次用于获得经缓冲的水性配制品。
根据本发明的又一个方面,提供了用于对固体制品进行缓冲的方法,所述方法包括以下步骤:
a)提供包含本文中所限定的缓冲剂组合物的固体制品,所述固体制品优选为涂层、漆膜、亮漆或涂料、纸涂料、纸、纸板、粘合剂、密封剂、颜料、纤维、灰泥、灰泥喷剂、灰泥板、粘结剂、增稠剂和/或混凝土,以及
b)使步骤a)的固体制品的表面润湿用于获得经缓冲的固体制品。
根据本发明的又一个方面,提供了如本文中所限定的缓冲剂组合物用于使制品,优选为水性配制品或固体制品的pH保持等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5的用途。
本发明人出乎意料地发现前述缓冲剂组合物为水性配制品以及与水分或水接触的固体制品提供pH稳定性。此外,缓冲剂组合物提供了不使用胺的pH稳定体系,并且将水性配制品保持在低于12的pH范围内。除此之外,缓冲剂组合物不使配制品的光学特性劣化并且不会不利地影响配制品的气味。
更确切地,本发明人发现,如果以特定摩尔比使用与至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐组合的水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,则可以实现制品例如水性配制品和固体制品的pH稳定。
本发明的缓冲剂组合物、方法和用途的有利实施方案在相应的从属权利要求中限定。
根据一个实施方案,至少一种碱金属碳酸盐选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂及其混合物,优选为碳酸钠和/或碳酸锂,并且最优选为碳酸锂,以及/或者至少一种碱金属碳酸氢盐选自碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢锂及其混合物,优选为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂,并且最优选为碳酸氢锂。
根据另一个实施方案,至少一种水溶性或水分散性镁离子源为至少一种含镁离子的材料,优选地至少一种含镁离子的材料选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组,优选为氧化镁和/或氢氧化镁;以及/或者至少一种水溶性或水分散性锌离子源为至少一种含锌离子的材料,优选地至少一种含锌离子的材料选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组,优选为氧化锌。
根据另一个实施方案,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
根据又一个实施方案,缓冲剂组合物能够使制品,优选为水性配制品或固体制品的pH保持等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5。
根据一个实施方案,缓冲剂组合物呈粉末、颗粒、丸粒或片的形式。
根据另一个实施方案,缓冲剂组合物包含溶剂,优选有机溶剂和/或水。
根据又一个实施方案,缓冲剂组合物包含至少一种分散剂。
根据又一个实施方案,缓冲剂组合物呈溶液、分散体、悬浮液或糊状物的形式,优选呈水溶液、分散体、悬浮液或糊状物的形式。
根据一个实施方案,基于缓冲剂组合物的总重量,至少一种分散剂以0.05重量%至3.0重量%,优选0.6重量%至2.0重量%,更优选0.07重量%至1.0重量%的量存在。
根据另一个实施方案,缓冲剂组合物不含包括以下成分的缓冲剂组分:氨、甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、二乙基胺、丙基胺、丁基胺、己基胺、氨基-2-甲基丙醇(AMP)、单乙醇胺(MEA)、单异丙醇胺(MIPA)、三亚乙基四胺(TETA)、氢氧化钙及其混合物,优选不含下列成分:基于胺的缓冲剂组分、基于一元醇的缓冲剂组分、基于伯烷醇胺的缓冲剂组分、基于氢氧化物的缓冲剂组分及其混合物。
根据制品的一个实施方案,制品还包括
(i)至少一种无机颗粒状材料,优选地所述至少一种无机颗粒状材料选自包括天然研磨碳酸钙、天然和/或合成沉淀碳酸钙、经表面反应的碳酸钙、白云石、硫酸钙、高岭土、粘土、重晶石、滑石、石英、云母、生石膏、氢氧化铝、硅酸铝、二氧化钛、菱镁矿、水碳镁石、羟基磷灰石、珍珠岩、海泡石、水镁石及其混合物的组,并且最优选地,所述至少一种无机颗粒状材料包括天然研磨碳酸钙和/或合成沉淀碳酸钙,和/或
(ii)至少一种有机材料,优选地所述至少一种有机材料选自包括碳水化合物例如淀粉、糖、纤维素、改性纤维素和基于纤维素的浆;甘油;烃;水溶性聚合物例如聚丙烯酸酯;及其混合物的组。
根据制品的另一个实施方案,制品为具有以下的水性配制品:
(i)等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5的pH值,和/或
(ii)基于水性配制品的总重量,最高至85.0重量%,优选10.0重量%至82.0重量%,并且更优选20.0重量%至80.0重量%的固体含量。
根据制品的又一个实施方案,制品为水性配制品并且第一缓冲剂组分以过饱和状态存在于水性配制品中和/或第二缓冲剂组分以过饱和状态存在于水性配制品中。
根据一个实施方案,相对于制品的总重量计算,第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以至少100ppm,例如100ppm至27 000ppm,优选至少250ppm,例如250ppm至25 000ppm,更优选至少500ppm,例如500ppm至20 000ppm,还更优选至少600ppm,例如600ppm至15000ppm,甚至更优选至少750ppm,例如750ppm至10 000ppm,并且最优选750ppm至5 000ppm的总量存在于制品中。
当涉及单数名词时使用没有数量词修饰的名词时,除非另有特别说明,否则这包括复数个该名词。
当在本说明书和权利要求书中使用术语“包含”时,其并不排除其他要素。出于本发明的目的,术语“由......组成”被认为是术语“包括”的一个优选实施方案。如果在后文中,组被限定为包括至少一定数目的实施方案,则其还应被理解为公开了优选地仅由这些实施方案组成的组。
术语例如“可获得的”或“可限定的”以及“获得的”或“限定的”可互换使用。这意指,例如,除非上下文另外清楚地指出,否则术语“获得的”不意指表示例如一个实施方案必须通过例如跟随术语“获得的”的步骤顺序获得,尽管这样的限制性理解总是作为一个优选实施方案通过术语“获得的”或“限定的”被包括。
每当使用术语“包括”或“具有”时,这些术语意指等同于如上文所定义的“包含”。
在下文中,将更详细地阐述本发明的缓冲剂组合物的优选实施方案。应理解,这些实施方案和详细内容在适用的情况下也适用于本发明制品的方法和用途。本领域技术人员将理解本文描述的许多实施方案可以组合或一起应用。
缓冲剂组合物
根据本发明,提供了包含第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分的缓冲剂组合物。第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
因此,本发明的一个要求是缓冲剂组合物包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源作为第一缓冲剂组分以及至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐作为第二缓冲剂组分。
在一个实施方案中,缓冲剂组合物由作为第一缓冲剂组分的至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源以及作为第二缓冲剂组分的至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐组成。
在另外的实施方案中,缓冲剂组合物由作为第一缓冲剂组分的至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源、以及作为第二缓冲剂组分的至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐、以及分散剂和任选的溶剂组成。
在本发明的含义中,术语“缓冲剂组合物”是指使制品,优选为水性配制品或润湿的固体制品的pH保持在一定pH范围内并因此使pH稳定的组合物。
根据本发明,措辞“使pH保持在一定的pH范围内”或“使pH稳定”或“保持pH”意指当存在缓冲剂组合物时,在制品例如水性配制品或润湿的固体制品中未观察到明显的pH变化。特别地,与紧接在处理之后的制品相比,这优选不导致制品例如水性配制品或润湿的固体制品的pH的升高或降低,尤其不导致pH值的升高或降低大于2,优选大于1。
本发明的一个要求是缓冲剂组合物包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源作为第一缓冲剂组分。
例如,缓冲剂组合物包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源作为第一缓冲剂组分。或者,缓冲剂组合物包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源,优选至少一种水溶性或水分散性锌离子源作为第一缓冲剂组分。
在一个实施方案中,缓冲剂组合物包含至少一种水溶性或水分散性锌离子源或镁离子和锌离子的混合物作为第一缓冲剂组分。
在本发明的含义中,“至少一种”水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源中的术语源意指所述源包含一种或更多种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,优选由一种或更多种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源组成。
在本发明的一个实施方案中,水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源包含一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,优选由一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源组成。或者,水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源包含两种或更多种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,优选由两种或更多种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源组成。例如,水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源包含两种或三种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,优选由两种或三种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源组成。优选地,水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源包含两种或更多种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,优选由两种或更多种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源组成。
应理解,本发明的缓冲剂组合物的至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源可以为包含镁离子和/或锌离子作为离子,优选由镁离子和/或锌离子组成的任何材料。
应理解,至少一种镁离子源和/或锌离子源是水溶性或水分散性的。
相应地,在本发明的含义中,术语“水溶性”或“可溶于水”是指其中镁离子源和/或锌离子源与水形成溶液,即至少一种镁离子源和/或锌离子源的颗粒溶解在溶剂中的体系。或者,在本发明的含义中,术语“水分散性”或“可分散在水中”是指其中仅一部分的镁离子源和/或锌离子源与水形成溶液,即仅一部分的至少一种镁离子源和/或锌离子源的颗粒溶解在溶剂中的体系。
在本发明的含义中,术语镁离子“源”和/或锌离子“源”是指包含镁离子和/或锌离子,即镁离子和/或锌离子的化合物,优选由镁离子和/或锌离子,即镁离子和/或锌离子组成的化合物。
应注意,至少一种镁离子源和/或锌离子源可以为包含镁离子和锌离子的源。或者,至少一种镁离子源和/或锌的源为包含镁离子或锌离子的源。
优选地,至少一种镁离子源和/或锌离子源为包含镁离子或锌离子作为离子的源。更优选地,至少一种镁离子源和/或锌离子源为包含锌离子作为离子的源。
在一个实施方案中,至少一种镁离子源和/或锌离子源中的离子由镁离子和/或锌离子组成。例如,至少一种镁离子源和/或锌离子源中的离子由镁离子和锌离子组成。或者,至少一种镁离子源和/或锌离子源中的离子由镁离子或锌离子组成。优选地,至少一种镁离子源和/或锌离子源中的离子由锌离子组成。
在本发明的一个实施方案中,至少一种水溶性或水分散性镁离子源为至少一种含镁离子的材料。优选地,至少一种含镁离子的材料的离子基团选自包括氧化物、氢氧化物、磷酸根、硫酸根、氯化物、溴化物及其混合物的组。特别地,至少一种含镁离子的材料选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组。
例如,至少一种水溶性或水分散性镁离子源优选为氧化镁和/或氢氧化镁。优选地,至少一种水溶性或水分散性镁离子源为氧化镁。
至少一种水溶性或水分散性镁离子源也可以作为镁的聚合物盐存在,例如具有可以部分或完全地被镁离子中和的多个酸性位点的丙烯酸类均聚物、丙烯酸类共聚物(例如丙烯酸和马来酸和/或丙烯酰胺的共聚物)、聚磷酸酯及其混合物。镁的聚合物盐优选为聚丙烯酸镁。
优选使用包含镁离子以及任选的其他碱金属和/或碱土金属的中和剂部分或完全地中和镁的聚合物盐,优选地中和至5.0%至100.0%的程度,优选地中和至25.0%至100.0%的程度并且最优选地中和至75.0%至100.0%的程度。在一个实施方案中,使用仅包含镁的中和剂来中和镁的聚合物盐的酸性位点。平均分子量不大于50 000,优选平均分子量在1 000至25 000的范围内,并且更优选在3 000至12 000的范围内的经中和的聚丙烯酸盐和/或聚甲基丙烯酸盐是尤其合适的。
另外地或替代地,至少一种水溶性或水分散性锌离子源优选以至少一种含锌离子的材料的形式提供。优选地,至少一种含锌离子的材料的阴离子基团选自包括碳酸根、氧化物、氢氧化物、磷酸根及其混合物的组。特别地,至少一种含锌离子的材料选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组。
例如,至少一种水溶性或水分散性锌离子源优选为碳酸锌、氧化锌或氢氧化锌。优选地,至少一种水溶性或水分散性锌离子源为氧化锌。
