含有三取代的芳香族的添加剂和表面活性剂以及使用方法

摘要

披露了新颖的三取代的芳香族烷氧基化的表面活性化合物。还提供了一种制备包含上述组分的水性涂料组合物如乳胶漆料的方法。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年3月18日提交的美国临时专利申请号61/954,857的权益，通过援引方式以其全文并入本申请，并且要求于2014年3月18日提交的美国临时专利申请号61/954,852的权益，通过援引方式以其全文并入本申请。

发明领域

本发明涉及新颖的三取代的芳香族表面活性剂、添加剂、乳化剂、以及类似物，制备方法，和组合物以及在多种应用中使用此类组合物的方法。

发明背景

分散添加剂有助于将小的或精细的颗粒分散到液体介质中。此类分散剂在涂料、塑料、化妆品、和类似物中是有用的。合适的分散剂能够尽可能精细并且有效地将此类精细的或小的颗粒分散到液体介质中，这在一定的时间内保持稳定。然而，目前可供使用的分散剂的一个问题是精细颗粒在液体中的分散是不稳定的，因为这些颗粒倾向于随时间在其中希望可分散性的产物中附聚或絮凝从而引起特性改变，例如，不同的颜色色调、不均匀的染色、流变性的变化、以及其他不希望的特性。

具体地，涂料可以具有多种多样的其他添加剂，这些添加剂通常以小量加入，仍提供对于产品的显著影响。一些实例包括改变表面张力、改进流动特性、改进最终外观、增加湿边缘、改进颜料稳定性、赋予防冻特性、控制发泡、控制结皮等的添加剂。其他类型的添加剂包括催化剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、调质剂、粘合促进剂、UV稳定剂、矫平剂(flattener)(消光剂)、用来对抗细菌生长的杀生物剂和类似物。添加剂通常不显著地改变在配制品中的单独的组分的百分比。

在漆料和涂料添加剂市场中，将表面活性剂用作润湿剂、抗发泡剂和分散剂。

发明概述

添加剂或增稠剂可以用于多种液体体系，包括水性体系，如漆料、水性油墨和个人护理产品，以及用于处理地下地层的组合物。这些添加剂通过还影响载体之内的颜料、粘合剂以及其他固体的分散、悬浮和乳化来改进流变特性。

本发明涉及特定家族的带有大疏水基团的烷氧基化的化合物例如烷氧基化的三取代的酚用于改进在组合物中如在漆料和涂料中的特性的用途，这些特性除其他之外是可分散性、冻融稳定性、晾置时间、低温成膜性、耐污性、薄膜光泽、遮盖性和耐擦洗性、抗泡性、抗粘连性、粘附性和水敏感性。

在一个方面中，在此所描述的是根据结构(D.I)的添加剂、乳化剂、分散剂和/或表面活性剂：

R¹⁸-R¹⁴-R¹³-R¹²-R¹¹(D.I).

R¹²不存在或是二价连接基团，

R¹³是二价聚醚基团，

R¹⁴不存在或是二价连接基团；

R¹⁸是阴离子、非离子或阳离子端基；并且

R¹¹是根据结构D.XII

其中R₁、R₂和R₃独立地选自H，以下结构D.XIIa、D.XIIb、D.XIIc、D.XIId中的任一项：

或者C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基；

其中R₁、R₂和R₃中的至少一个是该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基，并且R₁、R₂和R₃中的至少一个选自结构D.XIIa、D.XIIb、D.XIIc、或D.XIId。

在一个实施例中，R¹⁸是-OH、-OCH₃、-OC₂H₅、-OC₃H₇、-OC₄H₉、-OC₅H₁₁、-OC₆H₁₃、-Cl、-Br、-CN、膦酸盐(-PO₃^-M⁺)、磷酸盐(PO₄^-M⁺)、硫酸盐(SO₄^-M⁺)、磺酸盐(SO₃^-M⁺)、羧酸盐(COO^-M⁺)、非离子基团、或季铵离子，其中M+是阳离子，包括但不限于H⁺、Na⁺、NH₄⁺、K⁺或Li⁺。在一个实施例中，R¹⁸是烷基、羟烷基、烷氧基烷基、环烷基、芳基、芳烷基、或芳氧基。在另一个实施例中，R¹⁸是(C₁-C₂₂)烷基、(C₁-C₂₂)羟烷基、(C₂-C₂₂)烷氧基烷基、(C₆-C₂₄)环烷基、(C₆-C₄₀)芳基、或(C₇-C₄₀)芳烷基，更典型地为(C₂-C₁₂)烷基。

在一个实施例中，R¹⁸是无机或有机取代基，例如像烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷芳基、杂原子、或杂环基，或具有一个或多个官能团，如羟基、羰基、羧基、氨基、亚氨基、酰胺基、膦酸、磺酸、或其无机和有机酯例如像硫酸酯或磷酸酯，或其盐。

在另一个方面中，在此所描述的是根据结构(D.I)的化合物：

R¹⁸-R¹⁴-R¹³-R¹²-R¹¹(D.I).

R¹²不存在或是二价连接基团，

R¹³是二价聚醚基团，

R¹⁴不存在或是二价连接基团；

R¹⁸是阴离子、非离子或阳离子端基；并且

R¹¹是根据结构D.XII的三取代的芳香族基团

其中R₁、R₂和R₃独立地选自以下结构D.XIIa、D.XIIb、D.XIIc、D.XIId：

或者C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基；

其中R₁、R₂和R₃中的至少一个是该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基，并且R₁、R₂和R₃中的至少一个选自结构D.XIIa、D.XIIb、D.XIIc、或D.XIId。

在一个实施例中，R₁₂是-(CH₂)_xO-，其中x是从1至20的整数(例如，使用苯乙烯化的苄醇)

在另一个实施例中，R₁₂是-CH₂CH(OH)CH₂O-或–CH₂CH(CH₂OH)O-(例如，使用表氯醇作为偶联剂)

在一个实施例中，R₁₃是：

–[CH(R₂₀)CH(R₂₁)O]_x-，其中x是从0至100的整数，并且R₂₀和R₂₁独立地选自以下各项中的任一项：

H；-CH₂OH；苯基；-CH₂Cl；

C₁-C₃₀直链或支链的烷基或烯基；

-CH₂OR₂₂，其中R₂₂是C₁-C₃₀直链或支链的烷基或烯基、苯基、或烷基取代的苯基；或者

R’COOCH₂-，其中R’是C₁-C₃₀直链或支链的烷基或烯基。

在一个实施例中，R¹⁸是-OH、-OCH₃、-OC₂H₅、-OC₃H₇、-OC₄H₉、-OC₅H₁₁、-OC₆H₁₃、-Cl、-Br、-CN、膦酸盐(-PO₃^-M⁺)、磷酸盐(PO₄^-M⁺)、硫酸盐(SO₄^-M⁺)、磺酸盐(SO₃^-M⁺)、羧酸盐(COO^-M⁺)、非离子基团、或季铵离子，其中M+是阳离子，包括但不限于H⁺、Na⁺、NH₄⁺、K⁺或Li⁺。

在一个实施例中，R¹⁸是无机或有机取代基，例如像烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷芳基、杂原子、或杂环基，或具有一个或多个官能团，如羟基、羰基、羧基、氨基、亚氨基、酰胺基、膦酸、磺酸、或其无机和有机酯例如像硫酸酯或磷酸酯，或其盐。

本发明还针对一种均质的、可浇注的液体，该液体改进了在水性涂料中的特性，例如改进的水敏感性。这些改进的特性是由于实现希望的流变曲线所需要的如在此描述的这些增稠剂在使用水平上的减少。

本发明的水性涂料组合物典型地包含衍生自至少一种单体(例如，丙烯酸单体)的至少一种乳胶聚合物。该水性涂料组合物中的该至少一种乳胶聚合物可以是纯丙烯酸、苯乙烯丙烯酸、乙烯基丙烯酸或丙烯酸化的乙烯乙酸乙烯酯共聚物，并且更优选是纯丙烯酸。该至少一种乳胶聚合物优选衍生自选自下组的至少一种丙烯酸单体，该组由以下项组成：丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸以及甲基丙烯酸酯。例如，该至少一种乳胶聚合物可以是丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物或丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。典型地，该至少一种乳胶聚合物进一步衍生自选自下组的一种或多种单体，该组由以下项组成：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、脲基甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、支链的叔单羧酸的乙烯基酯、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、乙烯以及C₄-C₈共轭二烯。

乳胶漆料配制品典型地包含添加剂，例如至少一种颜料。在本发明的一个优选实施例中，该乳胶漆料配制品包含选自下组的至少一种颜料，该组由以下项组成：TiO2、CaCO3、粘土、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钠、氧化钾、滑石、重晶石、氧化锌、亚硫酸锌及其混合物。更优选地，该至少一种颜料包括TiO2、碳酸钙或粘土。

除了上述组分之外，该水性涂料组合物还可以包含选自下组的一种或多种添加剂，该组由以下项组成：分散剂、表面活性剂、流变改性剂、消泡剂、增稠剂、杀生物剂、防霉剂、着色剂、蜡、芳香剂以及共溶剂。

本发明的组合物可以不存在阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性离子型表面活性剂和/或两性表面活性剂中的一种或多种。

在考虑了以下详细说明后，本发明的这些和其他特征和优点将对于本领域技术人员变得更加明显，该详细说明描述了本发明的优选实施例和替代性实施例两者。

优选实施方式的详细说明

在一个实施例中，本发明涉及特定家族的共聚物用于乳胶分散体、粘合剂、漆料以及涂料的用途。在此描述了水性组合物，例如水性涂料组合物。本发明的水性组合物是包含至少一种乳胶聚合物的水性聚合物分散体。本发明的漆料或其他水性涂料典型地进一步包含至少一种颜料。在一个实施例中，该乳胶具有小于10℃、更典型地小于5℃、仍然更典型地在从5℃至-10℃范围内(例如，0℃)的Tg。

如在此所使用，术语“烷基”意指单价直链或支链的饱和烃基，更典型地为单价直链或支链的饱和(C₁-C₄₀)烃基，例如像甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、己基、辛基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、三十烷基(tricontyl)、以及四十烷基。

如在此所使用，术语“烯基”意指含有一个或多个碳-碳双键的不饱和的直链或支链烃基，更典型地为不饱和的直链、支链(C₂-C₂₂)烃基，例如像乙烯基、正丙烯基、异丙烯基。

如在此所使用，术语“烷氧基”意指被烷基取代的氧基，例如像，甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、或丁氧基，该烷基可以任选地在该基团的一个或多个碳原子上进一步被取代。

如在此所使用，术语“烷氧基烷基”意指被一个或多个烷氧基取代基取代的烷基，更典型地为(C₁-C₂₂)烷氧基-(C₁-C₆)烷基，如甲氧基甲基和乙氧基丁基。

如在此所使用，术语“水性介质(aqueous medium)”和“水性介质(aqueous media)”在此用于指代其中水是主要组分的任何液体介质。因此，该术语包括水本身以及水性溶液和分散体。

如在此所使用，术语“芳基”意指包含一个或多个六元碳环的单价不饱和烃基，其中不饱和度可以由三个共轭双键表示，该烃基可以被羟基、烷基、烷氧基、烯基、卤素、卤烷基、单环芳基或氨基取代环碳的一个或多个，例如像苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、氯苯基、三氯甲基苯基、三异丁基苯基、三苯乙烯基苯基以及氨基苯基。

如在此所使用，术语“芳烷基”意指被一个或多个芳基取代的烷基，更典型地为被一个或多个(C₆-C₁₄)芳基取代基取代的(C₁-C₁₈)烷基，例如像苯基甲基、苯基乙基、以及三苯基甲基。

如在此所使用，术语“芳氧基”意指被芳基取代的氧基，例如像苯氧基、甲基苯基氧基、异丙基甲基苯基氧基。

如在此所使用，关于有机基团的术语“(C_x-C_y)”，其中x和y各自为整数，指示该基团每个基团可以含有从x个碳原子至y个碳原子。

如在此所使用，术语“环烯基”意指不饱和烃基，典型地为不饱和的(C₅-C₂₂)烃基，其含有一个或多个环状烯基环，并且可以任选地在该环的一个或多个碳原子上被每个碳原子一个或两个(C₁-C₆)烷基取代，如环己烯基、环庚烯基，并且“双环烯基”意指包括两个稠环的环烯基环系统，如双环庚烯基。

