WO2014040427A1 - 一种聚合物乳液及其应用 - Google Patents

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WO2014040427A1
WO2014040427A1 PCT/CN2013/076489 CN2013076489W WO2014040427A1 WO 2014040427 A1 WO2014040427 A1 WO 2014040427A1 CN 2013076489 W CN2013076489 W CN 2013076489W WO 2014040427 A1 WO2014040427 A1 WO 2014040427A1
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acid
group
alkyl
polymer emulsion
surfactant
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PCT/CN2013/076489
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English (en)
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Inventor
刘昭清
陶鑫
庄东青
张萍
Original Assignee
江苏飞翔化工股份有限公司
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06Polymers provided for in subclass C08G
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/04Polymerisation in solution
    • C08F2/06Organic solvent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1802C2-(meth)acrylate, e.g. ethyl (meth)acrylate

Definitions

  • the present invention relates to a polymer emulsion, in particular to an alkali-swellable polymer emulsion prepared by polymerization of one or more charged or hydrophilic monomers, which can be formed with a surface active composition.
  • Binary system which can be used as a thickening and stabilizing agent for emulsions and dispersions in cosmetic, industrial, and pharmaceutical compositions.
  • Water and solvent based formulations such as solutions, emulsions, suspensions and suspoemulsions for use in cosmetic, pharmaceutical, agricultural and industrial compositions, require thickening due to the increased stability and economy required.
  • various aqueous detergent compositions containing silicone oil additives, ground or pearlescent materials can significantly extend shelf life prior to separation of system components.
  • increased viscosity also improves the uniform spreading of the composition and prevents premature loss of the composition from the treated surface.
  • Such compositions are commonly used in skin care, cleansing, aircraft deicing, and paint stripping.
  • the alkali-swellable emulsion polymer (ASE) was developed to provide thickening and suspending ability for surfactant-based formulations.
  • ASE alkali-swellable emulsion polymer
  • U.S. Patent No. 4,138,380 the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety
  • U.S. Patent No. 4, 138, 380 which is incorporated herein by reference.
  • Insoluble material The ASE copolymer has three structural components:
  • the first component is one or more carboxylic acid monomers having a total number of carbon atoms of 3 to 10, such monomers being methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid, Fumar Acid, maleic acid, crotonic acid, or aconitic acid and partially esterified products of diacids and polyacids.
  • the second component is one or more non-acid type vinyl monomers, and the mass fraction is 15-85%, and the molecular formula is:
  • R is hydroxy or C r C alkyl group C r C 22 22 alkyl, R 'is H or C r C 22 alkyl.
  • the third component is one or more polyunsaturated compounds used to create a three-dimensional network.
  • a sucrose or a polyalkenyl ether of a polyhydric alcohol is a neutral organic compound which is insoluble in water.
  • the crosslinked copolymer rheology modifier typically does not contain any portion derived from the associative monomer (i.e., the copolymerizable surfactant).
  • the above rheological thickeners can be used to stabilize compositions containing insoluble components, relatively large amounts are required.
  • the HASE active polymer component only accounts for 0.5-2 Wt.% of the formulation, and the above crosslinked ASE often requires 3-5 ⁇ /% by weight to stabilize the insoluble component of the composition.
  • the limiting conditions require a pH below 5.5, and the acidic composition needs to be pH adjusted from alkaline conditions.
  • the technical problem mainly solved by the present invention is to provide a polymer emulsion.
  • the technical solution of the present invention is: a polymer emulsion prepared by adding 15-120 parts of ⁇ , ⁇ -vinyl unsaturated carboxylic acid to the reaction kettle in parts by mass. (I) and/or acid monomer with sulfonic acid, phosphoric acid or hypophosphorous acid, 15-150 parts of ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated monomer ( ⁇ ), 0.01-3 parts of polyfunctional vinyl group Saturated cross-linking monomer (III) or hydrophilic unsaturated cross-linking monomer (IV ⁇ VI), 0.2-20 parts of nonionic vinyl or acryl surfactant (VII), 0.01-part with stirring The initiator, initiate the reaction, add 1-15 parts of the chain transfer agent,
  • the ⁇ , ⁇ -vinyl unsaturated carboxylic acid monomer (1) is one or more selected from the group consisting of the following structural formulas:
  • R H
  • R' is H, an alkyl group of 1 to 4 carbon atoms, or -CH 2 COO R''
  • R'' is H or an alkyl group of 1 to 4 carbon atoms
  • the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated monomer (11) is one or more selected from the group consisting of the following structural formulas:
  • R is CrC 8 alkyl or C 2 -C 8 hydroxyalkyl;
  • R' is -H, -Cl, or dC 4 alkyl;
  • R'' is dC 8 alkyl;
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each selected from one of the following groups: an alkene group, a phenyl group, a styryl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a decyl group, a cyano group, a nitro group, a sulfonic acid group.
  • One or more substituted cyclic alkyl groups in the group one or more substituted acyclic alkyl groups of a hydroxyl group, a carboxyl group, a decyl group, a cyano group, a nitro group, a sulfonic acid group;
  • n 0 to 20, and n is an integer
  • Z N or P
  • X—is Cl—, Br”, ⁇ , CH 3 OS0 3 — , CH 3 CH 2 OS0 3 —, HS0 3 — or C m H 2m+1 C0 2 - , m l ⁇ 8, and m is an integer;
  • the nonionic vinyl or acryl surfactant ( ⁇ ) is one or more selected from the group consisting of the following structural formulas:
  • the initiator is selected from one or more of the following: a peroxide initiator, a reducing initiator, an azo initiator.
  • the monomer is preferably added in an amount of 25 to 70 parts of the ⁇ , ⁇ -vinyl unsaturated carboxylic acid monomer (I) and/or an acid monomer having a sulfonic acid, phosphoric acid or hypophosphorous acid; 25 to 75 parts of ⁇ , ⁇ -vinyl unsaturated monomer (11), 0.03-3 parts of polyfunctional vinyl unsaturated crosslinking monomer ( ⁇ ) or hydrophilic unsaturated crosslinking monomer (IV ⁇ VI); 0.5-5 Parts of nonionic vinyl or acryl surfactant (VII); 0.1-10 parts of anionic emulsifier;
  • the emulsion polymer preferably has a solids content of from 20% to 50%.
  • the monomer is preferably added in an amount of from 35 to 65 parts by weight of the ⁇ , ⁇ -vinyl unsaturated carboxylic acid monomer (I) and/or an acid monomer having a sulfonic acid, phosphoric acid or hypophosphorous acid; 35-65 parts of ⁇ , ⁇ -vinyl unsaturated monomer (II); 0.03-1 part of polyfunctional vinyl unsaturated crosslinking monomer ( ⁇ ) or hydrophilic unsaturated crosslinking monomer (IV ⁇ VI);
  • the emulsion polymer more preferably has a solid content of from 25% to 35%.
  • the ⁇ , ⁇ -vinyl unsaturated carboxylic acid monomer (1) is selected from one or more of the following: methacrylic acid, acrylic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, croton a mixture of one or more of an acid, aconitic acid and a C 3 -C 4 unsaturated acid.
  • the ⁇ , ⁇ -vinyl unsaturated carboxylic acid monomer (I) is: one or more of methacrylic acid and fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, crotonic acid, aconitic acid a mixture, or a mixture of acrylic acid and one or more of fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, crotonic acid, aconitic acid.
  • the acid monomer having a sulfonic acid, phosphonic acid or hypophosphorous acid group is selected from one or more of the following: 2-acryloyl Amine-2-methylpropanesulfonic acid, isopropylsulfonic acid, vinylphosphonic acid, isopropylphosphonic acid, 3-methyl-1 4-butadienyl-2-phosphonic acid, 3-methyl- 1 4-butadienyl-2-phosphoric acid.
  • the ⁇ ⁇ -ethylenically unsaturated monomer (11) is one or more selected from the group consisting of the following structural formulas:
  • the ⁇ ⁇ -ethylenically unsaturated monomer (11) is selected from one or more of the following: ethyl acrylate, methyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, A Methyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, A 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, styrene, vinyl Toluene, tert-butyl styrene, isopropyl styrene, p-chlorostyrene, vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl
  • the hydrophilic unsaturated crosslinking monomer or the polyfunctional vinyl unsaturated crosslinking monomer is selected from one or more of the following compounds: ⁇ ⁇ ⁇ '- triallyl ethylenediamine, hydrazine ⁇ ⁇ ' ⁇ '-tetraallylethylenediamine, ⁇ ⁇ -diallylaminoethyl- ⁇ ' ⁇ ' , ⁇ '- triallyl ammonium chloride, ⁇ ⁇ -diallylamino - ⁇ ' ⁇ ' , ⁇ ' - triallyl ammonium bromide, ⁇ ⁇ ⁇ ' ' ⁇ ⁇ - hexaallyl chloride diamine or ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ' ' ⁇ ⁇ ' - six Allyl bromide, triallylamine, tetraallyl ammonium chloride, alkenyl ether of diol, alkenyl ether of polyol, (
  • the acryl surfactant (VII) is one or more selected from the group consisting of:
  • the peroxide initiator is selected from one or more of the following: sodium persulfate, ammonium persulfate, potassium persulfate, isopropylbenzene hydroperoxide, t-butyl peroxide, peroxybenzene Formyl, acetyl peroxide, peroxybenzoic acid.
  • the reducing initiator is one or more selected from the group consisting of sodium hydrogen sulfite, ascorbic acid, and ferrous chemicals.
  • the azo initiator is selected from one or more of the following: azobisisobutyronitrile, azobis(2-methylpropylhydrazine) dihydrochloride, azobis[N- (2-Carboxyethyl)-2-methylpropyl hydrazine] hydrate.
  • the anionic emulsifier is selected from one or more of the following: an alkyl aryl sulfonate alkali metal salt, an alkyl aryl sulfonate ammonium salt, an alkyl sulfate, an alkene sulfonate, an alkyl phosphate Salt, alkyl alkoxy sulfate, alkyl alkoxy phosphate, sodium laurylbenzene sulfonate, sodium lauryl sulfate, disodium octadecyl sulfosuccinamidate, lauryl polyethylene oxide Sodium sulfate.
  • the chain transfer agent is selected from one or more of the following: n-dodecyl mercaptan, butyl decyl acetate, dodecyl decyl acetate.
  • a second technical problem to be solved by the present invention is to provide an application of an emulsion polymer.
  • the technical solution adopted by the present invention is: Application of a polymer emulsion:
  • the polymer emulsion can be applied to a surfactant composition, and the pH is adjusted to 4 to 8 by using a base to form a binary system, the polymer emulsion accounts for 0.3 Wt.% - 5 Wt.% of the total mass of the system;
  • the surfactant composition has the following composition: a surfactant in an amount of lWt.%-80 Wt.% of the total mass of the composition, 0.03 Wt.% to 10 Wt.% of the total mass of the composition. Pearlescent material, the total mass of the composition is 0.1 Wt.% - 1 OWt.% of the water-insoluble matter, the balance is water;
  • the surfactant is: an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant or a nonionic surfactant.
  • the polymer emulsion and the surfactant composition form a binary system; the polymer emulsion accounts for 0.5 Wt.% - 3 Wt.% of the total mass of the system;
  • the surfactant composition has a composition of: 5 Wt.%-65 Wt.% of the total mass of the surfactant, 0.15 Wt.%-5 Wt. % of the total mass of the composition. Pearlescent material, the total mass of the composition 0.1Wt.%-10Wt.% of water-insoluble matter, the balance is water.
  • the surfactant composition has a composition of: 6 Wt.%-30 Wt.% of the total mass of the surfactant, 0.15 Wt.%-5 Wt.% of the total mass of the composition.
  • the pearlescent material, the total mass of the composition is 0.1 Wt.%-10 Wt.% of the water-insoluble matter, and the balance is water.
  • the base used for adjusting the pH is selected from one or more of the following: sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, organic amine.
  • the anionic surfactant is selected from one or more of the following: alkyl sulfonate, aryl sulfonate, alkyl aryl sulfonate, (X-olefin sulfonate, alkyl ester sulfonic acid) Salts, alkyl sulfates, alkyl alkoxy sulfates, alkyl alkoxy carboxylates, alkyl alkoxylated sulfates, acyl sarcosinates, amido sulfates.
  • the anionic surfactant is preferably one or more of the following: sodium tridecylbenzenesulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, lauryl polyoxyethylene Ammonium ether sulfate, triethylamine lauryl sulfate, triethylamine lauryl ether polyoxyethylene ether, triethanolamine lauryl sulfate, triethanolamine lauryl polyoxyethylene ether sulfate, ethanolamine lauryl sulfate, lauryl alcohol polyoxyethylene ether sulfate Ethanolamine, diethanolamine lauryl sulfate, lauryl alcohol polyoxyethylene ether diethanolamine, sodium laurate sulphate, sodium lauryl sulfate, sodium lauryl polyoxyethylene ether, potassium lauryl sulfate, lauryl polyoxyethylene Potassium ether
  • the cationic surfactant is selected from one or more of the substances represented by the following structural formula (VIII):
  • RR 2 , R 3 and R 4 are each selected from one of the group consisting of hydrogen, a saturated alkyl group, an unsaturated alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a heterocyclic ring, and R 1 , R 2 , At least one of R 3 and R 4 is not hydrogen;
  • the cationic surfactant is selected from one or more of the following structural formulae (VIII):
  • RR 2 , R 3 and R 4 are each selected from one of the group consisting of hydrogen, a saturated alkyl group, an unsaturated alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a heterocyclic ring, and R 1 , R 2 , 1 to 3 of R 3 and R 4 are hydrogen;
  • X is chloride ion, bromide ion, methyl sulfate, ethyl sulfate, lactate ion, saccharin salt ion, acetate ion or phosphate ion.
