CN1538866A - 基于水包油分散体的消泡剂和/或脱气剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型水包油分散体,其包含a)至少一种不溶于水且在室温下为固体的含氧有机物质,和b)至少一种通式(I)的酰胺化合物,其中变量R、R1、R2、A、B、X和Z具有说明书和权利要求书中所述的含义。本发明还涉及本发明分散体作为消泡剂和/或脱气剂在倾向于发泡的含水体系中的用途。
Description
本发明涉及水包油分散体、其作为消泡剂和/或脱气剂的用途。
在许多工业方法中,必须处理因其成分而倾向于发泡的水溶液和含水悬浮液。发泡使得该方法难以实施且因此必须尽可能保持低发泡或彻底避免发泡。发泡的含水组合物的实例是合有洗涤剂的组合物、含有皂角素的组合物、水处理工厂中的废水、含有蛋白质的组合物如大豆提取物以及尤其是含有磨木浆和/或纤维素的悬浮液,后者尤其用于纸张工业中来制备纸张、纸板或卡纸板。
除了形成泡沫(其随后由聚结气泡永久形成)外,引入这些体系中的呈精细分散、稳定形式的空气已经证明是有问题的。因此,这些体系的空气含量降低同样具有特别重要性。
为此,在发泡的含水组合物的加工过程中且有时甚至在其制备过程中将消泡剂和/或脱气剂加入所述组合物中;这些消泡剂和/或脱气剂甚至在低使用浓度下也抑制不希望的发泡、降低引入的空气含量或破坏已形成的泡沫。
由现有技术已知的消泡剂通常是基于水包油分散体或乳液的含水组合物,其油相包含至少一种疏水性物质,如矿物油、硅油、聚氧化烯、其与脂肪酸的酯及其与长链醇的醚、天然脂肪和/或油、蜡、酯蜡或长链醇。偶尔也报道了使用在根据Ziegler方法制备长链醇的过程中或在羰基合成过程中形成的蒸馏残渣(参见例如EP-A 149812,DE)。
在某些情况下,为了增加效果,向油相中加入其他疏水物质,如硬脂酸金属盐、疏水化硅石、用脂肪酸部分或完全酯化的多元醇或脂肪酸。
US 3,673,105、US 3,923,683和DE-A 2944604公开了基于水包油分散体的消泡组合物,其除了包含液体烃作为主成分外,还包含疏水化硅石、亚烷基二胺与C6-C18羧酸的双酰胺和任选的硅油,以改进效果。
CA 1143244描述了基于溶剂的消泡组合物,其除了包含水不溶性溶剂外,还包含聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段共聚物、乙二胺的脂肪酸酰胺和脂肪醇混合物。
EP-A 513173、EP-A 662172和DE-A 4232415公开了聚甘油酯改进基于水包油分散体的组合物的消泡/脱气作用,该聚甘油酯可通过将包含双甘油、三甘油和四甘油作为主要成分的聚甘油用脂肪酸酯化至少20%而得到。
DE-A 19641076描述了基于水包油分散体的消泡组合物,其油相包含至少一种用脂肪酸部分酯化的多元醇与二羧酸的反应产物以改进消泡作用。
EP-A 732 134公开了基于水包油分散体的消泡组合物,其油相包含至少一种带有至少4个OH基团或至少2个OH基团和至少一个分子内醚键的糖醇与分子中具有至少20个碳原子的脂肪酸以≥1∶1的摩尔比形成的酯,以改进消泡作用。
DE-C 19917186提出了具有消泡作用的亚烷基连接的低聚脲衍生物,其至少在末端氮原子上具有烷基或芳烷基。
现有技术的一些消泡体系具有的缺点在于它们的消泡/脱气作用在高温,即高于40℃,尤其是高于50℃的温度下是不够的。然而,在更高温度下的消泡和脱气作用对许多工业方法是重要的。因此,例如纸张制造的现代方法使用封闭的水循环,其结果是在含水进料中的温度升高到通常超过50℃,有时超过55℃。此外,现有技术的消泡剂有时仅具有不足的长期作用,即它们在长期使用时丧失其消泡作用。因此必须添加它们,这从经济上考虑是不希望的。
本发明的目的是提供用于含水体系的消泡剂和/或脱气剂,它们甚至在高温,例如高于40℃,优选高于50℃,尤其是在55℃和更高温度下具有良好的消泡和/或脱气作用。此外,它们还应具有良好的长期作用。
我们发现该目的由水包油分散体实现,该分散体的油相除了包含至少一种不溶于水且在室温下为固体的含氧有机物质外还包含至少一种式I的酰胺化合物:
其中变量R、R1、R2、A、B、X和Z具有下列含义:
R为具有至少14个碳原子的脂族基团,其可以任选具有1或2个羟基、1或2根双键和/或1或2根叁键,
A、B相互独立地为可以任选具有1或2个OH基团、1或2根双键和/或叁键和/或被1、2或3个不与杂原子相邻的氧原子间隔的C2-C20亚烷基,或可以任选被1或2个OH基团和/或1、2、3或4个甲基取代和/或可以具有羰基官能团作为环成员的C5-C20亚环烷基,
R1为氢、C1-C13烷基、C5-C10环烷基、苯基或式[A1-X1]m-Z1的基团,
R2为氢、C1-C13烷基、C5-C10环烷基、苯基、基团C(O)-R或式[A2-X2]n-Z2的基团,
X为氧或基团N-R3,其中R3具有下列含义:氢、基团C(O)-R或式[A3-X3]p-Z3的基团,
Z为氢或基团[A4-X4]q-Z4,
其中A1、A2、A3、A4相互独立地为C2-C3亚烷基,X1、X2、X3、X4相互独立地为氧或基团NRa,其中Ra相互独立地为氢、CH2CH2NH2、CH2CH2NHC(O)R、CH2CH2CH2NH2、CH2CH2CH2NHC(O)R或基团C(O)-R,Z1、Z2、Z3、Z4相互独立地为氢、CH2CH2NH2、CH2CH2NHC(O)R、CH2CH2CH2NH2或CH2CH2CH2NHC(O)R,以及m和q相互独立地为1-20的数,n和p相互独立地为1-10的数,
其中R1与R2或R2与R3和/或任何两个与由亚烷基单元键合的两个氮原子键合的基团R3、R4、Ra也可以为可以具有羰基官能团和/或可以被1、2或3个甲基取代的C1-C4亚烷基,
或若A为被一个或两个不与杂原子相邻的氧原子间隔的C6-C20亚烷基,则基团B-X-Z为氢,或为可以任选被1或2个OH基团和/或被1、2、3或4个甲基取代和/或可以具有羰基官能团作为环成员的C5-C20亚环烷基,
和/或式Ia的脒化合物
其中R、A、B、X和Z如式I中所定义,
和/或具有至少一个选自醇属OH基团和氨属NH或NH2基团的反应性基团RG的至少一种式I的酰胺化合物和/或式Ia脒化合物与至少一种对所述反应性基团至少具有双官能反应性的交联化合物V的反应产物,
和/或含氨基的聚合物与式R-COOH的脂族羧酸的反应产物,其中R具有上述含义。
由EP-A 286336已知某些式I的酰胺化合物作为缓蚀剂组合物中的活性物质或作为其制备的前体。羟乙基哌嗪的脂肪酸酰胺例如由US 5128473已知。DE-A 3309948尤其描述了酰胺化合物及其与二羧酸的反应产物在镗孔加工液中作为降低液体损失的化合物的用途。
因此,本发明提供了水包油分散体,其油相包含下列组分:
a)至少一种不溶于水且在室温下为固体的含氧有机物质,该物质选自带有具有至少12个碳原子且可以被S、SO或SO2间隔的脂族烃基的长链醇、在具有至少14个碳原子的脂族醇的制备过程中形成的蒸馏残渣、脂肪酸甘油单酯、脂肪酸甘油二酯、脂肪酸甘油三酯、具有至少12个碳原子的脂族醇的脂肪酸酯、C1-C11链烷醇的脂肪酸酯及其混合物;
b)至少一种上面定义的式I的酰胺化合物,
和/或式Ia的脒化合物,
和/或具有至少一个选自醇属OH基团和氨属NH或NH2基团的反应性基团RG的至少一种式I的酰胺化合物与至少一种对所述反应性基团至少具有双官能反应性的交联化合物V的反应产物,
和/或含氢基的聚合物与式R-COOH的脂族羧酸的反应产物,其中R具有上述含义,
和任选的下列组分:
c)已知改进水包油分散体的消泡作用的物质;
d)一种或多种在大气压力下沸点高于200℃的烃。
本发明进一步提供这些组合物作为消泡剂和/或脱气剂在含水发泡组合物,尤其是含水的含纤维素和/或磨木浆组合物中的用途,后者例如用于制造纸张、纸板或卡纸板。
在式I中对各变量的定义中所使用的术语“烷基”、“亚烷基”和“环烷基”是各种分子基团的集合术语,其中前缀Cn-Cm给出了这些分子基团的可能碳数的下限和上限。
因此,在R的定义中的烷基为线性或支化脂族烃基,其具有至少14个碳原子且可以被1或2个OH基团取代,而且还可以具有1或2根双键或叁键。该类基团的实例是饱和基团,如正十四烷-1-基、十五烷-1-基、正十六烷-1-基(棕榈基)、正十七烷-1-基、正十八烷-1-基(硬脂基)、正十九烷-1-基、正二十烷-1-基(花生烷基)、正二十一烷-1-基、正二十二烷-1-基(山萮基)、正二十三烷-1-基、正二十四烷-1-基、正二十五烷-1-基、二十六烷-1-基、二十七烷-1-基、二十九烷-1-基、三十烷-1-基、正十四烷-2-基、十五烷-2-基、正十六烷-2-基、正十七烷-2-基、正十八烷-2-基、正十九烷-2-基、正二十烷-2-基、正二十一烷-2-基、正二十二烷-2-基、正二十三烷-2-基、正二十四烷-2-基、正二十五烷-2-基、二十六烷-2-基、二十七烷-2-基、二十九烷-2-基、三十烷-2-基以及衍生于它们的单-或二-烯属不饱和基团和/或羟基化基团。
因此,C1-C13烷基是具有1-13个碳原子,优选1-8个碳原子,尤其是1-6个碳原子的线性或支化烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2-丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、异戊基、新戊基、正己基、2-甲基-1-戊基、正庚基、2-乙基己-1-基、2-甲基己-1-基、正辛基、正癸基、2-甲基癸-1-基、正十二烷基、2-甲基十二烷基等。