如在此所使用，术语“环烷基”意指饱和烃基、更典型地为饱和的(C₅-C₂₂)烃基，其包括一个或多个环状烷基环，其可以任选地在该环的一个或多个碳原子上被每个碳原子一个或两个(C₁-C₆)烷基取代，例如像环戊基、环庚基、环辛基，并且“双环烷基”意指包括两个稠环的环烷基环系统，如双环庚基。

如在此所使用，组合物“不含”特定材料的指示意指该组合物不含有可测量的量的该材料。

如在此所使用，术语“杂环”意指包括环或稠环系统，典型地包括每个环或环系统从4至16个环原子的饱和或不饱和的有机基团，其中此类环原子包括多个碳原子和每个环或环系统至少一个杂原子(例如像O、N、S、或P)，该有机基团可以任选地在一个或多个环原子上被取代，例如像苯硫基、苯并苯硫基、噻蒽基、吡喃基、苯并呋喃基、吨基、吡咯烷基、吡咯基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基(pyrimadinyl)、哒嗪基、吲哚基、醌基、咔唑基、菲咯啉基(phenathrolinyl)、噻唑基、噁唑基、吩噁嗪基，或磷杂苯基(phosphabenzenyl)。

如在此所使用，术语“羟烷基”意指被一个或多个羟基取代的烷基，更典型地为(C₁-C₂₂)烷基，例如像羟甲基、羟乙基、羟丙基以及羟癸基。

如在此所使用，术语“(甲基)丙烯酸酯”共同地并可替代地指代丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，并且术语“(甲基)丙烯酰胺”共同地并可替代地指代丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，因此，例如，“(甲基)丙烯酸丁酯”是指丙烯酸丁酯和/或甲基丙烯酸丁酯。

如在此所使用，关于聚合物或其任何部分的“分子量”意指该聚合物或部分的重均分子量(“M_w”)。聚合物的M_w是通过取决于该聚合物的组成使用水性洗脱液或有机洗脱液(例如，二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和类似物)的凝胶渗透色谱法(GPC)、光散射(DLS或可替代地MALLS)、粘度测定法或多种其他标准技术所测量的值。聚合物的一部分的M_w是根据已知技术由用于组成该部分的单体、聚合物、引发剂和/或转移剂的量计算的值。

如在此所使用，基团可以是“任选取代的”或“任选进一步取代的”的指示总体上意指，除非明确地或通过这种引用的上下文进一步限定，这种基团可以被一个或多个无机或有机取代基(例如烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷芳基、杂原子、或杂环基)取代，或被一个或多个能够配位到金属离子的官能团(如羟基、羰基、羧基、氨基、亚氨基、酰氨基、膦酸、磺酸、或砷酸盐、或其无机和有机酯，例如像硫酸酯或磷酸酯、或其盐)取代。

如在此所使用，关于命名化合物的“重量份”或“pbw”是指该命名化合物(排除例如任何相关溶剂)的量。在一些情况下，也给出该化合物的商业来源的商品名，典型地在圆括号中给出。例如，提及“10pbw椰油酰氨基丙基甜菜碱(“CAPB”，作为MIRATAINE BET C-30)”意指以具有商品名“MIRATAINE BET C-30”的甜菜碱化合物的可商购水性溶液形式添加的、并且排除该水性溶液中所含的水的10pbw的实际甜菜碱化合物。

如在此所使用，组合物“基本上不含”特定材料的指示意指该组合物含有不超过非实质量的该材料，并且“非实质量”意指非可测量地影响该组合物的所希望特性的量。

如在此所使用，术语“表面活性剂”意指在溶解于水中时减少表面张力的化合物。

“表面活性剂有效量”意指提供表面活性剂效应以增强聚合物的乳液的稳定性的表面活性剂的量。

I.添加剂

在一个实施例中，本发明的化合物是表面活性剂或以表面活性剂为特征。在一个实施例中，本发明的化合物是乳化剂或以乳化剂为特征。在一个实施例中，本发明的化合物是分散剂或以分散剂为特征。在一个实施例中，本发明的化合物是添加剂或以添加剂为特征。在又另一个实施例中，本发明的化合物以乳化剂、分散剂、表面活性剂或添加剂中的至少一种为特征。

在一个实施例中，本发明的化合物是根据结构D.XXX：

其中：

g是从2至4的整数；

h是从2至4的整数；

b是从0至1的整数；

k是从0至100的整数；

i是从0至40、或从0至20的整数；

j是从0至40、或从0至20的整数；

R¹⁸是阴离子、非离子或阳离子端基；

R¹¹是根据结构D.XII的三取代的芳香族基团

其中R₁、R₂和R₃独立地选自以下结构D.XIIa、D.XIIb、D.XIIc、D.XIId：

或者C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基；

其中R₁、R₂和R₃中的至少一个是该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基，并且R₁、R₂和R₃中的至少一个选自结构D.XIIa、D.XIIb、D.XIIc、或D.XIId。

该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基可以是C₃-C₁₄支链或直链的烷基或烯基、或C₆-C₁₄支链或直链的烷基或烯基、或C₈-C₁₂支链或直链的烷基或烯基、或C₄-C₁₂支链或直链的烷基或烯基。优选地，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基可以是C₈-C₁₂支链或直链的烷基或烯基、或C₄-C₁₂支链或直链的烷基或烯基。

在一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₃-C₃₀支链或直链的烷基或烯基。在一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₄-C₃₀支链或直链的烷基或烯基。在一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₅-C₃₀支链或直链的烷基或烯基。在一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₆-C₃₀支链或直链的烷基或烯基。在一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₇-C₃₀支链或直链的烷基或烯基。在一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₈-C₃₀支链或直链的烷基或烯基。在一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₉-C₃₀支链或直链的烷基或烯基。在一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₁₀-C₃₀支链或直链的烷基或烯基。

在另一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₂-C₂₈支链或直链的烷基或烯基。在一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₃-C₂₆支链或直链的烷基或烯基。在一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₄-C₂₄支链或直链的烷基或烯基。在一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₆-C₂₄支链或直链的烷基或烯基。在另一个实施例中，该C₈-C₂₄支链或直链的烷基或烯基是C₁₀-C₂₄支链或直链的烷基或烯基。

在另一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₆-C₂₀支链或直链的烷基或烯基。在另一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₆-C₁₈支链或直链的烷基或烯基。在另一个实施例中，该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基是C₈-C₁₆支链或直链的烷基或烯基。

在一个实施例中，R¹⁸是-OH、-OCH₃、-OC₂H₅、-OC₃H₇、-OC₄H₉、-OC₅H₁₁、-OC₆H₁₃、-Cl、-Br、-CN、膦酸盐(-PO₃^-M⁺)、磷酸盐(PO₄^-M⁺)、硫酸盐(SO₄^-M⁺)、磺酸盐(SO₃^-M⁺)、羧酸盐(COO^-M⁺)、非离子基团、或季铵离子，其中M+是阳离子，包括但不限于H⁺、Na⁺、NH₄⁺、K⁺或Li⁺。在一个实施例中，R¹⁸是烷基、羟烷基、烷氧基烷基、环烷基、芳基、芳烷基、或芳氧基。在另一个实施例中，R¹⁸是(C₁-C₂₂)烷基、(C₁-C₂₂)羟烷基、(C₂-C₂₂)烷氧基烷基、(C₆-C₂₄)环烷基、(C₆-C₄₀)芳基、或(C₇-C₄₀)芳烷基，更典型地为(C₂-C₁₂)烷基。

在一个实施例中，R¹⁸是无机或有机取代基，例如像烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷芳基、杂原子、或杂环基，或具有一个或多个官能团，如羟基、羰基、羧基、氨基、亚氨基、酰胺基、膦酸、磺酸、或其无机和有机酯例如像硫酸酯或磷酸酯，或其盐。

在一个实施例中，R¹¹是根据结构D.XII的三取代的芳香族基团

其中R₁、R₂和R₃独立地选自：

-苯乙烯基、或

-C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基；

其中R₁、R₂和R₃中的至少一个是该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基，并且R₁、R₂和R₃中的至少一个是苯乙烯基。

在另一个实施例中，R¹¹是根据结构D.XII-1的三取代的芳香族基团：

其中R₁是C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基。

在一个实施例中，如在此描述的乳化剂、表面活性剂、添加剂和/或分散剂包含根据结构(D.I)的三取代的基团：

R¹⁸-R¹⁴-R¹³-R¹²-R¹¹(D.I).

R¹²不存在或是二价连接基团，

R¹³是二价聚醚基团，并且

R¹⁴不存在或是二价连接基团；

R¹¹是根据以上结构(D.XII)；

R¹⁸是非离子、阴离子、阳离子或非离子端基。

在一个实施例中，R¹⁸是非离子或阴离子端基。

在一个实施例中，R¹⁸是-OH、-OCH₃、-OC₂H₅、-OC₃H₇、-OC₄H₉、-OC₅H₁₁、-OC₆H₁₃、-Cl、-Br、-CN、膦酸盐(-PO₃^-M⁺)、磷酸盐(PO₄^-M⁺)、硫酸盐(SO₄^-M⁺)、磺酸盐(SO₃^-M⁺)、羧酸盐(COO^-M⁺)、非离子基团、或季铵离子，其中M+是阳离子，包括但不限于H⁺、Na⁺、NH₄⁺、K⁺或Li⁺。

在一个实施例中，R¹⁸是无机或有机取代基，例如像烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷芳基、杂原子、或杂环基，或具有一个或多个官能团，如羟基、羰基、羧基、氨基、亚氨基、酰胺基、膦酸、磺酸、或其无机和有机酯例如像硫酸酯或磷酸酯，或其盐。

在一个实施例中，R¹²是O、二价烃基，甚至更典型地是亚甲基或具有从2至6个亚甲基单元的链、或二价亚烷氧基，如亚乙氧基。在一个实施例中，R¹²是根据结构(D.VIII)：

-(CH₂)_b-A-(D.IX)

其中A是O或不存在，并且b是从1至6的整数。

更典型地，R¹³是包含具有从2至100个单元的直链的二价聚醚基团，这些单元各自可以独立地是(C₂-C₄)氧化烯，更典型地是(C₂-C₃)氧化烯。在一个实施例中，R¹³是包含具有从2至100个聚合的氧化乙烯单元和氧化丙烯单元的链的二价聚醚基团，这些单元可以交替地、无规地或嵌段地安排。在一个实施例中，R¹³是包含聚氧化乙烯单元嵌段和氧化丙烯单元嵌段，更典型地聚氧化乙烯单元嵌段和氧化丙烯单元嵌段的二价聚醚基团，其中氧化丙烯单元嵌段设置在氧化乙烯单元嵌段和R¹²取代基(如果存在)或R¹¹取代基(如果R¹²不存在)之间并且连接两者。

在一个实施例中，R₁₂是-(CH₂)_xO-，其中x是从1至20的整数(例如，使用苯乙烯化的苄醇)

在另一个实施例中，R₁₂是-CH₂CH(OH)CH₂O-或–CH₂CH(CH₂OH)O-(例如，使用表氯醇作为偶联剂)

在一个实施例中，R₁₃是：

–[CH(R₂₀)CH(R₂₁)O]_x-，其中x是从0至100的整数，并且R₂₀和R₂₁独立地选自以下各项中的任一项：

H；-CH₂OH；苯基；-CH₂Cl；

C₁-C₃₀直链或支链的烷基或烯基；

-CH₂OR₂₂，其中R₂₂是C₁-C₃₀直链或支链的烷基或烯基、苯基、或烷基取代的苯基；或者

R’COOCH₂-，其中R’是C₁-C₃₀直链或支链的烷基或烯基。

在一个实施例中，R¹³是根据结构(D.X)：

其中：

g和h独立地是从2至5，更典型地是2或3的整数，

各i独立地是从1至约80，更典型地从1至约50的整数，

各j独立地是从0至约80，更典型地从1至约50的整数，

k是从1至约50的整数，条件是整数k乘以i+j之和获得的乘积是从2至约100。

在另一个实施例中，k是具有0的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有1的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有3的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有5的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有8的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有10的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有100的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有75的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有50的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有40的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有60的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有25的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有35的上限的整数。