  • the cationic surfactant is selected from one or more of the substances represented by the following structural formula (VIII):
  • I 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each selected from one of the following groups: polyethylene oxide oleyl, polyethylene oxide stearyl, ethoxylated tallow, coconut Olefin, oleyl, tallow alkyl, and 1 to 3 of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen.
  • the cationic surfactant is selected from one or more of the substances represented by the following structural formula (VIII):
  • RR 2 , R 3 and R 4 are each selected from one of the following groups: hydrogen, saturated alkyl, unsaturated alkyl, alkoxy, aryl, heterocyclic, and RR 2 , R 3 and At least two non-hydrogen groups of R 4 react to form a ring.
  • the cationic surfactant is selected from one or more of the following: a monoalkylamine derivative, a dialkylamine derivative, an imidazoline derivative.
  • the monoalkylamine derivative is selected from one or more of the following: hexadecyltrimethylammonium bromide, hexadecyltrimethylammonium chloride, myristyltrimethylammonium bromide , stearyl dimethyl benzyl ammonium chloride, oleyl dimethyl benzyl ammonium chloride, ammonium lauryl trimethyl methyl sulfate, myristyl trimethyl ammonium methyl sulfate, sixteen Base-dimethyl-(2-hydroxyethyl)ammonium phosphate, babassu amide propyl ammonium chloride, coco trimethyl ammonium chloride, distearyl dimethyl ammonium chloride, malt amide Base propyl ammonium chloride, diammonium stearyl octyl methyl sulfate, isoaliphatic propyl ammonium chloride, dihydroxypropyl PEG-5 linoleyl am
  • the dialkylamine derivative is selected from one or more of the following: distearyl dimethyl ammonium chloride, dicetyl dimethyl ammonium chloride, stearyl octyl Methyl ammonium methyl sulfate, ammonium dihydropalmitoyl ethyl hydroxyethyl methyl sulfate, ammonium dipalmitoyl ethyl hydroxyethyl methyl sulfate, dioleyl ethyl hydroxyethyl methyl sulfate Ammonium ester, hydroxypropyl bisstearyl dimethyl ammonium chloride.
  • the imidazoline derivative is selected from one or more of the following: isostearyl benzyl hydroxyethyl imidazole, cocoyl benzyl hydroxyethyl chlorinated 3 ⁇ 4 lin, cocoyl hydroxy Ethyl imidazolidinyl hydroxypropyl phosphate, quaternary ammonium salt 32, stearyl hydroxyethyl imidazolium.
  • the amphoteric surfactant is an ionic surfactant having two ionic sites in the same molecule.
  • amphoteric surfactants include the following two types of amphoteric surfactants:
  • amphoteric surfactant that depends on the pH of the surrounding medium, with a positive charge, a negative charge, or both a positive charge and a negative charge;
  • One of the ionic sites in the amphoteric surfactant is positively charged and is not affected by the pH of the surrounding medium, while the other ionic site is dependent on the pH of the surrounding medium and may be positively charged.
  • the amphoteric surfactant is a linear aliphatic substituted secondary amine derivative, a linear aliphatic substituted tertiary amine derivative, a branched aliphatic substituted secondary amine derivative or a branched aliphatic substituted tertiary amine derivative. ;
  • the branched aliphatic group one of the branches contains 8-18 carbon atoms, and the other branch contains a water-soluble anion group.
  • Branched chain fat base one of the branches contains 8-18 carbon atoms, and the other branch contains a water-soluble anion group.
  • the amphoteric surfactant is selected from one or more of the following: a salt of an organic acid with an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium, a substituted ammonium;
  • the organic acid is selected from one or more of the following: alkyl amphocarboxyglycine, alkyl amphocarboxypropionic acid, alkyl amphoteric dipropionic acid, alkyl amphoteric diacetate, alkyl amphoteric glycine, alkyl Amphopropionic acid, alkyl iminopropionic acid, alkyliminodipropionic acid, alkyl amphopropyl sulfonic acid.
  • the amphoteric surfactant is preferably one or more of the following: cocoamphoacetate, cocoamphopropionate, cocoamphodiacetate, lauryl amphoacetate, Salicyl amphoteric diacetate, lauryl amphoteric dipropionate, lauryl amphopropionate, cocoyl amphoteric propyl sulfonate, caprolactam amphoteric diacetate, caprolactam amphoacetate, caprolactam amphoteric dipropionate Acid salt, fatty amphoteric acetate.
  • the amphoteric surfactant is a derivative of a fatty quaternary ammonium salt, a scale salt, and a sulfonium salt;
  • the branched aliphatic group a branched aliphatic group in which one branch contains 8 to 18 carbon atoms and the other branched chain contains a water-soluble anionic group;
  • the water-soluble anionic group is a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfuric acid group, a phosphoric acid group or a phosphonic acid group.
  • amphoteric surfactant is preferably an alkylbetaine (the surfactant composition has excellent transparency, stability and suspensibility).
  • the alkylbetaine is selected from one or more of the following: cocodimethyl dimethyl carboxymethyl betaine, lauryl dimethyl carboxymethyl betaine, lauryl dimethyl (X- Carboxyethyl betaine, cetyl dimethyl carboxymethyl betaine, lauryl bis-(2-hydroxyethyl)carboxymethylbetaine, stearyldi-(2-hydroxypropyl)carboxymethyl Betaine, oleyl dimethyl ⁇ -carboxypropyl betaine, lauryl bis-(2-hydroxypropyl) a-carboxyethyl betaine, amidopropyl betaine, alkyl dimethyl sulfo Betaine, cocoyl dimethyl sulfopropyl betaine, stearyl dimethyl sulfopropyl betaine, lauryl dimethyl sulfoethyl betaine, lauryl di-(2-hydroxyethyl) Base) sulfopropyl betaine, alkylamido
  • the nonionic surfactant is a chemical that combines a hydrophilic polyalkylene oxide group with a hydrophobic group or a hydrophobic group of an aralkyl group.
  • the nonionic surfactant is selected from one or more of the following: polyoxyethylene of alkylphenol, condensate of polyoxypropylene and polyoxybutylene, fatty acid amide surfactant, polyhydroxy fatty acid amide Surfactant, amine oxide surfactant, alkyl ethoxylated surfactant, alkanoyl glucoamide surfactant, alkanolamide surfactant, alkyl polyglucoside, fatty alcohol, 1-25 rings Oxyethane condensate.
  • the nonionic surfactant is preferably one or more of the following: alkanolamides, alkyl amine oxides, polysorbates, ethoxylated sorbitan esters, fatty acids, fatty acid esters, fatty alcohols, Ethoxylated fatty alcohol.
  • the alkanolamide is selected from one or more of the following: cocodiethanolamide, cocoacetamide, isopropanol cocoamine, cocoic acid PEG-5 ethanolamine, dodecanoic acid Diethanolamide, dodecanoic acid amide;
  • the alkyl amine oxide is selected from one or more of the following: lauryl amine oxide, cocoamine amine oxide, cocamidopropyl amine oxide, laurel Amidopropyl amine oxide;
  • the polysorbate and ethoxylated sorbitan ester are selected from one or more of the following: sorbitan laurate, sorbitan distearate, PEG- 80 sorbitan laurate, Tween 20 and Tween 80;
  • the fatty acid or fatty acid ester is selected from one or more of the following: lauric acid, isostearic acid, PEG-150 distearic acid
  • the fatty alcohol and the ethoxylated fatty alcohol are selected from one or
  • the pearlescent material is selected from one or more of the following: mica titanium pearlescent pigment, micaceous iron oxide pearlescent pigment, ethylene glycol monostearate, ethylene glycol distearate, polyethylene glycol Distearate, bismuth oxychloride, myristyl myristate, hydrazine, polyester glitter, metallic glitter.
  • the water-insoluble matter is selected from one or more of the following: titanium dioxide, pumice, calcium carbonate, talc, potato flour, tapioca starch, jojoba beads, polyoxyethylene beads, walnut shell, corn flour , gelatin beads, alginate beads, mica, bubbles, beeswax, silica, zeolites, polysaccharide beads, foamed polystyrene beads.
  • the invention is prepared by emulsion polymerization and directly added to the surfactant composition in the form of a liquid, which has various advantages over the conventional powder type thickener: 1.
  • the invention can be directly used after the preparation is completed, thickening compared with the conventional powder.
  • the preparation of the agent eliminates the multi-step post-treatment process such as demulsification and drying; 2 the solvent used in the preparation of the invention is water, which is more environmentally friendly and safer than the preparation of the traditional powder thickener; 3 the invention is a polymer emulsion Easy to pump, pour, dilute to water-based formulations, easier and faster to add than traditional powder thickeners; 4 The invention is compatible with virtually all commercial nonionic, anionic and amphoteric surfactants 5 The invention is applied to low viscosity surfactant compositions and also has excellent suspension and stability.
  • Figure 1 shows the viscosity of the products obtained in Examples 7 to 9 and Carbopol® Aqua SF-l (available from “Lubrizol”) in the composition.
  • Figure 2 shows the viscosity of the products obtained in Examples 10 to 12 and Carbopol® Aqua SF-1 in the composition.
  • Figure 3 is a graph showing the viscosity of the product obtained in Examples 13 to 15 and Carbopol® Aqua SF-1 in the composition.
  • Example 1 1) Pre-emulsification: 16.8 g of 12/tetradecyl alcohol polyoxyethylene ether sulfate (30-60 wt%) and 208 g of water were placed in a four-necked flask, stirred for 15 min of N 2 , and then 84.8 g of A was added.
  • Acrylic acid 130.8 g of ethyl acrylate, 0.23 g of pentaerythritol triallyl ether, 8 g of hexadecyl octadecyl polyoxyethylene ether methacrylate (60-80 Wt.%), emulsified by high speed stirring to obtain monomer pre- Emulsion
  • Seed stage lg 12/tetradecanol polyoxyethylene ether ammonium sulfate (30-60Wt.% ⁇ B 248g water in a four-necked flask, with stirring, pass N 2 , heat up to 75 ° C, will 0.32g ammonium persulfate dissolved in 32g water to prepare an aqueous initiator solution, adding 2 ⁇ ⁇ ⁇ .% monomer pre-emulsion and 20wt% ammonium persulfate aqueous solution, incubated at 75 ° C -85 ° C for 15min;
  • step 3 Polymerization stage: After the light blue color appears in step 2), the remaining monomer pre-emulsion and ammonium persulfate aqueous solution are added dropwise into the four-necked flask within 3 hours, and after the end of the dropwise addition, at 75 ° C -85 ° C Continue to keep warm for 1.5h;
  • Seed stage lg 12/tetradecanol polyoxyethylene ether ammonium sulfate (30-60Wt.% ⁇ B 248g water in a four-necked flask, pass N 2 and stir, after heating to 80 ° C, will 0.32g ammonium persulfate dissolved in 32g water to prepare an aqueous initiator solution, adding 2 ⁇ ⁇ ⁇ .% monomer pre-emulsion and 20Wt.% ammonium persulfate aqueous solution, incubated at 80 ° C -90 ° C for 15 min;
  • step 3 Polymerization stage: After the light blue color appears in step 2), the remaining monomer pre-emulsion and ammonium persulfate aqueous solution are added dropwise into the four-necked flask within 3 hours, and the temperature is 80 ° C -85 ° C after the end of the dropwise addition. Continue to keep warm for 1.5h;
  • step 3 After the end of step 3), 0.22 g of t-butyl hydroperoxide is added, and after incubation at 80 ° C - 90 ° C for 40 min, 0.32 g of ascorbic acid is dissolved in 16 g of water and added thereto, at 80 Heated at °C-90 °C for 1 h, prepared polymer emulsion (30Wt.%) o
  • Acrylic acid 20 g fumaric acid, 50 g methyl methacrylate, 80.8 g ethyl acrylate, 1.74 g tetraallyl ammonium chloride (45 Wt.%), 8 g hexadecyl octadecyl polyoxyethylene ether methacrylic acid Ester (60-80Wt.%), 8g methanol polyoxyethylene ether methacrylate (60-80Wt.%), emulsified by high speed stirring to obtain a single Body pre-emulsion;
  • Seed stage lg 12/tetradecanol polyoxyethylene ether ammonium sulfate (30-60Wt.% ⁇ B 248g water in a four-necked flask, pass N 2 and stir, after heating to 75 ° C, will 0.32g ammonium persulfate dissolved in 32g water to prepare an aqueous initiator solution, adding 2 ⁇ ⁇ ⁇ .% monomer pre-emulsion and 20wt% ammonium persulfate aqueous solution, incubated at 75 ° C -85 ° C for 15min;
  • step 3 Polymerization stage: After the light blue color appears in step 2), the remaining monomer pre-emulsion and ammonium persulfate aqueous solution are added dropwise into the four-necked flask within 3 hours. After the completion of the dropwise addition, the temperature is kept for 2 hours, and the reaction temperature is 75°. C-85 ° C;
  • step 3 After the end of step 3), 0.48 g of t-butyl peroxybenzoate was added, and after incubation at 75 ° C - 85 ° C for 40 min, 0.64 g of ascorbic acid was dissolved in 16 g of water and added thereto.
