專利名稱:烷基化氨烷基環(huán)脲表面活性劑的制作方法
在水性涂料、油墨、膠粘劑和農(nóng)業(yè)用品配方中降低水的表面張力的能力十分重要，因?yàn)榻档捅砻鎻埩σ馕吨趯?shí)際配方中更好地潤濕底材。通常通過加入表面活性劑來降低水基體系中的表面張力。添加表面活性劑的作用包括提高表面覆蓋率、缺陷更少和分布更一致。平衡表面張力在體系靜止時(shí)起重要作用。然而，應(yīng)用于表面生成速率高的場(chǎng)合時(shí)，降低動(dòng)態(tài)條件下的表面張力顯得很重要。這種應(yīng)用實(shí)例有涂料的噴涂或農(nóng)業(yè)用品配方的噴灑，以及高速照相凹版印刷或噴墨印刷。動(dòng)態(tài)表面張力用來衡量表面活性劑在高速應(yīng)用的條件下降低表面張力和進(jìn)行潤濕的能力。
傳統(tǒng)的非離子表面活性劑如烷基酚或脂肪醇的乙氧基化物，和環(huán)氧乙烷(EO)、環(huán)氧丙烷(PO)的共聚物都有優(yōu)異的平衡表面張力性能，但通常降低動(dòng)態(tài)表面張力差。相比較而言，某些陰離子型表面活性劑如磺基琥珀酸二烷基酯鈉鹽有好的動(dòng)態(tài)效果，但泡沫十分大而且使涂覆后的涂層對(duì)水敏感。
在本領(lǐng)域中，降低應(yīng)用(如涂料、油墨和農(nóng)業(yè)用品配方)中的平衡表面張力和動(dòng)態(tài)表面張力十分重要。在水性涂料的應(yīng)用中，低的動(dòng)態(tài)表面張力顯得尤其重要。J.Schwartz所著的題為“水性涂料中低動(dòng)態(tài)表面張力的重要性”(Journal of Coatings Technology，1992年9月，第64卷，第65-74頁)的文章討論了水性涂料中的表面張力性能。評(píng)價(jià)了幾種表面活性劑的平衡表面張力和動(dòng)態(tài)表面張力。在濃度為0.1％(蒸餾水中)下，動(dòng)態(tài)表面張力為約32-72達(dá)因/cm。需要指出的是，低的動(dòng)態(tài)表面張力是水性涂料生成優(yōu)異膜的一個(gè)重要因素。涂料的動(dòng)態(tài)施用法需要低動(dòng)態(tài)表面張力的表面活性劑來防止缺陷如收縮、縮孔和起泡。
農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的有效使用也在很大程度上取決于配方的動(dòng)態(tài)表面張力性能。W.Wirth，S.Storp和W.Jacobsen所著的題為“MechanismsControlling Leaf Retention of Agricultural Spray Solutions”(Pestic.Sci.，1991，第33卷，第411-420頁)的文章闡述了農(nóng)業(yè)用品配方的動(dòng)態(tài)表面張力與這些配方在葉片上的保留能力的關(guān)系。這些研究者觀察了在保留值與動(dòng)態(tài)表面張力之間存在良好的相關(guān)性；即有效保留的配方具有低的動(dòng)態(tài)表面張力。
在高速印刷中，低動(dòng)態(tài)表面張力也是重要的，如S.W.Medina和M.N.Sutovich所著的題為“Using Surfactants to Formulate VOCCompliant Waterbased Inks”(American Ink Maker，1994，第72卷(No.2)，第32-38頁)的文章對(duì)此進(jìn)行了討論。作者認(rèn)為平衡表面張力(EST)與靜止油墨體系有關(guān)，但并不能很好地表征在動(dòng)態(tài)、高速印刷的環(huán)境下所用油墨的性能。動(dòng)態(tài)表面張力被作為更合適的性質(zhì)。動(dòng)態(tài)測(cè)量用于表征表面活性劑在高速印刷中遷移到一個(gè)新產(chǎn)生的油墨/底材界面進(jìn)行潤濕的能力。
美國專利第5098478號(hào)(Krishnan等，1992)公開了水基油墨組成，其動(dòng)態(tài)表面張力約25-40達(dá)因/cm，這樣可以減少可印刷性問題。