至少一种水溶性或水分散性锌离子源也可以作为锌的聚合物盐存在,例如具有可以部分或完全地被锌离子中和的多个酸性位点的丙烯酸类均聚物、丙烯酸类共聚物(例如丙烯酸和马来酸和/或丙烯酰胺的共聚物)、聚磷酸酯及其混合物。锌的聚合物盐优选为聚丙烯酸锌。
优选使用包含锌离子以及任选的其他碱金属和/或碱土金属的中和剂部分或完全地中和锌的聚合物盐,优选地中和至5.0%至100.0%的程度、优选地中和至25.0%至100.0%的程度并且最优选地中和至75.0%至100.0%的程度。在一个实施方案中,使用仅包含锌的中和剂来中和锌的聚合物盐的酸性位点。平均分子量不大于50 000,优选平均分子量在1 000至25 000的范围内,并且更优选在3 000至12 000的范围内的经中和的聚丙烯酸盐和/或聚甲基丙烯酸盐是尤其合适的。
在一个优选的实施方案中,至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源优选为至少一种水溶性或水分散性锌离子源。也就是说,第一缓冲剂组分优选为含锌离子的材料。
进一步要求是,缓冲剂组合物包含至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐作为第二缓冲剂组分。
在本发明的含义中,术语“至少一种”碱金属碳酸盐意指碱金属碳酸盐包含一种或更多种碱金属碳酸盐,优选由一种或更多种碱金属碳酸盐组成。
在本发明的一个实施方案中,碱金属碳酸盐包含一种碱金属碳酸盐,优选由一种碱金属碳酸盐组成。或者,碱金属碳酸盐包含两种或更多种碱金属碳酸盐,优选由两种或更多种碱金属碳酸盐组成。例如,碱金属碳酸盐包含两种或三种碱金属碳酸盐,优选由两种或三种碱金属碳酸盐组成。优选地,碱金属碳酸盐包含一种碱金属碳酸盐,优选由一种碱金属碳酸盐组成。
在本发明的含义中,术语“至少一种”碱金属碳酸氢盐意指碱金属碳酸氢盐包含一种或更多种碱金属碳酸氢盐,优选由一种或更多种碱金属碳酸氢盐组成。
在本发明的一个实施方案中,碱金属碳酸氢盐包含一种碱金属碳酸氢盐,优选由一种碱金属碳酸氢盐组成。或者,碱金属碳酸氢盐包含两种或更多种碱金属碳酸氢盐,优选由两种或更多种碱金属碳酸氢盐组成。例如,碱金属碳酸氢盐包含两种或三种碱金属碳酸氢盐,优选由两种或三种碱金属碳酸氢盐组成。优选地,碱金属碳酸氢盐包含一种碱金属碳酸氢盐,优选由一种碱金属碳酸氢盐组成。
应理解,本发明的缓冲剂组合物的至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐可以为包含碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐,优选由碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐组成的任何材料。
例如,至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐,即至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐的混合物。或者,至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐。
在一个实施方案中,至少一种碱金属碳酸盐选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂及其混合物。优选地,至少一种碱金属碳酸盐选自碳酸钠和/或碳酸锂。更优选地,至少一种碱金属碳酸盐为碳酸锂(CAS号554-13-2)。
另外地或替代地,至少一种碱金属碳酸氢盐选自碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢锂及其混合物。优选地,至少一种碱金属碳酸氢盐选自碳酸氢钠和/或碳酸氢锂。更优选地,至少一种碱金属碳酸氢盐为碳酸氢锂。
在一个实施方案中,至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐的混合物。例如,至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物、或碳酸钾和碳酸氢钾的混合物、或碳酸锂和碳酸氢锂的混合物。优选地,至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物或者碳酸锂和碳酸氢锂的混合物。更优选地,至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐为碳酸锂和碳酸氢锂的混合物。
鉴于以上,优选的是,第一缓冲剂组分为选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂及其混合物中的至少一种碱金属碳酸盐。
在一个优选的实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂。例如,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和碳酸锂。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠或碳酸锂。
因此,优选的是第一缓冲剂组分为氧化锌以及第二缓冲剂组分为碳酸锂。
另外地或替代地,第一缓冲剂组分为选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为选自碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢锂及其混合物中的至少一种碱金属碳酸氢盐。
在一个优选的实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂。例如,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和碳酸氢锂。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠或碳酸氢锂。
在一个优选的实施方案中,第一缓冲剂组分为氧化锌以及第二缓冲剂组分为碳酸氢锂。
或者,第一缓冲剂组分为选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性镁离子源,以及第二缓冲剂组分为选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂及其混合物中的至少一种碱金属碳酸盐。
在一个优选的实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁和/或氢氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂。例如,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和碳酸锂。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠或碳酸锂。
因此,优选的是第一缓冲剂组分为氧化镁以及第二缓冲剂组分为碳酸锂。
另外地或替代地,第一缓冲剂组分为选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性镁离子源,以及第二缓冲剂组分为选自碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢锂及其混合物中的至少一种碱金属碳酸氢盐。
在一个优选的实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁和/或氢氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂。例如,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和碳酸氢锂。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠或碳酸氢锂。
在一个优选的实施方案中,第一缓冲剂组分为氧化镁以及第二缓冲剂组分为碳酸氢锂。
本发明的缓冲剂组合物的进一步要求是第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。优选地,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
例如,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。优选地,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。或者,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。优选地,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
例如,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。优选地,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。或者,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。优选地,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
或者,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。优选地,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。或者,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。优选地,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
应理解,整个本说明书中的摩尔比并非是指第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分的完整化合物,而仅是指相应的Mg离子和/或Zn离子以及碳酸根离子和/或碳酸氢根离子。
在缓冲剂组合物包含Mg离子和Zn离子的情况下,应理解,在整个本发明中Mg离子与Zn离子的摩尔比为20:1至1:20,优选为10:1至1:10,甚至更优选为5:1至1:5,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
如果缓冲剂组合物包含碳酸根离子和碳酸氢根离子,应理解,在整个本发明中碳酸根离子与碳酸氢根离子的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
在一个实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
例如,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠或碳酸锂,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
因此,优选的是第一缓冲剂组分为氧化锌以及第二缓冲剂组分为碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在一个优选的实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠或碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
因此,优选的是第一缓冲剂组分为氧化锌以及第二缓冲剂组分为碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
在一个实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10000。
例如,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠或碳酸氢锂,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
因此,优选的是第一缓冲剂组分为氧化锌以及第二缓冲剂组分为碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10000。
在一个优选的实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,为氧化锌,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠或碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
例如,第一缓冲剂组分为氧化锌以及第二缓冲剂组分为碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
在一个替代的实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10000。
例如,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠或碳酸锂,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
因此,优选的是第一缓冲剂组分为氧化镁以及第二缓冲剂组分为碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在一个优选的实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠或碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
因此,优选的是第一缓冲剂组分为氧化镁以及第二缓冲剂组分为碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
在一个实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10000。
例如,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠或碳酸氢锂,第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
因此,优选的是第一缓冲剂组分为氧化镁以及第二缓冲剂组分为碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10000。
在一个优选的实施方案中,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源,为氧化镁,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠或碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