  • the polymer emulsion (30 Wt.%) was prepared by holding at 75 ° C - 85 ° C for 1.5 h.
  • Methacrylic acid 24 g of itaconic acid, 50 g of butyl acrylate, 80.8 g of ethyl acrylate, 20 g of ethyl methacrylate, 0.22 g of allyl sucrose ether, 0.22 g of pentaerythritol triallyl ether, 8 g of sixteen/eighteen
  • the alcohol polyoxyethylene ether methacrylate 60-80 Wt.%) was emulsified by high-speed stirring to obtain a monomer pre-emulsion.
  • Seed stage lg 12/tetradecyl alcohol polyoxyethylene ether ammonium sulfate (30-60 Wt.% ⁇ B 248g water in a four-necked flask, pass N 2 and stir, heat to 80 ° C, will 0.32g ammonium persulfate dissolved in 32g water to prepare an aqueous initiator solution, adding 2 ⁇ ⁇ ⁇ .% monomer pre-emulsion and 20wt% ammonium persulfate aqueous solution, incubated at 80 ° C -90 ° C for 15min;
  • step 3 Polymerization stage: After the light blue color appears in step 2), the remaining monomer pre-emulsion and ammonium persulfate aqueous solution are added dropwise into the four-necked flask within 3 hours, and the temperature is 80 ° C -90 ° C after the end of the dropwise addition. Continue to keep warm for 1.5h;
  • step 3 After the end of step 3), 0.22 g of t-butyl hydroperoxide is added, and after incubation at 80 ° C - 90 ° C for 40 min, 0.64 g of ascorbic acid is dissolved in 16 g of water and added thereto, at 80 Heated at °C-90 °C for 1 h, prepared polymer emulsion
  • compositions prepared using the alkali swellable acrylate polymer emulsions of the present invention are stable.
  • the stability requirements of a particular composition will vary with its ultimate market application and the geographic location in which it will be purchased and sold. An acceptable “shelf life" is then determined for each composition.
  • the composition In order to carry out a stability test quickly, in order to predict the shelf life of the combination. Typically: accelerated testing is carried out at 45-50 ° C and the composition is stable under this condition for at least 2 weeks; in addition, the freeze-thaw cycle is often used to test the stability of the composition at a freezing temperature of -25 ° C and At 0 ° C, the composition should be used for a minimum of one freeze-thaw cycle, typically 3 cycles, or 5 cycles.
  • Products or compositions prepared in accordance with the present invention satisfy one or more of the following criteria, which are considered to be stable: a) there is no phase separation, sedimentation or emulsion stratification of any of the materials in the product and composition. .
  • the composition should remain completely homogeneous. Separation is defined as the visual presence of any combination of two or more distinct layers or phases including, but not limited to, insoluble materials, soluble materials, oily materials, and the like.
  • the pH of the composition does not increase or decrease by more than two pH units, or no more than one unit, or more preferably no more than 0.5 units.
  • a pure soap-based composition was prepared using the following protocol.
  • the A component was prepared by dissolving potassium hydroxide in deionized water and heating to 80 °C. At the same time, glycerin is dissolved in water deionization, acrylate polymer is added to it while stirring, and finally lauric acid, myristic acid, palmitic acid is added to it. The mixture was stirred at 80 ° C to prepare a B component. The sodium laureth sulfate salt, cocamidopropyl betaine was dissolved in deionized water to prepare a C component. At 80 ° C, the A component was added to the B component and stirred for 30-60 min. Stop heating and start cooling; while stirring, mix the remaining C components into the AB component and mix well. The table below describes the viscosity and yield values of the liquid soap compositions at pH. Stability: Four-wheel thermal cycle (one month) at 45 °C and -20 °C. Stable test.
  • a soap-based, surfactant-mixed composition was prepared using the following protocol.
  • Part A was prepared by dissolving potassium hydroxide in deionized water and heating to 80 °C. Meanwhile, glycerin was dissolved in water deionized, an acrylate-based polymer was added thereto while stirring, and finally lauric acid, myristic acid, palmitic acid was added thereto, and stirred at 80 ° C to prepare a B component. The sodium laureth sulfate salt, cocamidopropyl betaine was dissolved in deionized water to prepare a C component. At 80 ° C, the A component was added to the B component and stirred for 30-60 min. The heating was stopped and the cooling was started; while stirring, in the mixed AB component, the C component was added and stirred well.
  • the table below describes the viscosity and yield values of the liquid soap compositions at pH. Viscosity after four-wheel thermal cycle (one month) stability test at 45 ° C and -20 ° C And yield value
  • composition was prepared using the following protocol, the viscosity was measured, and compared with Carbopol® Aq U a SF-l ⁇
  • the sodium laureth sulfate and the cocamidopropyl betaine, deionized water are uniformly mixed at a temperature of 40-50 ° C and stirred, and then the polyacrylate emulsion is added dropwise to the system. Stir for 1 to 1.5 hours, mix well, add NaCl to stir, dissolve it fully, and check the viscosity.
  • Table 3 and Figure 1 show the viscosity of the patented product and Carbopol® Aqua SF-1 in the composition.
  • the sodium laureth sulfate and the cocamidopropyl betaine, deionized water are uniformly mixed at a temperature of 40-50 ° C and stirred, and then the polyacrylate emulsion is added dropwise to the system. Stir for 1 to 1.5 hours, mix well, add NaCl to stir, dissolve it fully, and check the viscosity.
  • Table 4 and Figure 2 illustrate the viscosity of the patented product and Carbopol® Aqua SF-1 in the composition.
  • J glycerol polyether sulfate sodium salt and cocamidopropyl betaine, deionized water are uniformly mixed at a temperature of 40-50 ° C and stirred, and then the polyacrylate emulsion is added dropwise to the system.