美國專利第5562762號(hào)(Mrvos等，1996)公開了用于噴墨的有效的表面活性劑。據(jù)報(bào)導(dǎo)使用了這類表面活性劑的油墨的靜態(tài)表面張力低于40達(dá)因/cm，而動(dòng)態(tài)表面張力約為65達(dá)因/cm，并在應(yīng)用時(shí)顯示油墨粘附布局(cohesive ink placement)。
我們已經(jīng)知道許多取代的環(huán)脲。如Nomura等在Ind.Eng.Chem.Res.，1987，第26卷，第1056-1059頁中公開了用于二胺的羰基化反應(yīng)制備環(huán)脲的有效催化劑。據(jù)報(bào)導(dǎo)環(huán)脲有許多用途；如用作藥物和樹脂的中間體、化療劑、脫木質(zhì)素劑以及用于化妝品。
美國專利第3876657號(hào)(Aelony等，1975)公開了制備1-取代-2-咪唑烷酮。這類化合物用作殺菌劑、中樞神經(jīng)系統(tǒng)鎮(zhèn)靜劑、植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑、滅蠅劑、膠粘劑、紡織品處理劑以及用作制備聚合物和共聚物的單體。
Naumov等(發(fā)表于Khimiya Geteotsikl.Soedin.1973，第1卷，第90-93頁的翻譯文章)公開了合成N-酰基和N-烷基取代的亞乙基脲。據(jù)報(bào)導(dǎo)這些物質(zhì)用作生物活性化合物和許多殺蟲劑的實(shí)際應(yīng)用中。
有關(guān)烷基化氨烷基環(huán)脲的報(bào)道很少，而且沒有聽說有關(guān)烷基化氨烷基環(huán)脲用作水的表面張力降低劑的報(bào)道。實(shí)際上，Kanetani等(Nippon Kagaku Kaishi，1983，No.1，第107-111頁，化學(xué)文摘，文摘號(hào)98145450e)公開了將N-烷基化氨乙基咪唑烷酮轉(zhuǎn)化為丙磺酸衍生物來制備有用的表面活性劑。
本發(fā)明涉及新的烷基氨烷基環(huán)脲化合物，它的結(jié)構(gòu)式如下所示 其中，m、n和o獨(dú)立為1或2，p為0或1，R1為C1-C4的直鏈或支鏈烷基，R2為C4-C10的直鏈或支鏈的烷基，或者，CHR1R2形成C6-C12的取代或未取代環(huán)烷基。這些新的烷基化氨烷基環(huán)脲化合物降低了水基配方尤其涂料、油墨和農(nóng)業(yè)用品配方的平衡表面張力和動(dòng)態(tài)表面張力。根據(jù)最大氣泡壓力法在23℃和1個(gè)泡/秒的條件下測(cè)量濃度等于或小于5％(重量)的該烷基化氨烷基環(huán)脲的水溶液的動(dòng)態(tài)表面張力，其值低于45達(dá)因/cm，這正是我們所想要的。在Karol J.Mysels所著的文章(Langmuir，1986，第2卷，第428-432頁)中描述了測(cè)量表面張力的最大氣泡壓力法。
本發(fā)明也涉及一種通過加入一或多種上述的烷基氨烷基環(huán)脲化合物來降低水基配方的平衡和動(dòng)態(tài)表面張力的方法。
本發(fā)明也涉及一種將含有無機(jī)或有機(jī)化合物的水基組成施用在表面上，以便用該水基組成部分或全部涂覆該表面的方法；其中，所述水基組成含有有效量的一種或多種結(jié)構(gòu)如上的烷基氨烷基環(huán)脲化合物，以用來降低水基組成的動(dòng)態(tài)表面張力。
將這種新的烷基氨烷基環(huán)脲化合物用于水基涂料、油墨和農(nóng)業(yè)用品配方時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)包括能調(diào)配各種水基涂料、油墨和農(nóng)業(yè)用品配方，使其用于各種底材時(shí)，具有優(yōu)異的潤濕底材表面(包括污染的和低能量的表面)的性能；能減少涂覆或印刷的各種缺陷如橙皮和流平(flow/leveling)缺陷；能生產(chǎn)低的揮發(fā)性有機(jī)物含量的水性涂料和油墨，從而使這些表面活性劑有益于環(huán)境；及能調(diào)配各種適用于高速應(yīng)用的涂料和油墨組成。