亚烷基是二价线性或支化烷基,其中两根游离价键优选位于不同碳原子上。因此,C2-C3亚烷基例如为1,2-亚乙基、1,2-亚丙基或1,3-亚丙基。因此,C2-C20亚烷基代表对C2-C3亚烷基给出的基团且例如代表丁烷-1,2-二基、-2,3-二基、-1,3-二基或-1,4-二基,戊烷-1,2-二基、-2,3-二基、-1,3-二基、-1,4-二基、-2,4-二基或-1,5-二基,己烷-1,6-二基,2,2,4-三甲基戊烷-1,4-二基,辛烷-1,8-二基等。在亚烷基中,一个或两个碳原子也可被既不相互相邻也不与连接位点相邻的氧原子替代。该类亚烷基通常具有5-20个碳原子。其实例是3-氧代戊烷-1,5-二基、3-氧代己烷-1,6-二基、4-氧代庚烷-1,7-二基、3,6-二氧代辛烷-1,8-二基、3,7-二氧代壬烷-1,9-二基、4,7-二氧代癸烷-1,10-二基、4,8-二氧代十一烷-1,11-二基、4,9-二氧代十二烷-1,12-二基、4,11-二氧代十四烷-1,14-二基。
C5-C10环烷基为具有5-10个,优选5-8个碳原子的一价单环或双环脂族基团,如环戊基、环己基或环庚基。
C5-C20亚环烷基为具有5-20个碳原子的二价单环或双环脂族基团,其中两根游离价键优选位于不同碳原子上且在双环基团情况下,环可以稠合、螺合或由亚烷基连接在一起。其实例为环戊烷-1,2-和-1,3-二基,环己烷-1,2-二基、-1,3-二基和-1,4-二基,环庚烷-1,2-二基、-1,3-二基和-1,4-二基,降水片烷-2,3-二基,2,2-双(环己-4’-基)丙烷。
对于本发明组合物的消泡和脱气作用,R优选为具有至少17个碳原子,尤其是具有至少19个碳原子且特别优选具有至少21个碳原子的基团。R通常具有不超过40个碳原子,优选不超过30个碳原子。R优选不带有羟基。R优选为饱和的。R特别优选为饱和且未支化的烷基,该基团优选在1位上连接于羰基上。R非常特别优选为线性二十一烷-1-基。
优选具有至少2个,尤其是至少3个式R-C(O)-的基团的那些式I化合物及其反应产物。还优选平均具有至少1.5个,尤其是至少2个,特别优选至少3个式R-C(O)-基团的式I化合物的混合物。
对于本发明分散体的消泡/脱气作用,已经证明有利的是作为组分b)使用具有低于0.05mol/kg氨属NH或NH2基团,即未酰胺化的仲或伯氨基的物质。该类物质的胺值(根据DIN 16945第9页测定,以mg KOH/g物质给出)优选不超过3.0,尤其是不超过2.0,具体而言不超过1.0。然而,组分b)的胺值通常因其制备而不超过0.1,经常不超过0.2。
因此,在特别优选的实施方案中,在式I化合物中低于10%的氮原子呈氨属NH基团或NH2基团形式。若以混合物形式使用化合物I,则其为每分子的氨属基团平均数。在该实施方案中,这些化合物因此基本不含氨属NH或NH2基团。
在本发明的另一优选实施方案中,组分b)为可以通过使至少一种具有至少一个,例如一个、两个或三个反应性官能基团RG(选自NH基团、NH2基团和OH基团)的式I化合物与至少对基团RG呈双官能的交联化合物V反应得到的组合物。作为组分b),当然还可以使用通过使平均具有至少一个,优选1-2个,尤其是1-1.5个上述反应性基团RG的式I化合物的混合物与交联化合物V反应得到的那些组合物。
交联化合物V在这里和下文中应理解为指至少对化合物I的反应基团RG呈双官能的那些化合物,即所述化合物可以与至少两个反应性基团RG反应形成键。该类化合物V通常具有与上述基团RG互补的至少两个反应性基团RG’和/或至少一个双官能反应性基团RG”。反应性基团RG’的实例是羧基及其形成酯和酰胺的衍生物,如酸酐、酰氯、CONH2、异氰酸酯和低级烷基酯基团。RG’的其他实例是环氧乙烷基团和与羰基共轭的烯属不饱和双键。反应性官能基团RG”的实例是衍生于碳酸的官能基团,如碳酸酯基团、脲基团、硫脲基团等。
合适的交联化合物V的实例是:
(1)碳酸的衍生物,碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二乙酯和脲;
(2)脂族和脂环族二-、三-和四羧酸,其优选具有2-20个碳原子,尤其是4-10个碳原子且还可以任选在脂族或脂环族分子部分具有1或2个叔氮原子或氧原子,例如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、柠檬酸、丙烷三甲酸、乙二胺四乙酸和丁烷四甲酸,以及这些羧酸的形成酯和酰胺的衍生物;
(3)优选具有3-10个碳原子的α,β-烯属不饱和单-、二-和三羧酸,如丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸、衣康酸和乌头酸,以及这些羧酸的形成酯和酰胺的衍生物;
(4)芳族二-、三-和四羧酸,如邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸,以及这些羧酸的形成酯和酰胺的衍生物;
(5)优选具有4-20个碳原子的脂族、脂环族和芳族二-或三异氰酸酯,如六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、2,2’-(4-异氰酸酯基苯基)丙烷;
(6)具有至少2个,例如2、3或4个缩水甘油基的化合物,例如具有2-4个OH基团和优选2-20个碳原子的脂族、脂环族或芳族醇的缩水甘油醚,例如丙二醇、丁二醇、己二醇、二甘醇、环己烷二醇、2,2-双(对羟基苯基)丙烷的缩水甘油醚,低分子量线性酚醛树脂的缩水甘油醚,三羟甲基丙烷的缩水甘油醚等。
优选的化合物V为上述第(1)-(3)组的化合物。显示出特别有利的性能特征的是I与第(2)和(3)组的二-或三羧酸的反应产物,还有I与α,β-单烯属不饱和羧酸的反应产物,尤其是I与富马酸或其形成酯或酰胺的衍生物的反应产物。还特别优选丙烯酸及其形成酯或酰胺的衍生物。
假定在第(3)组交联化合物V中羧基和α,β-烯属不饱和双键均起反应性基团RG’的作用,其中α,β-烯属不饱和双键与化合物I的反应性官能基团RG发生Michael反应。
优选该类化合物I或在分子中平均具有1-2个,尤其是1.0-1.5个反应性基团RG的化合物I的混合物的反应产物。
还优选化合物I与第(2)-(4)组化合物V的反应产物,其仍具有少量游离羧基。这些化合物的酸值(根据DIN 53402以mg KOH/g反应产物给出)通常不高于60。这些组合物通常具有5-40,尤其是10-30的酸值。
在式I化合物当中,优选其中式I中的变量A、B、R1、R2、X和Z本身或优选一起具有下列含义的那些化合物:
A、B相互独立地为C2-C4亚烷基,
R1为氢或[A1-X1]m-H,其中A1为C2-C3亚烷基且X1为氧或基团NRa,其中Ra相互独立地为氢或C(O)R,以及m为1-10,尤其是1或2的数,
R2为氢或[A2-X2]n-H,其中A2为C2-C3亚烷基且X2为氧或基团NRa,其中Ra相互独立地为氢或C(O)R,以及n为1-10,尤其是1或2的数,
R1与R2形成C2-C4亚烷基,或R2与R3形成C2-C4亚烷基,
X为氧或基团N-R3,其中R3具有下列含义:氢或基团C(O)-R,
Z为氢或基团[A4-X4]q-H,其中A4为C2-C3亚烷基且X4为氧或基团NRa,其中Ra相互独立地为氢或C(O)R,以及q为1-10,尤其是1、2、3或4的数。
在式I化合物中,还优选如下化合物,其中:
基团B-X-Z为氢,
A为被一个或两个不与杂原子相邻的氧原子间隔的C5-C20亚烷基,
R1为氢或式[A1-X1]m-H的基团,其中A1为C2-C3亚烷基且X1为氧或基团NRa,其中Ra相互独立地为氢或C(O)R,以及m为1-10,优选1或2的数,和
R2为氢或基团C(O)-R。
特别优选的式I化合物由下式I-A至I-H’描述:
其中Y1相互独立地为氢、基团[CH2-CH2-O]kH、基团[CH2-CH2-O]kC(O)R或基团C(O)-R,其中R具有上述含义。Y2相互独立地为氢、基团[CH2-CH2-O]kH或基团[CH2-CH2-O]kC(O)R,其中k为1或2。
在式I-A至I-H’中,特别优选其中平均而言低于10%的基团Y1为氢的那些化合物,即这些化合物的胺值低于2,尤其是不大于1。特别优选其中至少90%的基团Y1为基团C(O)R的那些化合物I-A至I-H’。y2优选为氢。还特别优选胺值低于2,尤其是至多为1的那些化合物I-A至I-H’,其中某些基团Y1和/或Y2为基团[CH2-CH2-O]kH或基团[CH2-CH2-O]k-C(O)R,其余的基团Y1为基团C(O)R且其余的基团Y2为氢。在这些化合物中,CH2-CH2-O单元与氮原子的摩尔比优选为1∶5-2∶1。在上述化合物I-A至I-H’中,非常特别优选式I-A、I-A’和I-B的化合物。
还特别优选式I-A至I-H’化合物,尤其是仍具有至少一个,优选1或2个反应性基团RG的化合物I-B与上述交联化合物V,优选第(2)和(3)组的含羧基交联剂V或其形成酯/酰胺的衍生物,尤其是α,β-烯属不饱和单-、二-和三羧酸,特别优选富马酸或丙烯酸的反应产物。还优选化合物I-A至I-H’的混合物,尤其是平均具有1-2个,尤其是1.0-1.5个反应性基团RG的两种化合物I-B的混合物的反应产物。反应产物尤其具有上述胺值。这些反应产物的酸值优选同样在上述范围内,例如在5-40范围内。
酰胺化合物I通常通过使式II的胺:
与式R-COOH的长链羧酸或该羧酸的形成酰胺或酯的衍生物反应而制备,其中R具有上述含义。在式II中,各变量R5、R6、A、B、X’和Z’具有下列含义:
A、B各自独立地为C2-C20亚烷基,其可以任选具有1或2个OH基团、1或2根双键和/或叁键和/或可以被1、2或3个不与杂原子相邻的氧原子间隔,或为可以任选被1或2个OH基团和/或被1、2、3或4个甲基取代和/或可以具有羰基官能团作为环成员的C5-C20亚环烷基,R5为氢、C1-C13烷基、C5-C10环烷基、苯基或式[A5-X5]r-H的基团,R6为氢、C1-C13烷基、C5-C10环烷基、苯基或式[A6-X6]s-H的基团,X’为氧或基团N-R7,其中R7具有下列含义:氢、基团C(O)-R或式
[A7-X7]t-H的基团,Z’为氢或基团[A8-X8]u-H,
其中A5、A6、A7、A8各自独立地为C2-C3亚烷基,X5、X6、X7、X8各自独立地为氧或基团NRb,其中Rb为氢、CH2CH2NH2或CH2CH2CH2NH2,且r和u各自独立地为0-21的数,s和t各自独立地为0-11的数,