例如,第一缓冲剂组分为氧化镁以及第二缓冲剂组分为碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
如以上已经提及的,第一缓冲剂组分可以为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源。也就是说,缓冲剂组合物包含作为第一缓冲剂组分的至少一种水溶性或水分散性镁离子源和至少一种水溶性或水分散性锌离子源与作为第二缓冲剂组分的至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐的组合。
例如,第一缓冲剂组分为选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性镁离子源,和选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸钠和/或碳酸锂)和/或至少一种碱金属碳酸氢盐(为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂)。
优选地,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂。优选地,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸锂)。
或者,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂。优选地,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐(为碳酸氢锂)。
在一个实施方案中,第一缓冲剂组分为选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性镁离子源,和选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
优选地,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10000:1至1:10 000。更优选地,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸锂),其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在该实施方案中,Mg离子与Zn离子的摩尔比优选为20:1至1:20,更优选为10:1至1:10,甚至更优选为5:1至1:5,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
在一个实施方案中,第一缓冲剂组分为选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性镁离子源,和选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
优选地,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为1000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。更优选地,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
在该实施方案中,Mg离子与Zn离子的摩尔比优选为20:1至1:20,更优选为10:1至1:10,甚至更优选为5:1至1:5,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
在一个实施方案中,第一缓冲剂组分为选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性镁离子源,和选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
优选地,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。更优选地,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐(为碳酸氢锂),其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在一个实施方案中,第一缓冲剂组分为选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性镁离子源,和选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
在该实施方案中,Mg离子与Zn离子的摩尔比优选为20:1至1:20,更优选为10:1至1:10,甚至更优选为5:1至1:5,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
优选地,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐,为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。更优选地,第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),以及第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐(为碳酸氢锂),其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
在该实施方案中,Mg离子与Zn离子的摩尔比优选为20:1至1:20,更优选为10:1至1:10,甚至更优选为5:1至1:5,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
应注意,第一缓冲剂组分的镁离子和锌离子的摩尔量是指镁离子和锌离子的摩尔量的总和。
此外,应注意,第二缓冲剂组分的碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐的摩尔量是指碳酸根离子和碳酸氢根离子的摩尔量的总和。
应理解,缓冲剂组合物还可以包含至少一种水溶性或水分散性钠离子源。为了进一步改善缓冲剂组合物的缓冲能力,该实施方案可以是有利的。
因此,优选的是,本发明的缓冲剂组合物包含第一缓冲剂组分(为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源)和第二缓冲剂组分(为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐)与至少一种水溶性或水分散性钠离子源的组合。
在一个实施方案中,缓冲剂组合物因此包含第一缓冲剂组分(为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源)和第二缓冲剂组分(为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐)与至少一种水溶性或水分散性钠离子源的组合。或者,缓冲剂组合物包含第一缓冲剂组分(为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源)和第二缓冲剂组分(为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐)与至少一种水溶性或水分散性钠离子源的组合。优选地,缓冲剂组合物包含第一缓冲剂组分(为至少一种水溶性或水分散性锌离子源)和第二缓冲剂组分(为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐)与至少一种水溶性或水分散性钠离子源的组合。
在一个实施方案中,缓冲剂组合物包含第一缓冲剂组分(为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源)和第二缓冲剂组分(为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐)与至少一种水溶性或水分散性钠离子源的组合。或者,缓冲剂组合物包含第一缓冲剂组分(为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源)和第二缓冲剂组分(为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐)与至少一种水溶性或水分散性钠离子源的组合。优选地,缓冲剂组合物包含第一缓冲剂组分(为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源)和第二缓冲剂组分(为至少一种碱金属碳酸盐)与至少一种水溶性或水分散性钠离子源的组合。例如,缓冲剂组合物包含第一缓冲剂组分(为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源)和第二缓冲剂组分(为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐)与至少一种水溶性或水分散性钠离子源的组合。优选地,缓冲剂组合物包含第一缓冲剂组分(为至少一种水溶性或水分散性锌离子源)和第二缓冲剂组分(为至少一种碱金属碳酸盐)与至少一种水溶性或水分散性钠离子源的组合。
在本发明的含义中,“至少一种”水溶性或水分散性钠离子源中的术语源意指所述源包含一种或更多种水溶性或水分散性钠离子源,优选由一种或更多种水溶性或水分散性钠离子源组成。
在本发明的一个实施方案中,水溶性或水分散性钠离子源包含一种水溶性或水分散性钠离子源,优选由一种水溶性或水分散性钠离子源组成。或者,水溶性或水分散性钠离子源包含两种或更多种水溶性或水分散性钠离子源,优选由两种或更多种水溶性或水分散性钠离子源组成。例如,水溶性或水分散性钠离子源包含两种或三种水溶性或水分散性钠离子源,优选由两种或三种水溶性或水分散性钠离子源组成。优选地,水溶性或水分散性钠离子源包含两种或更多种水溶性或水分散性钠离子源,优选由两种或更多种水溶性或水分散性钠离子源组成。
应理解,本发明的缓冲剂组合物的至少一种水溶性或水分散性钠离子源可以为包含钠离子作为离子,优选由钠离子组成的任何材料。
应理解,至少一种钠离子源为水溶性的或水分散性的。
相应地,在本发明的含义中,术语“水溶性”或“可溶于水”是指其中钠离子源与水形成溶液,即至少一种钠离子源的颗粒溶解在溶剂中的体系。或者,在本发明的含义中,术语“水分散性”或“可分散在水中”是指其中仅一部分的钠离子源与水形成溶液,即仅一部分的至少一种钠离子源的颗粒溶解在溶剂中的体系。
在本发明的含义中,术语钠离子“源”是指包含钠离子作为离子(即钠离子)的化合物,优选由钠离子组成的化合物。
在本发明的一个实施方案中,至少一种水溶性或水分散性钠离子源优选以至少一种钠盐的形式提供。优选地,至少一种钠盐的离子基团选自包括氧化物、氯化物、氢氧化物、磷酸根、柠檬酸根、马来酸根、乙酸根、乳酸根及其混合物的组。特别地,至少一种钠盐选自碳酸钠、氯化钠、氢氧化钠、磷酸钠、柠檬酸钠、马来酸钠、乙酸钠和乳酸钠;钠的聚合物盐及其混合物。
例如,至少一种水溶性或水分散性钠离子源优选为氧化钠和/或氢氧化钠,优选为氢氧化钠。
另外地或替代地,至少一种水溶性或水分散性钠离子源可以作为钠的聚合物盐存在,例如具有可以部分或完全地被钠离子中和的多个酸性位点的丙烯酸类均聚物、丙烯酸类共聚物(例如丙烯酸和马来酸和/或丙烯酰胺的共聚物)、聚磷酸酯及其混合物。钠的聚合物盐优选选自Li2Na2聚磷酸盐、六偏磷酸锂-钠或聚丙烯酸钠。
优选使用包含钠离子以及任选的其他碱金属和/或碱土金属的中和剂部分或完全地中和钠的聚合物盐,优选地中和至5.0%至100.0%的程度、优选地中和至25.0%至100.0%的程度并且最优选地中和至75.0%至100.0%的程度。在一个实施方案中,使用仅包含钠的中和剂来中和钠的聚合物盐的酸性位点。平均分子量不大于50 000Da,优选平均分子量在1 000Da至25 000Da的范围内,并且更优选在3 000Da至12 000Da的范围内的经中和的聚丙烯酸盐和/或聚甲基丙烯酸盐是尤其合适的。
如果缓冲剂组合物还包含至少一种水溶性或水分散性钠离子源,则至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源与至少一种水溶性或水分散性钠离子源[Mg离子和/或Zn离子/Na离子]的摩尔比优选为10 000:1至1:10 000,更优选为1 000:1至1:1 000,甚至更优选为100:1至1:100,还更优选为20:1至1:20,还甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
如果缓冲剂组合物包含Mg离子和Zn离子,则Mg离子与Zn离子的摩尔比为20:1至1:20,优选为10:1至1:10,甚至更优选为5:1至1:5,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
另外地或替代地,至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐与至少一种水溶性或水分散性钠离子源[碳酸根离子和/或碳酸氢根离子/Na离子]的摩尔比优选为10 000:1至1:10 000,更优选为1 000:1至1:1000,甚至更优选为100:1至1:100,还更优选为20:1至1:20,还甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
如果缓冲剂组合物包含碳酸根离子和碳酸氢根离子,则碳酸根离子与碳酸氢根离子的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
在一个实施方案中,缓冲剂组合物因此由作为第一缓冲剂组分的至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,优选至少一种水溶性或水分散性氧化锌源和作为第二缓冲剂组分的至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐组成。
例如,缓冲剂组合物由作为第一缓冲剂组分的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,和作为第二缓冲剂组分的至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐组成。
优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分组成,所述第一缓冲剂组分为选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸钠和/或碳酸锂)和/或至少一种碱金属碳酸氢盐(为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂)。
优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂。优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸锂)。