由于它們優(yōu)異的表面活性劑性能和低發(fā)泡性，因此這些新的化合物可能適用于降低動(dòng)態(tài)和平衡表面張力并且低發(fā)泡都重要的場(chǎng)合。這些應(yīng)用包括各種紡織品的潤濕操作，如纖維的染色、纖維的酸化和煮布鍋精練，其中低發(fā)泡性能尤其有優(yōu)勢(shì)。它們也可用于肥皂、水基香料、香波和各種洗滌劑，其中，十分需要的是它們降低表面張力同時(shí)基本上不產(chǎn)生泡沫的性能。
本發(fā)明涉及新的烷基化氨烷基環(huán)脲化合物，它的結(jié)構(gòu)式如下所示 其中，m、n和o獨(dú)立為1或2，p為0或1，R1為C1-C4的直鏈或支鏈烷基，R2為C4-C10的直鏈或支鏈的烷基，或者，CHR1R2形成C6-C12的取代或未取代的環(huán)烷基。優(yōu)選m和n都為1，p為0，R1為甲基而R2為異戊基。通過使過量的合適的多胺與尿素反應(yīng)，然后回收過量的未反應(yīng)的多胺，氨烷基環(huán)脲與合適的醛或酮進(jìn)行還原烷基化反應(yīng)來制備本發(fā)明的化合物。 這是用于工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)選路線。
合適的R1烷基基團(tuán)的實(shí)例有甲基、乙基、丙基、正丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基。合適的R2烷基基團(tuán)的實(shí)例有正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、己基、2，2-二甲基丁基、2，3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、辛基、壬基、癸基等等。R1和R2與它們所連接的碳結(jié)合在一起的實(shí)例有環(huán)己基、環(huán)辛基、環(huán)癸基、環(huán)十二烷基、4-乙基環(huán)己基等等。
為降低含有有機(jī)化合物的水基組成的平衡表面張力和/或動(dòng)態(tài)表面張力，加入有效量的一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物。以含有有機(jī)化合物的水基組成為基準(zhǔn)，這種有效量為0.001-20g/100ml，優(yōu)選為0.01-10g/100ml。最有效量取決于具體的應(yīng)用和具體的烷基化氨烷基環(huán)脲的溶解性?？傊鶕?jù)最大氣泡壓力法在23℃和1個(gè)泡/秒的條件下測(cè)量濃度約等于或小于5％(重量)的該烷基化氨烷基環(huán)脲化合物的水溶液的動(dòng)態(tài)表面張力，其值低于45達(dá)因/cm，這正是我們所想要的。在Karol J.Myers所著的文章(Langmuir，1986，第2卷，第428-432頁)中描述了測(cè)量表面張力的最大氣泡壓力法。
一種典型的可加入本發(fā)明的烷基化氨烷基環(huán)脲表面活性劑的水基涂料配方包含了在水性介質(zhì)中的如下組成，其固體物為20-80％，優(yōu)選為30-80％
典型的水基涂料配方
一種典型的可加入本發(fā)明的烷基化氨烷基環(huán)脲表面活性劑的水基油墨配方包含了在水性介質(zhì)中的如下組成，其固體物為20-60％典型的水基油墨配方
一種典型的可加入本發(fā)明的環(huán)脲表面活性劑的水基農(nóng)業(yè)用品配方包含了在水性介質(zhì)中的如下組分，其組分含量為0.01-80％
典型的水基農(nóng)業(yè)用品組成
實(shí)施例1本實(shí)施例說明還原烷基化產(chǎn)物2-(2-氨乙基)咪唑烷酮(AEI/MIAK)的制備，其結(jié)構(gòu)式如下所示
將2-(2-氨乙基)咪唑烷酮(1.0mole)、甲基異戊基酮(0.85mole)和10％Pd/C(總加入量的3.4％(重量))加入1升不銹鋼高壓釜中。密封反應(yīng)器并用氮?dú)獯祾?，然后用氫氣吹掃。反?yīng)器中的內(nèi)容物在7bar(100psig)的H2下加熱到90℃。壓力升高至55bar(800psig)并在反應(yīng)中通過圓頂調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)氫氣(來自1加侖(3.8升)的控制機(jī)構(gòu)(ballast))的加入量來保持壓力不變。反應(yīng)器中的內(nèi)容物用GC/FID進(jìn)行分析，單烷基化物(AEI/MIAK)的面積為77.2％。產(chǎn)物通過在155-160℃、0.8毫巴(0.6Torr)的條件下進(jìn)行蒸餾提純。