R5与R6或R6与R7和/或任何两个与由亚烷基单元键合的两个氮原子键合的基团R7、R8、Rb也可以是可以具有羰基官能团和/或可以被1、2或3个甲基取代的C1-C4亚烷基,
或若A为被1、2或3个不与杂原子相邻的氧原子间隔的C6-C20亚烷基,则基团Z’-X’-B为氢,或为可以任选被1或2个OH基团和/或被1、2、3或4个甲基取代和/或可以具有羰基官能团作为环成员的C5-C20亚环烷基。
对于式II中变量A、B的优选含义,上面对式I化合物所述的那些同样适用。变量R5、R6、X’和Z’的优选含义如下:
R5为氢或式[A5-X5]r-H的基团,其中A5为C2-C3亚烷基且X5为氧或NH,以及r为1-10,尤其是1或2的数,
R6为氢或式[A6-X6]s-H的基团,其中A6为C2-C3亚烷基且X6为氧或NH,以及s为1-10,尤其是1或2的数,或
R5与R6形成C2-C4亚烷基,或R6与R7形成C2-C4亚烷基,
X’为氧或基团N-R7,其中R7为氢,
Z’为氢或基团[A8-X8]u-H,其中A8为C2-C3亚烷基且X8为氧或NH,u为1-10,尤其是1、2、3或4的数。
在式II的胺中,优选如下化合物,其中:
基团Z’-X’-B为氢,
A为被1个或2个不与杂原子相邻的氧原子间隔的C5-C20亚烷基,
R5为氢或式[A5-X5]r-H的基团,其中A5为C2-C3亚烷基且X5为氧或NH,以及r为1-10,尤其是1或2的数,以及
R2为氢。
优选的胺II的实例是式II-A至II-H’的胺:
其中Y3和Y4相互独立地为氢或基团[CH2-CH2-O]kH,其中k具有上述含义。尤其是变量Y3和Y4中至少一个为氢,尤其是至少2个为氢且特别优选所有变量Y3和Y4为氢。
羧酸R-COOH的合适的形成酰胺或酯的衍生物是其酸酐,例如其与甲酸的混合酸酐、其甲基酯和乙基酯以及其酰氯。
为了制备化合物I,使胺II与相应的羧酸或羧酸混合物或与其形成酰胺的衍生物在常规酰胺化条件下反应。羧酸与II中氨属NH或NH2基团的摩尔比通常为0.1∶1-约1.1∶1,优选0.4∶1-1.05∶1,尤其是0.6∶1-1∶1。
羧酸或其衍生物与化合物II通常以对应于所需化合物I的化学计量的摩尔比使用,基于所需摩尔比偏离所需化学计量至多20%,优选至多10%不成问题。若希望化合物I基本上完全酰胺化,则羧酸与氨属氮的摩尔比通常为0.8∶1-约1∶1.1,尤其是0.9∶1-约1∶1。若还希望酯化任选存在的OH基团,则羧酸或其衍生物的量当然要更大,且通常基于II中所有OH、NH和NH2基团总和可以高达1.1当量。
胺II通常与羧酸本身反应。该反应可以在溶剂中或在没有稀释剂下进行,优选后一程序。
若该反应在溶剂中进行,优选选择适于作为反应过程中形成的水的夹带剂的有机溶剂,如苯、甲苯、乙苯、二甲苯类以及脂族和脂环族溶剂及其混合物。
II的酰胺化通常使用适于所用反应物的酰胺化催化剂进行。若进行II与羧酸、酸酐或酯的反应,则通常将酸用作酰胺化催化剂,例如无机酸,如磷酸、亚磷酸、次磷酸、硫酸;有机磺酸,如对甲苯磺酸、苯磺酸或萘磺酸;四价钛、锡或锆的化合物,尤其是其氧化物及其醇盐;或这些酸的混合物。催化剂酸优选基于进料物质的总重量以0.1-5重量%,尤其是0.2-2重量%的量使用。II与羧酸的反应优选在次磷酸或次磷酸与有机磺酸的混合物(定量比为10∶1-1∶10)存在下进行。
酰胺化可以按照也不加入酰胺化催化剂的另一方案进行。
该反应所需的反应温度自然取决于酸或酸衍生物的反应性且通常为30-250℃,优选100-200℃,具体为120-180℃。反应时间通常至少为1小时,优选2-20小时,尤其是3-15小时。
在胺II与羧酸R-COOH的反应中,取决于所选择的化学计量以均匀形式或以具有可变酰胺化程度的混合物形式和/或以异构体混合物形式形成化合物I。为了在本发明的分散体中使用化合物I,通常不必将该混合物分离成单个化合物I。然而,需要的话,本领域熟练技术人员可以使用常规方法如层析方法进行该分离。然而,通常省去对反应混合物的分离且直接将在该反应中得到的化合物I的蜡状混合物在本发明的分散体中用作组分b)。
因此,本发明的优选实施方案涉及包含如下组合物作为组分b)的那些分散体,该组合物可以通过用羧酸R-COOH(或其形成酰胺的衍生物)将式II胺的氨属NH或NH2基团酰胺化至少20%,优选至少40%,尤其优选至少60%而得到。酰胺化程度(%)应理解为指已经酰胺化,即转化成基团N-C(O)-R或基团NH-C(O)-R的II的氨属NH或NH2基团比例。酰胺化程度通常对应于羧酸R-COOH(或其衍生物)与II的NH或NH2基团数的摩尔比。组分b)特别优选为酰胺化程度至少为80%,尤其是至少90%的组合物。这些反应产物的胺值优选在上述范围内。这些反应产物优选仅包含少量或不含游离羧酸R-C(O)OH或其衍生物。该反应尤其进行到大于90%,尤其是大于95%的所用羧酸R-C(O)OH或其形成酰胺的衍生物反应掉。因此,该类混合物的酸值优选不超过10。
在本发明的该实施方案中,特别优选胺II-A至II-H’的酰胺化产物。其中特别优选其中所有取代基Y3和Y4为氢的那些胺II-A至II-H’的反应产物,以及其中部分取代基Y3和/或Y4为基团[CH2CH2-O]kH且CH2CH2-O单元与氮原子的摩尔比为1∶5-2∶1的那些胺II-A至II-H’的反应产物。在上述反应产物中,非常特别优选胺II-A、II-A’和II-B的反应产物。
本发明的另一实施方案包括其组分b)可以按如下方式得到的那些分散体:部分酰胺化优选选自胺II-A至II-H’、尤其是胺II-B,具体为二亚乙基三胺的胺II,然后使仍具有反应性基团RG的所得化合物I与至少双官能的交联剂V反应。对于优选的交联剂,上述那些适用。尤其优选将富马酸用作交联剂。
酰胺化优选在第一步中进行到其中所得化合物I或其混合物每分子平均具有1-2个,尤其是1-1.5个上述反应性基团RG,尤其是NH或NH2基团为止。游离反应性基团RG的数目可以由本领域熟练技术人员通过已知方式经由胺II与羧酸RCOOH或其形成酰胺的衍生物的化学计量控制。本领域熟练技术人员还可以优选将酸组分RCOOH转化至少90%,尤其至少95%。
随后与至少双官能的交联剂V的反应通常在常用于该交联剂与上述反应性基团RG的反应的反应条件下进行,优选在酰胺化所用反应条件下进行。
通常选择交联剂V的量以得到具有最低的可能平均酸值,优选低于50的酸值,尤其是低于40的酸值的产物。为此,交联剂V的用量应使反应性基团RG与交联剂的官能度F的摩尔比,即摩尔比RG∶F为0.9∶1-1∶2,优选0.9∶1-约1∶1.8。就此而言,应考虑的是α,β-烯属不饱和羧酸可以与反应性基团RG经由羧基和烯属不饱和双键二者反应。因此,α,β-烯属不饱和单羧酸具有的官能度为2,而α,β-烯属不饱和二羧酸具有的官能度为3。
在本发明非常优选的实施方案中,所用组分b)为可以通过如下方式得到的组合物:i)使式IIb的胺,尤其是其中Y3和Y4为氢的胺IIb与羧酸R-COOH或其形成酰胺的衍生物,尤其是山萮酸以1∶0.8-1∶2(胺II-B∶羧酸),尤其是1∶1-1∶1.8的摩尔比反应,和ii)随后使在步骤i)中得到的反应产物与富马酸反应。富马酸与步骤i)中所用胺IIb的摩尔比优选为1∶1-1∶3,尤其是1∶1.5-1∶2.5。
对于步骤i)和ii)中的反应条件,上述那些适用。
在本发明的另一实施方案中,将带有氨基的聚合物和至少一种羧酸R-COOH的反应产物用作组分b)。
本发明的另一实施方案涉及消泡组合物,其组分b)包含式Ia的脒化合物和/或其与交联化合物V的反应产物。式Ia的脒化合物可以通过热解其中R1和R2为氢的式I化合物而得到。热解通常在≥180℃,优选180-220℃的温度下进行。该反应可以在高沸点溶剂,例如酰胺化所述溶剂之一中进行且尤其在没有稀释剂存在下,即在不存在溶剂下进行。酰胺化合物I到脒化合物Ia的反应优选在除去反应过程中形成的水下进行。通过将酰胺分子内环化制备脒化合物Ia的方法例如由WO 00/11125已知。其中所述的方法也可用于制备脒化合物Ia。为了制备脒化合物,优选使用在制备酰胺化合物I中得到的反应混合物。
优选的脒化合物是可以通过热解I-A、I-A’、I-B、I-C、I-F、I-F’、I-G和/或I-G’,尤其是其中至少酰胺氮上的Y2和与该酰胺氮相邻的胺氮上的Y1,尤其是所有Y1和Y2为氢的上述酰胺得到的那些。还尤其优选这些脒化合物Ia与交联剂V的反应产物,尤其是与富马酸和/或丙烯酸的反应产物。
在脒化合物Ia中,特别优选通过使I-B,尤其是I-B.1反应得到的脒化合物以及通过使这些脒化合物Ia与交联剂V,尤其是与丙烯酸和/或富马酸反应得到的产物,尤其当所有Y1和Y2为氢时。对于脒化合物Ia与交联剂V的反应,酰胺I与交联剂V的反应所述的那些适用。
合适的带有氨基的聚合物选自聚乙烯亚胺、聚乙烯基胺、聚烯丙基胺、聚赖氨酸、任选用乙烯亚胺接枝的聚酰胺基胺、双氰胺-甲醛树脂,以及这些聚合物与C2-C4烯化氧的反应产物。该类聚合物对本领域熟练技术人员来说是已知的且可以市购。优选分子量低于5000道尔顿,尤其是300-2000道尔顿(数均分子量)的那些聚合物的反应产物。优选聚乙烯亚胺的反应产物。
含氨基的聚合物与羧酸R-COOH的反应类似于通过与羧酸R-COOH或其形成酰胺的衍生物在上述反应条件下反应由胺II制备化合物I而进行。这些聚合物的酰胺化程度优选为20-100%,优选40-100%,尤其是60-100%,特别优选为80-100%。含氨基的聚合物的该类酰胺化产物由现有技术已知,例如由EP-A-0 336 901和DE-A 19900458已知。
除了通常构成油相的1-30重量%,优选3-20重量%,尤其是5-15重量%的组分b)外,本发明的组合物包含作为主成分的水不溶性含氧有机物质,其在室温下为固体且在开头提到。该物质的比例基于油相的总重量通常为50-99重量%,优选60-97重量%,尤其是70-95重量%。
组分a)优选熔点至少为30℃,尤其是至少40℃,特别优选至少50℃。熔点通常不超过90℃,优选不超过80℃。