  • the mixture was stirred for 1 to 1.5 hours, uniformly stirred, and stirred by adding NaCl to dissolve it sufficiently to measure the viscosity.
  • Table 5 and Figure 3 illustrate the viscosity of the patented product and Carbopol® Aqua SF-1 in the composition.
  • composition was prepared, the viscosity was measured, and compared with Carbopol® Aqua SF-1 using the following protocol.
  • the sodium laureth sulfate and the cocamidopropyl betaine, the polyquaternium-7 and the deionized water are uniformly mixed under normal temperature and stirring, and then the polyacrylate emulsion is added dropwise to the system.
  • the mixture was stirred for 1 to 1.5 hours, and stirred, and NaCl was added thereto to dissolve it, and the viscosity was measured.
  • Table 6 shows the viscosity of this patented product and Carbopol® Aqua SF-1 in this composition.
  • composition was prepared using the following protocol to determine the suspension properties of the composition and compared with Carbopol® Aqua SF-1. Ingredient Wt%
  • Ethylene glycol distearate pearlescent agent
  • Citric acid 50%) (acidity regulator) 0.1%
  • Table 7 shows the suspension effect and viscosity of the patented product and Carbopol® Aqua SF-1 in the composition.
  • the suspension effect is calculated by scoring, 10 is excellent for suspension, and 0 is the worst for suspension.
  • the above ratings indicate that this patented product has the same suspension effect as Carbopol® Aqua SF-1.
  • the patented product After a month of 45 ° C and -20 ° C four-wheel thermal cycle, the patented product still maintains a stable state without delamination, sedimentation and phase separation, and there is no significant change in viscosity and A change in pH greater than 1 unit. In use, this patented product also exhibits excellent compatibility with all commercial nonionic, anionic and zwitterionic surfactants; it is also compatible with a wide range of commonly used additives and conditioning agents.

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Abstract

本发明公开了一种聚合物乳液,可由α,β-乙烯基不饱和羧酸单体(I)和/或带有磺酸、磷酸或次磷酸的酸单体,α,β-乙烯基不饱和单体(II),亲水性不饱和交联单体或双官能团和多官能团乙烯基不饱和交联单体(III~VI),非离子乙烯基或丙烯酰基表面活性剂(VII),阴离子乳化剂与引发剂、链转移剂反应制得该聚合物乳液,可应用于表面活性剂组合物中,形成二元体系。由于乳液聚合物中的独特的交联节点使其即便在低pΗ和高盐含量的恶劣环境下仍能在诸多应用,如化妆品,医药,乳胶漆,清洁组合物中成为有效且高效的增稠与悬浮剂。

Description

说 明 书 一种聚合物乳液及其应用
技术领域
本发明涉及一种聚合物乳液, 具体涉及通过一种或多种带电荷的或亲水性的单体聚 合反应制备得到的碱溶胀型聚合物乳液, 该聚合物乳液可与表面活性组合物形成二元体 系, 该二元体系可应用于化妆品、工业、 医药组成中作为乳液和分散液的增稠与稳定剂。
背景技术
基于水和溶剂的配方, 如用于化妆品, 医药, 农业与工业组合物中的溶液, 乳液, 悬浮 液与悬乳液, 由于要求提高其稳定性与经济, 需要增稠。 同样, 对各种含有硅油添加剂, 研 磨或珠光材料的洗涤剂水性组合物, 在系统组分分离前可以显著延长保存期限。 同时, 提高 黏度也能改善组合物的均匀铺展, 防止组合物从处理表面过早流失, 此类组合物常用于护肤, 清洁, 飞机除冰, 涂料剥离。
已知和商品化的各种增稠剂在相对低浓度时很少具有在基于表面活性剂的组合物中悬浮 不溶物的能力。 比如, 美国专利 US4529773公开: 使用交联的疏水改性碱溶胀型乳液聚合物 (HASE)来增稠酸性条件下的表面活性剂配方,但对那些含有硅油,油脂,珠光或研磨材料, 阳离子染发剂或其他明显不溶物的水性表面活性剂组合物, 却不具有充分的稳定力。
在增稠剂中, 碱溶胀型乳液聚合物 (ASE) 是为基于表面活性剂的配方提供增稠和悬浮 能力而开发的。 例如, 美国专利 US4138380描述了交联的丙烯酸乳液, 后来发现, 如美国专 利 US7217752, 6897253和 6635702所述, 在碱中和后是有效的增稠剂; 由此制备的表面活 性剂配方能悬浮水不溶材料。 ASE共聚物具有三个结构成分:
第一成分, 通常其质量份数为 20-80%, 是一个或多个碳原子总数为 3〜10的羧酸单体, 此类单体为甲基丙烯酸, 丙烯酸, 衣康酸, 富马酸, 马来酸, 巴豆酸, 或乌头酸以及二酸和 多酸的部分酯化产品。
第二成分, 是一个或多个非酸型乙烯基单体, 质量份数为 15-85%, 其分子式为:
CH2=CXY;其中, X=H时, Y为 H, -CH3, -COOR, -C6H4R', -CN, -CONH2, -CI, -NC4H60, -NH(CH2)3COOH, -NHCOCH3, -CONHC(CH3)3, -CON(CH3)2, -OC(0)R, -CH=CH2; 或者 X=CH3时, Y为 -COOR, -C6H4R', -CN, -CH=CH2;
或者 X = Y = C1;
并且 R是 CrC22的烷基或羟基 CrC22烷基, R' 是 H或 CrC22的烷基。
第三组分, 质量份数为 0.01-5%, 是一个或多个用以产生三维网络的多不饱和化合物。 例如蔗糖或多元醇的多烯基醚等本质上不溶于水的中性有机化合物。
交联的共聚物流变改性剂通常不含衍生于缔合单体 (即可共聚的表面活性剂)的任何部 分。
虽然上述流变增稠剂能用于稳定含不溶组分的组合物, 但是需要使用相对大的量。 通常 HASE活性聚合物成分只占配方的 0.5-2Wt.%, 而上述交联 ASE经常需要 3-5 ^\^.%的来稳定 组合物中的不溶成分。 而且, 使用时限制条件要求 pH在 5.5以下, 对酸性组合物需从碱性条 件下将 pH回调。
因而, 更好的流变改性剂或增稠剂应能在更低浓度下产生更强悬浮力, 用于更酸性的组 合物, 节省天然资源, 带来更少聚合物排放和拓展聚合物应用范围。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是: 提供一种聚合物乳液。
为了解决上述问题, 本发明的技术方案是: 一种聚合物乳液, 其制备方法为: 按质量 份数计, 向反应釜中加入 15-120份的 α, β-乙烯基不饱和羧酸单体(I)和 /或带有磺酸、 磷酸 或次磷酸的酸单体, 15-150份的 α, β-乙烯基不饱和单体(Π), 0.01-3份的多官能团乙烯基不 饱和交联单体 (III) 或亲水性不饱和交联单体 (IV〜VI), 0.2-20份的非离子乙烯基或丙烯酰 基表面活性剂(VII), 搅拌下加入 0.01-5份的引发剂, 引发反应, 再加入 1-15份的链转移剂,
0.1-25份的阴离子乳化剂, 调节反应釜温度 30°C〜90 °C进行共聚反应 4h-7h, 加水调节固含 量为 15%-60%, 得到聚合物乳液;
所述 α, β-乙烯基不饱和羧酸单体 (1), 选自下述结构式表示的物质中的一种或几种:
R'
R-CH=C— COOH (j)
当 R=H时, R' 为 H, 1至 4个碳原子的烷基, 或 -CH2COO R' ' ; 当 R=-COO R' ' 时, R' 为 H或 -CH2COO R' ' ; R=-CH3时, R' =H; 其中, R' ' 为 H或者 1至 4个碳原子的烷 基;
所述 α, β-乙烯基不饱和单体 (11), 选自下述结构式表示的物质中的一种或几种:
CH2=CYZ (II)
其中, Y=-H时, Z为 -COOR, -C6H4R', -CN, -CI, -OC(0)R' ' 或 -CH=CH2; R 为 CrC8烷基或 C2-C8羟烷基; R' 为 -H, -Cl, 或 d-C4烷基; R' ' 为 d-C8烷基;
Y=-CH3时, Z为 -COOR, -CN, -C6H4R', 或— CH=CH2;
Y=-C1时, Z=-C1; 所述多宫能团乙烯基不饱和交联单体 (ΠΙ) 或泶水性不饱和交联单体 (IV〜VI), 选自下 一种或几种:
Figure imgf000005_0001
(VI) ,
其中,结构式 (IV)中, X— 为 Cl—, Br-, Γ, CH3OS03— , CH3CH2OS03—, HS03—或 CmH2m+1C02—, m=l〜8, 且 m为整数;
Ri, R2 和 R3分别选自下述基团中的一种: H, 烯丙基, 单烷基 羟基、 羧基、 巯基、 氰基、 硝基、 磺酸基中的一种或多种取代的烷基, 羟基、 羧基、 巯基、 氰基、 硝基、 磺酸基 中 的 一种 或 多 种 取代 的 烯基 , o+C^C , R-O- CH.CH.o -
Figure imgf000005_0002
1= 1100p=1100U p为整数, r=H或 CMH2M+1, m=l-12, 且 m为整数;
R1, R2, R3, R4和 R5分别选自下述基团中的一种: 烯烃基, 苯基, 苯乙烯基, 羟基、 羧 基、 巯基、 氰基、 硝基、 磺酸基中的一种或多种取代的环状烷基, 羟基、 羧基、 巯基、 氰基、 硝基、 磺酸基中的一种或多种取代的非环状烷基;
结构式 (IV)中, n=0〜20, 且 n为整数;
结构式 (V)中, Z=N 或 P; X— 为 Cl—, Br", Γ, CH3OS03— , CH3CH2OS03—, HS03—或 CmH2m+1C02-, m=l〜8, 且 m为整数;
结构式 (VI) 中, X— 为 Cl—, Br", Γ, CH3OS03— , CH3CH2OS03—, HS03—或 CmH2m+1C02—, m=l〜8, 且 m为整数; n=0〜20, 且 n为整数; 所述非离子乙烯基或丙烯酰基表面活性剂 (νπ), 选自下述结构式表示的物质中的一种 或几种:
R" R
R'O— (CH2CHO)m(CH2CH2O)n— CH2CH2— Y— C= CH2
Figure imgf000006_0001
Y为 OCH2CH20或 OCH2CH2CH2CH20时,
R' 为 C8-C22 烷基; R' ' 为 H或 CH3; n=6〜100, m=0〜50, 且 n m, n+m=6〜100, n、 m为整数;
所述引发剂选自下述物质中的一种或几种: 过氧化物引发剂, 还原类引发剂, 偶氮类引 发剂。
单体优选加入量为: 25-70 份的 α, β-乙烯基不饱和羧酸单体 (I) 和 /或带有磺酸、 磷酸 或次磷酸的酸单体; 25-75份的 α, β-乙烯基不饱和单体 (11), 0.03-3份的多官能团乙烯基不 饱和交联单体(ΠΙ)或亲水性不饱和交联单体(IV〜VI); 0.5-5份的非离子乙烯基或丙烯酰基 表面活性剂 (VII); 0.1-10份的阴离子乳化剂;
所述乳液聚合物优选固含量为 20%-50%。
按照质量份数计, 单体优选加入量为: 35-65 份的 α, β-乙烯基不饱和羧酸单体 (I) 和 / 或带有磺酸、 磷酸或次磷酸的酸单体; 35-65份的 α, β-乙烯基不饱和单体 (II); 0.03-1份的 多官能团乙烯基不饱和交联单体 (ΠΙ) 或亲水性不饱和交联单体 (IV〜VI);