實(shí)施例2本實(shí)施例說明通過三亞乙基四胺(TETA)與尿素反應(yīng)來制備2-(2-氨乙基-2-氨乙基)咪唑烷酮(AEAEI)，其結(jié)構(gòu)式如下所示 往30g(0.5mole)尿素中加入292g(2.0mole)三亞乙基四胺。在攪拌下加熱該混合物。約120℃時(shí)開始放出氨，此后溫度在1小時(shí)內(nèi)升至140℃，并在以后4小時(shí)內(nèi)保持不變。在0.13毫巴(0.1torr)下通過分子蒸餾除去未反應(yīng)的TETA。粗產(chǎn)物(71.9g)為米色固體。蒸餾AEAEI會(huì)導(dǎo)致歧化反應(yīng)。因此，在制備實(shí)施例3的化合物時(shí)采用未提純的原料。采用13C-NMR分析來證實(shí)AEAEI的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例3本實(shí)施例說明由實(shí)施例2的產(chǎn)物AEAEI與甲基異戊基酮反應(yīng)制備還原烷基化產(chǎn)物(AEAEI/MIAK)，其結(jié)構(gòu)式如下所示 將AEAEI(0.15mole)、甲基異戊基酮(0.16mole)、甲醇(206ml)和10％Pd/C(總加入量的4％(重量))加入1升不銹鋼高壓釜。密封反應(yīng)器并用氮?dú)獯祾?，然后用氫氣吹掃。反?yīng)器中的內(nèi)容物在7巴(100psig)的H2下加熱到90℃。壓力升高至55巴(800psig)并在反應(yīng)中通過圓頂調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)氫氣(來自1加侖(3.8升)的控制裝置)的加入量來保持壓力不變。在真空下除去溶劑，未反應(yīng)的甲基異戊基酮?jiǎng)t通過加入水(50g)，然后在60℃、14毫巴(11Torr)下蒸餾除去水/甲基異戊基酮共沸物來除去。產(chǎn)物含有8.5％(重量)的水(卡爾-費(fèi)休分析法)。未提純的原料用于表面活性研究。
實(shí)施例4本實(shí)施例說明通過3，3’-二氨基丙胺與尿素反應(yīng)制備3-氨丙基亞丙基脲(APPU)。往26.0g(0.21mole)尿素中加入142.7g(1.09mole)的3，3’-二氨基丙胺。在攪拌下加熱混合物到130℃，此后溫度在1小時(shí)內(nèi)升至140℃，并在以后的3小時(shí)內(nèi)保持不變。通過在75-80℃、1.3毫巴(1Torr)下進(jìn)行分子蒸餾除去過量的3，3’-二氨基丙胺。白色固體產(chǎn)物不經(jīng)進(jìn)一步提純用于實(shí)施例5。
實(shí)施例5本實(shí)施例說明APPU與甲基異丁基酮的還原烷基化產(chǎn)物(APPU/MIBK)的制備，其結(jié)構(gòu)式如下所示 將DAPAU(0.091mole)、甲基異丁基酮(0.1017mole)、甲醇(208ml)和10％Pd/C(總加入量的4％(重量))加入1升不銹鋼高壓釜。密封反應(yīng)器并用氮?dú)獯祾撸缓笥脷錃獯祾?。反?yīng)器中的內(nèi)容物在7巴(100psig)的H2下加熱到80℃。壓力升高至55巴(800psig)并在反應(yīng)中通過圓頂調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)氫氣(來自1加侖(3.8升)的控制裝置)的加入量來保持壓力不變。反應(yīng)器中的內(nèi)容物用GC/FID進(jìn)行分析，DAPAU的單烷基化物的面積為85％。溶劑和未反應(yīng)的酮通過55℃和9torr下的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來除去。