在另一个实施例中，如果i≠0，j≠0，并且g≠h，对应的-(C_pH_2pO)-和(-(C_qH_2qO)-氧化烯单元可以无规地、嵌段地或以交替次序安排。

在一个实施例中，

g＝2，

h＝3，

i是从1至50，更典型地10至40，并且甚至更典型地从15至约30的整数，

j是从1至30，更典型地从2至20，并且甚至更典型地从约2至约10的整数，并且

k＝1。

在一个实施例中，R¹⁴是O、-(CH₂)_n-O-，或是根据结构(D.XI)：

其中：

n是从1至6的整数，

A是O或NR¹⁷，并且

R¹⁷是H或(C₁-C₄)烷基。

在结构(D.I)的另一个实施例中，R¹¹是根据以下结构D.XII的三-苯乙烯基。

其中R₁、R₂和R₃独立地选自以下结构：

或者C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基。

在一个实施例中，R₁、R₂和R₃中的至少一个是该C₂-C₃₀支链或直链的烷基或烯基，并且R₁、R₂和R₃中的至少一个选自结构D.XIIa、D.XIIb、D.XIIc、或D.XIId。

在另一个实施例中，R¹¹是根据以上讨论的结构D.XII的三-苯乙烯基。

并且

R¹⁹、b、g、h、i、j和k各自如上文所定义，即：

R¹⁹是H或(C₁-C₄)烷基，

b是从1至6的整数，

g和h独立地是从2至5，更典型地是2或3的整数，

各i独立地是从1至约80，更典型地从1至约50的整数，

各j独立地是从0至约80，更典型地从1至约50的整数，

k是从1至约50的整数，条件是整数k乘以i+j之和获得的乘积是从2至约100。

在另一个实施例中，k是具有0的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有1的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有3的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有5的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有8的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有10的下限的整数。在另一个实施例中，k是具有100的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有75的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有50的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有40的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有60的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有25的上限的整数。在另一个实施例中，k是具有35的上限的整数。

应用

在将表面活性的烷氧基化的三取代的芳香族化合物用作乳液聚合中的乳化剂以形成该乳胶聚合物时，由其中利用该表面活性乳化剂的混合物制成该乳胶聚合物。在一个实施例中，以按重量计大于1％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量加入该乳化剂。在一个实施例中，以按重量计大于1.3％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量、以按重量计大于1.6％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量、典型地以按重量计大于约2％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量、更典型地以按重量计大于约4％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量、并且最典型地以按重量计大于约7.5％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量来加入该乳化剂。在另一个实施例中，该乳胶涂料组合物含有按重量计大于约8％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体、或按重量计大于约10％的聚合物或单体的量的乳化剂。在另一个实施例中，加入的乳化剂是按重量计在约1.6％与7.5％之间的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体。在另一个实施例中，所加入的乳化剂是按重量计在约1.6％与45％之间的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体、典型地按重量计在约1.6％与35％之间的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体

在另一个实施例中，如在此描述的这些化合物可以用作已经形成的乳胶聚合物的水性分散体的添加剂。

在一些实施例中，该添加剂是可以在该水性涂料组合物的生产中的任何点加入的冻融添加剂，包括但不限于在乳化步骤期间、在配制期间等。还应理解，可以将该冻融添加剂后加入到该水性涂料组合物或其浓缩物中。

这产生包含该表面活性烷氧化的化合物和该乳胶聚合物的水性组合物。在将该表面活性烷氧基化的化合物用作已经形成的水性乳胶分散体的添加剂时，所产生的组合物具有每100重量份的用来形成该乳胶聚合物的单体约1至10、典型地2至8或2至6份的量的烷氧基化的化合物添加剂。

在另一个实施例中，可以将具有以上任何结构式的上述表面活性化合物用作漆料或水性涂料组合物的配制期间的添加剂。配制是将添加剂加入到基础水性乳胶聚合物分散体中以使其成为最终产物如漆料或涂料的阶段。在将该表面活性烷氧基化的化合物用作已经形成的漆料或水性涂料组合物例如水性乳胶涂料分散体的添加剂时，所产生的组合物具有典型地以按重量计大于约1.3％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量、更典型地以按重量计大于约1.6％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量、还更典型地以按重量计大于约2％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量、甚至更典型地以按重量计大于约4％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量、并且最典型地以按重量计大于约7.5％的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量的烷氧基化的化合物添加剂。在另一个实施例中，该乳胶涂料组合物含有按重量计在约1.6％与7.5％之间的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量的表面活性烷氧基化的化合物。在另一个实施例中，该乳胶涂料组合物含有按重量计在约1.6％与45％之间、典型地在1.6％与35％之间的用来形成该乳胶聚合物的聚合物或单体的量的表面活性烷氧基化的化合物。颜料是例如在由未加工的水性乳胶聚合物分散体配制漆料期间加入的典型的添加剂。

本发明的水性涂料组合物是冻融稳定的，其中该冻融添加剂以按重量计的如以上描述的聚合物的量存在于该水性涂料组合物中，其中该聚合物可以具有在约-15℃与约12℃之间的Tg以及小于约200nm的平均粒径、或在约-5℃与约5℃之间的Tg以及小于约200nm的平均粒径、或在约-5℃与约0℃之间的Tg以及小于约200nm的平均粒径、或在约-15℃与约12℃之间的Tg以及小于约190nm的平均粒径、或在约-5℃与约5℃之间的Tg以及小于约190nm的平均粒径、或在约-5℃与约0℃之间的Tg以及小于约190nm的平均粒径、或在约-15℃与约12℃之间的Tg以及小于约175nm的平均粒径、或在约-5℃与约5℃之间的Tg以及小于约175nm的平均粒径、或在约-5℃与约0℃之间的Tg以及小于约175nm的平均粒径。如以上描述的，该平均粒径典型地是在约75nm与约400nm之间。该水性涂料组合物可以以大于约2分钟的晾置时间、大于约4分钟的晾置时间、大于约6分钟的晾置时间或大于约12分钟的晾置时间为特征。

本发明进一步包括一种制备漆料或水性涂料组合物的方法，该方法包括在配制包含至少一种颜料和其他添加剂的漆料或水性涂料组合物期间加入具有以上任何结构式的至少一种表面活性烷氧基化的化合物以生产最终漆料或水性涂料组合物。在配制漆料或水性涂料组合物期间表面活性烷氧基化的化合物表面活性剂(乳化剂)的加入形成了具有较低的VOC含量的涂料组合物同时维持该水性涂料组合物的冻融稳定性在希望的水平。

如以上所提及的，在一些实施例中，该水性涂料组合物可以包含基于该水性涂料组合物的总重量小于2.0％的抗冻结剂。示例性抗冻结剂包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、甘油(1,2,3-三羟基丙烷)、乙醇、甲醇、1-甲氧基-2-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、以及FTS-365(来自Inovachem特种化学品公司(Inovachem Specialty Chemicals)的冻融稳定剂)。更典型地，该水性涂料组合物包含小于1.0％的抗冻结剂或基本上不含(例如，包含小于0.1％)的抗冻结剂。因而，本发明的水性涂料组合物典型地具有小于约100g/L、并且更典型地小于或等于约50g/L的VOC水平。尽管本发明的水性涂料组合物包含很少或没有抗冻结剂，这些组合物具有在本领域中希望的水平的冻融稳定性。

例如，本发明的水性涂料组合物可以经受使用ASTM方法D2243-82或ASTM D2243-95的冻融循环而不凝固。

本发明的水性涂料组合物的余量是水。虽然在该聚合物乳胶分散体中和在该水性涂料组合物的其他组分中存在很多水，但通常还单独地添加水至该水性涂料组合物中。典型地，该水性涂料组合物包含按重量计从约10％至约85％、并且更典型地按重量计从约35％至约80％的水。换句话说，该水性涂料组合物的总固体含量典型地为从约15％至约90％、更典型地从约20％至约65％。

乳胶漆料和涂料可以含有各种辅助剂，如颜料、填料以及增充剂。有用的颜料包括但不限于二氧化钛、云母以及氧化铁。有用的填料和增充剂包括但不限于硫酸钡、碳酸钙、粘土、滑石以及二氧化硅。在此描述的本发明的组合物与大多数乳胶漆料体系是相容的并且提供高度有效且高效的增稠。

在配制乳胶和乳胶漆料/涂料中，可能考虑的物理特性包括但不限于，粘度对剪切速率、施用于表面的容易性、可铺展性以及剪切稀化。

乳液聚合在G.Pohlein，“乳液聚合(Emulsion Polymerization)’，聚合物科学和工程百科全书(Encyclopedia of Polymer Science and Engineering)，第6卷，第1-51页(约翰威利父子出版社(John Wiley&Sons)，纽约州纽约市，1986)中讨论，将其披露内容通过援引方式并入本申请。乳液聚合是一种多相反应过程，其中不饱和单体或单体溶液借助于乳化剂体系分散在连续相中并且与自由基或氧化还原引发剂聚合。产物，即聚合物或聚合物溶液的胶态分散体被称作乳胶。

典型地在乳液聚合中用于制备用于乳胶漆料的乳胶所使用的单体包括如以下各项的单体：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、其他丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及其共混物、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、乙烯基甲苯、乙酸乙烯酯、比乙酸更高级的羧酸的乙烯基酯(例如叔碳酸乙烯基酯)、丙烯腈、丙烯酰胺、丁二烯、乙烯、氯乙烯和类似物，及其混合物。这进一步在以下标题为“乳胶单体”的章节中进行论述。

在以上过程中，合适的引发剂、还原剂、催化剂以及表面活性剂是乳液聚合领域中众所周知的。典型的引发剂包括过硫酸铵(APS)、过氧化氢、过二硫酸钠、过二硫酸钾或过二硫酸铵、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、二叔丁基过氧化物、2,2'-偶氮二异丁腈、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰和类似物。常用的氧化还原引发体系由例如A.S.Sarac在聚合物科学进展(Progress in Polymer Science)24(1999)，1149-1204中描述。

合适的还原剂是提高聚合速率的那些并且包括例如亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、甲醛次硫酸钠、抗坏血酸、异抗坏血酸，及其混合物。

合适的催化剂是提高聚合速率的那些化合物，并且它们与上述还原剂结合促进聚合引发剂在反应条件下的分解。合适的催化剂包括过渡金属化合物，例如像七水合硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸铜、氯化铜、乙酸钴、硫酸钴，及其混合物。

乳液聚合在乳化剂存在下发生。典型地，基于乳胶单体的重量，混合物含有0.01至6wt％(或在其他实施例中0.05至6wt％)的乳化剂。

除如在此描述的化合物以外，典型的乳化剂是在包括乳胶聚合物的水性涂料组合物中可聚合的或不可聚合的离子型或非离子型表面活性剂。合适的离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂是烷基聚乙二醇醚，如月桂醇、十三烷醇、油醇和硬脂醇的乙氧基化产物；烷基苯酚聚乙二醇醚，如辛基苯酚或壬基苯酚、二异丙基苯酚、三异丙基苯酚的乙氧基化产物；烷基、芳基或烷芳基磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯和类似物的碱金属盐或铵盐，包括月桂基硫酸钠、辛基苯酚乙二醇醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、月桂基二甘醇硫酸钠、以及三叔丁基苯酚铵和五-乙二醇和八-乙二醇磺酸铵；磺基琥珀酸盐如磺基琥珀酸的乙氧基化壬基酚半酯二钠盐、正辛基癸基磺基琥珀酸二钠、二辛基磺基琥珀酸钠和类似物。

聚合物乳胶粘合剂可以通过首先制备包含引发剂和水的引发剂溶液来产生。还制备一种单体预乳液，该预乳液包含一种或多种表面活性剂(乳化剂)、和待用于形成乳胶聚合物的其他乳胶单体、水以及额外的添加剂如NaOH。

因此，乳液聚合的典型过程优选涉及填充水至反应器并且进料单体预乳液和引发剂溶液作为单独的流。具体来说，该聚合物乳胶粘合剂可以通过以下方式制备：使用乳液聚合，在至少一种引发剂和至少一种表面活性剂存在下将用于形成该乳胶粘合剂的单体进料至反应器中并且聚合这些单体以产生该乳胶粘合剂。典型地，将该引发剂溶液和单体预乳液在预定的时间段(例如1.5-5小时)内连续地添加至该反应器中以使得乳胶单体聚合，从而产生该乳胶聚合物。