所述乳液聚合物更优选固含量为 25%-35%。
所述 α, β-乙烯基不饱和羧酸单体 (1), 选自下述物质中的一种或几种: 甲基丙烯酸, 丙 烯酸, 富马酸, 马来酸, 衣康酸, 巴豆酸, 乌头酸与 C3-C4不饱和酸中的一种或几种组成的 混合物。
所述 α, β-乙烯基不饱和羧酸单体 (I) 为: 甲基丙烯酸与富马酸、 马来酸、 衣康酸、 巴 豆酸、 乌头酸中的一种或几种组成的混合物, 或丙烯酸与富马酸、 马来酸、 衣康酸、 巴豆酸、 乌头酸中的一种或几种组成的混合物。
所述带有磺酸, 膦酸或次磷酸基团的酸单体, 选自下述物质中的一种或几种: 2-丙烯酰 胺 -2-甲基丙磺酸, 异丙基磺酸, 乙烯基膦酸, 异丙基膦酸, 3-甲基 -1 4-丁二烯基 -2-膦酸, 3-甲基 -1 4-丁二烯基 -2-次磷酸。
所述 α β-乙烯基不饱和单体 (11), 选自下述结构式表示的物质中的一种或几种:
CH2=CYZ (II)
其中, Y=-H时, Z为 -COOR; Y=-CH3时, Z为 -COOR; R为 d-C8烷基或 C2-C8羟烷 基。
所述 α β-乙烯基不饱和单体 (11), 选自下述物质中的一种或几种: 丙烯酸乙酯, 丙烯 酸甲酯, 丙烯酸丁酯, 丙烯酸 -2-乙基己酯, 甲基丙烯酸甲酯, 甲基丙烯酸乙酯, 甲基丙烯酸 丁酯, 丙烯酸异冰片酯, 甲基丙烯酸异冰片酯, 丙烯酸环己酯, 甲基丙烯酸环己酯, 丙烯酸 -2-羟乙酯, 甲基丙烯酸 -2-羟乙酯, 丙烯酸 -2-羟丙酯, 甲基丙烯酸 -2-羟丙酯, 丙烯酸 -2-羟丁 酯, 甲基丙烯酸 -2-羟丁酯, 苯乙烯, 乙烯基甲苯, 叔丁基苯乙烯, 异丙基苯乙烯, 对氯苯乙 烯, 醋酸乙烯酯, 丁酸乙烯酯, 乙烯基己酸酯, 丙烯腈, 甲基丙烯腈, 丁二烯, 异戊二烯, 氯乙烯, 偏二氯乙烯。
所述亲水性不饱和交联单体或多官能团乙烯基不饱和交联单体,选自下述化合物中的一种 或几种: Ν Ν Ν ' -三烯丙基乙二胺, Ν Ν Ν' Ν' -四烯丙基乙二胺, Ν Ν-二烯丙基 氨基乙基 - Ν' Ν' , Ν' -三烯丙基氯化铵, Ν Ν-二烯丙基氨基乙基 - Ν ' Ν' , Ν' -三烯丙 基溴化铵, Ν Ν Ν Ν' ' Ν' Ν' -六烯丙基氯化二胺或 Ν Ν Ν Ν' ' Ν' Ν' -六烯丙 基溴化乙二胺, 三烯丙基胺, 四烯丙基氯化铵, 二醇的烯基醚、 多元醇的烯基醚、二醇的(甲 基) 丙烯酸酯、 多元醇的 (甲基) 丙烯酸酯、 二醇的甲苯乙烯醚、 多元醇的甲苯乙烯醚、 二 苯乙烷、 多苯乙烷; 二胺的 (甲基) 丙烯酰胺、 多胺的 (甲基) 丙烯酰胺、 三羟甲基丙烷三 (甲基) 丙烯酸酯、 季戊四醇三 (甲基) 丙烯酸酯、 季戊四醇三烯丙基醚。
所述丙烯酰基表面活性剂 (VII) 是选自下述物质中的一种或几种:
Figure imgf000007_0001
m=6 16且 m为整数, n=6 50且 n为 整数;
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000009_0001
, m=6〜22 且 m 为整数, n+k=6〜50且 n和 k是不为零的整数。
所述过氧化物引发剂选自下述物质中的一种或几种: 过硫酸钠, 过硫酸铵, 过硫酸钾, 异丙基苯过氧化氢, 叔丁基过氧化物, 过氧苯甲酰, 过氧化乙酰, 过氧苯甲酸。
所述还原类引发剂选自下述物质中的一种或几种: 亚硫酸氢钠, 抗坏血酸, 亚铁类化学 物。
所述偶氮类引发剂选自下述物质中的一种或几种: 偶氮二异丁腈, 偶氮二 (2-甲基丙基 脒) 二盐酸盐, 偶氮二 [N- (2-羧乙基) -2-甲基丙基脒]水合物。
所述阴离子乳化剂选自下述物质中的一种或几种: 烷基芳基磺酸碱金属盐, 烷基芳基磺 酸铵盐, 烷基硫酸盐, 烯烃磺酸盐, 烷基磷酸盐, 烷基烷氧基硫酸盐, 烷基烷氧基磷酸盐, 月桂基苯磺酸钠, 月桂基硫酸钠, 正十八烷基磺基琥珀酰胺酸二钠, 月桂基聚环氧乙烷硫酸 钠。
所述链转移剂选自下述物质中的一种或几种: 正十二烷基硫醇, 丁基巯基乙酸酯, 十二 烷基巯基乙酸酯。
本发明所要解决的第二个技术问题在于, 提供一种乳液聚合物的应用。
为解决第二个技术问题, 本发明采用的技术方案为: 一种聚合物乳液的应用: 所述聚合 物乳液, 可应用于表面活性剂组合物中, 用碱调节 pH=4〜8, 形成二元体系, 所述聚合物乳液 占体系总质量的 0.3Wt.%-5Wt.%;
所述表面活性剂组合物, 按质量百分含量计, 其组成为: 占组合物总质量 lWt.%-80Wt.% 的表面活性剂、 占组合物总质量的 0.03Wt.%-10Wt.%的珠光材料、 占组合物总质量 0.1 Wt.%- 1 OWt.%的不溶于水的物质, 余量为水;
所述表面活性剂为: 阴离子表面活性剂、 阳离子表面活性剂、 两性表面活性剂或非离子 表面活性剂。
所述聚合物乳液与表面活性剂组合物形成的二元体系中; 所述聚合物乳液占体系总质量 的 0.5 Wt.%-3 Wt.%;
所述表面活性剂组合物, 按质量百分含量计, 其组成为: 占组合物总质量 5Wt.%-65Wt.% 的表面活性剂、 占组合物总质量的 0.15Wt.%-5Wt. %的珠光材料、 占组合物总质量 0.1Wt.%-10Wt.%的不溶于水的物质, 余量为水。
所述表面活性剂组合物, 按质量百分含量计, 其组成为: 占组合物总质量 6Wt.%-30Wt.% 的表面活性剂、占组合物总质量的 0.15Wt.%-5Wt.%的珠光材料、占组合物总质量 0.1 Wt.%-10 Wt.%的不溶于水的物质, 余量为水。
所述调节 pH所用碱选自下述物质中的一种或几种: 氢氧化钠, 氢氧化钾, 氨, 有机胺。 所述阴离子表面活性剂选自下述物质中一种或几种: 烷基磺酸盐, 芳基磺酸盐, 烷芳基 磺酸盐, (X-烯烃磺酸盐, 烷基酯磺酸盐, 烷基硫酸盐, 烷基烷氧基硫酸盐, 烷基烷氧基羧酸 盐, 烷基烷氧基化硫酸盐, 酰基肌氨酸盐, 酰胺基硫酸盐。
所述阴离子表面活性剂优选下述物质中一种或几种: 十三烷基苯磺酸钠, 十二烷基苯磺 酸钠, 月桂基硫酸钠, 月桂基硫酸铵, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸铵, 月桂基硫酸三乙胺, 月桂 醇聚氧乙烯醚硫酸三乙胺, 月桂基硫酸三乙醇胺, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺, 月桂基 硫酸乙醇胺, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸乙醇胺, 月桂基硫酸二乙醇胺, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸 二乙醇胺, 单月桂酸甘油酯硫酸钠, 月桂基硫酸钠, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠, 月桂基硫酸 钾, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钾, 椰油基硫酸铵, 月桂酰基硫酸铵, 椰油基硫酸钠, 月桂酰基 硫酸钠, 椰油基硫酸钾, 椰油基硫酸单乙醇胺, 月桂基肌氨酸钠, 月桂酰基肌氨酸钠, 月桂 基肌氨酸, 椰子基肌氨酸。
所述阳离子表面活性剂选自下述结构式 (VIII) 表示的物质中的一种或几种:
[1^尊2)(1 3)(1 4)]+ - (VIII)
其中, R R2、 R3和 R4分别选自下述基团中的一种: 氢、 饱和烷基、 不饱和烷基、 烷氧 基、 芳基、 杂环, 且 R1, R2, R3 和 R4中至少一个不为氢; X— 为氯离子、 溴离子、硫酸甲酯、 硫酸乙酯、 乳酸离子、 糖精盐离子、 醋酸离子或磷酸盐离子。
所述阳离子表面活性剂选自下述结构式表示 (VIII) 的物质中的一种或几种:
[Ι^Ν(Ι 2)(Ι 3)(Ι 4)]+Χ- (VIII)
其中, R R2、 R3 和 R4分别选自下述基团中的一种: 氢、 饱和烷基、 不饱和烷基、 烷氧基、 芳基、 杂环, 且 R1, R2, R3 和 R4中 1至 3个为氢; X— 为氯离子、 溴离子、 硫酸甲酯、 硫酸 乙酯、 乳酸离子、 糖精盐离子、 醋酸离子或磷酸盐离子。
所述阳离子表面活性剂选自下述结构式 (VIII) 表示的物质中的一种或几种:
[1^尊2)(1 3)(1 4)] - (VIII)
I 1、 R2、 R3和 R4中分别选自下述基团中的一种: 聚环氧乙烷油烯基、聚环氧乙烷硬脂酰 基、 乙氧基化牛脂基、 椰油烷基、 油烯基、 牛脂烷基, 且 R1, R2, R3和 R4中 1至 3个为氢。 所述阳离子表面活性剂选自下述结构式 (VIII) 表示的物质中的一种或几种:
[Κ Ν(Ι 2)(Ι 3)(Ι 4)]+Χ- (VIII)
其中, R R2、 R3和 R4分别选自下述基团中的一种: 氢、 饱和烷基、 不饱和烷基、 烷氧 基、 芳基、 杂环, 且 R R2、 R3和 R4至少两个非氢基团间反应形成环。
所述阳离子表面活性剂选自下述物质中的一种或几种: 单烷基胺衍生物、 二烷基胺衍生 物、 咪唑啉衍生物。
所述单烷基胺衍生物选自下述物质中的一种或几种: 十六基三甲基溴化铵, 十六基三甲 基氯化铵, 肉豆蔻基三甲基溴化铵, 硬脂酰二甲基苯甲基氯化铵, 油烯基二甲基苯甲基氯化 铵, 月桂基三甲基甲基硫酸铵, 肉豆蔻基三甲基甲基硫酸铵, 十六基-二甲基- (2-羟乙基)磷 酸铵, 巴巴苏油酰胺丙基氯化铵, 椰油基三甲基氯化铵, 二硬脂基二甲基氯化铵, 麦芽油酰 胺基丙基氯化铵, 硬脂酰辛基甲基硫酸二铵, 异脂基酰胺基丙基氯化铵, 二羟丙基 PEG-5亚 油基氯化铵, 脂肪基 PEG-2氯化铵, 季铵盐 18, 季铵盐 80, 季铵盐 82, 季铵盐 84, 山嵛基 三甲基氯化铵, 二鲸蜡基二甲基氯化铵, 山嵛基三甲基硫酸甲酯铵, 牛脂基三甲基氯化铵和 山嵛基酰胺基丙基乙基二甲基硫酸乙酯铵。
所述二烷基胺衍生物选自下述物质中的一种或几种: 二硬脂酰基二甲基基氯化铵, 二鲸 蜡基二甲基氯化铵, 硬脂酰基辛基二甲基硫酸甲酯铵, 二氢化棕榈酰基乙基羟乙基甲基硫酸 甲酯铵, 二棕榈酰基乙基羟乙基甲基硫酸甲酯铵, 二油酰乙基羟乙基甲基硫酸甲酯铵, 羟丙 基双硬脂酰基二甲基氯化铵。
所述咪唑啉衍生物选自下述物质中的一种或几种: 异硬脂基苄基羟乙基氯化咪唑, 椰油 基苄基羟乙基氯化咪 ¾琳, 椰油基羟乙基氯化咪唑琳基羟丙基磷酸酯, 季铵盐 32, 硬脂基羟 乙基氯化咪唑琳。
所述两性表面活性剂为在同一分子中带有 2个离子位点的离子型表面活性剂。
所述两性表面活性剂包括下述两类两性表面活性剂:
1 ) 取决于周围介质 pH的两性表面活性剂, 带一个正电荷、 一个负电荷、 或同时带一个 正电荷和一个负电荷;
2) 两性表面活性剂中的一个离子位点带正电荷, 并且不受周围介质 pH影响, 而另外一 个离子位点取决于周围介质 pH, 可能带正电荷。
所述两性表面活性剂为直链脂肪基取代的仲胺衍生物、 直链脂肪基取代的叔胺衍生物、 支链脂肪基取代的仲胺衍生物或支链脂肪基取代的叔胺衍生物;
所述支链脂肪基: 其中一个支链含有 8-18个碳原子、 另外一个支链含有水溶性阴离子基 团的支链脂肪基。
所述两性表面活性剂选自下述物质中的一种或几种: 有机酸与碱金属、 碱土金属、 铵、 取代铵形成的盐;
所述有机酸选自下述物质中的一种或几种: 烷基两性羧基甘氨酸, 烷基两性羧基丙酸, 烷基两性二丙酸, 烷基两性二醋酸, 烷基两性甘氨酸, 烷基两性丙酸, 烷基亚氨基丙酸, 烷 基亚氨基二丙酸, 烷基两性丙基磺酸。
所述两性表面活性剂优选下述物质中的一种或几种: 椰油基两性醋酸盐, 椰油基两性丙 酸盐, 椰油基两性二醋酸盐, 月桂基两性醋酸盐, 月桂基两性二醋酸盐, 月桂基两性二丙酸 盐, 月桂基两性丙酸盐, 椰油基两性丙基磺酸盐, 己内酰胺两性二醋酸盐, 己内酰胺两性醋 酸盐, 己内酰胺两性二丙酸盐, 脂肪基两性醋酸盐。
所述两性表面活性剂为脂肪基季铵盐、 鱗盐、 锍盐的衍生物;
所述支链脂肪基: 其中一个支链含有 8-18个碳原子、 另外一个支链含有水溶性阴离子基 团的支链脂肪基;
所述水溶性阴离子基团为羧基, 磺酸基, 硫酸基, 磷酸基或膦酸基。
所述两性表面活性剂优选烷基甜菜碱 (表面活性剂组合物具有优秀的透明度、 稳定性和 悬浮性)。
所述烷基甜菜碱选自下述物质中的一种或几种: 椰油基二甲基羧甲基甜菜碱, 月桂基二 甲基羧甲基甜菜碱, 月桂基二甲基 (X-羧乙基甜菜碱, 鲸蜡基二甲基羧甲基甜菜碱, 月桂基二- (2-羟乙基) 羧甲基甜菜碱, 硬脂酰二- (2-羟丙基) 羧甲基甜菜碱, 油烯基二甲基 γ-羧丙基 甜菜碱, 月桂基二- (2-羟丙基) a-羧乙基甜菜碱, 酰胺基丙基甜菜碱, 烷基二甲基磺基甜菜 碱, 椰油基二甲基磺基丙基甜菜碱, 硬脂酰二甲基磺基丙基甜菜碱, 月桂基二甲基磺基乙基 甜菜碱, 月桂基二- (2-羟乙基) 磺基丙基甜菜碱, 烷基酰胺基羟丙基二甲基磺基甜菜碱。
所述非离子表面活性剂是由亲水性的聚环氧烷基团与脂肪基团或芳烷基团的疏水基团组 合的化学物。
所述非离子表面活性剂选自下述物质中的一种或几种: 烷基酚的聚氧乙烯, 聚氧丙烯和 聚氧丁烯的縮合物, 脂肪酸酰胺表面活性剂, 聚羟基脂肪酸酰胺表面活性剂, 氧化胺表面活 性剂, 烷基乙氧基化表面活性剂, 烷酰基葡萄糖酰胺表面活性剂, 烷醇酰胺类表面活性剂, 烷基聚葡萄糖甙, 脂肪醇, 1-25个环氧乙烷縮合物。
