表面活性剂组合物的制作方法

xiaoxiao2020-6-25  11

专利名称:表面活性剂组合物的制作方法
技术领域
本发明涉及表面活性剂组合物,特别是用于配制洗涤剂产品的表面活性剂组合物。
醚的硫酸酯,最普通的是烷基聚亚烷基醚硫酸酯,即烷氧基化非芳香醇的硫酸酯,是广泛使用的表面活性剂,在配制用于液体清洗剂、泡沫浴液、洗发剂、洗手皂等的洗涤剂方面特别有用。在制备醚的硫酸酯时,先将通常含8到24个碳原子,特别是8到18个碳原子的非芳香醇,用低级烯化氧,特别是用环氧乙烷和/或环氧丙烷烷氧基化,接着硫酸化,然后转化成相应的水溶性盐。
已经知道,这类醚硫酸酯的较低浓度的水溶液,例如含10%(重量)左右醚硫酸酯的水溶液,显示出因加入中性盐(例如NaCl或Na2SO4)而增稠或增粘的特殊性质。在配制洗涤剂产品例如上述各类洗涤剂产品时,利用了醚硫酸酯的这种流变性质。
还已经知道,烷氧基化醇型的非离子表面活性剂随烷氧基化部分的不同而显示不同的性质。例如,某些烷氧基化部分所产生的活性比其它的要大得多。如美国专利4,754,075和4,775,653所公开,在表面活性剂的很多应用中都希望烷氧基化部分的分布较窄。例如,美国专利4,210,764、4,223,164、4,239,917、4,254,287、4,302,613和4,306,093都公开了分子量分布狭窄的烷氧基化物,它们的去污能力优于先有技术中分子量分布较宽的产物。这类烷氧基化物常称为“峰形分布的”烷氧基化物。
因此,本发明的一个目的是提供一种用于配制洗涤剂产品的表面活性剂组合物。
本发明的另一目的提供一种增粘的表面活性剂组合物。
由附图
、说明书和所附的权利要求书,可以明显地看出本发明的上述目的及其它目的。
本发明的组合物含有水、其数量足以达到所要求粘度值的一种中性盐触变剂、以及有效数量的具有以下化学式的芳基、芳烷基或烷基聚亚烷基醚硫酸酯的水溶性盐[R-
A
nO-SO3]xM其中R是含有约4到30个碳原子的烃基,A是选自氧乙烯基、氧丙烯基、氧丁烯基、氧四亚甲基及其混嵌混合物的氧化烯基,n是1到8的整数,M是水溶性盐的阳离子,而且当n的平均值是1到8时,上述醚硫酸酯中数均氧化烯基数在p-2到p+3之间的至少占约85%(重量),其中p代表最占优势的烷氧基化物的氧化烯基数,x依M的价数为1或2。
本发明的组合物包括三种主要成分,即,水、一种中性盐触变剂、一种芳基、芳烷基或烷基聚亚甲基醚硫酸酯(ES)。
“中性盐触变剂”一词指的是能将ES盐水溶液增稠的多种水溶性无机盐。这类盐的非限制性实例包括碱金属卤化物、硫酸盐、硝酸盐;铵盐,例如卤化铵、硫酸铵等。特别优选的是象氯化钠和硫酸钠这类盐,因为它们价廉易得。组合物中盐类触变剂的数量应能起增粘作用,即其数量能将组合物的流变性质改变至所希望的程度。例如,经常希望洗发剂具有较高的粘度,而手洗液体洗涤剂的粘度低得多。一般说来,组合物中盐类触变剂的数量约为1%至10%(重量),这取决于是想制成一种能够稀释的浓缩物,还是组合物构成了最终洗涤剂产品的成分。
本发明组合物的另一种主要组分是一种芳基、芳烷基或烷基聚亚烷基醚硫酸酯的水溶性盐。本发明的ES盐具有以下通式[R
A
nO-SO3]xM其中R是含约4到30个碳原子的烃基,A是选自氧乙烯基、氧丙烯基、氧丁烯基、氧四亚甲基及其混嵌混合物的一种氧化烯基,n是1到8的整数,M是水溶性盐的阳离子,而且当n的平均值是1到8时,上述醚硫酸酯中数均氧化烯基数在P-2到P+3之间的至少占约85%(重量),其中P代表最占优势的烷氧基化物的氧化烯基数,x依M的价数为1或2。85%(重量)的数值是以基本上不含衍生出R基团的未反应醇的ES盐为基准的。