在添加该引发剂溶液和单体预乳液之前，可以将如聚苯乙烯种子乳胶的种子乳胶添加至该反应器。例如，可以在产生“种子”乳胶的反应温度下初始填充小量的预乳液和一部分引发剂。该“种子”乳胶程序产生更好的粒度再现性。

在“标准”引发条件(即，引发剂由热活化所处的引发条件)下，正常地在约60-90℃下进行该聚合。典型的“标准”引发过程例如可在80+/-2℃的反应温度下采用过硫酸铵作为引发剂。在“氧化还原“引发条件(即，引发剂由还原剂活化所处的引发条件)下，正常地在60-70℃下进行该聚合。正常地，该还原剂作为单独溶液添加。典型的“氧化还原“引发过程例如可在65+/-2℃的反应温度下采用过硫酸钾作为引发剂和焦亚硫酸钠作为还原剂。

在所希望的反应温度下运行该反应器，至少直到进料所有的单体来产生该聚合物乳胶粘合剂。一旦制备该聚合物乳胶粘合剂，优选将其化学剥离，从而减少其残余单体含量。优选地，通过在升高温度下并且持续预定的时间段(例如，0.5小时)连续添加氧化剂如过氧化物(例如叔丁基过氧化氢)和还原剂(例如，丙酮亚硫酸氢钠)或另一个氧化还原对(如A.S.Sarac在聚合物科学进展24(1999)，1149-1204中描述的那些)至该乳胶粘合剂中来将其化学剥离。然后可以调节该乳胶粘合剂的pH，并且在该化学剥离步骤之后添加其他添加剂。

在上述乳液中，聚合物优选作为大致球形的颗粒存在，颗粒分散在水中，具有约50纳米至约500纳米的直径。

出于本说明书的目的，可以衍生乳胶聚合物的单体被称为“乳胶单体”。

进料至反应器以制备该聚合物乳胶粘合剂的乳胶单体优选包括选自下组的至少一种丙烯酸单体，该组由以下项组成：丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸以及甲基丙烯酸酯。另外，这些单体可以包括苯乙烯、乙酸乙烯酯或乙烯。这些单体还可以包括选自下组的一种或多种单体，该组由以下项组成：苯乙烯、(α)-甲基苯乙烯、氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、脲基甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、支链的叔单羧酸的乙烯基酯(例如，以商标VEOVA从壳牌化学公司(Shell Chemical Company)可商购或作为EXXAR新乙烯基酯由埃克森美孚化学公司(ExxonMobil Chemical Company)销售的乙烯基酯)、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸以及乙烯。还有可能包括C4-C8共轭二烯，如1,3-丁二烯、异戊二烯或氯丁二烯。在制备丙烯酸漆料中常用的单体是丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙脂和类似物。优选地，这些单体包括选自下组的一种或多种单体，该组由以下项组成：丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及丙烯酸2-乙基己酯。

乳胶聚合物典型地选自下组，该组由以下项组成：纯丙稀酸类(包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、和/或甲基丙烯酸酯，作为主要单体)；苯乙烯丙烯酸类(包括苯乙烯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、和/或甲基丙烯酸酯，作为主要单体)；乙烯基丙烯酸类(包括乙酸乙烯酯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、和/或甲基丙烯酸酯，作为主要单体)；以及丙烯酸化的乙烯乙酸乙烯酯共聚物(包括乙烯、乙酸乙烯酯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、和/或甲基丙烯酸酯，作为主要单体)。这些单体还可以包括其他主要单体如丙烯酰胺和丙烯腈，以及一种或多种官能单体如衣康酸和脲基甲基丙烯酸酯，如本领域技术人员易于理解的。在一个具体优选的实施例中，该乳胶聚合物是纯丙烯酸，如衍生自包括丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的单体的丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。

在典型的丙烯酸漆料组合物中，该聚合物是由丙烯酸或甲基丙烯酸的一种或多种酯组成，典型地是由例如按重量计约50/50的高T_g单体(例如甲基丙烯酸甲酯)和低T_g单体(例如丙烯酸丁酯)连同小比例(例如按重量计约0.5％至约2％)的丙烯酸或甲基丙烯酸的混合物组成。乙烯基-丙烯酸漆料通常包括乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯和/或叔碳酸乙烯基酯。在乙烯基-丙烯酸漆料组合物中，至少50％的所形成聚合物是由乙酸乙烯酯组成，其余的是选自丙烯酸或甲基丙烯酸的多种酯。苯乙烯/丙烯酸聚合物通常类似于丙烯酸聚合物，其中苯乙烯取代其甲基丙烯酸酯单体的全部或部分。

乳胶聚合物分散体优选包括从约30％至约75％的固体和从约70至约650nm的平均乳胶粒度。乳胶聚合物优选以按重量计从约5％至约60％，并且更优选按重量计从约8％至约40％(即，基于涂料组合物的总重量干乳胶聚合物的重量百分比)的量存在于水性涂料组合物中。

该水性涂料组合物是稳定的流体，其可以施用于多种多样的材料，例如像纸、木材、混凝土、金属、玻璃、陶瓷、塑料、灰泥、以及屋顶基材例如沥青涂层、屋顶油毡、泡沫聚氨酯绝缘层；或者施用于预先涂漆的、涂过底漆的、给加内涂层的、磨损的或风化的基材。本发明的水性涂料组合物可以通过本领域众所周知的各种技术施用于这些材料，例如像刷子、辊、拖把、空气辅助的或无空气的喷涂、静电喷涂和类似物。

液体载体

在一个实施例中，本发明的组合物包含所选定的聚合物和液体载体。

在一个实施例中，该液体载体是包含水的水性载体，并且处理溶液是呈材料和添加剂的溶液、乳液、或分散体的形式。在一个实施例中，该液体载体包含水和水混溶性有机液体。合适的水混溶性有机液体包括饱和或不饱和的一元醇和多元醇，例如像甲醇、乙醇、异丙醇、十六烷醇、苄醇、油醇、2-丁氧基乙醇和乙二醇；以及烷基醚二醇，例如像乙二醇单乙醚、丙二醇单乙醚和二甘醇单甲醚。

如在此所使用，术语“水性介质(aqueous medium)”和“水性介质(aqueous media)”在此用于指代其中水是主要组分的任何液体介质。因此，该术语包括水本身以及水性溶液和分散体。

VI.其他添加剂

如上所述，乳胶漆料以及涂料可以含有各种辅助剂。

本发明的水性涂料组合物包含基于该水性涂料组合物的总重量，按重量计小于2％并且优选按重量计小于1.0％的抗冻结剂。例如，该水性涂料组合物可以基本上不含有抗冻结剂。

该水性涂料组合物典型地包含至少一种颜料。如在此使用的术语“颜料”包括非成膜固体，如颜料、增充剂以及填料。该至少一种颜料优选选自下组，该组由以下项组成：TiO2(呈锐钛矿和金红石两种形式)、粘土(硅酸铝)、CaCO3(呈研磨和沉淀两种形式)、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、滑石(硅酸镁)、重晶石(硫酸钡)、氧化锌、亚硫酸锌、氧化钠、氧化钾，及其混合物。合适的混合物包括多种金属氧化物的共混物，这些金属氧化物例如以以下商标销售的那些：MINEX(硅、铝、钠和钾的氧化物，购自Unimin特种矿物公司(Unimin Specialty Minerals))、CELITES(氧化铝和二氧化硅，购自Celite公司)、ATOMITES(购自英国瓷土国际公司(English China Clay International))、以及ATTAGELS(购自恩格尔哈德公司(Engelhard))。更优选地，该至少一种颜料包括TiO2、CaCO3或粘土。通常，颜料的平均粒径在从约0.01至约50微米的范围内。例如，该水性涂料组合物中使用的TiO2颗粒典型地具有从约0.15至约0.40微米的平均粒度。该颜料可以作为粉末或呈浆液形式添加至该水性涂料组合物中。该颜料优选以按重量计从约5％至约50％，更优选按重量计从约10％至约40％的量存在于该水性涂料组合物中。

该涂料组合物可以任选地含有添加剂，如一种或多种成膜助剂或聚结剂。合适的成膜助剂或聚结剂包括增塑剂和干燥抑制剂，如高沸点极性溶剂。根据本发明，还可以使用其他常规涂料添加剂，例如像分散剂、额外表面活性剂(即，润湿剂)、流变改性剂、消泡剂、增稠剂、额外杀生物剂、额外防霉剂、着色剂(如着色颜料和染料)、蜡、芳香剂、共溶剂和类似物。例如，可以使用非离子型和/或离子型(例如，阴离子型或阳离子型)表面活性剂来产生该聚合物乳胶。这些添加剂典型地以基于涂料组合物的总重量，按重量计从0至约15％，更优选按重量计从约1％至约10％的量存在于该水性涂料组合物中。

该水性涂料组合物典型地包含基于该水性涂料组合物的总重量，小于10.0％的抗冻结剂。示例性抗冻结剂包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、甘油(1,2,3-三羟基丙烷)、乙醇、甲醇、1-甲氧基-2-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、以及FTS-365(来自Inovachem特种化学品公司(Inovachem Specialty Chemicals)的冻融稳定剂)。更优选地，该水性涂料组合物包含小于5.0％的抗冻结剂或基本上不含(例如，包含小于0.1％)的抗冻结剂。因此，本发明的水性涂料组合物优选具有小于约100g/L，并且更优选小于或等于约50g/L的VOC水平。

本发明的水性涂料组合物的余量是水。虽然在该聚合物乳胶分散体中和在该水性涂料组合物的其他组分中存在很多水，但通常还单独地添加水至该水性涂料组合物中。典型地，该水性涂料组合物包含按重量计从约10％至约85％，并且更优选按重量计从约35％至约80％的水。换句话说，该水性涂料组合物的总固体含量典型地是从约15％至约90％，更优选从约20％至约65％。

典型地配制这些涂料组合物，使得干燥的涂料包含按体积计至少10％的干燥聚合物固体，以及另外按体积计5％至90％的呈颜料形式的非聚合物固体。干燥涂料还可以包括在干燥涂料组合物时不蒸发的添加剂，如增塑剂、分散剂、表面活性剂、流变改性剂、消泡剂、增稠剂、额外杀生物剂、额外防霉剂、着色剂、蜡和类似物。

VIII.个人护理

本发明的化合物可以适用于制备个人护理(化妆品、盥洗用品、健康和美容助剂、药用化妆品)和局部健康护理产品，包括但不限于：头发护理产品，如洗发剂(包括组合洗发剂，如“二合一”调理洗发剂)；洗发后漂洗剂；定型和造型维护剂，包括定型助剂，如凝胶和喷雾；梳理助剂，如润发油、护发素、烫发剂、蓬松剂、头发柔顺产品和类似物；皮肤护理产品(面部、身体、手、头皮和脚)，如霜剂、洗剂、调理剂和清洁产品；抗痘产品；抗衰老产品(剥离素、角质溶解剂、消脂肪剂、抗皱品和类似物)；皮肤保护剂，如防晒剂、防晒霜、隔离霜、油、硅酮和类似物；皮肤颜色产品(增白剂、增亮剂、免晒美黑促进剂和类似物)；头发着色剂(染发剂、头发颜色漂洗剂、高亮剂、漂白剂和类似物)；有色皮肤着色剂(面部和身体化妆品、粉底霜、睫毛油、胭脂、唇用产品和类似物)；沐浴和淋浴产品(身体清洁剂、沐浴露、淋浴凝胶、液体皂、皂条、合成洗涤剂条、调理液浴油、泡沫浴液、浴粉和类似物)；指甲护理产品(抛光剂、抛光去除剂、增强剂、增长剂、硬化剂、角质层去除剂、软化剂和类似物)；以及任何酸性到碱性水性组合物，该组合物可以结合有效量的疏水聚合物以便在储存和/或使用过程中在其中实现有益的或所希望的物理或化学作用。