所述非离子表面活性剂优选下述物质中的一种或几种: 烷醇酰胺, 烷基氧化胺, 聚山梨 醇酯, 乙氧基化山梨醇酯, 脂肪酸, 脂肪酸酯, 脂肪醇, 乙氧基化脂肪醇。 所述烷醇酰胺选自下述物质中的一种或几种: 椰油酸二乙醇酰胺, 椰油酸乙醇酰胺, 椰 油酸异丙醇胺, 椰油酸 PEG-5乙醇胺, 十二酸二乙醇酰胺, 十二酸乙醇酰胺; 所述烷基氧化 胺选自下述物质中的一种或几种: 月桂基氧化胺, 椰油基氧化胺, 椰油酰胺基丙基氧化胺, 月桂酰胺基丙基氧化胺;所述聚山梨醇酯和乙氧基化山梨醇酯选自下述物质中的一种或几种: 月桂酸山梨醇酯, 二硬脂酸山梨醇酯, PEG-80月桂酸山梨醇酯, 吐温 20和吐温 80; 所述脂 肪酸或脂肪酸酯选自下述物质中的一种或几种: 月桂酸, 异硬脂酸, PEG-150二硬脂酸; 所 述脂肪醇和乙氧基化脂肪醇选自下述物质中的一种或几种: 月桂醇, 月桂醇聚醚 -4, 月桂醇 聚醚 -7, 月桂醇聚醚 -9, 月桂醇聚醚 -40, 十三烷醇, C11-15链烷醇聚醚 -9, C 12-13链烷醇 聚醚 -3和 C 14-15链烷醇聚醚 -11。
所述珠光材料选自下述物质中的一种或几种: 云母钛珠光颜料、 云母氧化铁珠光颜料、 乙二醇单硬脂酸酯、 乙二醇二硬脂酸酯、 聚乙二醇二硬脂酸酯、 氯氧化铋、 肉豆蔻酸肉豆蔻 酯、 胍、 聚酯闪光剂、 金属闪光剂。
所述不溶于水物质选自下述物质中的一种或几种: 二氧化钛、 浮石、 碳酸钙、 滑石、 土 豆粉、 木薯淀粉、 霍霍巴珠粒、 聚氧乙烯珠粒、 胡桃壳、 玉米粉、 明胶珠粒、 藻酸盐珠粒、 云母、 气泡、 蜂蜡、 二氧化硅、 沸石、 多糖珠粒、 泡沫聚苯乙烯珠粒。
本发明采用乳液聚合制备, 直接以液体的形式加入至表面活性剂组合物中, 较传统的粉 末型增稠剂有多种优点: ①本发明制备完成后可以直接使用, 较传统型粉末增稠剂的制备, 省去了破乳, 干燥等多步后处理工艺; ②本发明制备所用的溶剂为水, 较传统型粉末增稠剂 的制备更环保, 更安全; ③本发明为聚合物乳液, 容易泵运、 倾注、 稀释至水基配方中, 较 传统型粉末增稠剂更容易的及快速的添加使用; ④本发明几乎与所有商品化的非离子、 阴离 子及两性表面活性剂相容; ⑤本发明应用于低粘度表面活性剂组合物中, 也具有卓越的悬浮 性和稳定性。
附图说明
图 1为实施例 7〜9所得产品与 Carbopol® Aqua SF-l (购自 "Lubrizol (路博润) ")在该组合 物中的粘度情况。
图 2为实施例 10〜12所得产品和 Carbopol® Aqua SF-1在该组合物中的粘度情况。
图 3为实施例 13〜15所得产品和 Carbopol® Aqua SF-1在该组合物中的粘度情况。
具体实施方式
为了更好了解本发明, 下面结合实施例对本发明进一步描述, 但本发明要求保护的范围 并不局限于实施例表述的范围。
实施例 1 : 1 ) 预乳化: 将 16.8g十二 /十四醇聚氧乙烯醚硫酸铵 (30-60wt%) 和 208g水置于四口烧 瓶中, 搅拌下, 通 15min的 N2, 后加入 84.8g甲基丙烯酸, 130.8g丙烯酸乙酯, 0.23g季戊四 醇三烯丙基醚, 8g 十六 /十八醇聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯 (60-80Wt.%), 高速搅拌进行乳化 制得单体预乳液;
2) 种子阶段: 将 lg十二 /十四醇聚氧乙烯醚硫酸铵 (30-60Wt.%^B 248g水置于四口烧瓶 中, 搅拌下, 通 N2, 升温至 75°C, 将 0.32g过硫酸铵溶解于 32g水中制成引发剂水溶液, 加 入 2^\^.%的单体预乳液与 20wt%的过硫酸铵水溶液, 于 75°C-85°C保温 15min;
3 ) 聚合阶段: 步骤 2) 中出现淡蓝色后, 将剩余的单体预乳液和过硫酸铵水溶液在 3h 内滴加进四口烧瓶中, 滴加结束后在 75°C-85°C继续保温 1.5h;
4) 单体催除阶段: 步骤 3 ) 结束后, 加入 0.48g叔丁基过氧化苯甲酸酯, 于 75°C-85°C保 温 40min后, 将 0.32g抗坏血酸溶于 16g水中并加入其中, 于 75°C-85°C保温 lh, 制备得到聚 合物乳液 (30Wt.%)。
实施例 2:
1 ) 预乳化: 将 12.8g十二 /十四醇聚氧乙烯醚硫酸铵 (30-60wt%) 和 208g水置于四口烧 瓶中, 搅拌下通 15min N2, 后加入 80.8g甲基丙烯酸, 4g丙烯酸, 40g丙烯酸甲酯, 90.8g丙 烯酸乙酯, 0.65g三烯丙基胺, 8g十六 /十八醇聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯 (60-80Wt.%), 高速 搅拌进行乳化制得单体预乳液;
2) 种子阶段: 将 lg十二 /十四醇聚氧乙烯醚硫酸铵 (30-60Wt.%^B 248g水置于四口烧瓶 中, 通 N2并搅拌, 升温至 80°C后, 将 0.32g过硫酸铵溶解于 32g水中制成引发剂水溶液, 加 入 2^\^.%的单体预乳液与 20Wt.%的过硫酸铵水溶液, 于 80°C-90°C保温 15min;
3 ) 聚合阶段: 步骤 2) 中出现淡蓝色后, 将剩余的单体预乳液和过硫酸铵水溶液在 3h 内滴加进四口烧瓶中, 滴加结束后在 80°C-85°C继续保温 1.5h;
4)单体催除阶段:步骤 3 )结束后,加入 0.22g叔丁基过氧化氢,于 80°C-90°C保温 40min 后, 将 0.32g抗坏血酸溶于 16g水中并加入其中, 于 80°C-90°C保温 lh, 制备得到聚合物乳液 (30Wt.% ) o
实施例 3:
1 ) 预乳化: 将 16.8g十二 /十四醇聚氧乙烯醚硫酸铵 (30-60wt%) 和 208g水置于四口烧 瓶中, 搅拌下通 15min 的 N2, 后加入 64.8g甲基丙烯酸, 20g富马酸, 50g甲基丙烯酸甲酯, 80.8g丙烯酸乙酯, 1.74g四烯丙基氯化铵(45 Wt.%), 8g十六 /十八醇聚氧乙烯醚甲基丙烯酸 酯(60-80Wt.%), 8g甲醇聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(60-80Wt.%), 高速搅拌进行乳化制得单 体预乳液;
2) 种子阶段: 将 lg十二 /十四醇聚氧乙烯醚硫酸铵 (30-60Wt.%^B 248g水置于四口烧瓶 中, 通 N2并搅拌, 升温至 75°C后, 将 0.32g过硫酸铵溶解于 32g水中制成引发剂水溶液, 加 入 2^\^.%的单体预乳液与 20wt%的过硫酸铵水溶液, 于 75°C-85°C保温 15min;
3 ) 聚合阶段: 步骤 2) 中出现淡蓝色后, 将剩余的单体预乳液和过硫酸铵水溶液在 3h 内滴加进四口烧瓶中, 滴加结束后继续保温 2h, 反应温度 75°C-85°C ;
4)单体催除阶段: 步骤 3 )结束后, 加入 0.48g叔丁基过氧化苯甲酸酯, 于 75°C-85 °C保 温 40min后, 将 0.64g抗坏血酸溶于 16g水中并加入其中, 于 75°C-85°C保温 1.5h, 制备得到 聚合物乳液 (30 Wt.%)。
实施例 4:
1 ) 预乳化: 将 12.8g十二 /十四醇聚氧乙烯醚硫酸铵 (30-60 Wt.%) 和 208g水置于四口 烧瓶中, 搅拌下通 15min 的 N2, 后加入 60.8g甲基丙烯酸, 24g衣康酸, 50g丙烯酸丁酯, 80.8g丙烯酸乙酯, 20g甲基丙烯酸乙酯, 0.22g烯丙基蔗糖醚, 0.22g季戊四醇三烯丙基醚, 8g十六 /十八醇聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(60-80 Wt.%), 高速搅拌进行乳化制得单体预乳液。
2) 种子阶段: 将 lg十二 /十四醇聚氧乙烯醚硫酸铵 (30-60 Wt.%^B 248g水置于四口烧瓶 中, 通 N2并搅拌, 升温至 80°C, 将 0.32g过硫酸铵溶解于 32g水中制成引发剂水溶液, 加入 2 ^\^.%的单体预乳液与 20wt%的过硫酸铵水溶液, 于 80°C-90°C保温 15min;
3 )聚合阶段: 步骤 2) 中出现淡蓝色后, 将剩余的单体预乳液和过硫酸铵水溶液在 3h内 滴加进四口烧瓶中, 滴加结束后在 80°C-90°C继续保温 1.5h;
4)单体催除阶段:步骤 3 )结束后,加入 0.22g叔丁基过氧化氢,于 80°C-90°C保温 40min 后, 将 0.64g抗坏血酸溶于 16g水中并加入其中, 于 80°C-90°C保温 lh, 制备得到聚合物乳液
(30 Wt
稳定性测试
使用本发明碱溶胀的丙烯酸酯聚合物乳液制备的各种液体组合物是稳定的。 特定组合物 的稳定性要求随其最终的市场应用以及它将被购买和销售的地理位置而变化。 随后对于每一 组合物确定可接受的 "贮存期限"。
为了快速的进行稳定性试验, 以便预测组合的贮存期限。典型的有: 在 45-50°C条件下进 行加速测试, 组合物在该条件下稳定至少 2周; 另外, 常常使用冷冻-解冻循环来测试组合物 稳定性,冷冻温度为 -25 °C和 0°C,组合物应当用过最小一次冷冻 -解冻循环,一般为 3次循环, 或为 5次循环。 根据本发明制备的产品或组合物满足下述标准中的一个或多个,则它们被视为是稳定的: a)产品和组合物内的任何材料不存在相分离、 沉降或乳状液分层。 组合物应当保持完全 均匀。 分离定义为配方内任何组合, 其中包括但不限于不溶性物质、 可溶性物质、 油状物质 和类似物的 2层或更多清晰层或相的可视存在。
b) 随着时间流逝 (6-12月), 组合物的粘度没有明显的增加或下降, 通常小于 50%, 或 小于 35%, 以及更可能小于 20%。
c) 组合物的 pH没有增加或下降大于两个 pH单位, 或不大于 1个单位, 或更可能不大 于 0.5个单位。
d) 随着时间流逝 (6-12月), 组合物的流变学和纹理结构没有显著变化到不可接受的程 度。
若根据本发明制备的产品或组合物没有满足一个或多个以上列出的标准, 则它们被视为 不稳定。
实施例 5
使用下述方案, 制备成纯皂基型组合物。
Figure imgf000016_0001
通过将氢氧化钾溶解于去离子水中并加热至 80°C, 制备 A组分。 同时, 将甘油溶于水去 离子中, 搅拌时将丙烯酸酯类聚合物加入其中, 最后再将月桂酸, 肉豆蔻酸, 棕榈酸加入其 中, 于 80°C搅拌, 制备成 B组分。 将月桂醇聚醚硫酸酯钠盐, 椰油酰胺丙基甜菜碱溶于去离 子水中制备成 C组分.80°C时, 将 A组分加入至 B组分中, 搅拌 30-60min。 停止加热, 开始 冷却; 搅拌下, 将剩余的 C组分混合 AB组分中, 搅拌均匀。 下表表述了液体皂组合物的在 当 pH时的粘度和屈服值。 稳定性: 45 °C和 -20°C四轮冷热循环 (一个月) 稳定测试。
表 1
Figure imgf000017_0001
实施例 6
使用下述方案, 制备成皂基, 表面活性剂混合组合物。
Figure imgf000017_0002
通过将氢氧化钾溶解于去离子水中并加热至 80°C, 制备 A部分。 同时, 将甘油溶于水去 离子中, 搅拌时将丙烯酸酯类聚合物加入其中, 最后再将月桂酸, 肉豆蔻酸, 棕榈酸加入其 中, 于 80°C搅拌, 制备成 B组分。 将月桂醇聚醚硫酸酯钠盐, 椰油酰胺丙基甜菜碱溶于去离 子水中制备成 C组分.80°C时, 将 A组分加入至 B组分中, 搅拌 30-60min。 停止加热, 开始 冷却; 搅拌下, 在混合 AB组分中, 加入 C组分, 搅拌均匀。 下表表述了液体皂组合物的在 当 pH时的粘度和屈服值。 经过 45 °C和 -20°C四轮冷热循环 (一个月)稳定性测试后检测粘度 和屈服值
表 2
Figure imgf000018_0001
实施例 7-9
使用下述方案, 制备成组合物, 检测粘度, 并与 Carbopol® AqUa SF-l进行比较^
Figure imgf000018_0002
在温度 40-50°C并搅拌的条件下, 将月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和椰油酰胺丙基甜菜碱, 去离 子水混合均匀, 然后将聚丙烯酸酯乳液滴加至该体系中, 搅拌 l-1.5h 混合均匀, 加入 NaCl 搅拌, 使其充分溶解, 检测粘度。
表 3和图 1表述了本专利产品和 Carbopol® Aqua SF-1在该组合物中的粘度情况。
表 3
Figure imgf000018_0003
实施例 10-12
Figure imgf000018_0004
(Wt.%) (Wt.%) (Wt.%) 月桂醇聚醚硫酸酯钠盐 ( 70 Wt.% ) 12.86 12.86 12.86
(表面活性剂)
椰油酰胺丙基甜菜碱 (35 Wt.%) 5.71 5.71 5.71
(表面活性剂)
NaCl (粘度调节剂) 0.5 0.5 0.5 去离子水 (稀释剂) 75.93 74.26 72.6 聚丙烯酸酯乳液 (30 Wt.%) /SF-1 5 6.67 8.33
(流变改性剂)
在温度 40-50°C并搅拌的条件下, 将月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和椰油酰胺丙基甜菜碱, 去离 子水混合均匀, 然后将聚丙烯酸酯乳液滴加至该体系中, 搅拌 l-1.5h 混合均匀, 加入 NaCl 搅拌, 使其充分溶解, 检测粘度。
表 4和图 2表述了本专利产品和 Carbopol® Aqua SF-1在该组合物中的粘度情况。
表 4
Figure imgf000019_0001
实施例 13-15
Figure imgf000019_0002
(流变改性剂)
在温度 40-50°C并搅拌的条件下,将 J g桂醇聚醚硫酸酯钠盐和椰油酰胺丙基甜菜碱, 去离 子水混合均匀, 然后将聚丙烯酸酯乳液滴加至该体系中, 搅拌 l-1.5h混合均匀, 加入 NaCl 搅拌, 使其充分溶解, 检测粘度。
表 5和图 3表述了本专利产品和 Carbopol® Aqua SF-1在该组合物中的粘度情况。
Figure imgf000020_0001
实例 16-17
使用下述方案, 制备成组合物, 检测粘度, 并与 Carbopol® Aqua SF-1进行比较
Figure imgf000020_0002