组分a)的合适物质的实例是天然醇或合成制备的醇,其分子中具有至少12个碳原子。该类醇的实例是天然醇(脂肪醇),如肉豆蔻醇、鲸蜡醇、硬脂醇、棕榈醇、牛油脂肪醇和山萮醇,以及合成制备的醇,如可以通过氧化烷基铝而由Ziegler方法得到的饱和的、直链、未支化醇和可以通过羰基合成得到的合成醇。后者通常为在分子中含有至多48个碳原子的醇混合物。非常有效的消泡剂例如包含至少一种C12-C26醇和至少一种在分子中具有28-48个碳原子的脂肪醇的混合物,参见EP-A-0 322 830。
代替纯净的醇,还可以使用可以在通过羰基合成或通过Ziegler方法制备具有较高碳数的醇中得到的蒸馏残渣作为组分a)。适于作为组分a)的成分的其他化合物为烷氧基化醇,以及在通过羰基合成或通过Ziegler方法制备醇的过程中生产的烷氧基化蒸馏残渣。烷氧基化化合物可以通过使长链醇或蒸馏残渣与氧化乙烯或氧化丙烯反应或与氧化乙烯或氧化丙烯的混合物反应而得到。这里可以首先将氧化乙烯加成于醇或蒸馏残渣上,然后加成氧化丙烯,或者首先加成氧化丙烯,然后加成氧化乙烯。在大多数情况下,每个醇的OH基团加成至多5mol氧化乙烯和氧化丙烯。在烷氧基化化合物中,特别优选通过将1或2mol氧化乙烯加成到1mol脂肪醇或蒸馏残渣上制备的那些反应产物。
适合作为组分a)的长链醇还包括3-硫杂链烷-1-醇、其S氧化物及其S二氧化物-式III)的化合物:
Kw-CH2-S(O)v-CHR9-CHR10-OH (III)其中Kw为具有9-35个,优选11-29个碳原子的烷基,R9和R10各自独立地为氢、甲基、乙基或苯基,且v为0、1或2。Kw优选为线性烷基。R9和R10尤其为H。
式III的化合物对本领域熟练技术人员来说是已知的。它们通过使α-烯烃与巯基醇反应并任选随后氧化所得硫杂链烷醇而得到。巯基醇的硫羟基官能团的加成在氧气或在反应条件(例如80-120℃)下形成游离基的化合物如过氧化物、氢过氧化物或偶氮化合物(如偶氮二异丁腈)存在下进行。硫代链烷醇在α-烯烃上的加成根据下列方案以抗-Markovnikov取向地以游离基方式进行[参见Angew.Chem.,第82卷,276-290(1970)]:
其中Kw’为任选呈线性的C8-C34烷基,R11为H或C1-C5烷基,优选H或CH3,以及R9、R10具有上述含义。
式III化合物由现有技术,如US 4,040,781、US 4,031,023和WO00/44470已知。
3-硫杂链烷-1-醇通过用过氧化氢、PhICl2、NaIO4、t-BuOCl、高锰酸钾、钨酸或过氧酸(如过乙酸或过苯甲酸)氧化得到相应的3-氧代硫杂链烷-1-醇。
3-二氧代硫杂链烷-1-醇同样可以通过用所述氧化剂氧化而由3-硫杂链烷-1-醇得到,但该方法在不同条件下进行,例如增加氧化剂的浓度和进行氧化的温度。
适于作为组分a)的物质进一步包括脂肪酸(例如C12-C22羧酸)的甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯。作为这些甘油酯的基础的脂肪酸例如为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸和特别优选山萮酸。优选棕榈酸和/或硬脂酸的甘油单酯、甘油二酯和尤其是甘油三酯。还合适的是脂肪酸与C1-C11醇的酯,如与甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇或癸醇的酯,以及酯蜡,即脂肪酸与具有至少12个碳原子的脂族醇的酯,例如上述脂肪醇、上述合成醇和上述硫杂链烷醇的脂肪酸酯。
组分a)优选包含具有至少12个碳原子的上述长链醇中的至少一种作为组分a1)和任选与其不同的物质a)作为组分a2)。该醇优选形成组分a)的主成分且尤其占组分a)的55-100重量%。因此,组分a)中组分a2)的比例为0-50重量%,例如1-50重量%,优选5-45重量%,尤其是10-40重量%。
在本发明分散体的优选实施方案中,成分a1)选自天然和合成链烷醇,尤其是具有12-30个碳原子的脂肪醇。在另一优选实施方案中,成分a2)选自式III化合物,尤其是3-硫杂链烷醇IIIa(v=0)。
作为额外的组分a2),组分a)优选包含至少一种脂肪酸的甘油单酯、甘油二酯和/或甘油三酯,尤其是甘油三酯。甘油单酯、甘油二酯和/或甘油三酯的比例优选低于组分a)的50重量%,尤其低于45重量%,例如为5-45重量%,尤其是10-40重量%。
代替甘油单酯、甘油二酯或甘油三酯或与其一起,组分a)可以包含C1-C11醇和/或具有至少12个碳原子的脂族醇的脂肪酸酯作为额外的组分a2)。脂肪酸酯的比例优选低于组分a)的50重量%,尤其低于45重量%,例如为5-45重量%,尤其是10-40重量%。
适于作为油相的其他任选组分c)的原则上是已知能改善基于水包油分散体的消泡组合物的有效性的那些化合物和物质。在本发明的组合物中,它们在油相中的比例通常不超过20重量%,尤其不超过10重量%,例如为0.1-20重量%,尤其0.5-10重量%。组分a)和b)的总量优选不超过油相的20重量%,尤其不超过18重量%。组分a)∶c)的重量比优选大于1∶1,尤其大于2∶1。
作为组分c)尤其可以提到可以通过将低聚甘油或聚甘油的OH基团用至少一种脂族C12-C35羧酸部分或完全酯化而得到的聚甘油酯。对作为酯的基础的聚甘油的酯化进行到直到出现基本不再溶于水中的化合物为止。聚甘油例如通过在较高温度下碱催化缩合甘油或通过使表氯醇与甘油在酸性催化剂存在下反应而得到。聚甘油通常包含至少2个至约30个,优选2-12个甘油单元。市售聚甘油包含聚合甘油的混合物,例如双甘油、三甘油、四甘油、五甘油和六甘油和任选的具有高缩合度的聚甘油的混合物。聚甘油的OH基团的酯化度至少为20%至高达100%,优选60-100%。用于酯化的长链脂肪酸可以是饱和的或烯属不饱和的。合适的脂肪酸例如为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、油酸、十六碳烯酸、反油酸、二十碳烯酸、二十二碳烯酸,如芥酸,特别优选山萮酸,以及多不饱和酸,如十八碳二烯酸和十八碳三烯酸,例如亚油酸和亚麻酸,以及所述羧酸的混合物。适于作为消泡组分的聚甘油的酯例如描述于EP-A-0662 172和EP 531 713中。
在本发明水分散体的优选实施方案中,油相包含作为组分a)的至少一种具有至少12个碳原子的脂族烃基的长链醇(该烃基可以被S原子或基团SO或SO2间隔)和至少一种组分c),后者选自可以通过用至少一种脂族C12-C35羧酸,尤其是山萮酸将低聚甘油或聚甘油的OH基团酯化至少20%得到的上述物质。组分c)在油相中的比例在这里优选不超过20重量%,尤其不超过30重量%,且优选为0.1-20重量%,尤其是0.5-10重量%,在每种情况下基于油相总重量。
还适于作为组分c)的是具有至少4个OH基团或至少2个OH基团和至少一个分子内醚键的糖醇与分子中具有至少20个碳原子的脂肪酸以≥1∶1的摩尔比形成的酯,其中这些酯的游离OH基团任选被C12-C18羧酸部分或完全酯化。优选使用丁糖醇、戊糖醇和/或己糖醇与具有至少22个碳原子的脂肪酸以≥1∶1.9的摩尔比形成的酯。特别优选使用甘露糖醇和/或山梨醇与山萮酸以≥1∶1,优选≥1∶1.9的摩尔比形成的酯。除了合适的糖醇山梨醇和甘露糖醇外,核糖醇、阿糖醇、木糖醇、半乳糖醇、季戊四醇、脱水山梨醇和赤藓醇也是合适的。糖醇应理解为指本身不是糖的多羟基化合物,它们因羰基官能团的还原而由单糖形成。还可以使用脱水化合物,它们因分子内消除水而由糖醇形成。糖醇与C22-C30脂肪酸的酯是特别有效的。若仅用含有至少20个碳原子的脂肪酸部分酯化糖醇,则可以将糖醇的未酯化OH基团用其他羧酸,如C12-C18羧酸酯化。该类酯描述于EP-A-0732 134中,进一步的详情可以参见该文献。
还适于作为组分c)的是熔点高于45℃的酮类。它们在大多数情况下与熔点高于40℃的脂肪醇一起使用。对于其他有关这些化合物的详情可以参见EP-A 696 224。
可以提到的组分c)的物质还有摩尔质量至少为2000的聚乙烯蜡以及天然蜡如蜂蜡或加洛巴蜡。
本发明组合物的其他任选成分d)为沸点高于200℃(在大气压力下测定)的烃。优选的烃为石蜡油,如也称为白油的市售石蜡混合物。熔点例如高于50℃的石蜡也是合适的。组分d)在本发明分散体的油相中的比例基于油相的总重量通常为0-15重量%,例如1-10重量%,尤其是1-5重量%。
油相(即组分a)-d)的总量)在水分散体中的比例可以至多为60重量%,优选为5-50重量%,尤其是10-40重量%。
本发明的水分散体的脂肪颗粒(油相)通常具有的平均粒度为0.5-10μm。平均粒度在这里应理解为指本发明分散体中粒度的相应重均或体均分布,其可以例如通过分散体的稀释样品的动态或准弹性光散射或Fraunhofer衍射测定(见H.Wiese,D.Distler,wssrigePolymerdispersionen[水分散体],Wiley-VCH,Weinheim 1999,第40页及以下各页以及其中所引用的文献,以及H.Wiese,GIT-Fachz.Lab.1992,第385-389、762-768和1029-1033页)。出于稳定性考虑,通常优选极度细碎的分散体以避免分散体分层。已经发现本发明分散体的消泡/脱气作用取决于脂肪颗粒的粒度。在每种情况下的活性最佳值可以由本领域熟练技术人员使用简单试验测定,其中可以在制备分散体过程中以已知方式形成粒度。形成平均粒度的措施是例如改变乳化剂浓度、改变乳化剂类型、增稠剂的浓度和性质以及均化过程中的压力。
本发明的分散体除油相以外还可以包含细碎的、基本水不溶的惰性固体作为其他分散成分,该固体的粒度<20μm,优选为0.1-10μm且用量例如为水包油分散体的油相重量的0.1-50%,优选1-35%。合适的惰性固体例如是高岭土、白垩、膨润土、滑石、硫酸钡、二氧化硅、沸石、脲-甲醛颜料、蜜胺-甲醛颜料和微晶纤维素,其中惰性无机颜料也可例如通过用三烷基甲硅烷基卤处理而疏水化。