在一个实施例中，本发明针对一种个人护理组合物，该组合物包含水、一种或多种表面活性剂、以及根据本发明的一种或多种化合物。

合适的表面活性剂包括阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性离子型表面活性剂，及其混合物。

合适的阴离子型表面活性剂是已知的化合物，并且包括，例如直链烷基苯磺酸盐、α烯烃磺酸盐、石蜡磺酸盐、烷基酯磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基烷氧基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基烷氧基羧酸盐、烷基烷氧基化硫酸盐、单烷基磷酸盐、二烷基磷酸盐、肌氨酸盐、羟乙基磺酸盐、和牛磺酸盐，以及其混合物，例如像月桂基硫酸铵、月桂醇聚醚硫酸铵、月桂醇聚醚硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂醇聚醚硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸二乙醇胺、月桂醇聚醚硫酸二乙醇胺、月桂酸甘油单酯硫酸钠、月桂基硫酸钠、月桂醇聚醚硫酸钠、月桂基硫酸钾、月桂醇聚醚硫酸钾、十三烷醇聚醚硫酸钠、十三烷基硫酸钠、十三烷醇聚醚硫酸铵、十三烷基硫酸铵、椰油酰基羟乙基磺酸钠、月桂醇聚醚磺基琥珀酸二钠、甲基油酰基牛磺酸钠、月桂醇聚醚羧酸钠、十三烷醇聚醚羧酸钠、单烷基磷酸钠、二烷基磷酸钠、月桂基肌氨酸钠、月桂酰肌氨酸、椰油酰基肌氨酸、椰油基硫酸铵、椰油基硫酸钠、椰油基硫酸钾、椰油基硫酸单乙醇胺、十三烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠，及其混合物。

阴离子型表面活性剂的阳离子抗衡离子通常是钠阳离子，但可以可替代地为钾、锂、钙、镁、铵阳离子，或具有最高达6个脂族碳原子的烷基铵阳离子，如异丙基铵、单乙醇铵、二乙醇铵或三乙醇铵阳离子。铵和乙醇铵盐通常比钠盐更稳定。可以使用上述阳离子的混合物。

合适的阳离子型表面活性剂是已知的化合物，并且包括例如根据以下结构(XX)的单阳离子型表面活性剂：

其中：

R31、R32、R33和R34独立地是氢或有机基团，条件是R31、R32、R33和R34中至少一个不是氢，并且

X^-是阴离子，以及此类化合物的混合物。

如果R31、R32、R33和R34基团中的一个至三个各自是氢，那么该化合物可以被称为胺盐。阳离子胺盐的一些实例包括聚乙氧基化(2)油烯基/硬脂基胺、乙氧基化牛油胺、椰油烷基胺、油胺、以及牛油烷基胺。

对于季铵化合物(通常称为季铵化合物(quats))，R31、R32、R33和R34可以是相同或不同的有机基团，但可以不是氢。在一个实施例中，R31、R32、R33和R34各自是C8-C24支链或直链烃基，这些基团可以包含另外的官能性，例如像脂肪酸或其衍生物，包括脂肪酸的酯以及具有以下基团的脂肪酸：烷氧基化基团；烷基酰胺基；芳环；杂环；磷酸酯基团；环氧基；以及羟基。氮原子也可以是杂环或芳环系统的一部分，例如鲸蜡基乙基吗啉鎓乙基硫酸盐或司吡氯铵(steapyrium chloride)。

单烷基胺衍生物类型的季铵化合物的实例包括：十六烷基三甲基溴化铵(也称为CETAB或西曲溴铵)、十六烷基三甲基氯化铵(也称为西曲氯铵)、十四烷基三甲基溴化铵(也称为肉豆蔻基三甲基溴化铵或季铵盐-13)、硬脂基二甲基苄基氯化铵(也称为司拉氯铵)、油基二甲基苄基氯化铵(也称为油基苄基二甲基氯化铵)、月桂基/肉豆蔻基三甲基甲硫酸铵(也称为椰油基三甲基甲硫酸铵)、十六烷基二甲基(2)羟乙基磷酸二氢铵(也称为羟乙基十六烷基二甲基磷酸铵)、巴巴苏油酰胺丙基苄基二甲基氯化铵、椰油基三甲基氯化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、麦芽酰氨丙基二甲基苄基氯化铵、硬脂基辛基二甲基甲硫酸铵、异硬脂酰胺丙基苄基二甲基氯化铵、二羟丙基PEG-5亚麻基氯化铵、PEG-2硬脂基甲基氯化铵、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、双十六烷基二甲基氯化铵、山嵛基三甲基硫酸甲酯铵、牛油基三甲基氯化铵和山嵛酰胺丙基乙基二甲基硫酸乙酯铵。

二烷基胺衍生物类型的季铵化合物包括：例如，二硬脂基二甲基氯化铵、双十六烷基二甲基氯化铵、硬脂基辛基二甲基硫酸甲酯铵、二氢化棕榈油脂酰乙基羟乙基甲基硫酸甲酯铵、二棕榈酰乙基乙基羟乙基甲基硫酸甲酯铵、二油基乙基羟乙基甲基硫酸甲酯铵、羟丙基双硬脂基二甲基氯化铵，及其混合物。

咪唑啉衍生物类型的季铵化合物包括：例如，异硬脂基苄基咪唑氮鎓(imidonium)氯化物、椰油酰基苄基羟乙基咪唑啉鎓氯化物、椰油酰基羟乙基咪唑啉鎓PG-氯化物磷酸酯、季铵盐32和硬脂基羟乙基咪唑氮鎓氯化物，及其混合物。

典型的阳离子型表面活性剂包括：二烷基衍生物，如双十六烷基二甲基氯化铵和二硬脂基二甲基氯化铵；支链和/或不饱和阳离子型表面活性剂，如异硬脂基氨基丙基二甲基苄基氯化铵或油基二甲基苄基氯化铵；长链阳离子型表面活性剂，如硬脂基二甲基苄基氯化铵和山嵛基三甲基氯化铵；以及其混合物。

阳离子型表面活性剂的合适阴离子抗衡离子包括，例如氯离子、溴离子、甲基硫酸根、乙基硫酸根、乳酸根、糖精酸根、乙酸根、以及磷酸根阴离子。

合适的非离子型表面活性剂是已知的化合物，并且包括胺氧化物、脂肪醇、烷氧基化的醇、脂肪酸、脂肪酸酯以及链烷醇酰胺。合适的胺氧化物包括(C10-C24)饱和或不饱和支链或直链烷基二甲基氧化物或烷基酰胺基丙基胺氧化物，例如像月桂胺氧化物、椰油胺氧化物、硬脂胺氧化物、硬脂酰胺基丙基胺氧化物、棕榈酰胺基丙基胺氧化物、癸胺氧化物，以及其混合物。合适的脂肪醇包括：例如，(C10-C24)饱和或不饱和的支链或直链醇，更典型地为(C10-C20)饱和或不饱和的支链或直链醇，例如像癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、硬脂醇、油醇、亚油醇和亚麻醇、以及其混合物。合适的烷氧基化醇包括(C10-C24)饱和或不饱和的支链或直链醇，更典型地(C10-C20)饱和或不饱和的支链或直链醇的烷氧基化(典型地乙氧基化)衍生物，它们可以包括平均每个烷氧基化醇分子从1至22个烷氧基单元，例如像具有平均每分子5个环氧乙烷单元的乙氧基化月桂醇。可以使用这些烷氧基化醇的混合物。合适的脂肪酸包括(C10-C24)饱和或不饱和羧酸，更典型地(C10-C22)饱和或不饱和羧酸，例如像月桂酸、油酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、鲸醋硬脂酸(cetearic acid)、异硬脂酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻油酸、反油酸、花生四烯酸、肉豆蔻脑酸和棕榈油酸、以及其中和型式。合适的脂肪酸酯包括(C10-C24)饱和或不饱和羧酸，更典型地(C10-C22)饱和或不饱和羧酸的酯，例如丙二醇异硬脂酸酯、丙二醇油酸酯、甘油异硬脂酸酯和甘油油酸酯，以及其混合物。合适的链烷醇酰胺包括脂肪酸链烷醇酰胺，如椰油酰胺MEA(椰油单乙醇酰胺)和椰油酰胺MIPA(椰油单异丙醇酰胺)，以及烷氧基化的链烷醇酰胺，及其混合物。

合适的两性表面活性剂是已知的化合物，并且包括例如脂肪族仲胺和叔胺的衍生物，其中脂肪族基团可以是直链或支链，并且其中脂肪族取代基中的一个含有从约8至约18个碳原子并且一个含有阴离子水增溶基团，以及其混合物。合适的两性表面活性剂的具体实例包括以下各项的碱金属盐、碱土金属盐、铵盐或取代的铵盐：烷基两性羧基甘氨酸盐和烷基两性羧基丙酸盐、烷基两性二丙酸盐、烷基两性二乙酸盐、烷基两性甘氨酸盐、以及烷基两性丙酸盐，连同烷基亚氨基丙酸盐、烷基亚氨基二丙酸盐和烷基两性丙基磺酸盐，例如像椰油酰两性乙酸盐、椰油酰两性丙酸盐、椰油酰两性二乙酸盐、月桂酰两性乙酸盐、月桂酰两性二乙酸盐、月桂酰两性二丙酸盐、月桂酰两性二乙酸盐、椰油酰两性丙基磺酸盐、椰油酰两性二乙酸盐、乙酰两性乙酸盐、乙酰两性二丙酸盐、以及硬脂酰两性乙酸盐。

在一个实施例中，两性表面活性剂包括月桂酰两性乙酸钠、月桂酰两性丙酸钠、月桂酰两性二乙酸二钠、椰油酰两性乙酸钠、椰油酰两性二乙酸二钠，或其混合物。

合适的两性离子型表面活性剂是已知的化合物。适用于预期最终应用且在所要求的配制pH下化学稳定的任何两性离子型表面活性剂适合用作本发明组合物的任选两性离子型表面活性剂组分，表面活性剂包括例如可广泛地描述为脂肪族季铵、磷鎓和锍化合物的衍生物的那些，其中脂肪族基团可以是直链或支链的，并且其中脂肪族取代基中的一个含有从约8至约24个碳原子并且一个含有阴离子水增溶基团，如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。合适的两性离子型表面活性剂的具体实例包括：烷基甜菜碱，如椰油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α-羧基-乙基甜菜碱、十六烷基二甲基羧甲基甜菜碱、月桂基二-(2-羟基-乙基)羧甲基甜菜碱、硬脂基双-(2-羟基-丙基)羧甲基甜菜碱、油烯基二甲基γ-羧丙基甜菜碱和月桂基双-(2-羟丙基)α-羧乙基甜菜碱、酰胺基丙基甜菜碱；以及烷基磺基甜菜碱，如椰油二甲基磺丙基甜菜碱、硬脂基二甲基磺丙基甜菜碱、月桂基二甲基磺乙基甜菜碱、月桂基二-(2-羟基-乙基)磺丙基甜菜碱和烷基酰胺基丙基羟基磺基甜菜碱。

在一个实施例中，个人护理组合物进一步包含电解质，典型地量高达约20pbw/100pbw该个人护理组合物。合适的电解质是已知的化合物，并且包括多价阴离子的盐，如焦磷酸钾、三聚磷酸钾和柠檬酸钠或柠檬酸钾；多价阳离子的盐，包括碱土金属盐，如氯化钙和溴化钙，以及卤化锌、氯化钡和硝酸钙；一价阳离子与一价阴离子的盐，包括碱金属或铵的卤化物，如氯化钾、氯化钠、碘化钾、溴化钠和溴化铵；碱金属或铵的硝酸盐；以及聚电解质，如未封端的聚丙烯酸盐、聚马来酸盐或聚羧酸盐、木质素磺酸盐或萘磺酸盐甲醛共聚物。

在一个实施例中，个人护理组合物包含水、阴离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂的结构化剂、以及根据本发明的pH响应性聚合物并且表现出一个或多个层状表面活性剂相。“层状表面活性剂相”是包含一个或多个表面活性剂双层，典型地多个由液体介质分离的表面活性剂双层的相。层状相包括球晶相和典型式的液晶G-相，以及其混合物。在文献中有时称为“L相”的“G相”，典型地是可浇注的、非牛顿的、各向异性的产品，它们看起来浑浊，并且表现出在流动时特征性的“油污”外观。层状相可以以若干不同形式存在，包括平行片域(其构成上述典型G相的本体)和由多个中心球壳形成的球晶，它们各自是表面活性剂双层。在本说明书中，术语“G相”将为组合物保留，这些组合物至少部分地具有前者类型。球晶的直径典型地在0.1与50微米之间，并且因此与胶束根本不同。使用光学显微镜在交叉偏振光下以约40X放大倍率观察结构化表面活性剂组合物的表面活性剂相形态。

