Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение

Авторы патента:


Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение
Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение
Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение
Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение
Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение
Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение
Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение
Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение
Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение
Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение
Стабильные эмульсии полиизобутена и их применение

 


Владельцы патента RU 2636051:

ЭМУЛЬКО ЛАБОРАТОРИЗ С.В.Б.А. (BE)

Изобретение относится к стабильной эмульсии полиизобутена и ее применению в химико-технических областях. Эмульсия содержит от 10 до 65 мас.% полиизобутена, не более 5 мас.% по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества и возможно от 1 до 65 мас.% по меньшей мере одного воска и/или масла по отношению к полной массе указанной эмульсии, дополненной до 100 мас.% водой. При этом средний размер частиц указанной эмульсии полиизобутена не превышает 100 мкм. Водная эмульсия полиизобутена по изобретению обладает хорошей стабильностью, хорошими параметрами текучести и относительно низкой вязкостью и клейкостью. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 9 табл., 9 пр.

 

Область техники

Изобретение относится к области эмульсий полиизобутена в воде. Более конкретно, настоящее изобретение относится к стабильным эмульсиям полиизобутена и их применению в химико-технических областях.

Уровень техники

Эмульсии или дисперсии можно определить как смесь двух или более несмешиваемых текучих сред. Приготовление дисперсии или смеси включает смешивание двух несмешиваемых текучих сред, с помощью которого одна из этих текучих сред (называемая «дисперсная фаза») диспергируется в виде мелких капель в другой текучей среде (называемой «диспергирующей» средой). Эмульсии получают посредством способа эмульгации, с помощью которого получают однородную смесь, используя сурфактант или поверхностно-активное вещество.

В настоящее время известно множество эмульсий. Известно также, что производство эмульсий на основе полиолефинов, и особенно полиизобутенов, обладает некоторыми сложностями. Во-первых, очень трудно получить стабильную эмульсию. Также, сообщают только о стабильных эмульсиях на основе полиизобутена с низкой молекулярной массой. К тому же, обязательно присутствие воска или масла. Помимо этого, для синтеза таких эмульсий также требуется присутствие дополнительного полимера, что существенно увеличивает стоимость таких эмульсий. Наконец, требуется высокая массовая концентрация одного или более поверхностно-активных веществ.

В WO 2011/141496 сообщают о синтезе стабильных эмульсий на основе полиизобутена. Используют полиизобутен с низкой молекулярной массой с максимумом, составляющим 10000 г/моль. Здесь также добавляют функционализированный полимер.

В WO 2007/042454 описывают синтез эмульсий на основе полиизобутена. В данном документе сообщают только о синтезе в присутствии полимера, в результате чего описывают эмульсии на основе полиизобутена с молекулярной массой ниже 10000 г/моль.

Однако все еще невозможно создать стабильные эмульсии на основе полиизобутена в отсутствие полимера. К тому же, все еще невозможно создать эмульсии полиизобутена на основе полиизобутена с высокой молекулярной массой. Помимо этого, сообщают только об эмульсиях на основе полиизобутена, которые синтезируют с высокой концентрацией поверхностно-активного вещества. Также не сообщают об эмульсиях на основе полиизобутена в отсутствие воска и/или масла.

В US 7153516 описывают составы на основе наногеля, с помощью которых масло эмульгируется в воде, в результате чего средний размер частиц находится в диапазоне нанометров. Однако такие составы требуют масляную фазу и кремнийорганический компонент, которые самоструктурируются для увеличения комплексной вязкости состава и образования наногеля.

Эмульсии полиизобутена с низким содержанием воды, низким содержанием поверхностно-активного вещества, низкой вязкостью и хорошими свойствами текучести представляют большой промышленный интерес. Так как их легко обрабатывать, или транспортировать, или применять в различных технических областях с относительно небольшим усилием или затратой энергии. Такая легкость в обращении, следовательно, открыла бы новые перспективы для новых технологических применений.

К тому же, синтез эмульсий полиизобутена в воде, особенно эмульсий полиизобутена с полимером высокой молекулярной массы, с относительно низким содержанием воды все еще не полностью понят или документально подтвержден. Вообще, для достижения более низкого содержания воды в эмульсии или, наоборот, более высокого содержания полимера, необходимо увеличить количество поверхностно-активного вещества в эмульсии. Однако, поступая таким образом, получают повышенную клейкость и вязкость полученной в результате эмульсии. Способ получения эмульсий полиизобутена с низким содержанием воды без избыточного использования поверхностно-активного вещества до сих пор все еще не описан.