實(shí)施例6本實(shí)施例說明通過3-氨丙基亞乙基二胺與尿素反應(yīng)制備3-氨丙基亞乙基脲(APEU)和2-氨乙基亞丙基脲(AEPU)的混合物。往37.6g(0.63mole)尿素中加入298g(2.55mole)的3-氨丙基亞乙基二胺。該混合物在攪拌下加熱至120℃，溫度在隨后的1小時(shí)內(nèi)升至140℃，并在以后的2.5小時(shí)內(nèi)保持不變。通過在140℃、0.13毫巴(0.1Torr)下進(jìn)行分子蒸餾除去過量的3-氨丙基亞乙基二胺。產(chǎn)物不經(jīng)進(jìn)一步提純用于實(shí)施例7。GC/FID分析產(chǎn)物為APEU∶AEPU＝1∶1的混合物。
實(shí)施例7本實(shí)施例說明APEU/AEPU的混合物與甲基異丁基酮的還原烷基化產(chǎn)物(APEU/MIBK和AEPU/MIBK的混合物)的制備，其結(jié)構(gòu)式如下所示 將APEU/AEPU混合物(0.185mole)、甲基異丁基酮(0.2021mole)、甲醇(202ml)和10％Pd/C(總加入量的4％(重量))加入1升不銹鋼高壓釜。密封反應(yīng)器并用氮?dú)獯祾?，然后用氫氣吹掃。反?yīng)器中的內(nèi)容物在7巴(100psig)的H2下加熱到80℃。壓力升高至55巴(800psig)并在反應(yīng)中通過圓頂調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)氫氣(來自1加侖(3.8升)的控制裝置)的加入量來保持壓力不變。反應(yīng)器中的內(nèi)容物用GC/FID進(jìn)行分析，單烷基化脲的面積為98％。
比較實(shí)施例8通過最大氣泡壓力法以0.1個(gè)泡/秒(b/s)-20b/s的鼓泡速率得到濃度為0.1％(重量)的壬基酚的9.5mol乙氧基化物的水溶液的動(dòng)態(tài)表面張力。這些數(shù)據(jù)顯示了表面活性劑在從近平衡態(tài)(0.1b/s)到表面生成速率極其高的條件下的性能。在實(shí)際術(shù)語中，高的鼓泡速率對(duì)應(yīng)于石印和噴墨印刷中的高印刷速度、涂料施用中的高噴涂和輥涂速度以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中的快速施用速度。
表1中的數(shù)據(jù)說明傳統(tǒng)的表面活性劑如壬基酚的9.5mole乙氧基化物在低表面生成速率(0.1b/s)時(shí)其表面張力低(33.2達(dá)因/cm)，但隨著表面生成速率的增大，其表面張力迅速增加到20b/s下，56.2達(dá)因/cm。這些數(shù)據(jù)顯示這種表面活性劑不適用于高速噴墨或石印印刷或涂料或農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的快速施用。
表1壬基酚的9.5mole乙氧基化物的動(dòng)態(tài)表面張力動(dòng)態(tài)表面張力(達(dá)因/cm)濃度 0.1b/s 1b/s 6b/s 15b/s 20b/s0.1％(重量) 33.2 36.7 44.3 52.8 56.2實(shí)施例9制備AEI/MIAK的水溶液并采用比較實(shí)施例8所述方法測(cè)量其表面張力。結(jié)果如表2所示。其結(jié)構(gòu)式如下所示 表2AEI/MIAK的表面張力值動(dòng)態(tài)表面張力(達(dá)因/cm)濃度％(重量) 0.1b/s 1b/s 6b/s 15b/s 20b/s0.1 40.5 45.6 51.8 56.7 58.10.5 29.5 30.8 33.4 36.9 38.21.0 27.1 27.8 29.1 32.2 31.02.0 26.3 26.4 28.0 29.1 29.8
這些數(shù)據(jù)顯示這種原料能降低水溶液體系的表面張力。本發(fā)明的化合物的0.5％(重量)的水溶液，在0.1b/s時(shí)表面張力低于30達(dá)因/cm，并在20b/s時(shí)仍保持表面張力低于40達(dá)因/cm。以前沒有認(rèn)識(shí)到烷基化氨烷基咪唑烷酮能降低水溶液體系的表面張力。