为了在水分散体中稳定油相,本发明组合物有利地包含至少一种表面活性物质。合适的表面活性物质原则上是所有对于在含水体系中稳定疏水性颗粒或液滴已知的物质,如阴离子、阳离子、两性和/或非离子乳化剂以及水溶性离子和非离子聚合物,优选具有阳离子或阴离子基团且其分子量与乳化剂相反通常高于1000道尔顿的离子两亲性共聚物。表面活性物质对本领域熟练技术人员来说是充分已知的,例如由Ullmann’s Encyclopediaof Industrial Chemistry(Ullmann工业化学大全),第5版,第A9卷,第297-339页已知。
合适乳化剂的实例是作为阴离子乳化剂的高级脂肪酸的钠盐和铵盐,在C6-C22烷基苯酚如壬基苯酚或辛基苯酚上的硫酸化乙氧基化产物的钠盐和铵盐,烷基芳基磺酸的钠盐和铵盐,萘磺酸的钠盐和铵盐,萘磺酸/甲醛或脲缩合物的钠盐和铵盐,以及磺基琥珀酸的钠盐和铵盐;作为非离子乳化剂的烷氧基化烷基苯酚,氧乙基化不饱和油,如1mol蓖麻油与30-40mol氧化乙烯的反应产物和氧化乙烯和/或氧化丙烯在通常具有12-20个碳原子的脂族醇上的加成产物,如在脂肪醇、多元醇、胺和羧酸上的加成产物。
特别有效的阴离子乳化剂为磺化C8-C22烷基二苯基醚,尤其是双磺化C8-C22烷基二苯基醚,如双磺化十二烷基二苯基醚的盐,优选钠盐和铵盐。
表面活性阴离子聚合物的实例是丙烯酸的均聚物、甲基丙烯酸的均聚物、丙烯酸和甲基丙烯酸以任何所需摩尔比的共聚物、丙烯酸和马来酸以任何所需摩尔比的共聚物、甲基丙烯酸和马来酸的共聚物、聚乙烯基磺酸、聚丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸或所述聚合物的碱金属盐和铵盐,这些聚合物的摩尔质量例如为1500-300 000。优选的阴离子表面活性聚合物为含有酸基团且以共聚形式包含如下单体的两亲性共聚物:
(a)疏水性单烯属不饱和单体,和
(b)单烯属不饱和羧酸、单烯属不饱和磺酸、单烯属不饱和膦酸或其混合物,
以及任选地,不同于单体(a)和(b)的单体(c),还有其盐,尤其是钠盐和铵盐。
疏水性单烯属不饱和单体的实例为苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、C2-C18烯烃、单烯属不饱和C3-C5羧酸和一元醇的酯、乙烯基烷基醚、乙烯基酯或其混合物。在该组单体中优选使用异丁烯、二异丁烯、苯乙烯和丙烯酸酯,如丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙基酯、丙烯酸正丁基酯和丙烯酸仲丁基酯。
单体(b)的实例是共聚形式的丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基甲基丙磺酸、丙烯酰胺基丙烷-3-磺酸、丙烯酸3-磺基丙基酯、甲基丙烯酸3-磺基丙基酯、苯乙烯磺酸、乙烯基膦酸或其混合物,其中丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸及其酸酐是优选的。
两亲性共聚物的摩尔质量通常为1000-100 000,优选1500-10 000。阴离子两亲性共聚物的酸值通常为50-500,优选150-350mg KOH/g聚合物。
特别优选已经用阴离子两亲性共聚物稳定的那些消泡剂和/或脱气剂,所述共聚物以共聚形式包含如下单体:
(a)95-45重量%的异丁烯、二异丁烯、苯乙烯或其混合物,以及
(b)5-55重量%丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸单酯或其混合物,以及任选地,至多20重量%其他单体(c)。
特别优选使用以共聚形式包含如下单体的共聚物:
(a)45-80重量%苯乙烯,
(b)55-20重量%丙烯酸,
以及任选地,至多20重量%其他单体(c)。
合适的单体(c)为水溶性的中性单烯属不饱和单体,例如上述烯属不饱和羧酸的酰胺和羟基-C2-C4烷基酯。单体(c)基于所有共聚单体总重量的比例通常不大于20重量%,尤其不大于10重量%。
适于稳定本发明组合物的表面活性聚合物还有如下聚合物:
-5-40重量份N-乙烯基甲酰胺和100重量份摩尔质量为500-10 000的聚亚烷基二醇的接枝聚合物,
-两性离子聚亚烷基多胺,
-两性离子聚乙烯亚胺,
-两性离子聚醚多胺,或
-两性离子交联聚亚烷基多胺。
N-乙烯基甲酰胺在聚亚烷基二醇上的接枝聚合物例如描述于WO-A-96/34903中。接枝的乙烯基甲酰胺单元可以任选至多水解10%。接枝乙烯基甲酰胺单元的比例优选基于聚亚烷基二醇为20-40重量%。优选使用摩尔质量为2000-10 000的聚乙二醇。
两性离子聚亚烷基多胺和两性离子聚乙烯亚胺例如由EP-B 112592已知。该类化合物例如可以通过首先用例如氧化乙烯、氧化丙烯和/或氧化丁烯烷氧基化聚亚烷基多胺或聚乙烯亚胺、然后例如用甲基溴或硫酸二甲酯季铵化该烷氧基化产物并随后用氯磺酸或三氧化硫硫酸化该季铵化的烷氧基化产物而得到。两性离子聚亚烷基多胺的摩尔质量例如为1000-9000,优选1500-7500。两性离子聚乙烯亚胺优选具有2000-1700道尔顿的摩尔质量。
两性离子聚醚多胺例如可以通过在第一反应段中使摩尔质量为100-800且含有2-10个氮原子和至少2个伯或仲氢基端基的线性或支化聚醚多胺或所述聚醚多胺与至多1摩尔缩水甘油/聚醚多胺的NH基团的反应产物与至少一种C2-C4氧化烯或四氢呋喃反应而得到,后者的量应使每个聚醚多胺中的NH基团加成1-50个氧化烯单元。在第二工艺步骤中,使烷氧基化聚醚多胺与选自卤代磺酸、卤代磷酸、乙烯基磺酸、丙磺酸、卤代乙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磷酸以及这些酸的碱金属盐或铵盐的化合物以使该烷氧基化聚醚多胺的至少一个叔胺端基具有2个下式基团的方式反应:
其中变量A、n和X具有下列含义:
A为氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯或四氢呋喃单元,
n为1-50的数,
X为下式的基团:-SO3M、-CH2-CH2-SO3M、-CH2-CH2-CH2-SO3M、-CH2-CH(OH)-CH2-SO3M、-CH2-COOM、-CH2-CH2-COOM、-PO3M2、-CH2-CH2-PO3M2,其中M为氢、碱金属或铵,其中在式V中取代基X也可以为氢。
然而,烷氧基化聚醚多胺的至少一个叔氨基端基也可仅包含一个式IV或V的基团和一个下列基团:
C1-C22烷基或C7-C22芳烷基,其中A和n具有与式IV和V中相同的含义。
在第三工艺步骤中,将在第二工艺步骤中得到的反应产物季铵化。然而,季铵化也可通过将可以在第一反应段中得到的产物季铵化并随后进行第二反应段中的反应而实现。
式VI的两性离子聚醚多胺尤其在工业上令人感兴趣:
其中A为式CH2-CH2-O或CH(CH3)CH2-O-的基团,M为H、Na、K或铵,且n为15-25的数。
两性离子聚醚多胺的摩尔质量通常至多为9000,优选1500-7500。
两性离子交联的多胺例如可以通过如下方式得到:使脂族或芳脂族单胺或具有2-5个伯、仲或叔氮基团的多胺与交联剂例如基于胺中的氨基摩尔量和交联剂中的反应性基团摩尔量以20∶1-1∶1的比例反应,形成摩尔质量为150-1500的交联多胺,将该交联多胺烷氧基化,然后通过例如使这些化合物与卤代磺酸、卤代磷酸、乙烯基磺酸、丙磺酸、卤代乙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磷酸或含有所述酸的化合物的碱金属盐或铵盐反应而将阴离子基团引入可以此方式得到的产物中,然后例如用甲基溴或硫酸二甲酯季铵化该产物,还可以在交联多胺的烷氧基化之后直接进行季铵化。还可以使用上述聚醚胺作为多胺。例如可以通过使4,9-二氧杂十二烷-1,12-二胺与表氯醇以2∶1的摩尔比反应、将可以如此得到的反应产物乙氧基化,例如加成20mol氧化乙烯/NH基团、然后用硫酸二甲酯季铵化该反应产物并在其他反应段中通过与SO3或氯磺酸反应而硫酸化的季铵化产物而制备合适的稳定剂。
本发明的组合物优选包含至少一种阴离子表面活性物质。该物质优选选自上述阴离子乳化剂、上述带有酸的水溶性两亲性聚合物及其混合物。
对于本发明分散体的稳定性,已经证明有利的是它们基于油相包含0.01-3重量%的至少一种具有酸基的水溶性、两亲性共聚物,优选其盐以及任选地,至少一种阴离子和/或非离子乳化剂。乳化剂优选同样基于油相总重量以0.01-3重量%的量使用。还有利的是包含至少一种阴离子乳化剂和至少一种非离子乳化剂的那些分散体。
本发明的分散体通常还包含至少一种用于调节相应应用所需粘度的增稠剂。原则上讲,可以使用所有已知可增稠水包油体系的增稠剂。这些增稠剂包括天然增稠剂,如多糖、角叉菜酸盐、龙须胶、藻酸盐、淀粉、酪蛋白酸盐、改性的有机聚合物,如羧甲基纤维素,合成增稠剂,如聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺以及尤其是丙烯酰胺与α,β-烯属不饱和羧酸的共聚物,尤其是与丙烯酸的共聚物,任选还与共聚单体的共聚物。这些增稠剂描述于EP-A 149 812中,该文献的公开内容在此引作参考。其他合适的增稠剂在Warren.B.Shapiro的综述性文章,“水包油乳液”(Cosmetics & Toiletries,第97卷,1982,第27-33页)中提到。还特别优选缔合增稠剂,如疏水改性的聚氨酯、疏水改性的纤维素醚,它们根据在水相中的疏水相互作用原理形成高分子量网络结构。缔合增稠剂对本领域熟练技术人员而言是已知的,例如由J.Bielemann,Additives forCoatings(涂料添加剂),Wiley-VCH Weinheim 2000已知,且例如可以由Rohm & Haas,USA以商品名RHOPLEX和PRIMALTT 935市购。
本发明的分散体通常还包含用于防腐的市售生物杀伤剂,例如甲醛、异噻唑化合物以及以商品名PROXEL由ICI销售的产品。
本发明的分散体例如通过首先熔融形成油相的组分、然后将其在水中乳化、若乳化的油滴仍为液体则任选将所需的表面活性物质加入仍然热的乳液中以及将水包油乳液冷却以形成水包油分散体而制备。然而,若油滴已经变成固体的话,所述稳定剂也可以在冷却该水包油乳液之后加入消泡分散体中。
