阴离子表面活性剂组合物和其用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种表面活性剂组合物，其适用作烷基酚乙氧基化物（APE)的替代物 作为用于乳液聚合的乳化剂。表面活性剂组合物含有下文所述化学结构的烷氧基化硫酸烷 酯。
【背景技术】
[0002] 表面活性剂广泛地用作水性配制品中的润湿剂。举例来说，烷基酚乙氧基化物 (APE)被广泛公认为是多种应用的良好表面活性剂。然而，APE表面活性剂有其环境相容性 的公众感知较差的问题。另外，其受制于旨在减少其在许多应用（包括乳液聚合（EP))中 的消耗的越来越严的环境规章。因此，APE类型表面活性剂的使用下降，并且供应商寻求提 供替代其的其它表面活性剂。
[0003] 乳液聚合（EP)是一种借助于乳化剂将水溶性较差的单体乳化于水中并且接着用 引发剂聚合的聚合方法。表面活性剂在乳液聚合中起关键作用，并且确切地说，APE类表面 活性剂通常被视为标准物。然而，鉴于有如上文所论述的APE表面活性剂的问题，故需要一 种展现适于乳液聚合的特性的新的非APE材料。所述特性可以包括减少的发泡、乳液配制 品稳定性以及机械稳定性。
[0004] 由本发明解决的问题提供新的表面活性剂，其在乳液聚合中是APE材料的商业可 行的替代物。
【发明内容】
[0005] 我们现已发现如本文中所述的表面活性剂组合物展现许多与在APE表面活性剂 下观察到的特性相当且在一些情况下更好的适用特性。此类特性包括例如良好表面张力减 小、低泡沫和中泡沫与泡沫塌陷、快速润湿以及配制稳定性。此外，来源于种子油的本发明 的表面活性剂组合物可生物降解。有利地，因此，本发明的表面活性剂组合物是用于乳液聚 合的APE表面活性剂的可行替代物。
[0006] 在一个方面中，提供一种表面活性剂组合物，其包含式I的烷氧基化硫酸烷酯：
[0007] R-O- (C3H6O)x (C2H4O)y-S03M(I)
[0008] 其中x为0. 5到小于4范围内的实数；y为2到15范围内的实数；M为阳离子；并且 R为具有如下烷基部分分布状态的种子油类直链烷基部分的混合物，其中每一wt%是以分 布状态中存在的所有烷基部分的重量计，并且每一分布状态的所有wt%总计为100wt% :
[0009]
[0010] 在另一方面中，提供一种表面活性剂组合物，其包含如上文所述的式I的烷氧基 化硫酸烧酯以及式II的非尚子烷基烷氧基化物：
[0011] R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-H(II)
[0012] 其中X为0. 5到小于4范围内的实数；y为2到15范围内的实数；并且R为具有 如下烷基部分分布状态的种子油类直链烷基部分的混合物，其中每一wt%是以分布状态中 存在的所有烷基部分的重量计，并且每一分布状态的所有wt%总计为100wt% :
[0013]
[0014] 在另一方面中，提供一种使用如本文中所述的表面活性剂组合物作为乳液配制品 中的乳化剂的方法。
【附图说明】
[0015] 图1为展示根据本发明的一个实施例的本发明乳液（实例3-5)和比较乳液（实 例3-6)的发泡特性的曲线。
[0016] 图2为展示根据本发明的一个实施例的本发明乳液（实例3-7)和比较乳液（实 例3-8)的发泡特性的曲线。
[0017] 图3为展示根据本发明的一个实施例的本发明乳液（实例3-9)和比较乳液（实 例3-10)的发泡特性的曲线。
【具体实施方式】
[0018] 除非另外指明，否则数值范围（例如在"2到10"中）包括界定所述范围的数字 (例如2和10)。
[0019] 除非另外指明，否则比率、百分比、份数等是以重量计。
[0020] 如上文所指出，本发明提供一种表面活性剂组合物，其包含式I的烷氧基化硫酸 烷酯。所述表面活性剂组合物展现数种适用的特性，包括良好表面张力减小、低泡沫和快速 泡沫塌陷、快速润湿以及钙离子稳定性中的一或多个。有利的特性使得所述表面活性剂组 合物适合作为用于乳液聚合的乳化剂。
[0021] 烷氧基化硫酸烷酯具有以下式I:
[0022] R-O-(C3H6O)x(C2H4O)y-SO3M(I)
[0023] 在式I中，每一C3H6O部分还可以称为丙烯氧基（-CH2-CH(CH3) -0-)或PO部分并且 每一C2H4O部分还可以称为亚乙基氧基或EO部分。另外，X为0. 5到3范围内的实数，y为 2到15范围内的实数，并且M为阳离子。最终，R表示烷基部分分布状态与以下表I中所示 的范围一致的种子油类直链烷基部分的混合物。
[0024] 表1?烷基部分的百分比
[0025]
[0026] 其中每一wt%是以分布状态中所存在的所有烷基部分的重量计并且每一分布状 态的所有wt%总计为IOOwt%。
[0027] 如表1中所示，R可以为仅三个烷基部分C8X1。以及C12的混合物。C6X14以及C16 烷基部分中的任何一或多个可以但不一定存在于本发明的表面活性剂组合物中。当存在 时，C6、C14以及C16烷基部分的量可以符合如表1中所示的其各别范围中的任一个，只要所 有重量百分比总计为IOOwt%即可。
[0028] 以上式I包括变数"x"和"y"，其一起确定寡聚物分布状态中的烷氧基化程度。"x" 和"y"分别表示的平均值分别丙氧基化和乙氧基化的程度。丙氧基化程度或"x"优选地属 于0. 5到小于4的范围内，更优选地属于0. 5到3的范围内，再更优选地属于2到3的范围 内，并且甚至更优选地属于2. 5到3的范围内。在一些实施例中，X为3。乙氧基化程度或 "y"优选地属于2到10的范围内，更优选地属于2到8的范围内，再更优选地属于2到3的 范围内，并且甚至更优选地属于2. 5到3的范围内。在一些实施例中，y为3。
[0029] 式I中的部分M为阳离子。M优选地为碱金属或铵，更优选地其为钠、钾或铵，并且 甚至更优选地M为钠或铵。
[0030] 如式I所表示的本发明的表面活性剂组合物的优选子集包括X在2. 5到3的范围 内，y在2到10的范围内并且R具有如以下表2中所示的烷基部分分布状态。
[0031] 表2?烷基部分的百分比
[0032]
[0033] 换句话说，表2如中所示的表面活性剂组合物包括至少四个烷基部分CS、C1(]、C12以 及C14的混合物。C6和C16烷基部分中的任一个或两个可以但不一定存在于本发明的这一优 选子集的表面活性剂组合物中。当存在时，CjPC16烷基部分的量可以符合如表1中所示的 其各别范围中的任一个，只要所有重量百分比总计为l〇〇wt%即可。
[0034] 在一些实施例中，除了式I的烷氧基化硫酸烷酯以外，本发明的表面活性剂组合 物还包含式II的非离子烷基烷氧基化物：
[0035] R-O- (C3H6O)x (C2H4O)y-H(II)
[0036] 在式II中，x为0.5到3范围内的实数，y为2到15范围内的实数，并且R表示烷 基部分分布状态与以下表3中所不的范围一致的种子油类直链烷基部分的混合物。
[0037] 表3.烷基部分的百分比
[0038]
[0039] 其中每一wt%是以分布状态中所存在的所有烷基部分的重量计并且每一分布状 态的所有wt%总计为IOOwt%。
[0040] 如表3中所示，R可以为仅三个烷基部分C8X1。以及C12的混合物。C6X14以及C16 烷基部分中的任何一或多个可以但不一定存在于本发明的表面活性剂组合物中。当存在 时，c6、C14以及C16烷基部分的量可以符合如表1中所示的其各别范围中的任一个，只要所 有重量百分比总计为IOOwt%即可。
[0041] 在以上式II中，"X"优选地属于0. 5到小于4的范围内，更优选地属于0. 5到3的 范围内，再更优选地属于2到3的范围内，并且甚至更优选地属于2. 5到3的范围内。在一 些实施例中，X为3。在式2中，乙氧基化程度或"y"优选地属于2到10的范围内，更优选 地属于2到8的范围内，再更优选地属于2到3的范围内，并且甚至更优选地属于2. 5到3 的范围内。在一些实施例中，y为3。
[0042] 优选的式I的非离子烷基烷氧基化物包括如下化合物，其中X为2. 5到3,y为2 到10并且R具有如下表4中所示的烷基部分分布状态。
[0043] 表4.烷基部分的百分比
[0044]