Краткое описание изобретения

В первом аспекте в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, содержащую:

- от 1 масс. % до 65 масс. % полиизобутена по отношению к полной массе указанной эмульсии,

- максимум 5 масс. % по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества по отношению к полной массе указанной эмульсии, и

- возможно от 1 масс. % до 65 масс. % по меньшей мере одного воска и/или масла по отношению к полной массе указанной эмульсии,

дополненную до 100 масс. % водой.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к такой эмульсии, в которой средний размер частиц указанной полиизобутеновой эмульсии составляет не более 100 мкм.

Так как настоящее изобретение относится к эмульсии полиизобутена со средним размером частиц менее 100 мкм, таким образом, предоставляют эмульсию с хорошей стабильностью, хорошими параметрами текучести и относительно низкой вязкостью и клейкостью.

Во втором аспекте в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, получаемую посредством способа, включающего стадии:

- нагревания от 1 масс. % до 65 масс. % полиизобутенового полимера по отношению к полной массе указанной эмульсии, при необходимости смешивания указанного полиизобутенового полимера с воском и/или маслом, составляющим от 1 масс. % до 65 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии, с получением предварительной смеси,

- перемешивания указанной предварительной смеси в воде, содержащей одно или более поверхностно-активное вещество с концентрацией указанного одного или более поверхностно-активного вещества, составляющей максимум 5 масс. %, при регулируемом расходе, при этом расход является достаточно низким для образования частиц предварительной смеси, с получением предварительной эмульсии, и

- гомогенизации указанной предварительной эмульсии с получением указанной эмульсии полиизобутена со средним размером частиц не более 100 мкм.

Некоторые из преимуществ, предоставляемые описанным выше способом получения водной эмульсии полиизобутена, состоят в том, что указанный полиизобутен эффективно распределяется в воде, эмульгирование является намного более эффективным и намного более оптимизируется распределение поверхностно-активного вещества (веществ) на поверхности раздела фаз воды и полимера. Это является особенным преимуществом с той точки зрения, что уменьшает высокую собственную клейкость полиизобутена, предоставляя высококачественную эмульсию полиизобутена.

В третьем аспекте в настоящем изобретении предоставляют применение водной эмульсии полиизобутена в химико-технических областях, таких как клеевые системы, косметика, защита растений, изготовление и обработка бумаги, производство и обработка тканей и кожи, покрытия, медицинские или фармацевтические применения, строительство, обработка древесины, водный и газовый барьер для, например, метана, диоксида углерода, радона, защитное покрытие от радиоактивного излучения.

Описание чертежей

На Фиг. 1 показано распределение размеров частиц в эмульсии, приготовленной согласно примеру 1.

На Фиг. 2 показано распределение размеров частиц в эмульсии, приготовленной согласно примеру 2.

На Фиг. 3 показано распределение размеров частиц в эмульсии, приготовленной согласно примеру 3.

На Фиг. 4 показано распределение размеров частиц в эмульсии, приготовленной согласно примеру 4.

Подробное описание изобретения

Если не определено другое, все термины, используемые в описании изобретения, включая технические и научные термины, имеют значение, обычно понятное специалисту в области техники, к которой принадлежит изобретение. Посредством дополнительных указаний определения терминов включают для лучшего понимания идеи настоящего изобретения.

Следующие термины, используемые в настоящем документе, имеют следующие значения:

Формы единственного числа, используемые в данном документе, относятся как к объектам единственного числа, так и к объектам множественного числа, если в контексте явно не указано противоположное. Например, «полость» относится к одной или более одной полостям.

Используемый в данном документе термин «примерно», относящийся к измеримой величине, такой как параметр, количество, временная продолжительность и т.п., понимают как включающий изменения ±20% или менее, более предпочтительно ±5% или менее, даже более предпочтительно ±1% или менее и еще более предпочтительно ±0,1% или менее от указанной величины, в такой степени, в какой такие изменения предназначены для выполнения в описываемом изобретении. Однако необходимо понимать, что величину, к которой относится определение «примерно», также саму описывают специально.

Используемые в данном документе «состоит», «состоящий», и «состоящий из» являются синонимами «включает», «включающий», «включающие» или «содержит», «содержащий», «содержащие» и являются инклюзивными или неограничивающими терминами, которые указывают на присутствие, например, компонента и не исключают или не устраняют присутствие дополнительных, не перечисленных компонентов, признаков, элементов, членов, стадий, известных в уровне техники или описанных в нем.