實(shí)施例10制備AEAEI/MIAK的水溶液并采用比較實(shí)施例8所述方法測(cè)量其表面張力。結(jié)果如表3所示。其結(jié)構(gòu)式如下所示 表3AEAEI/MIAK的表面張力數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)表面張力(達(dá)因/cm)濃度％(重量) 0.1b/s 1b/s 6b/s 15b/s 20b/s0.09 42.6 53.4 57.8 60.7 61.30.46 29.9 33.4 40.7 46.2 47.00.91 28.0 29.8 35.6 40.0 40.14.56 25.7 25.9 26.6 28.1 28.9這些數(shù)據(jù)說明在烷基和環(huán)脲之間的增加的氨乙基鏈能有效降低水溶液體系的表面張力。的確，該原料的0.46％(重量)的水溶液，降低表面張力的能力十分突出。以前沒有認(rèn)識(shí)到這類原料能降低水溶液體系的表面張力。
實(shí)施例11制備APPU/MIBK的水溶液并采用比較實(shí)施例8所述方法測(cè)量其表面張力。結(jié)果如表4所示。其結(jié)構(gòu)式如下所示 表4APPU/MIBK的表面張力數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)表面張力(達(dá)因/cm)濃度％(重量) 0.1b/s 1b/s 6b/s 15b/s 20b/s0.1 43.8 47.6 52.5 57.4 59.00.5 34.1 35.5 37.6 40.2 41.21.0 30.4 30.8 32.4 34.4 35.05.0 28.1 28.3 29.3 34.4 35.0這些數(shù)據(jù)顯示在本發(fā)明的實(shí)施中，摻入亞丙基脲的烷基化氨烷基環(huán)脲比摻入亞乙基脲更有效。
實(shí)施例12制備APEU/MIBK和AEEPU/MIBK混合物的水溶液并采用比較實(shí)施例8所述方法測(cè)量其表面張力。結(jié)果如表5所示。其結(jié)構(gòu)式如下所示
表5APEU/MIBK和AEPU/MIBK混合物的表面張力數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)表面張力(達(dá)因/cm)濃度％(重量) 0.1b/s 1b/s 6b/s 15b/s 20b/s0.1 59.3 60.4 60.7 62.0 62.50.5 47.6 48.4 49.6 51.4 52.11.0 37.2 42.6 44.5 46.3 47.05.0 31.0 31.6 32.2 34.7 34.8這些數(shù)據(jù)顯示在本發(fā)明的實(shí)施中摻入亞丙基脲和亞乙基脲部分的混合物的烷基化氨烷基環(huán)脲更有效。
實(shí)施例13用基于ASTMD 1173-53的方法測(cè)試N-辛基吡咯烷酮、壬基酚的9.5mole乙氧基化物和幾種本發(fā)明的烷基化氨烷基環(huán)脲表面活性劑的0.1％(重量)的溶液的發(fā)泡性能。在該測(cè)試中，0.1％(重量)的所述表面活性劑溶液從高位泡沫吸移管(elevated foam pipette)加入到含有相同溶液的泡沫接收器中。在加完后測(cè)量泡沫高度(“初始泡沫高度”)和記錄泡沫在氣液界面消褪的時(shí)間。這個(gè)測(cè)試用于比較各種表面活性劑溶液的發(fā)泡特性?？傊?，由于處理復(fù)雜，涂料、油墨和農(nóng)業(yè)用品配方不需要泡沫。泡沫還會(huì)使涂覆和印刷產(chǎn)生各種缺陷，農(nóng)業(yè)材料施用不充分。泡沫測(cè)試的結(jié)果如表6所示。
表6泡沫測(cè)試數(shù)據(jù)樣品 泡沫消褪時(shí)間(秒)泡沫初始高度 或5分化合物 (cm) 鐘后泡沫高度(cm)1
4.0 1.0cm2 壬基酚的9.5mole 4.5 3.7cm的乙氧基化物3
1.9 3sec4
1.7 2sec5