或者,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐(为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂)。优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐(为碳酸氢锂)。
在一个实施方案中,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分组成,所述第一缓冲剂组分为选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10000:1至1:10 000。
优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸钠和/或碳酸锂),其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10000。更优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸锂),其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
优选将缓冲剂组合物添加到例如以下的水性配制品中:造纸制剂、纸涂料制剂、纤维制剂、食品制剂、药物制剂、化妆品制剂、塑料制剂、粘合剂制剂、金属加工液、冷却液、涂底剂、流平剂、颜料制剂、二氧化钛浆料、混凝土添加剂制剂、粘结剂制剂、增稠剂制剂、灰泥、打底剂、涂料、亮漆和/或油漆制剂,以稳定水性配制品抵抗pH变化。由于缓冲剂组合物可以更均匀地分布在水性配制品中,因此优选以溶液、分散体、悬浮液或糊状物的形式添加缓冲剂组合物。因此,缓冲剂组合物优选包含溶剂。溶剂可以为有机溶剂和/或水。优选地,缓冲剂组合物包含有机溶剂和水。或者,缓冲剂组合物包含有机溶剂或水,优选水。因此,如果缓冲剂组合物以溶液、分散体、悬浮液或糊状物的形式提供,则其优选为水性缓冲剂组合物。
术语“水性”配制品或缓冲剂组合物是指其中配制品或组合物的液相包含水,优选由水组成的体系。然而,所述术语不排除水性配制品或组合物包含少量的选自包括醇,例如甲醇、乙醇、异丙醇;含羰基的溶剂,例如酮例如丙酮、或醛、酯例如乙酸异丙酯、羧酸例如甲酸;亚砜例如二甲基亚砜及其混合物的组的有机溶剂。如果水性配制品或组合物包含有机溶剂,则基于水性配制品或组合物的液相的总重量,水性配制品或组合物以最高至40.0重量%,优选1.0重量%至30.0重量%并且最优选1.0重量%至25.0重量%的量包含有机溶剂。例如,水性配制品或组合物的液相由水组成。如果水性配制品或组合物的液相由水组成,则所使用的水可以为任何可用的水,例如自来水和/或去离子水。
或者,缓冲剂组合物包含有机溶剂。在这种情况下,组合物的液相包含有机溶剂,优选由有机溶剂组成,优选地,有机溶剂选自包括以下的组:醇,例如甲醇、乙醇、异丙醇;含羰基的溶剂,例如酮例如丙酮、或醛、酯例如乙酸异丙酯、羧酸例如甲酸;亚砜例如二甲基亚砜及其混合物。然而,所述术语不排除组合物包含少量的水。如果组合物包含水,则基于组合物的液相的总重量,组合物以最高至40.0重量%,优选1.0重量%至30.0重量%并且最优选1.0重量%至25.0重量%的量包含水。例如,组合物的液相由有机溶剂组成。
在本发明的含义中,术语“溶液”是指这样的缓冲剂组合物:其中在溶剂中没有观察到离散的固体颗粒,即,形成为其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分以及任选地至少一种水溶性或水分散性钠离子源的组合溶解在溶剂中的具有水和/或有机溶剂的溶液。
在本发明的含义中,术语“分散体”或“悬浮液”是指这样的缓冲剂组合物:其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分和任选的至少一种水溶性或水分散性钠离子源的组合的至少一部分以不溶性固体存在于溶剂中。基于分散体或悬浮液的总重量,分散体或悬浮液优选具有最高至80.0重量%,优选0.5重量%至80.0重量%,并且最优选1.0重量%至60.0重量%的固体含量。
因此,在一个实施方案中,缓冲剂组合物由以下组成:作为第一缓冲剂组分的至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,优选至少一种水溶性或水分散性氧化锌源;作为第二缓冲剂组分的至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐;和溶剂,优选有机溶剂和/或水,更优选水;以及任选的至少一种分散剂。
例如,缓冲剂组合物由以下组成:作为第一缓冲剂组分的至少一种水溶性或水分散性锌离子源;作为第二缓冲剂组分的至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐;和溶剂,优选有机溶剂和/或水,更优选水;以及任选的至少一种分散剂。
优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分、第二缓冲剂组分、和溶剂以及任选的至少一种分散剂组成,所述第一缓冲剂组分为包括选自氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸钠和/或碳酸锂)和/或至少一种碱金属碳酸氢盐(为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂),所述溶剂优选有机溶剂和/或水,更优选水。
优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分、第二缓冲剂组分、和溶剂以及任选的至少一种分散剂组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸钠和/或碳酸锂),所述溶剂优选有机溶剂和/或水,更优选水。优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分、第二缓冲剂组分、和溶剂以及任选的至少一种分散剂组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸锂),所述溶剂优选有机溶剂和/或水,更优选水。
或者,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分、第二缓冲剂组分、和溶剂以及任选的至少一种分散剂组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐(为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂),所述溶剂优选有机溶剂和/或水,更优选水。优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分、第二缓冲剂组分、和溶剂以及任选的至少一种分散剂组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸氢盐(为碳酸氢锂),所述溶剂优选有机溶剂和/或水,更优选水。
在一个实施方案中,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分、第二缓冲剂组分、和溶剂以及任选的至少一种分散剂组成,所述第一缓冲剂组分为选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,为碳酸钠和/或碳酸锂,所述溶剂优选有机溶剂和/或水,更优选水,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分、第二缓冲剂组分、和溶剂以及任选的至少一种分散剂组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌及其混合物的组中的至少一种水溶性或水分散性锌离子源,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸钠和/或碳酸锂),所述溶剂优选有机溶剂和/或水,更优选水,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10000:1至1:10 000。更优选地,缓冲剂组合物由第一缓冲剂组分、第二缓冲剂组分、和溶剂以及任选的至少一种分散剂组成,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源(为氧化镁和/或氢氧化镁)和/或至少一种水溶性或水分散性锌离子源(为氧化锌),所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐(为碳酸锂),所述溶剂优选有机溶剂和/或水,更优选水,其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
应注意,如果存在溶剂,即如果缓冲剂组合物以溶液、分散体、悬浮液或糊状物的形式提供,则缓冲剂组合物优选还包含至少一种分散剂。在一个实施方案中,如果存在溶剂,即如果缓冲剂组合物以溶液、分散体、悬浮液或糊状物的形式提供,则要求缓冲剂组合物包含至少一种分散剂。
合适的分散剂包括但不限于由选自以下的单体和/或共聚单体制成的均聚物或共聚物:丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸酐酸、异巴豆酸、乌头酸(顺式或反式)、中康酸、芥子酸、十一碳烯酸、当归酸、白桂皮酸、羟基丙烯酸、丙烯醛、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸的酯及其混合物、或者聚(丙烯酸)和/或聚(甲基丙烯酸)的盐。基于缓冲剂组合物的总重量,至少一种分散剂优选以0.05重量%至3.0重量%,优选0.6重量%至2.0重量%,更优选0.07重量%至1.0重量%的量存在。
在一个优选的实施方案中,缓冲剂组合物为包含以下的悬浮液,优选为由以下组成的悬浮液:作为第一缓冲剂组分的至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,优选至少一种水溶性或水分散性氧化锌源;作为第二缓冲剂组分的至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐;作为溶剂的水;和至少一种分散剂。
在一个替代的实施方案中,缓冲剂组合物呈粉末、颗粒、丸粒或片的形式。也就是说,呈粉末、颗粒、丸粒或片的形式的缓冲剂组合物不含溶剂。如果缓冲剂组合物被储存或运输,则这可以是有利的,因为其需要较小的空间和重量。此外,通过使用无溶剂的缓冲剂组合物,待用呈粉末、颗粒、丸粒或片的形式的缓冲剂组合物处理的制品不被稀释,这在不期望或不可以增加溶剂量的情况下可以是有利的。
在一个优选的实施方案中,缓冲剂组合物呈粉末的形式。
这样的产品是本领域公知的,并且本领域技术人员熟知用于生产其的方法,使得不需要在本申请中更详细地描述它们。
应注意,本文描述的缓冲剂组分优选为缓冲剂组合物中的唯一组分。因此,缓冲剂组合物优选不含包括以下的缓冲剂组分:氨、甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、二乙基胺、丙基胺、丁基胺、己基胺、氨基-2-甲基丙醇(AMP)、单乙醇胺(MEA)、单异丙醇胺(MIPA)、三亚乙基四胺(TETA)、氢氧化钙及其混合物。
在一个优选的实施方案中,缓冲剂组合物不含基于胺的缓冲剂组分、基于一元醇的缓冲剂组分、基于伯烷醇胺的缓冲剂组分、基于氢氧化物的缓冲剂组分及其混合物。
鉴于此,缓冲剂组合物不会使配制品的光学特性劣化并且不会不利地影响配制品的气味。
因此,缓冲剂组合物包含以下,优选由以下组成:
a)第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,和
b)第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐,和
c)任选的至少一种水溶性或水分散性钠离子源,和
d)任选的溶剂,优选有机溶剂和/或水,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
如以上已经提及的,已经发现本发明的缓冲剂组合物能够使水性配制品或固体制品的pH保持等于或低于12。优选地,本发明的缓冲剂组合物能够使水性配制品或固体制品的pH保持在4至12,更优选6至11.5,并且最优选8.5至10.5的范围内。
制品、方法和用途
本发明的缓冲剂组合物用于使制品例如水性配制品或固体制品的pH保持等于或低于12。因此,制品可以为需要pH稳定的任何种类的制品。
更准确地,制品包含缓冲剂组合物。
应理解,相对于制品的总重量计算,第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分各自以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在于制品中。也就是说,相对于制品的总重量计算,第一缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在于制品中,以及相对于制品的总重量计算,第二缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在于制品中。
应注意,可以彼此独立地选择制品中的第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分的量。因此,制品中的第一缓冲剂组分的量可以不同于制品中的第二缓冲剂组分的量。在另一个实施方案中,制品中的第一缓冲剂组分的量与制品中的第二缓冲剂组分的量相似或相同。
如果制品还包含至少一种水溶性或水分散性钠离子源,则相对于制品的总重量计算,至少一种水溶性或水分散性钠离子源以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在于制品中。
应理解,如果没有另外说明,则术语“ppm”是相对于制品(即水性配制品或固体制品)的重量计算的。
在一个实施方案中,制品可以为水性配制品。水性配制品优选为造纸制剂、纸涂料制剂、纤维制剂、食品制剂、药物制剂、化妆品制剂、塑料制剂、粘合剂制剂、金属加工液、冷却液、涂底剂、流平剂、颜料制剂、二氧化钛浆料、混凝土添加剂制剂、粘结剂制剂、增稠剂制剂、灰泥、打底剂、涂料、亮漆和/或油漆制剂。
在一个实施方案中,第一缓冲剂组分和/或第二缓冲剂组分以过饱和状态存在于水性配制品中。例如,第一缓冲剂组分或第二缓冲剂组分以过饱和状态存在以水性配制品中。或者,第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以过饱和状态存在于水性配制品中。
术语“过饱和”是指水性配制品中相应缓冲剂组分的量超过在室温和大气压下由平衡溶解度值规定的量。
为了获得足够的缓冲能力,有利的是至少第一缓冲剂组分以过饱和状态存在于水性配制品中。在一个优选的实施方案中,第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以过饱和状态存在于水性配制品中。