在一个实施例中，本发明的个人护理组合物表现出结构化表面活性剂特性，即剪切稀化粘度和使水不溶性或部分水溶性组分悬浮的能力。

如在此关于粘度所使用，术语“剪切稀化”意指这种粘度随着剪切速率增加而减小。剪切稀化可以被表征为“非牛顿的”行为，在于它不同于经典牛顿流体(例如水)的行为，其粘度与剪切速率无关。

如在此关于水性组合物的组分所使用，术语“水不溶性或部分水溶性组分”意指该组分在该水性组合物中以高于该组分的溶解极限的浓度存在，所以在水不溶性组分的情况下，该组分保持在该水性组合物中基本上不溶解，而在部分水溶性组分的情况下，这种组分的至少一部分保持在该水性组合物中不溶解。

如在此所使用，水性组合物被表征为“能够悬浮”或“可以悬浮”水不溶性或部分水不溶性组分意指该组合物基本上抵抗此类组合物在该组合物中漂浮或此类组分在这种组合物中下沉，因此此类组分看似在这种组合物中具有中和浮力并且在对这种水性组合物的预期处理、储存及使用条件下保持至少基本上悬浮在这种组合物中。

在一个实施例中，本发明的个人护理组合物包含，基于100pbw的该组合物，从约5至约40pbw，更典型地从约10至约30pbw，并且仍然更典型地从约15至约25pbw的阴离子型表面活性剂，以及从约0.1至约25pbw，更典型地从约0.5至约10pbw的结构化剂。

在一个实施例中，含层状相的个人护理组合物的pH是从约5.0至约7.0，更典型地从约5.5至约6.5。

合适的阴离子型表面活性剂包括上述那些。在含层状相的个人护理组合物的一个实施例中，阴离子型表面活性剂包含一种或多种支链和/或不饱和的阴离子型表面活性剂。合适的支链阴离子型表面活性剂包括，例如，十三烷醇聚醚硫酸钠、十三烷基硫酸钠、十三烷醇聚醚硫酸铵以及十三烷基硫酸铵。

合适的结构化剂包括阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂、脂肪醇、烷氧基化的醇、脂肪酸、脂肪酸酯、链烷醇酰胺、胺氧化物和电解质、以及其混合物。这种结构化剂的有效量是促进和/或不干扰层状表面活性剂相的形成的量。上文描述了合适的阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂、脂肪醇、烷氧基化的醇、脂肪酸、脂肪酸酯、链烷醇酰胺、胺氧化物以及电解液。

典型地，相对于其溶解性存在的表面活性剂的量越大，为了形成能够支持固体材料的结构和/或引起结构化表面活性剂的絮凝所需要的电解质的量越小。在一个实施例中，该组合物含有足够量的电解质以促进层状表面活性剂相形成。

在一个实施例中，本发明的个人护理组合物进一步包含典型地量为每100pbw的该个人护理组合物，大于0pbw到约50pbw，更典型地从约1至约30pbw的一种或多种“有益试剂”，即向该个人护理组合物的使用者提供个人护理益处(例如保湿或调理)的材料，例如像润肤剂、保湿剂、调理剂、聚合物、维生素、研磨剂、UV吸收剂、抗微生物剂、抗头皮屑剂、芳香剂和/或外观调节用添加剂，例如像着色颗粒或反射颗粒，它们可以是固体、液体、或气体的形式并且可能不溶或仅部分可溶于该个人护理组合物。可以使用这些有益试剂的混合物。

在一个实施例中，该个人护理组合物是头发定型组合物。合适的头发定型组合物可以是呈凝胶、摩丝或喷雾的形式，并且可以例如通过手或通过喷洒施用于头发和/或皮肤，视该组合物的形式而定。

在一个实施例中，该个人护理组合物是一种头发定型凝胶，该头发定型凝胶包含头发定型聚合物，本发明的pH响应性聚合物，以及载体，如水、(C2-C6)烷醇、或其混合物。

合适的头发定型聚合物典型地包括每分子多个阳离子位点，并且包括例如聚季铵盐-11、聚季铵盐-4、聚季铵盐-7、聚季铵盐-16、聚季铵盐-28、聚季铵盐-44、聚季铵盐-46、聚季铵盐-55、聚季铵盐-68以及聚季铵盐-88。合适的头发定型聚合物还包括但不限于，聚乙烯吡咯烷酮、乙酸乙烯酯、聚乙烯己内酰胺、甲醚马来酸、丙烯酰胺、辛基丙烯酰胺、丁基氨基乙基、巴豆酸、二甲基氨基丙基甲基丙烯酸酯和二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯的共聚物，以及其混合物。

如在此所使用，术语“摩丝”意指在施用时呈泡沫形式的组合物。在一个实施例中，该个人护理组合物是一种头发定型摩丝，该摩丝被包装在加压容器中，并且包括头发定型聚合物、本发明的pH响应性聚合物、载体(如水、(C2-C6)烷醇)、适于在从容器分配组合物时使该组合物发泡的推进剂。合适的推进剂是可液化的气体，例如像丙烷、丁烷、异丁烷、氮、二氧化碳、一氧化二氮、1,2-二氟乙烷。

在一个实施例中，该个人护理组合物是适于从配备有机械喷雾器的容器中喷雾施用的头发喷雾组合物，该组合物包含头发定型聚合物，本发明的pH响应性聚合物，以及载体，如水、(C2-C6)烷醇、或其混合物。

在一个实施例中，该个人护理组合物是适于从加压容器喷雾施用的气溶胶头发喷雾组合物，并且包含头发定型聚合物、载体(典型地，(C1-C6)烷醇或(C7-C10)异链烷烃)、本发明的pH响应性聚合物、以及适于气溶胶递送该头发喷雾组合物至头发的推进剂。合适的推进剂是以上关于本发明的个人护理组合物的头发定型摩丝实施例所述的那些。

头发定型凝胶、摩丝和头发喷雾可以在每种情况下，任选地进一步包含一种或多种柔软剂、调理剂、光泽增强剂、保湿剂和热敏部分，或其混合物。合适的柔软剂包括：例如PEG-40蓖麻油、甘油、丙二醇、丁二醇。合适的调理剂和光泽剂包括：例如，蜂蜜、大豆、小麦、瓜尔胶或玉米的季铵化和/或水解蛋白、十六烷醇、硬脂醇、鲸蜡硬脂醇聚醚-20、棕榈酸异丙酯、环戊硅氧烷、环聚二甲基硅氧烷、三甲基硅烷基氨基聚二甲基硅氧烷、苯基三甲基硅氧烷、乙氧基化/丙氧基化聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷醇、泛醇、生育酚乙酸酯、生育酚、西曲氯铵、发角蛋白和蚕丝氨基酸、以及乙氧基化/丙氧基化的水果和蔬菜来源的蜡。

根据本发明的个人护理组合物还可以任选地进一步包含一种或多种辅助剂，例如像防腐剂，如苄醇、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯和咪唑烷基脲；pH调节剂，如柠檬酸、琥珀酸、磷酸、氢氧化钠、碳酸钠；染料和螯合剂，如乙二胺四乙酸二钠。

总体上，个人护理组合物可以任选地包含，基于100pbw的该个人护理组合物并且独立地针对每种这样的辅助剂，从约0至约10pbw，典型地从0.5pbw至约5.0pbw的此类任选辅助剂，这取决于该个人护理组合物的所希望特性。

本申请的化合物用作用于油田应用的水性流体组合物中的组分也是有用的。

在一个实施例中，本发明的水性流体组合物包含水和本发明的pH响应性聚合物，每100pbw组合物典型地从约0.05至约40pbw、更典型地0.1pbw至20pbw，甚至更典型地从约1至约10pbw的该pH响应性聚合物，其中该组合物的pH是大于或等于约6、更典型地从约6至约10。

IX.与地质地层中的材料一起使用

压裂流体

在一个实施例中，本发明的水性流体组合物在用于水力压裂地质地层(geologic formation)以刺激如油和/或天然气的流体自该地层产生的方法中用作压裂流体。压裂流体通过井孔并且相对于地层的表面在至少足以在地层中引发和/或扩大一个或多个裂缝的压力和流速下注入。典型地，该压裂流体进一步包含分散在该压裂流体中的支撑剂。合适的支撑剂是无机颗粒，如砂、矾土颗粒或玻璃珠，并且典型地在从约20至约40目的范围内。这种压裂流体组合物典型地含有，基于100pbw的这种组合物的液体组分，从约90pbw至约100pbw的水、从约0.1pbw至约10pbw的pH响应性聚合物、以及从约10pbw至约150pbw的支撑剂。将支撑剂颗粒通过加压压裂流体流运送到地质地层中的裂缝中，并且保持这些裂缝在压裂流体流中断时不闭合。支撑剂填充的裂缝提供可渗透通道，地层流体可以通过这些通道流到井孔并且然后被提取。使水力压裂流体经受高温和剪切速率。

本发明的聚合物和组合物可以以按该流体的重量计从0.01％至5％的量用于该压裂流体。

交联剂

交联剂可以与压裂流体一起使用。所使用的交联剂可以包括铝或锑或第4族过渡金属化合物交联剂。交联剂可包括锆、钛和铪交联剂，以及这些物质的组合，并且可以包括有机金属化合物。合适的锆交联剂的实例包括锆三乙醇胺、L-谷氨酸-三乙醇胺-锆、锆二乙醇胺、锆三丙醇胺、以及乳酸锆络合物，和/或相关的盐、和/或它们的混合物。钛交联剂的实例包括钛三乙醇胺、二羟基双(乳酸铵合)钛、以及乙酰丙酮合钛。交联剂可包含在该流体中，量为按该流体的重量计从约0.01％至约1.5％，更具体地按该流体的重量计从约0.02％至约0.3％。

缓冲剂

可以采用羟离子释放剂或缓冲剂来调节pH或缓冲该流体，即可以添加中等量的强碱或强酸而不引起该流体的pH值的任何大的改变。这些可用于改变交联的速率。可用于将pH提升到所希望水平的碱性胺或多胺化合物概括在美国专利号4,579,670中，并且包括四亚甲基二胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺(TEPA)、二亚乙基三胺、三亚乙基二胺、三亚乙基五胺、乙二胺以及类似化合物。也可使用碱金属氢氧化物，例如氢氧化钠和碳酸盐。其他可接受的材料是Ca(OH)₂、Mg(OH)₂、Bi(OH)₃、Co(OH)₂、Pb(OH)₂、Ni(OH)₂、Ba(OH)₂、以及Sr(OH)₂。酸，如盐酸、硫酸、硝酸、柠檬酸、乙酸、富马酸、马来酸，可用于降低pH。

在不同的实施例中，缓冲剂是弱酸和弱酸的盐；酸式盐与中式盐；或两种酸式盐的组合。合适的缓冲剂的实例是乙酸-乙酸钠；NaH₂PO₄-Na₂PO₄；碳酸钠-碳酸氢钠；以及碳酸氢钠，或其他类似的试剂。通过采用缓冲剂而不仅仅采用产羟离子材料，提供了一种流体，该流体对于在当地水供应中发现的宽范围的pH值以及对于位于地层中的酸性物质和类似物的影响是更稳定的。

气体组分

如上所论述，压裂流体可以含有气体组分。可以由在引入水性介质中时形成增能流体或泡沫的任何合适气体提供该气体组分。参见，例如，美国专利号3,937,283(布劳尔(Blauer)等人)，在下文通过援引方式并入本申请。该气体组分可以包含选自氮、空气、氩、二氧化碳及其任何混合物的气体。特别有用的是容易获得的任意质量的氮或二氧化碳的气体组分。气体组分可以有助于压裂，并且也有助于流体携带固体如支撑剂的能力。气体的存在还增强流体回流以促进清洗。该流体可以含有基于总流体体积百分比从约10％至约90％体积的气体组分，更具体地基于总流体体积百分比从约20％至约80％体积的气体组分，并且更具体地基于总流体体积百分比从约30％至约70％体积的气体组分。

破胶剂

基于本发明的压裂流体还可以包含破胶剂。这种组分的目的是“破坏”或减小流体的粘度，这样使得在清洗过程中更易于从地层中回收此流体。关于破坏粘度，可以使用氧化剂、酶或酸。破胶剂通过酸、氧化剂、酶或这些的一些组合对聚合物本身的作用而减少该聚合物的分子量。这些破胶剂可以包括：过硫酸盐，如过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾；溴酸盐，如溴酸钠和溴酸钾；过碘酸盐；金属过氧化物，如过氧化钙、亚氯酸盐和类似物、以及这些破胶剂的组合，它们是原状的或封装的。