0.8 5sec 和 1.7 3sec6 的混合物表6的數(shù)據(jù)顯示已知的表面活性劑，正辛基吡唑烷酮和壬基酚的9.5mole乙氧基化物(樣品1和樣品2)，產(chǎn)生大量泡沫，并且生成的泡沫持久；即初始泡沫高度分別為4.0cm和4.5cm，5分鐘后泡沫高度分別為1.0cm和3.7cm。在涂料、油墨和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品配方中這些材料的應(yīng)用受到限制。比較而言，本發(fā)明的化合物(樣品3-6)產(chǎn)生的泡沫非常少并且很快消失。初始泡沫高度為0.8-1.9cm并在2-5秒內(nèi)消褪。因此這些材料在用于涂料、油墨和農(nóng)業(yè)用品配方時(shí)具有所需要的性能。
權(quán)利要求
1.具有如下結(jié)構(gòu)式的組成 其中，m、n和o各獨(dú)立為1或2，p為1，R1為C1-C4的直鏈或支鏈烷基，R2為C4-C10的直鏈或支鏈的烷基，或者，CHR1R2形成C6-C12的取代或未取代的環(huán)烷基。
2.權(quán)利要求
1的組成，其中m和n都為1。
3.權(quán)利要求
1的組成，其中m和n都為1，R1為甲基，R2為異戊基。
4.權(quán)利要求
1的組成，其中m和n都為2。
5.權(quán)利要求
1的組成，其中o為1，R1為甲基，R2為異丁基。
6.一種降低水溶液組成的動(dòng)態(tài)表面張力的方法，該水溶液組成包括在水中的有機(jī)物或無機(jī)物，所述方法包括加入有效量的一或多種用于降低水溶液組成的動(dòng)態(tài)表面張力的烷基化氨烷基環(huán)脲化合物，其中所述一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物的結(jié)構(gòu)式如下所示 其中，m、n和o各獨(dú)立為1或2，p為0或1，R1為C1-C4的直鏈或支鏈烷基，R2為C4-C10的直鏈或支鏈的烷基，或者，CHR1R2形成C6-C12的取代或未取代的環(huán)烷基。
7.權(quán)利要求
6的方法，其中，根據(jù)最大氣泡壓力法，在23℃和1個(gè)泡/秒的條件下，以及所述一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物的濃度等于或小于5％(重量)的條件下，所述水溶液組成的動(dòng)態(tài)表面張力低于45達(dá)因/cm。
8.權(quán)利要求
6的方法，其中，在一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物至少之一中，m和n都為1，p為0。
9.權(quán)利要求
6的方法，其中，在一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物至少之一中，m和n都為1，p為0，R1為甲基，R2為異戊基。
10.權(quán)利要求
6的方法，其中，在一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物至少之一中，m和n都為2，p為0。
11.權(quán)利要求
6的方法，其中，在一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物至少之一中，m和n都為2，p為0，而R1為甲基，R2為異丁基。
12.權(quán)利要求
6的方法，其中，在一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物至少之一中，m、n和p都為1。
13.權(quán)利要求
6的方法，其中所述動(dòng)態(tài)表面張力為20個(gè)泡/秒條件下的值。
14.權(quán)利要求
6的方法，其中所述水溶液組成是包括20-80％的組分的涂料組成，所述組分包括0-50％(重量)的顏料分散劑、研磨樹脂或其混合物；0-80％(重量)的著色顏料、體質(zhì)顏料、防銹顏料、其它種類的顏料或其混合物；5-99.9％(重量)的水性、水分散型或水溶型樹脂，或其混合物；0-30％(重量)的增滑添加劑、抗菌劑、加工助劑、消泡劑或其混合物；0-50％(重量)的聚結(jié)性或其它溶劑；0.01-10％(重量)的表面活性劑、潤濕劑、流平劑(flow and levelingagent)或其混合物；和0.01-5％(重量)的一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物。