制备储存特别稳定的消泡分散体的另一工艺变体包括在至少一种表面活性物质的水溶液中乳化熔融的油相并在乳化之后任选将其他乳化剂加入热的水包油乳液中,或在冷却到例如室温后任选将其他乳化剂加入消泡分散体中。
正如已经发现的那样,与仅包含一种两亲性阴离子共聚物作为稳定剂的那些消泡分散体相比,除了包含两亲性阴离子共聚物外还包含至少一种优选为阴离子的乳化剂的本发明分散体具有甚至更低的稠化和分层倾向。
本发明的水分散体在倾向于发泡的含水体系中具有非常良好的消泡和/或脱气作用。它们在更高温度下,例如尤其在高于40℃的温度下,特别是高于50℃的温度下,具体为高于53℃的温度下非常有效。与已知消泡剂相比,它们具有显著改进的长期作用。
该水分散体优选用作消泡剂和/或脱气剂以在食品工业、淀粉工业和废水处理工厂中控制倾向于形成泡沫的含水介质的发泡。特别令人感兴趣的是将本发明的水分散体用于在造纸领域中在含水组合物情况下控制泡沫,例如在纸浆蒸煮、纸浆洗涤、纸料粉碎、造纸以及用于造纸的颜料分散过程中控制泡沫。在这些过程中待消泡的含水介质的温度在大多数情况下高于40℃,例如为45-75℃。
本发明的水包油分散体用作消泡剂以及脱气剂。在某些情况下,脱气作用比消泡作用更显著。它们可以用作消泡剂或脱气剂。它们还可有利地用于机器上胶和纸张的表面施胶或用于纸张涂敷工厂。若例如将这些混合物用于纸料悬浮液,则它们的脱气作用是靠前的。
本发明的分散体通常基于待消泡的含水体系以至少0.001重量%的量使用,优选以0.002-0.5重量%,尤其是0.003-0.3重量%的量使用。基于100重量%的发泡介质中的纸料,例如使用0.002-0.5重量%,尤其是0.003-0.3重量%的脱气剂。
下列实施例用来说明本发明,但不应理解为限制本发明。
除非在实施例中另有指明,在实施例中的百分数是指重量。
消泡/脱气作用使用Sonica测量装置测定,其中在60℃(分散体D1-D10、CD1、CD2)或50℃和55℃(分散体D11)下将足够量的消泡剂加入0.38%纸料悬浮液中,以使其浓度基于油相(活性物质)为5ppm。空气含量在计量加入消泡剂之前并在该计量加入之后的最初5分钟内借助超声衰减连续测定。空气含量最初降低,然后再次增加到测量结束。表1给出了纸料悬浮液的最小空气含量(体积%)以及在每种情况下5分钟后的值。该测量方法描述于TAPPI Journal,第71卷,第65-69页(1988)中。最小空气含量越低且5分钟后达到的水平越低,则消泡作用越好。
将所述纸料悬浮液用于所有实施例和对比例中。在加入脱气剂之前,它包含约1.4体积%的空气。
所给粒度为使用Coulter LS 230仪器在约0.1%浓度分散体上测定的平均值。该仪器根据Fraunhofer衍射的原理操作。
所用山萮酸为购自Cognis Deutschland GmbH,Düsseldorf的产物EDENORC22 85R。
实施例1:
第一步:在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗和带有回流冷凝器的分水器的2升四颈烧瓶中在氮气气氛下于115℃的温度下熔融917g山萮酸。然后在20分钟内向其中加入154.8g二亚乙基三胺。在加料过程中将温度升至130℃。然后加入5.4g对甲苯磺酸和5.4g 50重量%浓度的次磷酸水溶液,并将温度缓慢升至160℃。在总共3.5小时的过程中蒸除52ml水。然后冷却该混合物。所得蜡的酸值为7.8,胺值为3.7。熔点为135℃。
第二步:将来自第一步的固化混合物再次熔融。在约140℃的内部温度下,加入87.1g富马酸和2.8g对甲苯磺酸并在维持该温度下,在1小时内蒸除1.5ml水。然后将混合物加热到152℃,并在另外2小时内蒸除另外6.5ml水。所得混合物的酸值为34.3。混合物的凝固点(Festpunkt)为92℃。
实施例2:
将106.2g根据实施例第一步制备的蜡和18.3g己二酸在氮气下于150℃下熔融,在总共9小时内蒸除3.5ml水。所得混合物的酸值为27.1,且该混合物的凝固点为80℃。
实施例3:
在装有温度计、搅拌器和带有回流冷凝器的分水器的1升三颈烧瓶中在氮气保护下将272.48g山萮酸缓慢加热到82℃。在12分钟内加入34.8gN,N’-二氨丙基乙二胺并将该混合物的温度升至110℃。然后将该混合物在155-156℃下加热4小时,直到不再蒸出水为止。所得混合物的酸值为45.7,胺值为0.79。该混合物的凝固点为86℃。然后冷却该混合物并将蜡破碎。
实施例4:
在装有温度计、搅拌器和带有回流冷凝器的分水器的1升三颈烧瓶中将52.1g N-氨乙基乙醇胺、339.6g山萮酸、1.95g对甲苯磺酸和1.95g 50重量%浓度的次磷酸(H3PO2)水溶液合并并缓慢加热到150℃的温度。在最初的4小时内蒸除10.5ml水。然后施加400毫巴的真空,并在维持该温度的条件下蒸除另外5.5ml水。然后冷却该混合物并将蜡破碎。该蜡的酸值为6.7,胺值为0.42且凝固点为62℃。
实施例5:
将195.8g来自实施例4的蜡与18.3g己二酸在装有温度计、搅拌器和带有回流冷凝器的分水器的1升三颈烧瓶中合并,并在减压下缓慢加热到15℃的温度。在最初的4小时内蒸除1.9ml水。然后在施加100毫巴的真空并维持该温度的条件下在另外4小时内再除去0.5ml水。然后冷却该混合物并将蜡破碎。该蜡的酸值为25.9,胺值为0.15且凝固点为76℃。
实施例6:
将221.4g山萮酸和10.96g己二酸在装有温度计、搅拌器和带有回流冷凝器的分水器的1升三颈烧瓶中合并,并在氮气下加热到82℃的温度。在15分钟内向其中加入34.8g N,N’-二氨丙基乙二胺,在该段时间内混合物的温度升至108℃。然后将混合物在155-158℃下加热5小时,直到不再蒸出水为止。该蜡的酸值为45,胺值为0.96且凝固点为82℃。
实施例7:
在装有温度计、搅拌器和带有回流冷凝器的分水器的1升三颈烧瓶中在氮气下将276.7g山萮酸加热到76℃的温度。然后在20分钟内加入50g摩尔质量为1000的聚乙烯亚胺,在该段时间内混合物的温度升至82℃。将该混合物在155℃下加热5小时,直到不再蒸出水为止。该反应混合物的酸值为0.76mg KOH/g。冷却该混合物并将蜡破碎。该蜡的凝固点为82℃。
实施例8:
在装有温度计、搅拌器和带有回流冷凝器的分水器的1升三颈烧瓶中将169.3g羟乙基哌嗪、441.5g山萮酸、3.1g对甲苯磺酸和3.1g 50重量%浓度的次磷酸(H3PO2)水溶液合并,并加热到150℃的温度。在5小时内并在该温度和施加真空(降至最终压力为160mm)下,蒸除14.5ml水。然后冷却混合物并将该蜡破碎。该蜡的酸值为10.0且凝固点为62℃。
实施例9:
第一步:在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗和带有回流冷凝器的分水器的1升四颈烧瓶中将850g山萮酸在120℃的温度和氮气下熔融。然后在20分钟内向其中加入174.3g N,N’-二(3-氨基丙基)乙二胺。在加料过程中温度升至126℃。然后加入5.1g对甲苯磺酸和5.1g 50重量%浓度的次磷酸水溶液,温度缓慢升至155℃。在总共8小时内蒸除41ml水。然后冷却混合物。所得蜡的酸值为17.5。熔点为114℃。
第二步:在氮气下将227.1g第一步中所得混合物熔融。将17.4g富马酸加入该混合物中,然后加热到150℃并将该温度维持5小时,总共蒸除2.1ml水。在冷却后所得到的蜡的酸值为26.5。该混合物的凝固点为90℃。
实施例10:
第一步(单山萮酸酯和二山萮酸酯的混合物):在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗和带有回流冷凝器的分水器的1升四颈烧瓶中将340.6g山萮酸在120℃的温度和氮气下熔融。然后在15分钟内滴加103.2g二亚乙基三胺。在加料过程中温度升至130℃。然后将温度缓慢升至150℃。在总共6小时内蒸除19.1g水。然后冷却混合物。所得到的蜡的酸值为2.5,胺值为4.39。所得产物的熔程为92-104℃。
第二步:在装有搅拌器、内部温度计和带有回流冷凝器的分水器的三颈烧瓶中将150g第一步所得产物加热到195℃的温度,并将该温度维持4小时。在该段时间内蒸除8.5g水。在该方法中形成的脒的酸值为1.6,胺值为2.16且熔点为80℃。
第三步:在装有搅拌器、内部温度计和带有回流冷凝器的分水器的三颈烧瓶中将100g第二步中所得脒和12.5g富马酸于130℃下熔融,然后在150℃下保持5.75小时。在该段时间内总共蒸除0.7g水。在冷却后对产物进行分析:酸值为27.0;胺值为0.775;熔点为78℃。
实施例11:
第一步:(单山萮酸酯和二山萮酸酯的混合物):在170℃下将103.2g二亚乙基三胺引入装有温度计、搅拌器、滴液漏斗和带有回流冷凝器的分水器的1升四颈烧瓶中并在5.5小时内由可加热的滴液漏斗滴加340.6g山萮酸。在该段时间内总共蒸除14.3g水。该产物的酸值为5.8且胺值为5.8。
第二步:在装有搅拌器、带有回流冷凝器的分水器和内部温度计的三颈烧瓶中将300g第一步得到的产物与100g壬烷(沸点为150℃)混合,并在140-150℃的温度下在总共8小时内分离出14.3g与壬烷不混溶的液体。(该混合物包含约75%水和约25%二亚乙基三胺)。胺值在该段时间内由4.0降至3.14。
第三步:在装有搅拌器、内部温度计和带有回流冷凝器的分水器的三颈烧瓶中将100g第二步中得到的产物和12.5g富马酸在130℃下熔融,然后在150℃下保持5.75小时。在该段时间内总共蒸除0.7g水。在冷却之后对产物进行分析:酸值为27.0;胺值为0.775;熔点为78℃。
分散体D1-D12的制备
通用程序A:
将由18.4g C12-C26醇的脂肪醇混合物、7.3g C16-C18脂肪酸的甘油三酯和1.6g根据表1的组分b)组成的混合物在90℃下熔融,得到均匀熔体。该熔体使用分散设备(Ultraturrax)在由2g乳化剂(45重量%浓度的乙氧基化异辛基苯酚(乙氧基化程度为25)的硫酸单酯的钠盐溶液)、0.5g阴离子聚丙烯酰胺(30重量%丙烯酸和70重量%丙烯酰胺的共聚物的钠盐,K值为270(在3重量%浓度氯化钠水溶液中的0.5重量%聚合物))的32.4重量%浓度油包水乳液、0.04g 10%浓度硫酸、0.1g 30%浓度甲醛水溶液和70.06g水组成的90℃热混合物中乳化60秒。这样得到粒度d50为4.5μm的无斑点乳液。将该乳液快速冷却到室温,得到分散体(油滴硬化)。
通常程序B:
将22.5g根据WO 00/44470的实施例“硫杂链烷醇A”制备的3-硫杂-C20-28-链烷-1-醇混合物、1.6g根据表1的组分b)在90℃下熔融,得到均匀熔体。将该熔体使用分散设备(Ultraturrax)在1.3g基于50重量份苯乙烯和50重量份丙烯酸的聚合物(可由S.C.Johnson以商标名Joncryl EEC 207得到)的35重量%浓度水氨溶液、0.5g阴离子聚丙烯酰胺(产品名或更准确的表征)的32.4重量%浓度油包水乳液、0.04g 10%浓度硫酸、0.1g 30%浓度甲醛水溶液和70.06g水的90℃热溶液中乳化60秒。这样得到粒度d50为2.5μm的无斑点乳液。将该乳液快速冷却到室温,得到分散体(油滴硬化)。通用程序C(分散体D10的制备):
使用来自实施例1的活性物质类似于程序A制备分散体D10,但用1g用山萮酸酯化95%的聚甘油(包含27%双甘油、44%三甘油、19%四甘油和10%更高缩合度的聚甘油)代替1g脂肪醇混合物。分散体D10具有类似于分散体D1的性能。
通用程序D(分散体D12的制备):
使用来自实施例11的活性物质类似于程序C制备分散体D12,但使用1.1g双硫酸化十二烷基二苯基醚[可以商品名Dowfax 2A1由DOWChemical购得]的45%浓度水溶液作为乳化剂以及3g细碎粘土的72%浓度细碎悬浮液作为稳定剂。
对比分散体实施例CD1:
类似于程序A制备对比分散体CD1,其中使用可以通过将由27%双甘油、44%三甘油、19%四甘油和10%更高缩合度的聚甘油组成的聚甘油混合物用山萮酸酯化95%得到的聚甘油酯[=PGB]代替本发明活性物质。
对比分散体实施例CD2:
类似于程序B制备对比分散体CD2,其中使用可以通过将由27%双甘油、44%三甘油、19%四甘油和10%更高缩合度的聚甘油组成的聚甘油混合物用山萮酸酯化95%得到的聚甘油酯代替本发明活性物质。
表1:分散体D1-D11、CD1和CD2的脱气性能
分散体 | 组分b) | 配方 | 60℃下的min.air1)[体积%] | 60℃下的Air 5min.2)[体积%] |
D1 | 1 | A | 0.37 | 0.84 |
D2 | 2 | A | 0.45 | 1.19 |
D3 | 3 | A | 0.49 | 1.29 |
D4 | 4 | A | 0.50 | 1.15 |
D5 | 5 | A | 0.52 | 1.03 |
CD1 | PGB3) | A | 0.71 | 1.21 |
D6 | 6 | B | 0.64 | 1.20 |
D7 | 7 | B | 0.68 | 1.22 |
D8 | 8 | B | 0.69 | 1.24 |
CD2 | PGB3) | B | 0.87 | 1.16 |
D9 | 9 | A | 0.43 | 1.19 |
D10 | 1 | C | 0.34 | 1.30 |
50/55℃下的min.air1)[体积%] | 50/55℃下的Air5 min.2)[体积%] | |||
D11 | 10 | A | 0.43/0.39 | 0.95/1.18 |
1)最小空气含量
2)最小空气含量5分钟后的空气含量
3)PGB=山萮酸的聚甘油酯
表1表明本发明的分散体与含PGB的分散体相比具有改进的消泡作用。
Claims (20)
1.一种水包油分散体,其中油相包含下列组分:
a)至少一种不溶于水且在室温下为固体的含氧有机物质,该物质选自带有具有至少12个碳原子且可以被S、SO或SO2间隔的脂族烃基的长链醇、在具有至少14个碳原子的脂族醇的制备过程中形成的蒸馏残渣、脂肪酸甘油单酯、脂肪酸甘油二酯、脂肪酸甘油三酯、具有至少12个碳原子的脂族醇的脂肪酸酯、C1-C11链烷醇的脂肪酸酯及其混合物;
b)至少一种式I的酰胺化合物:
其中变量R、R1、R2、A、B、X和Z具有下列含义:
R为具有至少14个碳原子的脂族基团,其可以任选具有1或2个羟基、1或2根双键和/或1或2根叁键,
A、B相互独立地为可以任选具有1或2个OH基团、1或2根双键和/或叁键和/或被1或2个不与杂原子相邻的氧原子间隔的C2-C20亚烷基,或可以任选被1或2个OH基团和/或1、2、3或4个甲基取代和/或可以具有羰基官能团作为环成员的C5-C20亚环烷基,
R1为氢、C1-C13烷基、C5-C10环烷基、苯基或式[A1-X1]m-Z1的基团,
R2为氢、C1-C13烷基、C5-C10环烷基、苯基、基团C(O)-R或式[A2-X2]n-Z2的基团,
X为氧或基团N-R3,其中R3具有下列含义:氢、基团C(O)-R或式[A3-X3]p-Z3的基团,
Z为氢或基团[A4-X4]q-Z4,
其中A1、A2、A3、A4相互独立地为C2-C3亚烷基,X1、X2、X3、X4相互独立地为氧或基团NRa,其中Ra相互独立地为氢、CH2CH2NH2、CH2CH2NHC(O)R、CH2CH2CH2NH2、CH2CH2CH2NHC(O)R或基团C(O)-R,Z1、Z2、Z3、Z4相互独立地为氢、CH2CH2NH2、CH2CH2NHC(O)R、CH2CH2CH2NH2或CH2CH2CH2NHC(O)R,以及m和q相互独立地为1-20的数,n和p相互独立地为1-10的数,
其中R1与R2或R2与R3和/或任何两个与由亚烷基单元键合的两个氮原子键合的基团R3、R4、Ra也可以为可以具有羰基官能团和/或可以被1、2或3个甲基取代的C1-C4亚烷基,
或若A为被一个或两个不与杂原子相邻的氧原子间隔的C6-C20亚烷基,则基团B-X-Z为氢,或为可以任选被1或2个OH基团和/或被1、2、3或4个甲基取代和/或可以具有羰基官能团作为环成员的C5-C20亚环烷基,
和/或式Ia的脒化合物
其中R、A、B、X和Z如式I中所定义,
和/或具有至少一个选自醇属OH基团和氨属NH或NH2基团的反应性基团RG的至少一种式I的酰胺化合物和/或式Ia脒化合物与至少一种对所述反应性基团至少具有双官能反应性的交联化合物V的反应产物,
和/或含氨基的聚合物与式R-COOH的脂族羧酸的反应产物,其中R具有上述含义,
和任选的下列组分:
c)已知改进水包油分散体的消泡作用的物质;
d)一种或多种在大气压力下沸点高于200℃的烃。
2.如权利要求1所要求的分散体,其中式I中的R具有至少19个碳原子。
3.如前述权利要求中任一项所要求的分散体,其中式I的化合物及其与交联化合物的反应产物具有至少两个式R-C(O)-的基团,其中R具有上面所给含义。
4.如前述权利要求中任一项所要求的分散体,其中式I中的变量A、B、R1、R2、X和Z具有下列含义:
A、B相互独立地为C2-C4亚烷基,
R1为氢或[A1-X1]m-H,其中A1为C2-C3亚烷基且X1为氧或基团NRa,其中Ra相互独立地为氢或C(O)R,以及m为1-10的数,
R2为氢或[A2-X2]n-H,其中A2为C2-C3亚烷基且X2为氧或基团NRa,其中Ra相互独立地为氢或C(O)R,以及n为1-10的数,或
R1与R2形成C2-C4亚烷基,或R2与R3形成C2-C4亚烷基,
X为氧或基团N-R3,其中R3具有下列含义:氢或基团C(O)-R,
Z为氢或基团[A4-X4]q-Z4,其中A4为C2-C3亚烷基且X4为氧或基团NRa,其中Ra相互独立地为氢或C(O)R,Z4为氢以及q为1-10的数。
5.如权利要求1-4中任一项所要求的分散体,其中式I中的变量A、B、R1、R2、X和Z具有下列含义:
A为被一个或两个不与杂原子相邻的氧原子间隔的C5-C20亚烷基,
R1为氢或式[A1-X1]m-Z1的基团,其中A1为C2-C3亚烷基且X1为氧或基团NRa,其中Ra相互独立地为氢或C(O)R,Z1为氢以及m为0-10的数,
R2为氢或基团C(O)-R,以及
基团Z-X-B为氢。
6.如前述权利要求中任一项所要求的分散体,其中组分b)的胺值根据DIN 16945低于3。
7.如权利要求1-6中任一项所要求的分散体,其中组分b)选自至少一种权利要求1中的平均具有至少一个反应性基团RG的式I化合物与至少一种至少双官能交联化合物V的反应产物。
8.如权利要求7所要求的分散体,其中交联化合物V选自具有2-20个碳原子的脂族和脂环族二-和三羧酸、其形成酯或酰胺的衍生物、具有3-10个碳原子的α,β-单烯属不饱和单-、二-和三羧酸、其形成酯或酰胺的衍生物以及碳酸的衍生物。
9.如权利要求8所要求的分散体,其中组分b)的特征在于根据DIN53402的酸值最多为40。
10.如前述权利要求中任一项所要求的分散体,其中组分b)可通过用式R-COOH的长链羧酸或该羧酸的形成酰胺的衍生物将式II胺的NH和NH2基团酰胺化至少20%并任选使酰胺化中得到的反应产物与至少一种至少双官能交联化合物V反应而得到:
其中各变量R5、R6、A、B、X’和Z’具有下列含义:
A、B各自独立地为C2-C20亚烷基,其可以任选具有1或2个OH基团、1或2根双键和/或叁键和/或可以被一个或两个不与杂原子相邻的氧原子间隔,或为可以任选被1或2个OH基团和/或被1、2、3或4个甲基取代和/或可以具有羰基官能团作为环成员的C5-C20亚环烷基,
R5为氢、C1-C13烷基、C5-C10环烷基、苯基或式[A5-X5]r-H的基团,
R6为氢、C1-C13烷基、C5-C10环烷基、苯基或式[A6-X6]s-H的基团,
X’为氧或基团N-R7,其中R7具有下列含义:氢、基团C(O)-R或式[A7-X7]t-H的基团,
Z’为氢或基团[A8-X8]u-H,
其中A5、A6、A7、A8各自独立地为C2-C3亚烷基,X5、X6、X7、X8各自独立地为氧或基团NRb,其中Rb为氢、CH2CH2NH2或CH2CH2CH2NH2,且r和u各自独立地为0-21的数,s和t各自独立地为0-11的数,