应理解,相对于水性配制品的总重量计算,第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分各自以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在于水性配制品中。也就是说,相对于水性配制品的总重量计算,第一缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5000ppm的量存在于水性配制品中,以及相对于水性配制品的总重量计算,第二缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在于水性配制品中。
优选地,第一缓冲剂组分以过饱和状态存在于水性配制品中。
例如,第一缓冲剂组分以过饱和状态存在于水性配制品中,而第二缓冲剂组分相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5000ppm的量存在。
如果水性配制品还包含至少一种水溶性或水分散性钠离子源,则相对于水性配制品的总重量计算,至少一种水溶性或水分散性钠离子源以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在于水性配制品中。
因此,优选的是水性配制品包含缓冲剂组合物,使得
a)为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源的第一缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第一缓冲剂组分可以为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源。在这种情况下,水性配制品包含缓冲剂组合物,使得
a)为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源的第一缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第一缓冲剂组分可以为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源。在这种情况下,水性配制品包含缓冲剂组合物,使得
a)为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源的第一缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第二缓冲剂组分可以为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐。在这种情况下,水性配制品包含缓冲剂组合物,使得
a)为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源的第一缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第二缓冲剂组分可以为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐。在这种情况下,水性配制品包含缓冲剂组合物,使得
a)为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源的第一缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第一缓冲剂组分可以为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源,以及第二缓冲剂组分可以为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐。在这种情况下,水性配制品包含缓冲剂组合物,使得
a)为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源的第一缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第一缓冲剂组分可以为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源,以及第二缓冲剂组分可以为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐。在这种情况下,水性配制品包含缓冲剂组合物,使得
a)为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源的第一缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
例如,水性配制品包含缓冲剂组合物,使得
a)为至少一种水溶性或水分散性锌离子源的第一缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)为至少一种碱金属碳酸盐的第二缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10000:1至1:10 000。
如果缓冲剂组合物还包含至少一种水溶性或水分散性钠离子源,则水性配制品包含缓冲剂组合物,使得
a)为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源的第一缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以过饱和状态存在,优选地相对于水性配制品的总重量计算以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
c)相对于水性配制品的总重量计算,至少一种水溶性或水分散性钠离子源以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第一缓冲剂组分包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源的情况下,水性配制品包含
a)处于过饱和状态的第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5000ppm,以及
b)处于过饱和状态的第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第一缓冲剂组分包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源的情况下,水性配制品包含
a)处于过饱和状态的第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5000ppm,以及
b)处于过饱和状态的第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第二缓冲剂组分包含至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐的情况下,水性配制品包含
a)处于过饱和状态的第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
b)处于过饱和状态的第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第二缓冲剂组分包含至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐的情况下,水性配制品包含
a)处于过饱和状态的第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,优选地量其相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
b)处于过饱和状态的第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第一缓冲剂组分包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源,以及第二缓冲剂组分包含至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐的情况下,水性配制品包含
a)处于过饱和状态的第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5000ppm,以及
b)处于过饱和状态的第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第一缓冲剂组分包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源,以及第二缓冲剂组分包含至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐的情况下,水性配制品包含
a)处于过饱和状态的第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5000ppm,以及
b)处于过饱和状态的第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
例如,水性配制品包含
a)处于过饱和状态的第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
b)处于过饱和状态的第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,优选地其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于水性配制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10000:1至1:10 000。
水性配制品优选包含至少一种无机颗粒状材料。
在本发明的含义中,术语“至少一种”无机颗粒状材料意指无机颗粒状材料包含一种或更多种无机颗粒状材料,优选由一种或更多种无机颗粒状材料组成。
在本发明的一个实施方案中,至少一种无机颗粒状材料包含一种无机颗粒状材料,优选由一种无机颗粒状材料组成。或者,至少一种无机颗粒状材料包含两种或更多种无机颗粒状材料,优选由两种或更多种无机颗粒状材料组成。例如,至少一种无机颗粒状材料包含两种或三种无机颗粒状材料,优选由两种或三种无机颗粒状材料组成。优选地,至少一种无机颗粒状材料包含一种无机颗粒状材料,优选由一种无机颗粒状材料组成。
例如,至少一种无机颗粒状材料选自包括天然研磨碳酸钙、天然和/或合成沉淀碳酸钙、经表面反应的碳酸钙、白云石、硫酸钙、高岭土、粘土、重晶石、滑石、石英、云母、生石膏、氢氧化铝、硅酸铝、二氧化钛、菱镁矿、水碳镁石、羟基磷灰石、珍珠岩、海泡石、水镁石及其混合物的组。
在本发明的一个实施方案中,至少一种无机颗粒状材料包括天然研磨碳酸钙和/或合成沉淀碳酸钙和/或经表面反应的碳酸钙。优选地,至少一种无机颗粒状材料包括天然研磨碳酸钙和/或合成沉淀碳酸钙。
应注意,水碳镁石和水镁石作为缓冲剂组合物的第一缓冲剂组分或者作为水性配制品的至少一种无机颗粒状材料添加。也就是说,如果水性配制品包含水碳镁石和/或水镁石作为至少一种无机颗粒状材料,则水碳镁石和/或水镁石不作为缓冲剂组合物中的第一缓冲剂组分包含在内。
在本发明的含义中,“研磨碳酸钙”(GCC)是由天然来源例如石灰石、大理石或白垩获得并且通过处理例如研磨、筛分和/或分级(通过湿法和/或干法,例如通过旋风分离器或分级器)加工的碳酸钙。
在本发明的含义中,“沉淀碳酸钙”(PCC)是通常通过使二氧化碳和石灰在水性环境中反应之后进行沉淀或者通过使钙离子源和碳酸根离子源在水中沉淀而获得的合成材料。
“经表面反应的碳酸钙”的特征可以为经表面反应的GCC或PCC。经表面反应的碳酸钙(MCC或SRCC)可以通过提供水性悬浮液形式的GCC或PCC并向所述悬浮液中添加酸来制备。合适的酸为例如硫酸、盐酸、磷酸、柠檬酸、草酸或其混合物。在下一个步骤中,用气态二氧化碳处理碳酸钙。如果将强酸例如硫酸或盐酸用于酸处理步骤,则二氧化碳将在原位自动形成。替代地或另外地,二氧化碳可以由外部来源供应。经表面反应的碳酸钙描述于例如US20120031576 A1、WO2009074492 A1、EP2264109A1、EP2070991A1、EP2264108A1、WO0039222A1、WO2004083316A1或WO2005121257A2中。
天然研磨碳酸钙和/或合成沉淀碳酸钙和/或经表面反应的碳酸钙可以另外地进行表面处理或者可以包含本领域技术人员公知的分散剂。例如,分散剂可以为基于丙烯酸酯/盐的分散剂。
如果水性配制品包含至少一种无机颗粒状材料,则至少一种无机颗粒状材料可以具有如待生产的产品类型中涉及的材料常规采用的颗粒尺寸分布。通常,颗粒的90%将具有小于5μm的esd(如使用Micromeritics的Sedigraph 5120系列,通过公知沉降技术测量的等效球形直径)。粗无机颗粒状材料可以具有大体上(即,至少90重量%)在1μm至5μm的范围内的颗粒esd。细无机颗粒状材料可以具有大体上小于2μm,例如50.0重量%至99.0重量%小于2μm并且优选60.0重量%至90.0重量%小于2μm的颗粒esd。优选的是,水性配制品中的至少一种无机颗粒状材料的重量中值颗粒尺寸d50值为0.1μm至5μm,优选0.2μm至2μm并且最优选0.35μm至1μm,例如0.7μm,如使用Micromeritics Instrument Corporation的SedigraphTM 5120测量的。
为了使这样的无机颗粒状材料保持分散在水性配制品中并因此确保配制品的粘度随时间保持基本相同,可以使用添加剂例如分散剂。根据本发明的合适的分散剂优选为由选自以下的单体和/或共聚单体制成的均聚物或共聚物:丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸酐酸、异巴豆酸、乌头酸(顺式或反式)、中康酸、芥子酸、十一碳烯酸、当归酸、白桂皮酸、羟基丙烯酸、丙烯醛、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸的酯及其混合物,其中优选聚(丙烯酸)和/或聚(甲基丙烯酸)的盐作为分散剂。
基于水性配制品的总重量,至少一种分散剂优选以0.05重量%至3.0重量%,优选0.6重量%至2.0重量%,更优选0.07重量%至1.0重量%的量存在。
另外地或替代地,水性配制品包含至少一种有机颗粒状材料。例如,至少一种有机材料选自包括碳水化合物例如淀粉、糖、纤维素、改性纤维素和基于纤维素的浆;甘油;烃;水溶性聚合物例如聚丙烯酸酯;及其混合物的组。
在本发明的一个实施方案中,水性配制品包含至少一种无机颗粒状材料,优选选自包括天然研磨碳酸钙、天然和/或合成沉淀碳酸钙、经表面反应的碳酸钙、白云石、硫酸钙、高岭土、粘土、重晶石、滑石、石英、云母、生石膏、氢氧化铝、硅酸铝、二氧化钛、菱镁矿、水碳镁石、羟基磷灰石、珍珠岩、海泡石、水镁石及其混合物的组,并且最优选地,至少一种无机颗粒状材料包括天然研磨碳酸钙和/或合成沉淀碳酸钙。