R基团可以是芳基或芳烷基,但通常是烷基,它可以是直链或支链,饱和的或不饱和的。特别优选的ES盐,其中的R基为含有约8到18个,特别是约8到14个碳原子的烷基,其中的氧化烯基是n平均值约为1到6,特别是约1到4的氧乙烯基。虽然M可以是一价或二价的阳离子,但是铵或一价金属,尤其是碱金属较好,最好是钠。
表面活性剂组合物中ES盐的量应从约5%到约30%(重量),特别是从约10%到约20%。
如上面所指出的,已知中性盐会使含水ES盐组合物增稠或增粘。本发明的发现是,如果ES盐是氧化烯基团呈“峰形分布”的那种类型,则达到要求的粘度所需的中性盐触变剂较少。另外,使用这种峰形分布的ES盐组合物,能够达到的最大粘度值较高。总的结果是达到所要求的流变性质所需的中性盐较少。这里所用的“峰形分布”一词,是指ES盐中烷氧基化物的分子量分布较通常的分布狭窄。申请人意外地发现,使用氧化烯基团具有峰形或狭窄分布的烷氧基化醇的ES盐,与使用先有技术中具有较宽分布或峰形分布程度较低的ES盐相比,用较少的中性盐触变剂就能得到增粘的表面活性剂组合物。
为了用最少的中性盐触变剂获得合适的增稠的组合物,当ES盐的氧化烯基平均数约为8或更少时,ES盐中数均氧化烯基数从P-2到P+3的应至少占约85%(重量),其中P代表最占优势的烷氧基化物的氧化烯基数。例如,如果氧化烯基即基团A的平均峰值为2,则ES盐的85%(重量)其氧化烯基团数应在1至5的范围。
已经发现,在通常的峰形分布程度较低的烷氧基化醇的ES盐中,当n的平均数小于约8时,数均氧化烯基数从P-2到P+3的ES盐一般少于80%。
下面的表Ⅰ列出了本发明组合物中所用的峰形分布ES盐与通常的先有技术“非峰形分布”ES盐的氧乙烯基分布的比较。在表Ⅰ中,计算值是以ES盐为基准,它基本上不含在初始烷氧基化反应中作为原料而未反应的醇。在所有情况下,ES盐均由一种C12直链醇衍生,即R为C12。样品1、3、5和7是先有技术通常类型的ES盐,其氧乙烯基分布一般较宽;而样品2、4和6是本发明组合物中所用的峰形分布型的相应ES盐。表Ⅰ还列出了每个样品中数均氧乙烯基数从P-2到P+3的ES盐的重量百分数。表Ⅰ也列出了每个样品的平均氧乙烯基摩尔数。
由表Ⅰ可见,本发明组合物中所用的ES盐当氧乙烯基数为8或更少时,数均氧乙烯基数从P-2到P+3的ES盐至少占ES盐的约85%(重量)。
实例1制备一系列含有水、不同数量的氯化钠和15%(活性物重量)ES盐的样品并测量其粘度。在所有的情况下均于25℃在剪切速度为7.5秒-1的条件下测量粘度。结果示于下面的表Ⅱ,同时还列出了平均氧乙烯基摩尔数与数均氧乙烯基数在P-2与P+3之间的ES盐重量百分数的对照。
表Ⅱ粘度(厘泊)随盐浓度的变化NaCl013579平均氧乙烯基p-2-p+3(重量%)摩尔数(重量%)样品1A19.6830083003402.4180.91B019.60614790081003.9871.35C19.600019.61574.5267.92D0000007.1748.64E014,50033,60015703602.096.43F19.619.639.264802820087503.3590.08G68014.8724.2587.86H19.600013.106.6087.461所有ES盐样品都有一个C12支链R基团。