支撑剂

用作压裂流体的本发明的实施例还可以包括支撑剂颗粒，这些颗粒基本上不溶于地层流体。由处理流体携带的支撑剂颗粒保留在所产生的裂缝中，由此在释放压裂压力并且井投入生产时支撑裂缝打开。合适的支撑剂材料包括但不限于，砂、胡桃壳、烧结矾土、玻璃珠、陶瓷材料、天然存在的材料或类似材料。同样可以使用多种支撑剂的混合物。如果使用砂，其大小将典型地为从约20目(0.841mm)至约100目(0.0059mm)。对于合成支撑剂，可以使用约8(0.937mm)或更大的目大小。天然存在的材料可以是原始的和/或未加工的天然存在的材料，以及基于已经加工和/或衍生的天然存在的材料的材料。用作支撑剂的天然存在的微粒材料的适合实例包括，但不一定限于：如胡桃、椰子、山核桃、杏仁、象牙坚果、巴西坚果等坚果的研磨或压碎的壳；如李子、橄榄、桃子、樱桃、杏等果实的种子的研磨或压碎的种壳(包括果核)；如玉米(例如，玉米棒或玉米仁)等其他植物的研磨或压碎的种壳；加工过的木材，如来源于如橡树、山核桃木、胡桃树、白杨树、桃花心木等木材的那些，包括已通过研磨、碎裂、或其他形式的粒子化、加工等进行加工的此类木材。坚果及其组成的进一步信息可以见于化学技术百科全书(Encyclopedia of Chemical Technology)，雷蒙德E.柯克和唐纳德F.奥思默(Raymond E.Kirk and Donald F.Othmer)编，第三版，约翰威利父子出版社，第16卷，第248-273页(标题为“坚果”)，版权1981，将其通过援引方式并入本申请。

流体中支撑剂的浓度可以是本领域已知的任何浓度，并且将优选在每升液相添加从约0.03至约3千克的支撑剂的范围内。而且，可以用树脂进一步涂覆任何支撑剂颗粒，以便潜在地提高该支撑剂的强度、集聚能力以及回流特性。

水性介质

本发明的压裂流体的水性介质可以是水或盐水。在本发明的其中该水性介质是盐水的那些实施例中，盐水是包含无机盐或有机盐的水。无机盐可以包括碱金属卤化物，如氯化钾。载体盐水相还可以包含有机盐，如甲酸钠或甲酸钾。无机二价盐包括钙卤化物，如氯化钙或溴化钙。还可以使用溴化钠、溴化钾或溴化铯。可以出于相容性原因来选择盐，即当储层钻井流体使用特定的盐水相并且选择完井液/清洗流体盐水相以具有相同的盐水相。典型地，基于该水性盐水的总组成，盐水平是2wt％至30wt％的盐。最常见的盐水中盐水平是，基于该水性盐水的总组成，2重量％-10重量％的氯化钠、氯化钾或其混合物。

纤维组分

纤维组分可以包括在本发明的压裂流体中以实现多种特性，包括改善颗粒悬浮、及颗粒输送能力、以及气相稳定性。使用的纤维在性质上可以是亲水性的或疏水性的，而亲水纤维对某些应用可能是有用的。纤维可以是任何纤维材料，如但不必限于天然有机纤维、粉碎的植物材料、合成聚合物纤维(非限制性实例是聚酯、聚芳酰胺、聚酰胺、酚醛或酚醛型聚合物)、原纤化的合成有机纤维、陶瓷纤维、无机纤维、金属纤维、金属丝、碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、天然聚合物纤维，及其任何混合物。特别有用的纤维是被涂覆而高度疏水的聚酯纤维，如但不限于，DACRON聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维，其购自美国堪萨斯州威奇托的英威达公司(Invista Corp.Wichita,Kans.,USA)，67220。有用的纤维的其他实例包括但不限于聚乳酸聚酯纤维、聚乙醇酸聚酯纤维、聚乙烯醇纤维和类似物。当在本发明的流体中使用时，包括的纤维组分的浓度可以为从约1至约15克/升流体液相，在某些应用中纤维的浓度可以为从约2至12克/升液体，并且在其他应用中为从约2至约10克/升液体。

其他任选成分

本发明的压裂流体的流体实施例可以进一步含有本领域技术人员已知常用于油田应用的其他添加剂和化学品。这些包括但不一定限于：除在此提及的那些之外的如表面活性剂的材料、如四甲基氯化铵和/或氯化钾的粘土稳定剂、除在此提及的那些之外的破胶剂助剂、氧气清除剂、醇、阻垢剂、缓蚀剂、防流体损耗用添加剂、杀菌剂和类似物。另外，它们可以包括共表面活性剂，以优化粘度或最小化稳定乳液的形成，该稳定乳液含有以下组分：原油或多糖或化学改性的多糖；聚合物，如纤维素、衍生的纤维素、瓜尔胶、衍生的瓜尔胶、黄原胶；或合成聚合物，如聚丙烯酰胺和聚丙烯酰胺共聚物；氧化剂，如过硫酸铵和溴酸钠；以及杀生物剂，如2，2-二溴-3-次氮基丙胺。该流体应基本上没有锂蒙脱石粘土或其他粘土组分，并且此类组分仅可以按重量计小于0.1％的量存在于该流体中。

本发明的水性流体组合物还可以包含有机氨基化合物。合适的有机氨基化合物的实例包括但不一定限于四亚乙基五胺(TEPA)、三亚乙基四胺、五亚乙基六胺、三乙醇胺和类似物，或其任意混合物。当有机氨基化合物用于本发明的流体时，它们以基于总液相重量为从约0.01wt％至约2.0wt％的量结合。该有机氨基化合物可以以基于流体的总重量为从约0.05wt％至约1.0wt％的量结合。特别有用的有机氨基化合物是四亚乙基五胺(TEPA)。

水力压裂技术

本发明的流体可以用于水力压裂地下地层。用于水力压裂地下地层的技术是本领域技术人员已知的，并且涉及将压裂流体泵送到钻孔中并且泵送出到周围地层中。流体压力高于最小地应力，由此在地层中产生或扩大裂缝。参见增产工程手册(Stimulation Engineering Handbook)，约翰W.伊利(John W.Ely)，Pennwell Publishing出版社，俄克拉荷马州塔尔萨(1994)，美国专利号5,551,516(诺马尔(Normal)等人)，“油田应用(Oilfield Applications)”，聚合物科学和工程百科全书，第10卷，第328-366页(约翰威利父子出版社，纽约州纽约市，1987)以及在此引用的参考文献，将其披露内容通过援引方式并入本申请。

在压裂处理中，本发明的流体可以用于前置液处理、支撑剂阶段或两者。液相组分可以混合在表面上。可替代地，该流体可以在该表面上制备并且沿管道向下泵送，同时任何气体组分可以沿套环向下泵送以便沿洞向下混合，或者反之亦然。

在水力压裂中，包含水溶性聚合物和至少一种非离子型表面活性剂的压裂流体被泵送到目标地层中，其速率超过可以通过地层岩石的天然渗透性消散的速率。压裂流体导致压力积累，直到该压力超过地层岩石的强度。当此发生时，地层岩石破坏，并且引发所谓的“裂缝”。随着继续泵送，裂缝的长度、宽度以及高度增加。

在泵送过程中的预定时间，典型地添加固体微粒至正被泵送的流体中。此微粒沿井向下携带，离开井孔并且沉积在所产生的裂缝中。这种特别设计的微粒的目的是防止裂缝“愈合”到其初始位置(在泵送已停止后)。据说该微粒支撑裂缝开放并且因此被称为“支撑剂”。通过施用这种增产技术所生成的裂缝产生了用于烃的通向井孔的传导路径。

典型的支撑剂选自下组，该组由以下项组成：砾石、石英砂晶粒、烧结矾土、玻璃珠和陶瓷珠、胡桃壳碎片、或铝球粒。压裂流体还可以包含热稳定剂，例如硫代硫酸钠、甲醇、乙二醇、异丙醇、硫脲、和/或硫代亚硫酸钠。压裂流体还可以包括KCl作为粘土稳定剂。

X.家庭护理或工业护理组合物

在一个实施例中，本发明是针对一种家庭护理或工业清洁组合物，如液体洗涤剂、衣物洗涤剂、硬表面清洁剂、餐具洗涤液、或抽水马桶清洁剂，该组合物包含水、一种或多种表面活性剂以及本发明的聚合物。合适的表面活性剂包括上文关于本发明的个人护理组合物实施例描述的那些。此类清洁组合物可以任选地进一步包含一种或多种水混溶性有机溶剂，如醇和二醇，和/或一种或多种添加剂。

合适的添加剂是本领域已知的，并且包括：例如，有机助洗剂如有机膦酸盐，无机助洗剂如多磷酸铵、碱金属焦磷酸盐、沸石、硅酸盐、碱金属硼酸盐和碱金属碳酸盐；漂白剂，如过硼酸盐、过碳酸盐和次氯酸盐；螯合剂和防垢剂，如柠檬酸和乙二胺四乙酸、无机酸如磷酸和盐酸、有机酸如乙酸；研磨剂，如二氧化硅或碳酸钙；抗菌剂或消毒剂，如三氯生和阳离子杀生物剂，例如(N-烷基)苄基二甲基氯化铵、杀真菌剂、酶、遮光剂、pH改变剂、染料、芳香剂以及防腐剂。

在一个实施例中，家庭护理或工业用清洁剂有益试剂是选自下组，该组由以下项组成：去污剂、织物软化剂、表面活性剂、助洗剂、粘合剂、漂白剂以及芳香剂。

在实施例中，用于清洁织物或硬表面的家庭护理或工业用清洁组合物包含本发明的组合物和表面活性剂以及家庭护理或工业用清洁剂有益试剂。

在一个实施例中，该组合物是一种洗涤剂组合物，并且包含：该聚合物、至少一种去污表面活性剂以及助洗剂。

本发明还涵盖一种用于清洁选自由硬表面和织物组成的组的基材的方法，该方法包括将本发明的组合物施用于该基材。

实验

1.三取代的酚乙氧基化物表面活性剂在乳液聚合中作为乳化剂：

通过在大于130℃(典型地大于140℃)下使环氧乙烷与对应的三取代酚疏水物反应、使用小于0.5％(基于基础装填物)的氢氧化钾催化该反应来合成三取代的酚乙氧基化物。贯穿这两个小时的环氧乙烷进料维持约5巴的最大反应器压力。用乙酸中和反应，并且对产物进行表征。合成在本研究中使用的三种三取代的酚乙氧基化物，并且通过13C NMR计算环氧乙烷的量，并且结果在表1中示出(其中“EO”是“环氧乙烷”的简略表达，其中例如10EO是指“约”10个环氧乙烷单元)。

表1.三取代酚乙氧基化物

如下合成以上产品的通用化学结构(示例性的)：

R＝叔丁基(4tB)、壬基(N)、十二烷基(D)和甲基(M)

2.三取代酚乙氧基化物。

三取代酚乙氧基化物-硫酸酯表面活性剂

通过使这些乙氧基化产物与氨基磺酸反应将其转化为阴离子表面活性剂。通过使用季铵盐(hyamine)滴定测定所产生的阴离子表面活性剂的量并且在以下示出结果。

以下程序是代表性的一个并且该程序是如下：

根据需要将乙氧基化物熔融在烘箱中并且保证低百分比的湿度。向该反应器中加入160.42克的熔融的壬基二苯乙烯基酚-10EO。在连续搅拌下并且在氮气的存在下允许该乙氧基化物平衡。在用氮气吹扫一小时以便去除在乙氧基化物中的溶解氧的一段时间后，加入氨基磺酸。将氨基磺酸在一个小时内以五个相等的注射加入。该氧气吹扫步骤对于最小化颜色形成是重要的。