因此,水性配制品优选为水性悬浮液(或浆料)。
应理解,水性配制品的固体含量可以最高至85.0重量%。例如,基于水性配制品的总重量,水性配制品的固体含量为05.0重量%至82.0重量%,优选为0.5.0重量%至80.0重量%,并且最优选为0.5重量%至60.0重量%。
在本申请的含义中,总固体含量对应于水性配制品在105℃下干燥3小时之后的剩余重量,如以至少3g至5g的样品测量的。
应注意,水性配制品可以包含与本发明的缓冲剂组合物的第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分不同的缓冲剂组分。因此,水性配制品可以包含选自包括基于胺的缓冲剂组分、基于一元醇的缓冲剂组分、基于伯烷醇胺的缓冲剂组分、基于氢氧化物的缓冲剂组分及其混合物的组的缓冲剂组分。例如,水性配制品可以包含选自包括以下的组的缓冲剂组分:氨、甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、二乙基胺、丙基胺、丁基胺、己基胺、氨基-2-甲基丙醇(AMP)、单乙醇胺(MEA)、单异丙醇胺(MIPA)、三亚乙基四胺(TETA)、氢氧化钙及其混合物。
水性配制品的pH可以在宽范围内变化并且优选在对于这样的水性配制品通常观察到的pH范围内。因此应理解,水性配制品的pH值优选为2至12。例如,步骤a)的水性配制品的pH值为6至11.5,并且更优选为7至10.5。
通常,水性配制品的如使用在100rpm的速度下并配备有LV-3轴的Brookfield DV-II粘度计测量的粘度优选在50mPa·s至2 000mPa·s并且优选80mPa·s至800mPa·s的范围内。
根据本发明的水性配制品可以通过本领域已知的方法,例如通过使水不溶性固体,优选无机颗粒状材料分散、悬浮或浆化,并且如果合适的话在水中添加分散剂以及如果合适的话添加另外的添加剂来生产。
如以上已经提及的,缓冲剂组合物能够使为水性配制品的制品的pH保持等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5。
因此,应理解,为水性配制品的制品的pH值等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5。
本发明还涉及用于对水性配制品进行缓冲的方法,所述方法包括以下步骤
a)提供水性配制品,所述水性配制品优选为造纸制剂、纸涂料制剂、纤维制剂、食品制剂、药物制剂、化妆品制剂、塑料制剂、粘合剂制剂、金属加工液、冷却液、涂底剂、流平剂、颜料制剂、二氧化钛浆料、混凝土添加剂制剂、粘结剂制剂、增稠剂制剂、灰泥、打底剂、涂料、亮漆和/或油漆制剂,
b)提供如本文中所限定的缓冲剂组合物,以及
c)使步骤a)的水性配制品与步骤b)的缓冲剂组合物接触并混合一次或更多次用于获得经缓冲的水性配制品。
关于水性配制品、缓冲剂组合物及其优选实施方案的限定,参考以上在讨论本发明的水性配制品和缓冲剂组合物的技术细节时所提供的说明。
根据本发明的方法的步骤c),使步骤a)的水性配制品与步骤b)的缓冲剂组合物接触并混合。
因此,应理解,当存在缓冲剂组合物时,缓冲剂组合物优选地能够使水性配制品或固体制品的pH保持等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5。这防止了经缓冲的水性配制品pH的升高或降低。
通常,步骤a)的水性配制品和步骤b)的缓冲剂组合物可以通过本领域技术人员已知的任何常规的方式进行接触。
应理解,步骤c)优选通过将步骤b)的缓冲剂组合物添加至步骤a)的水性配制品中来进行。
优选地,进行步骤c)在于在混合下将缓冲剂组合物添加至水性配制品中来的。充分的混合可以通过摇动水性配制品或通过搅拌来实现,这可以提供更彻底的混合。在本发明的一个实施方案中,步骤c)在搅拌下进行以确保水性配制品和缓冲剂组合物的彻底混合。这样的搅拌可以连续或不连续地进行。
在一个实施方案中,进行步骤c)在于以这样的量将缓冲剂组合物添加至水性配制品中:使得相对于水性配制品的总重量计算,第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以至少100ppm,例如100ppm至27 000ppm,优选至少250ppm,例如250ppm至25 000ppm,更优选至少500ppm,例如500ppm至20 000ppm,还更优选至少600ppm,例如600ppm至15 000ppm,甚至更优选至少750ppm,例如750ppm至10 000ppm,并且最优选750ppm至5 000ppm的总量存在于水性配制品中。
应理解,在水性配制品中第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以及任选的至少一种水溶性或水分散性钠离子源的各自的量可以在很大范围内变化。
应注意,前述数字反映了通过将第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以及任选的至少一种水溶性或水分散性钠离子源添加至水性配制品中而添加的缓冲剂组合物的量,并且不涵盖水性配制品中可能天然存在的任何溶解的镁离子和/或锌离子、碱金属碳酸盐离子和/或碱金属碳酸氢盐离子和钠离子。
应理解,缓冲剂组合物的单一组分可以作为预混合组合物或以单一组分的形式添加至水性配制品中。
在一个实施方案中,缓冲剂组合物的预混合组合物或单一组分可以以干燥形式,例如以粉末、颗粒、丸粒或片的形式,或者以溶液或悬浮液或分散体的形式添加至水性配制品中。优选地,以粉末的形式将缓冲剂组合物的预混合组合物或单一组分添加至水性配制品中。
添加至水性配制品中的第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以及任选的至少一种水溶性或水分散性钠离子源的量可以根据水性配制品单独地调节。具体地,缓冲剂组合物和其中的单一组分的量取决于水性配制品中待使用的第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以及任选的至少一种水溶性或水分散性钠离子源的性质和存在。在限定的范围内使用的最佳量可以通过实验室规模的初步测试和系列测试以及通过补充操作测试来确定。
应理解,步骤c)可以重复一次或更多次。
缓冲剂组合物可以以一个或数个部分添加至水性配制品中。如果缓冲剂组合物以数个部分添加,则可以将缓冲剂组合物以大约相等的部分或不相等的部分添加至水性配制品中。
步骤c)中获得的水性配制品优选具有与步骤a)中提供的水性配制品的固体含量相对应的固体含量。因此应理解,基于步骤c)中获得的水性配制品的总重量,步骤c)中获得的水性配制品的固体含量优选最高至85.0重量%。例如,基于步骤c)中获得的水性配制品的总重量,步骤c)中获得的水性配制品的固体含量为0.5重量%至82.0重量%,优选为0.5重量%至80.0重量%,并且最优选为0.5重量%至60.0重量%。
特别地,步骤c)中获得的水性配制品的pH优选等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5。
通常,步骤c)中获得的水性配制品的如使用在100rpm的速度下并配备有LV-3轴的Brookfield DV-II粘度计测量的粘度优选在50mPa·s至2000mPa·s并且优选80mPa·s至800mPa·s的范围内。
水性配制品优选可通过本发明的方法,即如上所限定的用于对水性配制品进行缓冲的方法来获得。
因此,本发明的另一个方面涉及水性配制品,优选涉及可通过如本文所限定的用于对水性配制品进行缓冲的方法获得的经缓冲的水性配制品。
如以上已经提及的,本发明的缓冲剂组合物还可以用于使为固体制品的制品的pH保持等于或低于12。因此,制品可以为需要pH稳定的任何种类的固体制品。
在一个实施方案中,固体制品可以为涂层、漆膜、亮漆或涂料、纸涂料、纸、纸板、粘合剂、密封剂、颜料、纤维、灰泥、灰泥喷剂、灰泥板、粘结剂、增稠剂和/或混凝土。
在一个实施方案中,相对于固体制品的总重量计算,固体制品包含缓冲剂组合物的总量为以下的第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分:至少100ppm,例如100ppm至27000ppm,优选至少250ppm,例如250ppm至25 000ppm,更优选至少500ppm,例如500ppm至20000ppm,还更优选至少600ppm,例如600ppm至15 000ppm,甚至更优选至少750ppm,例如750ppm至10 000ppm,并且最优选750ppm至5 000ppm。
因此,优选的是水性配制品包含缓冲剂组合物,使得
a)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源的第一缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第一缓冲剂组分可以为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源。在这种情况下,固体制品包含缓冲剂组合物,使得
a)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源的第一缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5000ppm的量存在,以及
b)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第一缓冲剂组分可以为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源。在这种情况下,固体制品包含缓冲剂组合物,使得
a)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源的第一缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5000ppm的量存在,以及
b)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第二缓冲剂组分可以为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐。在这种情况下,固体制品包含缓冲剂组合物,使得
a)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源的第一缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第二缓冲剂组分可以为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐。在这种情况下,固体制品包含缓冲剂组合物,使得
a)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源的第一缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第一缓冲剂组分可以为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源,以及第二缓冲剂组分可以为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐。在这种情况下,固体制品包含缓冲剂组合物,使得
a)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源的第一缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5000ppm的量存在,以及
b)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
第一缓冲剂组分可以为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源,以及第二缓冲剂组分可以为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐。在这种情况下,固体制品包含缓冲剂组合物,使得
a)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源的第一缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5000ppm的量存在,以及
b)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
例如,固体制品包含缓冲剂组合物,使得
a)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种水溶性或水分散性锌离子源的第一缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种碱金属碳酸盐的第二缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10000:1至1:10 000。
如果缓冲剂组合物还包含至少一种水溶性或水分散性钠离子源,则固体制品包含缓冲剂组合物,使得
a)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源的第一缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
b)相对于固体制品的总重量计算,为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐的第二缓冲剂组分以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,以及
c)相对于固体制品的总重量计算,至少一种水溶性或水分散性钠离子源以至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm的量存在,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第一缓冲剂组分包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源的情况下,固体制品包含
a)第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
b)第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第一缓冲剂组分包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源的情况下,固体制品包含
a)第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
b)第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第二缓冲剂组分包含至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐的情况下,固体制品包含