Термин «вода» необходимо понимать также как «водяная фаза» или «водная фаза», возможно включающая растворенные продукты или добавки.

Термин «размер частиц» эмульсии необходимо понимать также как «размер капель» этой эмульсии. Термин «средний размер частиц» также необходимо понимать как термин «средний размер капель».

Перечисление численных интервалов с помощью конечных значений включает все числа и дроби, относящиеся к этому интервалу, а также перечисленные конечные значения. Все процентные доли необходимо понимать как массовые процентные доли и их сокращенно обозначают как «масс. %», если не определено другое или если отличное от этого значение не является очевидным специалисту из его использования в том контексте, в котором его используют.

В первом аспекте в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, содержащую:

- от 1 масс. % до 65 масс. % полиизобутена по отношению к полной массе указанной эмульсии,

- максимум 5 масс. % по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества по отношению к полной массе указанной эмульсии, и

- возможно от 1 масс. % до 65 масс. % по меньшей мере одного воска и/или масла по отношению к полной массе указанной эмульсии, и

дополненную до 100 масс. % водой.

К тому же, средний размер частиц указанной эмульсии полиизобутена составляет не более 100 мкм.

Так как настоящее изобретение относится к эмульсии полиизобутена с максимальным содержанием поверхностно-активного вещества, составляющим 5 масс. %, и средним размером частиц менее 100 мкм, в нем таким образом предоставляют эмульсию с хорошей стабильностью, хорошими параметрами текучести и относительно низкой вязкостью и клейкостью.

Помимо этого, вязкость водной эмульсии полиизобутена связана с хорошими свойствами текучести и связана с легкостью обработки и затратами энергии, которая требуется для управления указанной эмульсией. Сравнительно низкая вязкость обычно приводит к эмульсии полиизобутена с хорошими свойствами текучести и низкими затратами энергии для управления указанной эмульсией.

Некоторые из преимуществ, предоставляемые описанным выше водным полиизобутеновым составом, состоят в том, что он содержит относительно мало воды. В некоторых применениях эмульсию полиизобутена в воде используют в качестве носителя полиизобутена. После использования воду испаряют и остается слой полиизобутена. Низкое содержание воды уменьшает энергетические требования для транспортировки указанной эмульсии из места ее производства в место ее применения. Одновременно это обеспечивает высокое содержание полиизобутена, обеспечивая, таким образом, максимальную применимость указанной эмульсии. Хорошие свойства текучести обеспечивают легкость обработки и более низкие требования, связанные с затратами энергии для управления указанной эмульсией полиизобутена. Сравнительно небольшой средний размер частиц эмульсии полиизобутена обратно пропорционален долговременной стабильности указанной эмульсии, меньший средний размер частиц обеспечивает более длительный срок годности указанной эмульсии. Это является преимуществом, так как уменьшает количество эмульсий, которые заканчивают свое функционирование за пределами их срока эксплуатации из-за длительного хранения и, таким образом, уменьшает образование отходов. К тому же, использование поверхностно-активных веществ не всегда является экологически безвредным и пониженное количество поверхностно-активного вещества, которое требуется для приготовления описанных эмульсий полиизобутена, значительно уменьшает их воздействие на окружающую среду.

В более предпочтительном воплощении указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 90 мкм. Более предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 80 мкм. Более предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 70 мкм. Даже более предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 60 мкм.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, в которой средний размер частиц указанной эмульсии полиизобутена составляет не более 50 мкм.

В более предпочтительном воплощении указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 40 мкм. Более предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 35 мкм. Более предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 30 мкм. Даже более предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 25 мкм.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, в которой средний размер частиц указанной эмульсии полиизобутена составляет не менее 250 нм и не более 25 мкм.

В более предпочтительном воплощении указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц от 300 нм до 25 мкм. Более предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц от 400 нм до 25 мкм. Даже более предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц от 500 нм до 25 мкм. Наиболее предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц от 500 нм, 759 нм, 1 мкм, 2 мкм, 3 мкм, 4 мкм, 5 мкм, 6 мкм, 7 мкм, 8 мкм, 9 мкм, 10 мкм, 11 мкм, 12 мкм, 13 мкм, 14 мкм, 15 мкм, 16 мкм, 17 мкм, 18 мкм, 19 мкм, 20 мкм, 21 мкм, 22 мкм, 23 мкм, 24 мкм или любого значения, лежащего между указанными величинами.