样品A、B、C和D是通常的烷氧基化衍生物的ES盐,而样品E、F、G和H是分布较窄的峰形分布烷氧基化衍生物的ES盐。通过比较,例如比较样品A与E可以看出,使用峰形分布的ES盐产生了大得出乎意料的增粘效应。用通常的ES盐(样品A)时,5%氯化钠产生的粘度为8300厘泊,而用峰形分布的ES盐(样品E)时,同样数量的氯化钠产生的粘度为32600厘泊。比较样品B(通常的)与F(峰形分布的)可看出类似的结果。显然,对于给定数量的中性盐触变剂,用峰形分布的ES盐能够达到的最大粘度值比用分布较宽的通常ES盐所能达到的要高得多。使用峰形分布的ES盐不仅增加了所能达到的最大粘度,而且所用的中性盐触变剂也可以少得多。例如,比较样品A与E显然可见,为达到含5%氯化钠的样品A所达到的粘度,样品E只需含2-3%的氯化钠。
本发明的表面活性剂组合物可用于配制最终洗涤剂产品,例如洗发剂、液体洗手皂等。通常掺入这类洗涤剂中的其它成分显然都可以使用。这些成分包括助洗剂、香水、调节剂等,但不限于此。
本发明的上述公开和叙述是对它的说明与解释,在所附权利要求书的范围之内可以对尺寸、形状、材料以及举例说明的结构细节进行各种修改而不偏离本发明的精神。
权利要求
1.一种用于配制洗涤剂的组合物,它含有水;一种增粘量的中性盐触变剂;一种有效量的醚硫酸酯的水溶性盐,其化学式为
其中R是含约4至30个碳原子的烃基,A是选自氧乙烯基、氧丙烯基、氧丁烯基、氧四亚甲基及其混嵌混合物的一种氧化烯基,n是1到8的整数,M是水溶性盐的阳离子,而且当n的平均值是1到8时,所述醚硫酸酯中数均氧化烯基数为P-2至P+3的至少约占85%(重量),其中P代表最占优势的烷氧基化物的氧化烯基数,x依M的价数为1或2。
2.权利要求1的组合物,其特征在于,其中R含约8至18个碳原子。
3.权利要求1的组合物,其特征在于,其中n的平均值约为1到6。
4.权利要求1的组合物,其特征在于,其中M为钠。
5.权利要求1的组合物,其特征在于,所述中性盐触变剂选自碱金属卤化物、碱金属硫酸盐、卤化铵、硫酸铵以及它们的混合物。
6.权利要求1的组合物,其特征在于,所述中性盐触变剂的数量约为1%至10%(重量)。
7.权利要求1的组合物,其特征在于,所述醚硫酸酯的盐的数量约为5%至30%(重量)。
8.一种用于配制洗涤剂的组合物的生产方法,包括在水中使一种增粘量的中性盐触变剂与一种有效量的具有下式的醚硫酸酯的水溶性盐混合[R- A nO-SO3]xM其中R是含约4至30个碳原子的烃基,A是选自氧乙烯基、氧丙烯基、氧丁烯基、氧四亚甲基及其混嵌混合物的一种氧化烯基,n是1至8的整数,M是水溶性盐的阳离子,而且当n的平均值是1至8时,所述醚硫酸酯中数均氧化烯基数为P-2至P+3的至少约占85%(重量),其中P代表最占优势的烷氧基化物的氧化烯基数,x依M的价数为1或2。
9.权利要求8的方法,其特征在于,中性盐的数量为最终组合物的1%至10%(重量)。
10.权利要求8的方法,其特征在于,醚硫酸酯的盐的数量为最终组合物的5%至30%(重量)。
全文摘要
一种用于配制洗涤剂的组合物,它含有水、一种中性盐触变剂和具有以下化学式的醚硫酸酯的水溶性盐,式中R是含约4到30个碳原子的烃基,A是选自氧乙烯基、氧丙烯基、氧丁烯基、氧四亚甲基及其混嵌混合物的一种氧化烯基,n是1到8的整数,M是水溶性盐的阳离子,而且其中的醚硫酸酯其数均氧化烯基数在P-2到P+3之间的至少占约85%(重量),其中P代表最占优势的烷氧基化物的氧化烯基数,X依M的价数为1或2。
文档编号C11D1/29GK1046348SQ9010207
公开日1990年10月24日 申请日期1990年4月12日 优先权日1989年4月12日
发明者迈克尔·F·考克斯, 彼得·A·施瓦布, 杜威·L·史密夫 申请人:韦斯塔化学公司

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