a)第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
b)第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第二缓冲剂组分包含至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐的情况下,固体制品包含
a)第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
b)第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第一缓冲剂组分包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源,以及第二缓冲剂组分包含至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐的情况下,固体制品包含
a)第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和锌离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
b)第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱金属碳酸氢盐,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子和Zn离子/碳酸根离子和碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
在第一缓冲剂组分包含至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源,以及第二缓冲剂组分包含至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐的情况下,固体制品包含
a)第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源或锌离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
b)第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐或至少一种碱金属碳酸氢盐,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Mg离子或Zn离子/碳酸根离子或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
例如,固体制品包含
a)第一缓冲剂组分,所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性锌离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
b)第二缓冲剂组分,所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,更优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,甚至更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,以及
c)至少一种水溶性或水分散性钠离子源,其量相对于固体制品的总重量计算为至少10ppm,例如10ppm至27 000ppm,优选至少25ppm,例如25ppm至25 000ppm,更优选至少50ppm,例如50ppm至20 000ppm,还更优选至少60ppm,例如60ppm至15 000ppm,甚至更优选至少75ppm,例如75ppm至10 000ppm,并且最优选75ppm至5 000ppm,
其中第一缓冲剂组分与第二缓冲剂组分[Zn离子/碳酸根离子]的摩尔比为10000:1至1:10 000。
应理解,在固体制品中第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以及任选的至少一种水溶性或水分散性钠离子源的各自的量可以在很大范围内变化。
应注意,前述数字反映了通过将第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以及任选的至少一种水溶性或水分散性钠离子源添加至固体制品中而添加的缓冲剂组合物的量,并且不涵盖固体制品中可能天然存在的任何溶解的镁离子和/或锌离子、碱金属碳酸盐离子和钠离子。
应理解,固体制品优选通过将上述水性配制品,即造纸制剂、纸涂料制剂、纤维制剂、食品制剂、药物制剂、化妆品制剂、塑料制剂、粘合剂制剂、金属加工液、冷却液、涂底剂、流平剂、颜料制剂、二氧化钛浆料、混凝土添加剂制剂、粘结剂制剂、增稠剂制剂、灰泥、打底剂、涂料、亮漆和/或油漆制剂干燥、凝固或硬化来获得。
因此,固体制品优选包含至少一种无机颗粒状材料。
例如,至少一种无机颗粒状材料选自包括天然研磨碳酸钙、天然和/或合成沉淀碳酸钙、经表面反应的碳酸钙、白云石、硫酸钙、高岭土、粘土、重晶石、滑石、石英、云母、生石膏、氢氧化铝、硅酸铝、二氧化钛、菱镁矿、水碳镁石、羟基磷灰石、珍珠岩、海泡石、水镁石及其混合物的组。
在本发明的一个实施方案中,至少一种无机颗粒状材料包括天然研磨碳酸钙和/或合成沉淀碳酸钙和/或经表面反应的碳酸钙。优选地,至少一种无机颗粒状材料包括天然研磨碳酸钙和/或合成沉淀碳酸钙。
应注意,水碳镁石和水镁石作为缓冲剂组合物的第一缓冲剂组分或者作为固体制品的至少一种无机颗粒状材料存在。也就是说,如果固体制品包含水碳镁石和/或水镁石作为至少一种无机颗粒状材料,则水碳镁石和/或水镁石不作为缓冲剂组合物中的第一缓冲剂组分包含在内。
天然研磨碳酸钙和/或合成沉淀碳酸钙和/或经表面反应的碳酸钙可以另外地进行表面处理或者可以包含本领域技术人员公知的分散剂。例如,分散剂可以为基于丙烯酸酯/盐的分散剂。
如果固体制品包含至少一种无机颗粒状材料,则至少一种无机颗粒状材料可以具有如待生产的产品类型中涉及的材料常规采用的颗粒尺寸分布。通常,颗粒的90%将具有小于5μm的esd(如使用Micromeritics的Sedigraph 5100系列,通过公知沉降技术测量的等效球形直径)。粗无机颗粒状材料可以具有大体上(即,至少90重量%)在1μm至5μm的范围内的颗粒esd。细无机颗粒状材料可以具有大体上小于2μm,例如50.0重量%至99.0重量%小于2μm并且优选60.0重量%至90.0重量%小于2μm的颗粒esd。优选的是,如使用Micromeritics Instrument Corporation的SedigraphTM 5100测量的,水性配制品中的至少一种无机颗粒状材料的重量中值颗粒尺寸d50值为0.1μm至5μm,优选0.2μm至2μm并且最优选0.35μm至1μm,例如0.7μm。
固体制品还可以包含分散剂。根据本发明的合适的分散剂优选为由选自以下的单体和/或共聚单体制成的均聚物或共聚物:丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸酐酸、异巴豆酸、乌头酸(顺式或反式)、中康酸、芥子酸、十一碳烯酸、当归酸、白桂皮酸、羟基丙烯酸、丙烯醛、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸的酯及其混合物,其中优选聚(丙烯酸)和/或聚(甲基丙烯酸)的盐作为分散剂。
另外地或替代地,固体制品包含至少一种有机颗粒状材料。例如,至少一种有机材料选自包括碳水化合物例如淀粉、糖、纤维素、改性纤维素和基于纤维素的浆;甘油;烃;水溶性聚合物例如聚丙烯酸酯;及其混合物的组。
应注意,固体制品可以包含与本发明的缓冲剂组合物的第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分不同的缓冲剂组分。因此,固体制品可以包含选自包括以下的组的缓冲剂组分:基于胺的缓冲剂组分、基于一元醇的缓冲剂组分、基于伯烷醇胺的缓冲剂组分、基于氢氧化物的缓冲剂组分及其混合物。例如,固体制品可以包含选自包括以下的组的缓冲剂组分:氨、甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、二乙基胺、丙基胺、丁基胺、己基胺、氨基-2-甲基丙醇(AMP)、单乙醇胺(MEA)、单异丙醇胺(MIPA)、三亚乙基四胺(TETA)、氢氧化钙及其混合物。通常,在添加本发明的缓冲剂组合物之前,与本发明的缓冲剂组合物中的第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分不同的缓冲剂组分被包含在内。
根据本发明的固体制品可以通过本领域已知的方法通过例如将上述水性配制品,优选为造纸制剂、纸涂料制剂、纤维制剂、食品制剂、药物制剂、化妆品制剂、塑料制剂、粘合剂制剂、金属加工液、冷却液、涂底剂、流平剂、颜料制剂、二氧化钛浆料、混凝土添加剂制剂、粘结剂制剂、增稠剂制剂、灰泥、打底剂、涂料、亮漆和/或油漆制剂干燥、凝固或硬化来生产。
如以上已经提及的,缓冲剂组合物能够使为固体制品的制品的pH保持等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5。
因此,应理解,为固体制品的制品的pH值等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5。
本发明还涉及用于对固体制品进行缓冲的方法,所述方法包括以下步骤:
a)提供包含如本文中所限定的缓冲剂组合物的固体制品,优选为涂层、漆膜、亮漆或涂料、纸涂料、纸、纸板、粘合剂、密封剂、颜料、纤维、灰泥、灰泥喷剂、灰泥板、粘结剂、增稠剂和/或混凝土。
b)将步骤a)的固体制品的表面润湿来获得经缓冲的固体制品。
关于固体制品、缓冲剂组合物及其优选实施方案的限定,参考以上在讨论本发明的固体制品和缓冲剂组合物的技术细节时所提供的说明。
根据本发明的方法的步骤b),将步骤a)的固体制品的表面润湿用于获得经缓冲的固体制品。也就是说,固体制品的表面的润湿实现了本发明的缓冲剂组合物的缓冲能力的再活化。此外,应注意,未经润湿的固体制品无法提供缓冲能力。
因此,应理解,当存在缓冲剂组合物时,缓冲剂组合物优选能够使经润湿的固体制品的pH保持等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5。这防止了经缓冲的固体制品的表面的pH的升高或降低。
通常,步骤a)的固体制品的表面可以通过本领域技术人员已知的任何常规方式润湿。
应理解,步骤b)优选通过使步骤a)的固体制品的表面与水接触来进行,通过例如润湿、喷洒、冷凝、刷涂、浸渍、浸没等来进行,或者在使步骤a)的固体制品的表面暴露于湿气或雨中的情况下。
添加至固体制品中的第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以及任选的至少一种水溶性或水分散性钠离子源的量可以根据固体制品单独地调节。特别地,缓冲剂组合物和其中的单个组分的量取决于固体制品中待使用的第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分以及任选的至少一种水溶性或水分散性钠离子源的性质和存在。在限定的范围内使用的最佳量可以通过实验室规模的初步测试和系列测试以及通过补充操作测试来确定。
应理解,步骤b)可以重复一次或更多次。
步骤b)中获得的经缓冲的固体制品的pH等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5。
经缓冲的固体制品优选可通过本发明的方法,即如上所限定的用于对固体制品进行缓冲的方法来获得。
鉴于所获得的良好结果,本发明在另一个方面涉及如本文所限定的缓冲剂组合物用于使制品,优选为水性配制品或固体制品的pH保持等于或低于12,优选4至12,更优选6至11.5,并且最优选8.5至10.5的用途。
关于制品、缓冲剂组合物及其优选实施方案的限定,参考以上在讨论本发明的制品和缓冲剂组合物的技术细节时所提供的说明。
基于以下实施例将更好地理解本发明的范围和关注点,以下实施例旨在举例说明本发明的某些实施方案并且为非限制性的。
实施例
(A)分析方法
颗粒尺寸分布
本文中的经表面反应的碳酸钙(SRCC)的颗粒尺寸被描述为基于体积的颗粒尺寸分布dx。使用Malvern Mastersizer 2000激光衍射系统(Malvern Instruments Plc.,英国)测量基于体积的中值颗粒尺寸d50和基于体积的顶切d98。由测量获得的原始数据使用米氏理论进行分析,其中颗粒折射率为1.57并且吸收指数为0.005。方法和仪器是本领域技术人员已知的并且通常用于确定填料和颜料的颗粒尺寸分布。
除了经表面反应的碳酸钙之外的颗粒状材料(例如研磨天然碳酸钙,GNCC)的颗粒尺寸在本文中被描述为基于重量的颗粒尺寸分布dx。通过沉降法测量重量确定的中值颗粒尺寸d50和顶切d98,沉降法是对重量场中沉降行为的分析。使用美国MicromeriticsInstrument Corporation的SedigraphTM5120进行测量。方法和仪器是本领域技术人员已知的并且通常用于确定填料和颜料的颗粒尺寸分布。测量在0.1重量%的Na4P2O7水溶液中进行。样品使用高速搅拌机进行分散并进行超声。
BET比表面积(SSA)
在整个本文献中,使用BET方法(使用氮气作为吸附气体)确定了比表面积(以m2/g计),所述BET方法是本领域技术人员公知的(ISO 9277:2010)。然后通过比表面积乘以相应样品的质量(以g计)获得填料材料的总表面积(以m2计)。
布氏粘度
布氏粘度通过Brookfield DV-III Ultra粘度计使用BrookfieldRV轴组中的适当轴在24℃±3℃下在100rpm下进行测量,并以mPa·s表示。在将轴插入样品中之后,以100rpm的恒定旋转速度开始测量。报告的布氏粘度值为测量开始之后60秒显示的值。基于其技术知识,技术人员将从Brookfield RV轴组中选择适用于待测量的粘度范围的轴。例如,对于100mPa·s至400mPa·s的粘度范围,可以使用2号轴;对于400mPa·s至1 600mPa·s的粘度范围,可以使用4号轴;对于800mPa·s至3 200mPa·s的粘度范围,可以使用5号轴;对于1 000mPa·s至2 000 000mPa·s的粘度范围,可以使用6号轴;以及对于4 000mPa·s至8 000 000mPa·s的粘度范围,可以使用7号轴。
固体含量
悬浮液固体含量(也称为“干重”)使用水分分析仪MJ33(Mettler-Toledo,瑞士)来确定,其中设定如下:150℃的干燥温度,如果在30秒的时间内质量变化不大于1mg则自动关闭,5g悬浮液的标准干燥。
pH测量
使用Mettler Toledo Seven Easy pH计和Mettler Toledo InLab Expert PropH电极在25℃(+/-1℃)下测量任何pH值。首先使用市售的在25℃下pH值为4、7和10的缓冲溶液(来自Aldrich)对仪器进行三点校准。报告的pH值是由仪器检测的终点值(信号与最后6秒内的平均值相差小于0.1mV)。