在氨基磺酸进料结束后，将反应器温度升高到90℃并且持续五个小时。在冷却后，确定活性剂的百分比、酸值、游离氨基磺酸和pH。

表2.叔丁基二苯乙烯基酚-10EO-磺酸酯、壬基二苯乙烯基酚-10EO-磺酸酯和甲基二苯乙烯基酚-10EO-磺酸酯表面活性剂的阴离子活性剂表征。

基于单体乳液稳定性的背景：

乳液被定义为其中一种液体的精细液滴分散在另一种液体中的胶态体系，其中这两种液体是不互相混溶的。两种不混溶液体不能形成稳定的乳液。因此，经常加入表面活性剂以便促进乳液的创建和稳定化。表面活性剂类型、表面活性剂浓度、单体与水的比率、加入顺序、混合时间、和搅拌器的类型和速度可以影响获得良好单体乳液的能力。单体乳液的稳定性可以影响随后的乳液聚合的质量。

所测试的三种三取代的酚乙氧基化物-硫酸酯(1169-009、1169-011和S1169-054-01)产生可见的稳定的单体乳液(1.5％BOTM)

聚合程序：

为了测试形成稳定的预乳液的能力，使用计算量的甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯与缔合表面活性剂和去离子水制备单体乳液。用机械搅拌器进行混合直到(如果有可能的话)形成稳定的单体乳液(没有观测到相分离)。

在轻微的N₂压力下使用反应器体系用过硫酸铵作为引发剂进行甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的全丙烯酸共聚。在轻微的N₂压力下使用反应器体系用过硫酸铵作为引发剂进行丙烯酸、丙烯酸丁酯和乙酸乙烯酯的乙烯基丙烯酸共聚。该反应器体系包括机械搅拌器、冷凝器、热电偶、单体和引发剂进料线。典型的乳液聚合是如下：向该反应器中加入去离子水和单体(例如，NDSP+10EO)。允许该混合物平衡，并且然后加入单体乳液种子。在播种期后，进料剩余的单体乳液和引发剂溶液。在进料结束后，将该反应器温度冷却至室温。在以上描述的丙烯酸体系中在1.5％BOTM的表面活性剂负荷水平下评估三取代的酚乙氧基化物-硫酸酯表面活性剂。

在此描述了在甲基二苯乙烯基酚-10EO-硫酸酯(MDSP-10EO)、4叔丁基二苯乙烯基酚-10EO-硫酸酯(4tBDSP-10EO)、和壬基二苯乙烯基酚-10EO-硫酸酯(NDSP-10EO)的存在下的乳液聚合。通过使用相同的标准聚合程序评估MDSP-10EO-硫酸酯(1169-054)、4tBDSP-10EO-硫酸酯(1169-009)和NDSP-10EO-硫酸酯(1169-011)的性能。调节MDSP-10EO-硫酸酯(1169-054)、4tBDSP-10EO-硫酸酯(1169-009)和NDSP-10EO-硫酸酯(1169-011)浓度以便实现在配方中相同的活性剂水平(1.5％BOTM)。粒径结果有利地并且接近于100nm(表3)。

表3-聚合条件以及对于三取代酚乙氧基化物-硫酸酯表面活性剂的乳胶表征

在所有情况中，在聚合期间单体乳液是目测稳定的。乳液聚合实验表明三取代的酚乙氧基化物-硫酸酯、4叔丁基二苯乙烯基酚-10EO-硫酸酯(4tBDSP-10EO)、和壬基二苯乙烯基酚-10EO-硫酸酯(NDSP-10EO)可以用作表面活性剂，而甲基二苯乙烯基酚-10EO-硫酸酯(MDSP-10EO)在相似条件下是不合适的。

2.三取代的酚乙氧基化物表面活性剂作为乳胶(乳液)中的添加剂以便改进冻融

基于乳胶冻融改进的背景。检查在乳胶冻融改进中的三取代的酚表面活性剂的益处，并且使用Soprophor TS10和Soprophor BSU作为对照。以下示出表面活性剂化学结构(10和16个单元的EO)。

壬基二苯乙烯基酚-10-16EO

4叔丁基二苯乙烯基酚-10-16EO

使用Acronal optive 130作为粘合剂(树脂-乳胶)来评估益处。将三取代的酚乙氧基化物表面活性剂在连续搅拌下根据以下程序加入到Acronal Optive 130中：

设备：具有盖的1/2品脱铝罐、搅拌器、定时器。

程序：称重170克的Optive 130并且置于烧杯中。然后搅拌Optive 130。然后在搅拌Optive 130时逐滴加入添加剂。允许该混合物在完成加入后运行20分钟。然后使该混合物封闭静置过夜以沉降。在这些混合物静置过夜后取出BV。在静置过夜后将样品根据以下程序置于冷冻机中：

设备：具有盖的1/2品脱铝罐、冷冻机

程序：称重170克的乳胶并且置于具有紧固的盖的铝容器中。将该容器置于在-15℃冷冻机中央的二次安全壳中持续17小时。如果将超过一种容器置于该冷冻机中，需要在罐之间存在至少1英寸。从该冷冻机移除样品并且使其回到室温持续7小时。然后目测观察样品以便查看其是否通过该循环。取决于该样品是否通过，可以重复该循环最高达5次。在完成特定数目的循环后，将测试样品与在室温下储存的乳胶进行比较。检查测试样品的沉降、凝胶化或凝结的任何证据

为了测试改进乳胶冻融的能力，对于每个循环后的所有样品测量布氏粘度。所测试的三取代的酚乙氧基化物改进了乳胶冻融，并且乳胶样品通过了5个循环。

3.三取代的酚乙氧基化物表面活性剂在漆料中作为添加剂：颜料、冻融和晾置时间延长剂。

分散剂的效率和最佳使用水平的确定

分散剂的效率和最佳使用水平通过分散剂需求曲线研究测定。需求曲线的起始点配方根据颜料变化。典型地，可以在40％-50％颜料负荷下评估有机颜料，同时碳黑可以从10％-50％颜料负荷根据其特性如粒度和表面处理改变。

制备由颜料、分散剂、消泡剂、去离子水、和显色碱(base)(如果需要的话)组成的起始点配方。将包括小量的分散剂的液体成分加入研磨罐中并且开始使用高剪切力(Cowles)分散机以低速度混合。在已经获得均匀混合物后，缓慢加入颜料。一旦已经加入所有的颜料，开始以产生强涡流所需要的最大速度混合。在已经完成预混合后，附上冷却水、加入研磨珠并且准备研磨。在30分钟研磨后，等待一分钟并且借助于布氏粘度计测量粘度。渐增地继续加入分散剂并且在每次加入后研磨持续4-6分钟，并且进行对于粘度的测量。在粘度显示出显著增加时完成测试。

冻融稳定性测试

通过ASTM标准测试方法D 2243测量漆料的冻融稳定性。此ASTM方法的程序是如下：将样品置于冷冻机中在0°F(-18℃)过夜持续17小时。然后第二天从冷冻机中移除样品并且允许在室温下“融化”7小时。然后在测量粘度之前使用刮勺通过手良好地混合这些样品。

晾置时间评估

根据目前通过ASTM确认的已知的行业中广泛使用的方法评估晾置时间。使用在恒定的湿度/温度室(CTCH)中的固定在铝样品(Drawdown)板上的黑色乙烯基leneta擦洗板(scrub panel)作为基板。将该leneta擦洗板分为8个水平区段。使用陶氏(Dow)膜流延机降低250μm的湿的膜厚度漆料。在每个区段上，在浇注漆料后立即使用毛刷的手柄尖端做出标记(X)。然后将测试漆料施加在垂直区段中，在一个方向上刷涂横穿最初浇注区段的每个区段。使用对于每个时间间隔同样数量的毛刷行程以2分钟的时间间隔重复垂直区段。允许涂料在评估结果之前在CTCH室中干燥持续24小时。

应用实例

实例1

在建筑漆料中作为冻融稳定剂和晾置时间延长剂评估合成的化学品。根据以下列出的配方配制半光泽漆料。然后将这些样品以基于漆料的总重量1％的活性剂后加入到漆料中。根据之前描述的程序评估冻融和晾置时间特性。

表4：半光泽漆料配方

原料磅重量，％研磨水807.78Rhodoline 286N80.78Rhodoline 6430.50.05Antarox BL-22500.00AMP-9520.19Attagel 5050.49二氧化钛Tiona 59523022.38调漆0.00水89.58.71Acronal Optive 13048046.70Rhodoline 64320.19Aquaflow NHS310232.24水959.24Acrysol TT-9358.80.86Polyphase 67840.39总计1027.8100.00

这些实验表明三取代的酚乙氧基化物改进了漆料的冻融稳定性。它们中的大多数通过5个循环而没有显著粘度增加，而空白和对照仅在一个循环测试后失败。

表5：冻融稳定性测试

这些结果还表明，目前发明的产品显著改进了漆料的晾置时间。

表6：晾置时间测试

丙烯酸的半光泽漆料MeDSP-10EOMeDSP-16EOMeDSP-25EO晾置时间，min12128丙烯酸的半光泽漆料4tBDSP-10EO4tBDSP-16EO4tBDSP-25EO晾置时间，min10128丙烯酸的半光泽漆料NDSP-10EONDSP-16EONDSP-25EO晾置时间，min101210丙烯酸的半光泽漆料C12DSP-10EOC12DSP-16EOC12DSP-25EO晾置时间，min101212丙烯酸的半光泽漆料TSP-10EOTSP-16EOTSP-25EO晾置时间，min101212丙烯酸的半光泽漆料空白NP-9，对照晾置时间，min66

分散实验：根据以下程序制备颜料浓缩物：

将去离子水、分散剂、消泡剂、和氨加入研磨罐中并且良好混合。然后，使用高剪切力(Cowles)分散机以低速度在搅拌下将颜料粉末缓慢加入到研磨罐中。一旦已经加入所有的颜料，开始以高速度混合持续20分钟。在已经完成预混合后，附上冷却水、加入研磨珠并且准备研磨60分钟或者直到获得希望的色强度和色彩特性。

将新的表面活性剂作为碳黑的分散剂评估，并且在下表中给出结果。通过目前发明的分散剂制备的颜料浓缩物显示出非常低的初始粘度和在储存中非常的稳定性。与标准分散相比它还显示出优异的色强度显影。黑度和L值、以及擦亮(rub-up)测试与标准分散比较也是相当的。

表7：碳黑浓缩物

将这些新的表面活性剂作为用于其他有机颜料的分散剂评估，并且在表中给出酞青蓝15:4和有机黄PY74的分散的实例。通过目前发明的分散剂制备的颜料浓缩物显示出非常低的初始粘度和在储存中非常的稳定性。与标准分散相比它还显示出优异的色强度显影。

表8

表9

实验：三取代酚表面活性剂作为润湿剂。

该研究评估了三取代酚表面活性剂作为润湿剂的益处，并且为了对比的目的，使用Soprophor BSU(苏威公司(Solvay))作为对照。使用以下描述的Drave润湿测试对这些表面活性剂进行评估。

设备：具有吊钩和绳弦的专用40克砝码。

1000ml带刻度的量筒

2000ml容量瓶

1000ml容量瓶

250ml烧杯

250ml带刻度的量筒

共混器

秒表/定时器

未漂白的棉

程序：

使用用于0.025和0.100浓度的2000ml的容量瓶(用于0.050浓度的1000ml容量瓶)将该量的表面活性剂加入到烧瓶中，然后用去离子水部分填充烧瓶。

使用磁力搅拌棒并且混合直到该表面活性剂溶解，然后完成填充烧瓶，这是该溶液。

用该溶液填充250ml带刻度的量筒高于250ml线，并且用移液管移除在顶部的泡沫。

使用未漂白的棉，移除一个环并且切割小绳结。形成图8，然后像橡皮圈折叠，并且用吊钩和绳弦附上专用砝码，现在切割另一端。通过抵靠工作台顶部拍打并且释放其他绳来移除小棉绳。计时，将砝码和棉滴落到250ml带刻度的量筒中并且启动定时器。在砝码与吊钩之前的绳子开始放松，停止计时器，并且记录结果。将样品进行三次。

参见表10，表10显示出所测试的三取代酚乙氧基化物-硫酸酯表面活性剂充当润湿剂并且在下图中示出了最好的表现者(时间(秒)越低，一般润湿剂越有效，即，更好的润湿)。参见表10，以0.025％和0.1％的4tBDSP-16EO显示出比对比Soprophor BSU显著更好出约10倍的润湿。与对照(SophrophorBSU)相比，用4tBDSP-16EO和4tBDSP-16EO-硫酸酯看到相似的结果。

表10

应理解，除以上明确描述的那些实施例之外的实施例也在本发明的精神和范围之内。因此，本发明不限于以上说明而是由所附权利要求书限定。