在常温并搅拌的条件下, 将月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和椰油酰胺丙基甜菜碱, 聚季铵盐 -7 以及去离子水混合均匀, 然后将聚丙烯酸酯乳液滴加至该体系中, 搅拌 l-1.5h混合均匀, 加 入 NaCl搅拌, 使其充分溶解, 检测粘度。
表 6表述了本专利产品和 Carbopol® Aqua SF-1在该组合物中的粘度情况。
表 6
Figure imgf000020_0003
使用下述方案, 制备成组合物, 检测组合物的悬浮性, 并与 Carbopol® Aqua SF-1进行比 成分 Wt%
A组分
去离子水 (稀释剂) 30.69% 月桂醇聚醚硫酸酯钠盐 (70 Wt.%) (表面活性剂) 10%
月桂基两性醋酸钠 (40%Wt.%) (;表面活性剂) 8%
聚丙烯酸酯乳液 (30Wt.%) /SF-1 (流变改性剂) 5%
乙二醇二硬脂酸酯 (珠光剂) 1%
B组分
去离子水 (稀释剂) 3%
EDTA二钠盐 (螯合剂) 0.05%
C组分
去离子水 (稀释剂) 20%
柠檬酸 (50%) (酸度调节剂) 0.1%
NaCl (粘度调节剂) 2%
D组分
DMDM 乙内酰脲 (防腐剂) 0.06% 霍霍巴珠粒 (磨砂膏溶珠) 0.1%
去离子水 (稀释剂) 20%
将聚丙烯酸酯乳液 (30Wt.%) /SF-1加入去离子水中并加热至 80°C, 边搅拌边加入月桂 醇聚醚硫酸酯钠盐(70 Wt.%)和月桂基两性醋酸钠 (40Wt.%), 搅拌均匀, 制成 A组分; 在 80°C恒温条件下加入 B组分, 搅拌均匀; 将 NaCl溶于去离子水中, 加入 AB组分混合物中, 当搅拌均一后加入柠檬酸(50%), 搅拌均匀; 将混合物冷却至室温后, 加入 D组分, 搅拌均 匀。 将组合物静置在室温条件下 3天, 观察霍霍巴珠粒在组合物中的悬浮状况, 是否有霍霍 巴珠粒沉底。
表 7表述了本专利产品和 Carbopol® Aqua SF-1在该组合物中悬浮效果以及粘度情况。 表 7
Figure imgf000021_0001
SF-1
悬浮效果按打分计算, 10分为悬浮效果优秀, 0分为悬浮效果最差。 以上评分说明本专 利产品和 Carbopol® Aqua SF-1悬浮效果相同。
本专利产品经过一个月的 45°C和 -20°C四轮冷热循环后,依然还保持稳定状态,未出现分 层, 沉降以及相分离的现象, 同时也未出现粘度大幅度的变化以及 pH的大于 1个单位的变 化。 在应用中, 本专利产品也表现出优秀的配伍性, 与所有的商品化的非离子, 阴离子以及 两性离子表面活性剂相容; 另外, 它也可与多种常用的添加剂以及调理剂配伍。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种聚合物乳液, 其制备方法为: 按质量份数计, 向反应釜中加入 15-120份的 α, β- 乙烯基不饱和羧酸单体 (I) 和 /或带有磺酸、 磷酸或次磷酸的酸单体, 15-150份的 α, β-乙烯 基不饱和单体 (11), 0.01-3份的多官能团乙烯基不饱和交联单体 (III) 或亲水性不饱和交联 单体 (IV〜VI), 0.2-20份的非离子乙烯基或丙烯酰基表面活性剂 (VII), 搅拌下加入 0.01-5 份的引发剂, 引发反应, 再加入 1-15份的链转移剂, 0.1-25份的阴离子乳化剂, 调节反应釜 温度 30°C〜90 °C进行共聚反应 4h-7h, 加水调节固含量为 15%-60%, 得到聚合物乳液;
所述 α, β-乙烯基不饱和羧酸单体 (1), 选自下述结构式表示的物质中的一种或几种:
R'
R-CH=C-COOH (I)
当 R=H时, R' 为 H, 1至 4个碳原子的烷基, 或 -CH2COO R' ' ; 当 R=-COO R' ' 时, R' 为 H或 -CH2COO R' ' ; R=-CH3时, R' =H; 其中, R' ' 为 H或者 1至 4个碳原子的烷 基;
所述 α, β-乙烯基不饱和单体 (11), 选自下述结构式表示的物质中的一种或几种:
CH2=CYZ (II)
其中, Y=-H时, Z为 -COOR, -C6H4R', -CN, -CI, -OC(0)R' ' 或 -CH=CH2; R 为 CrC8烷基或 C2-C8羟烷基; R' 为 -H, -Cl, 或 d-C4烷基; R' ' 为 d-C8烷基;
Y=-CH3时, Z为 -COOR, -CN, -C6H4R', 或— CH=CH2;
Y=-C1时, Z=-C1;
所述多官能团乙烯基不饱和交联单体 (ΠΙ) 或亲水性不饱和交联单体 (IV〜VI), 选自下 一种或几种:
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Figure imgf000024_0001
(VI) , 其中,结构式 (IV)中, X- 为 Cl-, Br-, Γ, CH3OS03- , CH3CH2OS03-, HS03-或 CmH2m+1C02-, m=l〜8, 且 m为整数;
Ri, R2 和 R3分别选自下述基团中的一种: H, 烯丙基, 单烷基, 羟基、 羧基、 巯基、 氰基、 硝基、 磺酸基中的一种或多种取代的烷基, 羟基、 羧基、 巯基、 氰基、 硝基、 磺酸基 一种 或 多 种 取代 的 烯
Figure imgf000024_0002
Figure imgf000024_0003
L p为整数, R=H或 CmH2m+1,m=l-12, 且 m为整数;
R1, R2, R3, R4和 R5分别选自下述基团中的一种: 烯烃基, 苯基, 苯乙烯基, 羟基、 羧 基、 巯基、 氰基、 硝基、 磺酸基中的一种或多种取代的环状烷基, 羟基、 羧基、 巯基、 氰基、 硝基、 磺酸基中的一种或多种取代的非环状烷基;
结构式 CIV)中, n=0〜20, 且 n为整数;
结构式 (V)中, Z=N 或 P; X— 为 Cl—, Br-, Γ, CH3OS03— , CH3CH2OS03—, HS03—或 CmH2m+1C02-, m=l〜8, 且 m为整数;
结构式 (VI) 中, X— 为 Cl—, Br", Γ, CH3OS03— , CH3CH2OS03—, HS03—或 CmH2m+1C02—, m=l〜8, 且 m为整数; n=0〜20, 且 n为整数;
所述非离子乙烯基或丙烯酰基表面活性剂 (VII), 选自下述结构式表示的物质中的一种 或几种:
R" R
R'O— (CH2CHO)m(CH2CH2O)n— CH2CH2— Y— C= CH2 ( γπ )
Figure imgf000025_0001
Y为 OCH2CH20或 OCH2CH2CH2CH20时,
R' 为 C8-C22 烷基; R' ' 为 H或 CH3; n=6〜100, m=0〜50, 且 n m, n+m=6〜100, n、 m为整数;
所述引发剂选自下述物质中的一种或几种: 过氧化物引发剂, 还原类引发剂, 偶氮类引 发剂。
2. 根据权利要求 1所述一种聚合物乳液,其特征在于:单体优选加入量为: 25-70份的 α, β-乙烯基不饱和羧酸单体(I)和 /或带有磺酸、 磷酸或次磷酸的酸单体; 25-75份的 α, β-乙烯 基不饱和单体 (11), 0.03-3份的多官能团乙烯基不饱和交联单体 (III) 或亲水性不饱和交联 单体 (IV〜VI); 0.5-5份的非离子乙烯基或丙烯酰基表面活性剂 (VII); 0.1-10份的阴离子乳 化剂;
所述乳液聚合物优选固含量为 20%-50%。
3. 根据权利要求 1或 2所述一种聚合物乳液, 其特征在于: 按照质量份数计, 单体优选 加入量为: 35-65 份的 α, β-乙烯基不饱和羧酸单体 (I) 和 /或带有磺酸、 磷酸或次磷酸的酸 单体; 35-65份的 α, β-乙烯基不饱和单体 (II); 0.03-1份的多官能团乙烯基不饱和交联单体
(III) 或亲水性不饱和交联单体 (IV〜VI);
所述乳液聚合物更优选固含量为 25%-35%。
4. 根据权利要求 1所述一种聚合物乳液, 其特征在于: 所述 α, β-乙烯基不饱和羧酸单 体 (1), 选自下述物质中的一种或几种: 甲基丙烯酸, 丙烯酸, 富马酸, 马来酸, 衣康酸, 巴豆酸, 乌头酸与 c3-c4不饱和酸中的一种或几种组成的混合物。
5. 根据权利要求 1所述一种聚合物乳液, 其特征在于: 所述 α, β-乙烯基不饱和羧酸单 体 (I) 为: 甲基丙烯酸与富马酸、 马来酸、 衣康酸、 巴豆酸、 乌头酸中的一种或几种组成的 混合物, 或丙烯酸与富马酸、 马来酸、 衣康酸、 巴豆酸、 乌头酸中的一种或几种组成的混合 物。
6. 根据权利要求 1所述一种聚合物乳液, 其特征在于: 所述带有磺酸, 膦酸或次磷酸基 团的酸单体, 选自下述物质中的一种或几种: 2-丙烯酰胺 -2-甲基丙磺酸, 异丙基磺酸, 乙烯 基膦酸, 异丙基膦酸, 3-甲基 -1, 4-丁二烯基 -2-膦酸, 3-甲基 -1, 4-丁二烯基 -2-次磷酸。
7. 根据权利要求 1所述一种聚合物乳液,其特征在于:所述 α, β-乙烯基不饱和单体(Π), 选自下述结构式表示的物质中的一种或几种:
CH2=CYZ (II)
其中, Y=-H时, Z为 -COOR; Y=-CH3时, Z为 -COOR; R为 d-C8烷基或 C2-C8羟烷 基。
8. 根据权利要求 1所述一种聚合物乳液,其特征在于:所述 α, β-乙烯基不饱和单体(Π), 选自下述物质中的一种或几种: 丙烯酸乙酯, 丙烯酸甲酯, 丙烯酸丁酯, 丙烯酸 -2-乙基己酯, 甲基丙烯酸甲酯, 甲基丙烯酸乙酯, 甲基丙烯酸丁酯, 丙烯酸异冰片酯, 甲基丙烯酸异冰片 酯, 丙烯酸环己酯, 甲基丙烯酸环己酯, 丙烯酸 -2-羟乙酯, 甲基丙烯酸 -2-羟乙酯, 丙烯酸 -2- 羟丙酯, 甲基丙烯酸 -2-羟丙酯, 丙烯酸 -2-羟丁酯, 甲基丙烯酸 -2-羟丁酯, 苯乙烯, 乙烯基甲 苯, 叔丁基苯乙烯, 异丙基苯乙烯, 对氯苯乙烯, 醋酸乙烯酯, 丁酸乙烯酯, 乙烯基己酸酯, 丙烯腈, 甲基丙烯腈, 丁二烯, 异戊二烯, 氯乙烯, 偏二氯乙烯。
9. 根据权利要求 1 所述一种聚合物乳液, 其特征在于: 所述亲水性不饱和交联单体或多 官能团乙烯基不饱和交联单体, 选自下述化合物中的一种或几种: Ν, Ν, Ν' -三烯丙基乙二 胺, Ν, Ν, Ν', Ν' -四烯丙基乙二胺, Ν, Ν-二烯丙基氨基乙基 - Ν', Ν', Ν' -三烯丙基氯 化铵, Ν, Ν-二烯丙基氨基乙基 - N ', N', N' -三烯丙基溴化铵, Ν, Ν, Ν, Ν' ' Ν', Ν' -六烯丙基氯化二胺或 Ν, Ν, Ν, Ν' ' Ν', Ν' -六烯丙基溴化乙二胺, 三烯丙基胺, 四烯丙 基氯化铵, 二醇的烯基醚、 多元醇的烯基醚、 二醇的 (甲基) 丙烯酸酯、 多元醇的 (甲基) 丙烯酸酯、 二醇的甲苯乙烯醚、 多元醇的甲苯乙烯醚、 二苯乙烷、 多苯乙烷; 二胺的 (甲基) 丙烯酰胺、 多胺的 (甲基) 丙烯酰胺、 三羟甲基丙烷三 (甲基) 丙烯酸酯、 季戊四醇三 (甲 基) 丙烯酸酯、 季戊四醇三烯丙基醚。
10. 根据权利要求 1所述一种聚合物乳液, 其特征在于: 所述丙烯酰基表面活性剂(VII) 是选自下述物质中的一种或几种:
=6〜16且 m为整数, n=6〜50且 n为
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000027_0002
,m=l〜3且 m为整
Figure imgf000027_0003
Figure imgf000028_0001
, m=6〜22 且 m 为整数, n+k=6〜50且 n和 k是不为零的整数。
11. 根据权利要求 1 所述一种聚合物乳液, 其特征在于: 所述过氧化物引发剂选自下述 物质中的一种或几种: 过硫酸钠, 过硫酸铵, 过硫酸钾, 异丙基苯过氧化氢, 叔丁基过氧化 物, 过氧苯甲酰, 过氧化乙酰, 过氧苯甲酸。
12. 根据权利要求 1 所述一种聚合物乳液, 其特征在于: 所述还原类引发剂选自下述物 质中的一种或几种: 亚硫酸氢钠, 抗坏血酸, 亚铁类化学物。
13. 根据权利要求 1 所述一种聚合物乳液, 其特征在于: 所述偶氮类引发剂选自下述物 质中的一种或几种: 偶氮二异丁腈, 偶氮二 (2-甲基丙基脒) 二盐酸盐, 偶氮二 [N- (2-羧乙 基) -2-甲基丙基脒]水合物。
14. 根据权利要求 1 所述一种聚合物乳液, 其特征在于: 所述阴离子乳化剂选自下述物 质中的一种或几种: 烷基芳基磺酸碱金属盐, 烷基芳基磺酸铵盐, 烷基硫酸盐, 烯烃磺酸盐, 烷基磷酸盐, 烷基烷氧基硫酸盐, 烷基烷氧基磷酸盐, 月桂基苯磺酸钠, 月桂基硫酸钠, 正 十八烷基磺基琥珀酰胺酸二钠, 月桂基聚环氧乙烷硫酸钠。
15. 根据权利要求 1 所述一种聚合物乳液, 其特征在于: 所述链转移剂选自下述物质中 的一种或几种: 正十二烷基硫醇, 丁基巯基乙酸酯, 十二烷基巯基乙酸酯。
16.—种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 权利要求 1所述聚合物乳液, 可应用于表面活 性剂组合物中, 用碱调节 pH=4〜8, 形成二元体系, 所述聚合物乳液占体系总质量的 0.3Wt.%-5Wt.%;
所述表面活性剂组合物, 按质量百分含量计, 其组成为: 占组合物总质量 lWt.%-80Wt.% 的表面活性剂、 占组合物总质量的 0.03Wt.%-10Wt.%的珠光材料、 占组合物总质量 0.1 Wt.%- 1 owt.%的不溶于水的物质, 余量为水;
所述表面活性剂为: 阴离子表面活性剂、 阳离子表面活性剂、 两性表面活性剂或非离子 表面活性剂。
17.根据权利要求 16所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述聚合物乳液与表面 活性剂组合物形成的二元体系中; 所述聚合物乳液占体系总质量的 0.5Wt.%-3Wt.%;