(B)实施例
以下实施例不被解释为以任何方式限制权利要求的范围。
材料
a.白色基础油漆
使用如表1中示出的白色基础油漆用于挑战性测试。
表1–白色基础油漆:
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用于白色基础油漆的组分及其功能是本领域技术人员已知的并列于在下表2中。
表2-–白色基础油漆的材料:
#1增量剂涉及具有0.8μm的中值直径(d50)和5μm的顶切(d98)的干燥研磨碳酸钙(来自意大利的大理石),其为市售的。
#2增量剂涉及具有4.5μm至6.5μm的中值直径(d50),≤30ppm的筛余物>100μm、以及≤0.1%的筛余物>45μm(ISO 787/7)的干燥研磨碳酸钙(来自意大利的大理石),其可作为Omyacarb 5-GU从Omya International AG商购获得。
#3消光剂涉及具有20μm的中值直径(d50),≤0.8%的筛余物>60μm,以及≤2%的筛余物>45μm(ISO 787/7)的干燥研磨碳酸钙(来自意大利的大理石),其可作为OmyaCalcimatt AV从Omya International AG商购获得。
b.油漆的制备用于:1号挑战测试
通过将所有物质根据表1中列出的量合并来制备新鲜的白色基础油漆并将其等分成50g样品。根据以下表3以一式三份制备各添加剂(0.3%),即ZnO、NaOH 10M、AMP、氨、Li2CO3、和BC1(缓冲剂组合物1按重量计ZnO:Li2CO3 1:1;粉末)以及作为阴性对照的未处理的白色基础油漆,并且在室温(RT)下在添加测试物质之后[t=0]直接测量pH。此后添加1.25ml 0.1M HCL、混合,并在3周[t=3]之后,再次测量pH。
表3-–准备的测试
结果也示于图1中
从表3和图1中可以看出,不同物质的缓冲能力表明pH在三周的进程内发生变化。
c.分散型油漆的制备用于:2号挑战测试
对来自自助商店的三种市售室内分散型油漆进行成对地测试。对于每种油漆,制备两个50g分散型油漆样品。一者提供有3000ppm的BC1组合物,而将未经处理的油漆用作对照。在t=0时即在添加3 000ppm BC1(缓冲剂组合物1按重量计ZnO:Li2CO3 1:1)之后以及在添加3 000ppm BC1(缓冲剂组合物1按重量计ZnO:Li2CO3 1:1)之后的10周(t=10)测量样品的pH。结果示于下图2中。
图2显示出,市售分散型油漆可以被调节至一定的pH值,并且经调节的pH值可以保持至少10周的时间,而未经调节的市售分散型油漆在相同的时间范围内显示出至少0.4pH单位的pH降低。因此BC1(缓冲剂组合物1按重量计ZnO:Li2CO3 1:1)有效地将pH保持在初始调节pH水平至少10周。
d.涂料的制备用于:3号挑战测试
通过将所有物质根据以上表1中列出的量合并来制备新鲜的白色基础油漆并将其等分成50g样品。根据表4对于各添加剂(0.3%),即,BC1(缓冲剂组合物1按重量计ZnO:Li2CO3 1:1,粉末)、0.75%的以40%固体含量的BC2浆料(缓冲剂组合物1ZnO:Li2CO3按重量计,0.07%Coadis A122)、以及0.75%的以40%固体含量的BC3浆料(缓冲剂组合物1ZnO:Li2CO3按重量计,0.1%Coadis A122),制备样品。在室温(RT)下在添加测试物质之后[t=0]直接测量pH,并且在6周[t=6]之后再次测量pH。Coadis A122为可从Arkema商购的适用于含ZnO的组合物的分散剂。
表4-–准备的测试
e.油漆的制备用于:5号挑战测试
通过将所有物质根据表1中列出的量合并来制备新鲜的白色基础油漆并等分成50g样品。根据表5对于各添加剂(0.3%)和(0.5%),即,BC1(缓冲剂组合物1按重量计ZnO:Li2CO3 1:1,粉末)、0.75%和1.25%的以40%固体含量的BC2浆料(缓冲剂组合物1ZnO:Li2CO3按重量计,0.07%Coadis A122)、以及0.75%和1.25%的以40%固体含量的BC3浆料(缓冲剂组合物1ZnO:Li2CO3按重量计,0.1%Coadis A122),制备样品。在室温(RT)下在添加测试物质之后[t=0]直接测量pH,然后将温度升高到50℃并且在7天、14天和28天之后再次测量pH。Coadis A122为可从Arkema商购的适用于含ZnO的组合物的分散剂。
表5-–准备的测试
(C)计算机模拟和实验验证
在本研究中通过数值模型计算实现了对碳酸钙浆料的平衡的更好了解。已将计算机软件PHREEQC 3.6版用于对水溶液与矿物质和气体相互作用的平衡化学进行建模。其通过改进的Newton-Raphson计算求解限定了水性物质形成和反应中的平衡的一组简化的联立非线性方程(simultaneous non-linear equations)。本研究中利用了随软件提供的数据库MINTEQA2,以及一些增加以包括与本研究相关的所有平衡数据。这包括直接从文献中获得的Ca-/Zn-乳酸盐复合物(Maia等2016,Krezel&Maret2016)、Ca-/Zn-乳酸盐和柠檬酸盐固体(Vavrusova等2013,Apelblat等2005,Vavrusova&Skibsted2016,Christrie等1991)的平衡数据。Ca-Al相的平衡溶解度数据已从包含在PHREEQC中的劳伦斯利弗莫尔国家实验室数据库中转移。碳酸锂矿物Zabuleyite(Li2CO3)的平衡溶解度数据是根据Zabuleyite的热力学数据(Anderson等,2001)和根据SUPCRTBL数据库中的水性物质热力学数据(Zimmer等,2016)计算的。根据Littel等1990年,增加了水性物质2-氨基-2-甲基丙醇的平衡数据。数据库的扩展还包括增加来自包含在PHREEQC中的WATEQ4F数据库的氮气和氨的平衡数据组,以用于清楚地模拟气相。
不同无机颗粒状材料的高固体悬浮液通过60重量%颗粒状材料和40重量%水的水性悬浮液作为模拟的起始点的基础组合物来模拟。向该悬浮液中以纯相的限定的最大量添加BC1(缓冲剂组合物1按重量计ZnO:Li2CO3 1:1)达到平衡,以研究它们对水性悬浮液的pH的影响。此外,体系还受气态组分的影响,已使用四种不同的方法将其考虑在内。最简单的方法不允许液-固体系中的任何组分的任何除去,即使平衡为过饱和的。第二种方法将大气CO2逸度定义为平衡阶段,其中CO2离开大气以及进入大气的交换以在完整的模拟期间保持平衡。第三种方法仅从液-固体系中除去CO2,以防止纯CO2的过饱和。这模拟了纯气相的演变,不考虑任何体积或压力变化。包括对气相的清楚模拟的另一种方法仅应用于体系的子集,并允许研究封闭系统的影响,包括在每kg水100ml气相、每kg水500ml气相和每kg水1000ml气相的固定的悬浮液/气体体积比下的压力变化。
通过向经由上述方法限定的悬浮液中滴加盐酸来模拟pH缓冲效应。对于每个步骤,计算全组平衡,并且研究水性组合物(包括物质形成和pH)、数据库中包含的固体组分的饱和、过饱和固体的浓度、以及气相组分的组成和特性的结果。对于不同无机颗粒状材料的水性悬浮液,结果示于图3中。当使用乳酸、乙酸和柠檬酸时,对于不同无机颗粒状材料的悬浮液,获得了类似的结果。

Claims (19)

1.一种缓冲剂组合物,包含第一缓冲剂组分和第二缓冲剂组分,其中
a)所述第一缓冲剂组分为至少一种水溶性或水分散性镁离子源和/或锌离子源,以及
b)所述第二缓冲剂组分为至少一种碱金属碳酸盐和/或至少一种碱金属碳酸氢盐,
其中所述第一缓冲剂组分与所述第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为10 000:1至1:10 000。
2.根据权利要求1所述的缓冲剂组合物,其中所述至少一种碱金属碳酸盐选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂及其混合物,优选为碳酸钠和/或碳酸锂,并且最优选为碳酸锂,以及/或者所述至少一种碱金属碳酸氢盐选自碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢锂及其混合物,优选为碳酸氢钠和/或碳酸氢锂,并且最优选为碳酸氢锂。
3.根据权利要求1或2所述的缓冲剂组合物,其中所述至少一种水溶性或水分散性镁离子源为至少一种含镁离子的材料,优选地所述至少一种含镁离子的材料选自包括氧化镁、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸镁、氯化镁、溴化镁、天然或合成水碳镁石、天然或合成水镁石及其混合物的组,优选为氧化镁和/或氢氧化镁,以及/或者所述至少一种水溶性或水分散性锌离子源为至少一种含锌离子的材料,优选地所述至少一种含锌离子的材料盐选自包括碳酸锌、氧化锌、氢氧化锌、磷酸锌、锌及其混合物的组,优选为氧化锌。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的缓冲剂组合物,其中所述第一缓冲剂组分与所述第二缓冲剂组分[Mg离子和/或Zn离子/碳酸根离子和/或碳酸氢根离子]的摩尔比为1 000:1至1:1 000,优选为100:1至1:100,更优选为20:1至1:20,甚至更优选为10:1至1:10,并且最优选为2:1至1:2,例如约1:1。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的缓冲剂组合物,其中所述缓冲剂组合物能够使制品,优选为水性配制品或固体制品的pH保持等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的缓冲剂组合物,其中所述缓冲剂组合物呈粉末、颗粒、丸粒或片的形式。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的缓冲剂组合物,其中所述缓冲剂组合物包含溶剂,优选有机溶剂和/或水。
8.根据权利要求7所述的缓冲剂组合物,包含至少一种分散剂。
9.根据权利要求1至5或7或8中任一项所述的缓冲剂组合物,其中所述缓冲剂组合物呈溶液、分散体、悬浮液或糊状物的形式,优选呈水溶液、分散体、悬浮液或糊状物的形式。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的缓冲剂组合物,其中基于所述缓冲剂组合物的总重量,所述至少一种分散剂以0.05重量%至3.0重量%,优选0.6重量%至2.0重量%,更优选0.07重量%至1.0重量%的量存在。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的缓冲剂组合物,其中所述缓冲剂组合物不含包括以下成分的缓冲剂组分:氨、甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、二乙基胺、丙基胺、丁基胺、己基胺、氨基-2-甲基丙醇(AMP)、单乙醇胺(MEA)、单异丙醇胺(MIPA)、三亚乙基四胺(TETA)、氢氧化钙及其混合物,优选不含下列成分:基于胺的缓冲剂组分、基于一元醇的缓冲剂组分、基于伯烷醇胺的缓冲剂组分、基于氢氧化物的缓冲剂组分及其混合物。
12.一种制品,所述制品为包含根据权利要求1至11中任一项所述的缓冲剂组合物的水性配制品和/或包含根据权利要求1至6和11中任一项所述的缓冲剂组合物的固体制品,所述水性配制品优选为造纸制剂、纸涂料制剂、纤维制剂、食品制剂、药物制剂、化妆品制剂、塑料制剂、粘合剂制剂、金属加工液、冷却液、涂底剂、流平剂、颜料制剂、二氧化钛浆料、混凝土添加剂制剂、粘结剂制剂、增稠剂制剂、灰泥、涂料、打底剂、亮漆和/或油漆制剂,所述固体制品优选为涂层、漆膜、亮漆或涂料、纸涂料、纸、纸板、粘合剂、密封剂、颜料、纤维、灰泥、灰泥喷剂、灰泥板、粘结剂、增稠剂和/或混凝土。
13.根据权利要求12所述的制品,其中所述制品还包含
(i)至少一种无机颗粒状材料,优选地所述至少一种无机颗粒状材料选自包括天然研磨碳酸钙、天然和/或合成沉淀碳酸钙、经表面反应的碳酸钙、白云石、硫酸钙、高岭土、粘土、重晶石、滑石、石英、云母、生石膏、氢氧化铝、硅酸铝、二氧化钛、菱镁矿、水碳镁石、羟基磷灰石、珍珠岩、海泡石、水镁石及其混合物的组,并且最优选地,所述至少一种无机颗粒状材料包括天然研磨碳酸钙和/或合成沉淀碳酸钙,和/或
(ii)至少一种有机材料,优选地所述至少一种有机材料选自包括碳水化合物例如淀粉、糖、纤维素、改性纤维素和基于纤维素的浆;甘油;烃;水溶性聚合物例如聚丙烯酸酯;及其混合物的组。
14.根据权利要求12或13所述的制品,其中所述制品为具有以下的水性配制品:
(i)等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5的pH值,和/或
(ii)基于所述水性配制品的总重量,最高至85.0重量%,优选为10.0重量%至82.0重量%,并且更优选为20.0重量%至80.0重量%的固体含量。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的制品,其中所述制品为水性配制品以及所述第一缓冲剂组分以过饱和状态存在于所述水性配制品中,以及/或者所述第二缓冲剂组分以过饱和状态存在于所述水性配制品中。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的制品,其中相对于所述制品的总重量计算,所述第一缓冲剂组分和所述第二缓冲剂组分以至少100ppm,例如100ppm至27 000ppm,优选至少250ppm,例如250ppm至25 000ppm,更优选至少500ppm,例如500ppm至20 000ppm,还更优选至少600ppm,例如600ppm至15 000ppm,甚至更优选至少750ppm,例如750ppm至10000ppm,并且最优选750ppm至5 000ppm的总量存在于所述制品中。
17.一种用于对水性配制品进行缓冲的方法,所述方法包括以下步骤:
a)提供水性配制品,所述水性配制品优选为造纸制剂、纸涂料制剂、纤维制剂、食品制剂、药物制剂、化妆品制剂、塑料制剂、粘合剂制剂、金属加工液、冷却液、涂底剂、流平剂、颜料制剂、二氧化钛浆料、混凝土添加剂制剂、粘结剂制剂、增稠剂制剂、灰泥、打底剂、涂料、亮漆和/或油漆制剂,
b)提供按照权利要求1至11中任一项所限定的缓冲剂组合物,以及
c)使步骤a)的所述水性配制品与步骤b)的所述缓冲剂组合物接触并混合一次或更多次用于获得经缓冲的水性配制品。
18.一种用于对固体制品进行缓冲的方法,所述方法包括以下步骤:
a)提供包含根据权利要求1至6和11中任一项所述的缓冲剂组合物的固体制品,所述固体制品优选为涂层、漆膜、亮漆或涂料、纸涂料、纸、纸板、粘合剂、密封剂、颜料、纤维、灰泥、灰泥喷剂、灰泥板、粘结剂、增稠剂和/或混凝土,以及
b)使步骤a)的所述固体制品的表面润湿用于获得经缓冲的固体制品。
19.按照权利要求1至11中任一项所限定的缓冲剂组合物的用于使制品,优选为水性配制品或固体制品的pH保持等于或低于12,优选为4至12,更优选为6至11.5,并且最优选为8.5至10.5的用途。
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