15.權(quán)利要求
6的方法．其中所述水溶液組成為包含20-60％組分的油墨組成，所述組分包括1-50％(重量)的顏料；0-50％(重量)的顏料分散劑、研磨樹脂或其混合物；0-50％(重量)的存在于合適樹脂溶液載體中的粘土基；5-99.9％(重量)的水性、水分散型或水溶型樹脂，或其混合物；0-30％(重量)的聚結(jié)性或其它溶劑；0.01-10％(重量)的表面活性劑或潤濕劑或其混合物；0.01-10％(重量)的加工助劑、消泡劑、加溶劑或其混合物；和0.01-5％(重量)的一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物。
16.權(quán)利要求
6的方法，其中所述水溶液組成為包含0.01-80％組分的農(nóng)業(yè)用品組成，所述組分包括0.1-50％(重量)的殺蟲劑或植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑或其混合物；0.01-10％(重量)的表面活性劑；0-5％(重量)的一或多種染料；0-20％(重量)的增稠劑、穩(wěn)定劑、輔助表面活性劑、阻凝劑、消泡劑或其混合物；0-25％(重量)的防凍劑；和0.01-20％(重量)的一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物。
17.為部分或全部涂覆表面而在該表面上施用一種水基組成的方法，其中，所述水基組成包括一種有機(jī)或無機(jī)化合物和有效量的用來降低所述水基組成的動(dòng)態(tài)表面張力的表面活性劑，其改進(jìn)包括使用包會(huì)一種或多種具有如下結(jié)構(gòu)式的烷基化氨烷基環(huán)脲化合物的表面活性劑 其中，m、n和o各獨(dú)立為1或2，p為0或1，R1為C1-C4的直鏈或支鏈烷基，R2為C4-C10的直鏈或支鏈的烷基，或者，CHR1R2形成C6-C12的取代或未取代環(huán)烷基。
18.權(quán)利要求
17的方法，其中，根據(jù)最大氣泡壓力法，在23℃和1個(gè)泡/秒的條件下，以及所述一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物的濃度等于或小于5％(重量)的條件下，所述水溶液的動(dòng)態(tài)表面張力低于45達(dá)因/cm。
19.權(quán)利要求
17的方法，其中，在一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物至少之一中，m和n都為1，p為0。
20.權(quán)利要求
17的方法，其中，在一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物至少之一中，m和n都為1，p為0，而R1為甲基，R2為異戊基。
21.權(quán)利要求
17的方法，其中，在一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物至少之一中，m和n都為2，p為0。
22.權(quán)利要求
17的方法，其中，在一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物至少之一中，m和n都為2，p為0，而R1為甲基，R2為異丁基。
23.權(quán)利要求
17的方法，其中，在一或多種烷基化氨烷基環(huán)脲化合物至少之一中，m、n和p都為1。
24.權(quán)利要求
17的方法，其中所述動(dòng)態(tài)表面張力為20個(gè)泡/秒條件下的值。
專利摘要
具有以下結(jié)構(gòu)式的新的烷基氨烷基環(huán)脲化合物，其中，m、n和o各獨(dú)立為1或2，p為0或1，R
文檔編號(hào)A01N25/30GKCN1129468SQ00133159
公開日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2000年10月13日
發(fā)明者K·R·拉斯拉, K·E·明尼奇, R·V·C·卡爾 申請(qǐng)人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (6),