所述表面活性剂组合物, 按质量百分含量计, 其组成为: 占组合物总质量 5Wt.%-65Wt.% 的表面活性剂、 占组合物总质量的 0.15Wt.%-5Wt. %的珠光材料、 占组合物总质量 0.1Wt.%-10Wt.%的不溶于水的物质, 余量为水。
18.根据权利要求 16所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述表面活性剂组合物, 按质量百分含量计, 其组成为: 占组合物总质量 6^^.%-30^\^.%的表面活性剂、 占组合物总 质量的 0.15Wt.%-5Wt.%的珠光材料、 占组合物总质量 0.1 Wt.%-10 Wt.%的不溶于水的物质, 余量为水。
19.根据权利要求 16所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述调节 pH所用碱选自 下述物质中的一种或几种: 氢氧化钠, 氢氧化钾, 氨, 有机胺。
20.根据权利要求 16所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述阴离子表面活性剂 选自下述物质中一种或几种: 烷基磺酸盐, 芳基磺酸盐, 烷芳基磺酸盐, (X-烯烃磺酸盐, 烷 基酯磺酸盐, 烷基硫酸盐, 烷基烷氧基硫酸盐, 烷基烷氧基羧酸盐, 烷基烷氧基化硫酸盐, 酰基肌氨酸盐, 酰胺基硫酸盐。
21. 根据权利要求 20所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述阴离子表面活性剂 优选下述物质中一种或几种: 十三烷基苯磺酸钠, 十二烷基苯磺酸钠, 月桂基硫酸钠, 月桂 基硫酸铵, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸铵, 月桂基硫酸三乙胺, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸三乙胺, 月桂基硫酸三乙醇胺, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺, 月桂基硫酸乙醇胺, 月桂醇聚氧乙 烯醚硫酸乙醇胺, 月桂基硫酸二乙醇胺, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺, 单月桂酸甘油酯 硫酸钠, 月桂基硫酸钠, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠, 月桂基硫酸钾, 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸 钾, 椰油基硫酸铵, 月桂酰基硫酸铵, 椰油基硫酸钠, 月桂酰基硫酸钠, 椰油基硫酸钾, 椰 油基硫酸单乙醇胺, 月桂基肌氨酸钠, 月桂酰基肌氨酸钠, 月桂基肌氨酸, 椰子基肌氨酸。
22.根据权利要求 16所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述阳离子表面活性剂 选自下述结构式 (VIII) 表示的物质中的一种或几种:
[1^尊2)(1 3)(1 4)]+ - (VIII)
其中, R R2、 R3和 R4分别选自下述基团中的一种: 氢、 饱和烷基、 不饱和烷基、 烷氧 基、 芳基、 杂环, 且 R1, R2, R3 和 R4中至少一个不为氢; X— 为氯离子、 溴离子、硫酸甲酯、 硫酸乙酯、 乳酸离子、 糖精盐离子、 醋酸离子或磷酸盐离子。
23. 根据权利要求 22所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述阳离子表面活性剂 选自下述结构式表示 (VIII) 的物质中的一种或几种:
[Ι^Ν(Ι 2)(Ι 3)(Ι 4)]+Χ- (VIII)
其中, R R2、 R3 和 R4分别选自下述基团中的一种: 氢、 饱和烷基、 不饱和烷基、 烷氧基、 芳基、 杂环, 且 R1, R2, R3 和 R4中 1至 3个为氢; X- 为氯离子、 溴离子、 硫酸甲酯、 硫酸 乙酯、 乳酸离子、 糖精盐离子、 醋酸离子或磷酸盐离子。
24.根据权利要求 23 所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述阳离子表面活性剂 选自下述结构式 (VIII) 表示的物质中的一种或几种:
[1^尊2)(1 3)(1 4)] - (VIII)
I 1、 R2、 R3和 R4中分别选自下述基团中的一种: 聚环氧乙烷油烯基、聚环氧乙烷硬脂酰 基、 乙氧基化牛脂基、 椰油烷基、 油烯基、 牛脂烷基, 且 R1, R2, R3和 R4中 1至 3个为氢。
25. 根据权利要求 22所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述阳离子表面活性剂 选自下述结构式 (VIII) 表示的物质中的一种或几种:
[Κ Ν(Ι 2)(Ι 3)(Ι 4)]+Χ- (VIII)
其中, R R2、 R3和 R4分别选自下述基团中的一种: 氢、 饱和烷基、 不饱和烷基、 烷氧 基、 芳基、 杂环, 且 R R2、 R3和 R4至少两个非氢基团间反应形成环。
26. 根据权利要求 23、 24或 25所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述阳离子 表面活性剂选自下述物质中的一种或几种: 单烷基胺衍生物、 二烷基胺衍生物、 咪唑啉衍生 物。
27. 根据权利要求 26所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述单烷基胺衍生物选 自下述物质中的一种或几种: 十六基三甲基溴化铵, 十六基三甲基氯化铵, 肉豆蔻基三甲基 溴化铵, 硬脂酰二甲基苯甲基氯化铵, 油烯基二甲基苯甲基氯化铵, 月桂基三甲基甲基硫酸 铵, 肉豆蔻基三甲基甲基硫酸铵, 十六基-二甲基- (2-羟乙基)磷酸铵, 巴巴苏油酰胺丙基氯 化铵, 椰油基三甲基氯化铵, 二硬脂基二甲基氯化铵, 麦芽油酰胺基丙基氯化铵, 硬脂酰辛 基甲基硫酸二铵, 异脂基酰胺基丙基氯化铵, 二羟丙基 PEG-5亚油基氯化铵, 脂肪基 PEG-2 氯化铵, 季铵盐 18, 季铵盐 80, 季铵盐 82, 季铵盐 84, 山嵛基三甲基氯化铵, 二鲸蜡基二 甲基氯化铵, 山嵛基三甲基硫酸甲酯铵, 牛脂基三甲基氯化铵和山嵛基酰胺基丙基乙基二甲 基硫酸乙酯铵。
28. 根据权利要求 26所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述二烷基胺衍生物选 自下述物质中的一种或几种: 二硬脂酰基二甲基基氯化铵, 二鲸蜡基二甲基氯化铵, 硬脂酰 基辛基二甲基硫酸甲酯铵, 二氢化棕榈酰基乙基羟乙基甲基硫酸甲酯铵, 二棕榈酰基乙基羟 乙基甲基硫酸甲酯铵, 二油酰乙基羟乙基甲基硫酸甲酯铵, 羟丙基双硬脂酰基二甲基氯化铵。
29. 根据权利要求 26所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述咪唑啉衍生物选自 下述物质中的一种或几种: 异硬脂基苄基羟乙基氯化咪唑, W油基苄基羟乙基氯化咪唑啉, 椰油基羟乙基氯化咪唑啭基羟丙基磷酸酯, 季铵盐 32, 硬脂基羟乙基氯化眯唑琳。
30. 根据权利要求 16所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述两性表面活性剂为 在同一分子中带有 2个离子位点的离子型表面活性剂。
31. 根据权利要求 30所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述两性表面活性剂包 括下述两类两性表面活性剂:
1 ) 取决于周围介质 pH的两性表面活性剂, 带一个正电荷、 一个负电荷、 或同时带一个 正电荷和一个负电荷;
2) 两性表面活性剂中的一个离子位点带正电荷, 并且不受周围介质 pH影响, 而另外一 个离子位点取决于周围介质 pH, 可能带正电荷。
32. 根据权利要求 31所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述两性表面活性剂为 直链脂肪基取代的仲胺衍生物、 直链脂肪基取代的叔胺衍生物、 支链脂肪基取代的仲胺衍生 物或支链脂肪基取代的叔胺衍生物;
所述支链脂肪基: 其中一个支链含有 8-18个碳原子、 另外一个支链含有水溶性阴离子基 团的支链脂肪基。
33. 根据权利要求 31所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述两性表面活性剂选 自下述物质中的一种或几种: 有机酸与碱金属、 碱土金属、 铵、 取代铵形成的盐;
所述有机酸选自下述物质中的一种或几种: 烷基两性羧基甘氨酸, 烷基两性羧基丙酸, 烷基两性二丙酸, 烷基两性二醋酸, 烷基两性甘氨酸, 烷基两性丙酸, 烷基亚氨基丙酸, 烷 基亚氨基二丙酸, 烷基两性丙基磺酸。
34. 根据权利要求 31所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述两性表面活性剂优 选下述物质中的一种或几种: 椰油基两性醋酸盐, 椰油基两性丙酸盐, 椰油基两性二醋酸盐, 月桂基两性醋酸盐, 月桂基两性二醋酸盐, 月桂基两性二丙酸盐, 月桂基两性丙酸盐, 椰油 基两性丙基磺酸盐, 己内酰胺两性二醋酸盐, 己内酰胺两性醋酸盐, 己内酰胺两性二丙酸盐, 脂肪基两性醋酸盐。
35. 根据权利要求 31所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述两性表面活性剂为 脂肪基季铵盐、 鱗盐、 锍盐的衍生物;
所述支链脂肪基: 其中一个支链含有 8-18个碳原子、 另外一个支链含有水溶性阴离子基 团的支链脂肪基;
所述水溶性阴离子基团为羧基, 磺酸基, 硫酸基, 磷酸基或膦酸基。
36. 根据权利要求 31所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述两性表面活性剂优 选烷基甜菜碱。
37. 根据权利要求 36所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述烷基甜菜碱选自下 述物质中的一种或几种: 椰油基二甲基羧甲基甜菜碱, 月桂基二甲基羧甲基甜菜碱, 月桂基 二甲基 ct-羧乙基甜菜碱, 鲸蜡基二甲基羧甲基甜菜碱, 月桂基二 - (2-羟乙基)羧甲基甜菜碱, 硬脂酰二 - (2-羟丙基)羧甲基甜菜碱, 油烯基二甲基 γ-羧丙基甜菜碱, 月桂基二 - (2-羟丙基) ct-羧乙基甜菜碱, 酰胺基丙基甜菜碱, 烷基二甲基磺基甜菜碱, 椰油基二甲基磺基丙基甜菜 碱, 硬脂酰二甲基磺基丙基甜菜碱, 月桂基二甲基磺基乙基甜菜碱, 月桂基二- (2-羟乙基) 磺基丙基甜菜碱, 烷基酰胺基羟丙基二甲基磺基甜菜碱。
38. 根据权利要求 16所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述非离子表面活性剂 是由亲水性的聚环氧烷基团与脂肪基团或芳烷基团的疏水基团组合的化学物。
39. 根据权利要求 38所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述非离子表面活性剂 选自下述物质中的一种或几种: 烷基酚的聚氧乙烯, 聚氧丙烯和聚氧丁烯的縮合物, 脂肪酸 酰胺表面活性剂, 聚羟基脂肪酸酰胺表面活性剂, 氧化胺表面活性剂, 烷基乙氧基化表面活 性剂, 烷酰基葡萄糖酰胺表面活性剂, 烷醇酰胺类表面活性剂, 烷基聚葡萄糖甙, 脂肪醇, 1-25个环氧乙烷縮合物。
40. 根据权利要求 38所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述非离子表面活性剂 优选下述物质中的一种或几种: 烷醇酰胺, 烷基氧化胺, 聚山梨醇酯, 乙氧基化山梨醇酯, 脂肪酸, 脂肪酸酯, 脂肪醇, 乙氧基化脂肪醇。
41. 根据权利要求 40所述一种聚合物乳液的应用, 其特征在于: 所述烷醇酰胺选自下述 物质中的一种或几种: 椰油酸二乙醇酰胺,椰油酸乙醇酰胺,椰油酸异丙醇胺,椰油酸 PEG-5 乙醇胺, 十二酸二乙醇酰胺, 十二酸乙醇酰胺; 所述烷基氧化胺选自下述物质中的一种或几 种: 月桂基氧化胺, 椰油基氧化胺, 椰油酰胺基丙基氧化胺, 月桂酰胺基丙基氧化胺; 所述 聚山梨醇酯和乙氧基化山梨醇酯选自下述物质中的一种或几种: 月桂酸山梨醇酯, 二硬脂酸 山梨醇酯, PEG-80月桂酸山梨醇酯, 吐温 20和吐温 80; 所述脂肪酸或脂肪酸酯选自下述物 质中的一种或几种: 月桂酸, 异硬脂酸, PEG-150二硬脂酸; 所述脂肪醇和乙氧基化脂肪醇 选自下述物质中的一种或几种: 月桂醇, 月桂醇聚醚 -4, 月桂醇聚醚 -7, 月桂醇聚醚 -9, 月桂 醇聚醚 -40,十三烷醇, C11-15链烷醇聚醚 -9, C12-13链烷醇聚醚 -3和 C 14-15链烷醇聚醚 -11。
42. 根据权利要求 16所述一种乳液聚合物的应用, 其特征在于: 所述珠光材料选自下述 物质中的一种或几种: 云母钛珠光颜料、 云母氧化铁珠光颜料、 乙二醇单硬脂酸酯、 乙二醇 二硬脂酸酯、 聚乙二醇二硬脂酸酯、 氯氧化铋、 肉豆蔻酸肉豆蔻酯、 胍、 聚酯闪光剂、 金属 闪光剂。
43. 根据权利要求 16所述一种乳液聚合物的应用, 其特征在于: 所述不溶于水物质选自 下述物质中的一种或几种: 二氧化钛、 浮石、 碳酸钙、 滑石、 土豆粉、 木薯淀粉、 霍霍巴珠 粒、 聚氧乙烯珠粒、 胡桃壳、 玉米粉、 明胶珠粒、 藻酸盐珠粒、 云母、 气泡、 蜂蜡、 二氧化 硅、 沸石、 多糖珠粒、 泡沫聚苯乙烯珠粒。
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