R5与R6或R6与R7和/或任何两个与由亚烷基单元键合的两个氮原子键合的基团R7、R8、Rb也可以是可以具有羰基官能团和/或可以被1、2或3个甲基取代的C1-C4亚烷基,
或若A为被一个或两个不与杂原子相邻的氧原子间隔的C6-C20亚烷基,则基团Z’-X’-B为氢,或为可以任选被1或2个OH基团和/或被1、2、3或4个甲基取代和/或可以具有羰基官能团作为环成员的C5-C20亚环烷基,
以及在式R-COOH中,R为具有至少14个碳原子的脂族基团,其可以任选具有1或2个羟基、1或2根双键和/或1或2根叁键。
11.如前述权利要求中任一项所要求的分散体,其中组分a)包含作为主要成分的至少一种长链醇,该醇带有具有至少12个碳原子的脂族烃基。
12.如权利要求11所要求的分散体,其中脂族醇选自式III的化合物:
Kw-CH2-S(O)v-CHR9-CHR10-OH (III)
其中Kw为具有11-35个碳原子的烷基,R9和R10各自独立地为氢、甲基、乙基或苯基,且v为0、1或2。
13.如权利要求11所要求的分散体,其中长链醇为具有12-36个碳原子的脂族脂肪醇。
14.如权利要求11、12或13所要求的分散体,其中组分a)额外包含至少一种脂肪酸的甘油三酯。
15.如权利要求11-14中任一项所要求的分散体,其中组分a)额外包含具有至少12个碳原子的脂族醇的脂肪酸酯。
16.如前述权利要求中任一项所要求的分散体,其中组分b)基于油相总重量的重量百分比为1-20重量%。
17.如权利要求11-15中任一项所要求的分散体,其中油相包含选自如下的组分c):可以通过将低聚甘油或聚甘油的OH基团用至少一种脂族C12-C35羧酸酯化至少20%而得到的物质。
18.如前述权利要求中任一项所要求的分散体,其中水相包含至少一种表面活性物质。
19.如权利要求15所要求的分散体,其中表面活性物质包括至少一种选自阴离子乳化剂和带有酸基团的胶束形成聚合物的阴离子表面活性物质。
20.如权利要求1-16中任一项所要求的水包油分散体作为发泡的含水体系的消泡剂和/或脱气剂的用途。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101103068B (zh) * | 2004-12-10 | 2011-12-07 | 赫尔克里士公司 | 用于纸浆厂应用的消泡剂乳液组合物 |
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CN113930109A (zh) * | 2021-09-22 | 2022-01-14 | 江苏澳瑞智能家居有限公司 | 一种双组分水性木器漆及其制备方法 |
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Family Cites Families (18)
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---|---|---|---|---|
US2346928A (en) * | 1940-05-29 | 1944-04-18 | Nat Oil Prod Co | Composition for destroying foam and froth |
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GB658494A (en) * | 1949-11-28 | 1951-10-10 | Shell Refining & Marketing Co | Processes for preventing foaming and compositions therefor |
US3673105A (en) * | 1969-04-11 | 1972-06-27 | Diamond Shamrock Corp | Defoamer compositions for aqueous systems |
US3652453A (en) * | 1970-01-27 | 1972-03-28 | Diamond Shamrock Corp | Defoamer composition |
US3923683A (en) * | 1971-09-07 | 1975-12-02 | Nalco Chemical Co | Amides and hydrophobic silica as antifoams |
US4225456A (en) * | 1978-11-06 | 1980-09-30 | Diamond Shamrock Corporation | Water-in-oil emulsion defoamer compositions, their preparation and use |
CA1143244A (en) | 1979-10-22 | 1983-03-22 | Robert E. Gansser | Defoaming composition |
DE3401695A1 (de) | 1984-01-19 | 1985-08-01 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Entschaeumer auf basis von oel-in-wasser-emulsionen |
DE4127719A1 (de) | 1991-08-22 | 1993-02-25 | Basf Ag | Entschaeumer fuer die papierindustrie auf der basis von oel-in-wasser-emulsionen |
GB9219962D0 (en) | 1992-09-22 | 1992-11-04 | Exxon Chemical Patents Inc | Additives for organic liquids |
DE4232415A1 (de) | 1992-09-28 | 1994-03-31 | Basf Ag | Entschäumer für die Papierindustrie auf der Basis von Öl-in-Wasser-Emulsionen |
DE19508938A1 (de) | 1995-03-13 | 1996-09-19 | Basf Ag | Entschäumer und/oder Entlüfter für wäßrige, zur Schaumbildung neigende Medien |
DE19641076A1 (de) | 1996-10-04 | 1998-04-16 | Bk Giulini Chem Gmbh & Co Ohg | Entschäumer für die Papierindustrie |
ES2205310T3 (es) * | 1997-05-17 | 2004-05-01 | Goldschmidt Ag | Composiciones antiespumantes para la supresion de la espuma de dispersiones de polimeros y sistemas de barnizado acuosos. |
DE19835968A1 (de) * | 1998-08-08 | 2000-02-10 | Basf Ag | Entschäumer und/oder Entlüfter auf der Basis von Wasser-in-Öl-Dispersionen |
DE19903546A1 (de) * | 1999-01-29 | 2000-08-03 | Basf Ag | Entschäumer und/oder Entlüfter auf der Basis von Öl-in-Wasser-Dispersionen |
DE19917186C1 (de) * | 1999-04-16 | 2000-09-21 | Goldschmidt Ag Th | Mittel zur Entschäumung wäßriger Medien und dessen Verwendung |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101103068B (zh) * | 2004-12-10 | 2011-12-07 | 赫尔克里士公司 | 用于纸浆厂应用的消泡剂乳液组合物 |
CN103372332A (zh) * | 2012-04-20 | 2013-10-30 | 赢创工业集团股份有限公司 | 聚甘油偏酯作为消泡剂的用途 |
CN105722574A (zh) * | 2013-11-19 | 2016-06-29 | 巴斯夫欧洲公司 | 用于造纸工业的基于水包油乳液的消泡剂 |
CN105722574B (zh) * | 2013-11-19 | 2018-04-24 | 巴斯夫欧洲公司 | 用于造纸工业的基于水包油乳液的消泡剂 |
US9982392B2 (en) | 2013-11-19 | 2018-05-29 | Basf Se | Antifoaming agents for the paper industry, based on oil in water emulsions |
CN113930109A (zh) * | 2021-09-22 | 2022-01-14 | 江苏澳瑞智能家居有限公司 | 一种双组分水性木器漆及其制备方法 |
CN115212610A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-10-21 | 北京康宇建医疗器械有限公司 | 一种聚合物成膜液脱气泡的方法 |
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