Так как настоящее изобретение относится к эмульсии полиизобутена со средним размером частиц менее 100 мкм, в нем, таким образом, предоставляют эмульсию с хорошей стабильностью, хорошими параметрами текучести и относительно низкой вязкостью и клейкостью.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, в которой указанный полиизобутен содержится в количестве, составляющем от 5 масс. % до 60 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии.

Полиизобутен представляет собой полимер на основе изобутена в качестве основного соединения. Полиизобутен имеет различные молекулярные массы. Под низкой молекулярной массой понимают молекулярную массу вплоть до 2500 г/моль, под средней молекулярной массой понимают молекулярную массу от 2501 г/моль до 100000 г/моль и под высокой молекулярной массой понимают молекулярную массу от 100001 г/моль до 500000 г/моль.

Известен полиизобутен с различными молекулярными массами. Примерами полиизобутена, производимого BASF, являются: полиизобутены с низкой молекулярной массой: разновидности Glissopal®V, такие как Glissopal®V 190, GlissopaKW 500, Glissopal®V 640, Glissopal®V 1500; полиизобутены со средней молекулярной массой: разновидности Oppanol®B, такие как Oppanol®B 10, Oppanol®B 11, Oppanol®B 12, Oppanol®B13, Oppanol®B 14, Oppanol®B15; полиизобутены с высокой молекулярной массой: разновидности Oppanol®B, такие как Oppanol®B 30, Oppanol®B 50, Oppanol®B 80. Примерами, производимыми ExxonMobil Chemical Company, являются Vistanec LM-MH, LM-MS и LM-H.

Полиизобутен можно использовать как однотипный полиизобутен или как смесь различных типов полиизобутена.

В более предпочтительном воплощении указанный полиизобутен содержится в количестве от 7 масс. % до 60 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Более предпочтительно указанное количество полиизобутена составляет от 7 масс. % до 55 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанное количество полиизобутена составляет от 10 масс. % до 55 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанное количество полиизобутена составляет от 15 масс. % до 55 масс. %. по отношению к полной массе указанной эмульсии. Наиболее предпочтительно количество указанного полиизобутена составляет 16 масс. %, 18 масс. %, 20 масс. %, 22 масс. %, 24 масс. %, 26 масс. %, 28 масс. %, 30 масс. %, 32 масс. %, 34 масс. %, 36 масс. %, 38 масс. %, 40 масс. %, 42 масс. %, 44 масс. %, 46 масс. %, 48 масс. %, 50 масс. %, 52 масс. %, 54 масс. % или любое количество, находящееся между указанными величинами, по отношению к полной массе указанной эмульсии.

В предпочтительном воплощении указанный полиизобутен представляет собой полимер с высокой молекулярной массой со средней молекулярной массой от 100001 г/моль до 500000 г/моль и находится в количестве от 5 масс. % до 50 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Более предпочтительно указанное количество полиизобутена составляет от 5 масс. % до 40 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанное количество полиизобутена составляет от 5 масс. % до 30 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанное количество полиизобутена составляет от 5 масс. % до 25 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Наиболее предпочтительно количество указанного полиизобутена составляет 6 масс. %, 7 масс. %, 8 масс. %, 9 масс. %, 10 масс. %, 11 масс. %, 12 масс. %, 13 масс. %, 14 масс. %, 15 масс. %, 16 масс. %, 17 масс. %, 18 масс. %, 19 масс. %, 20 масс. %, 21 масс. %, 22 масс. %, 23 масс. %, 24 масс. % или любое количество, находящееся между указанными величинами, по отношению к полной массе указанной эмульсии.

В предпочтительном воплощении указанный полиизобутен представляет собой полимер с низкой или средней молекулярной массой со средней молекулярной массой вплоть до 100000 г/моль и находится в количестве от 10 масс. % до 60 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Более предпочтительно указанное количество полиизобутена составляет от 15 масс. % до 60 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанное количество полиизобутена составляет от 20 масс. % до 60 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанное количество полиизобутена составляет от 25 масс. % до 60 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанное количество полиизобутена составляет от 25 масс. % до 55 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Наиболее предпочтительно количество указанного полиизобутена составляет 26 масс. %, 28 масс. %, 30 масс. %, 32 масс. %, 34 масс. %, 36 масс. %, 38 масс. %, 40 масс. %, 42 масс. %, 44 масс. %, 46 масс. %, 48 масс. %, 50 масс. %, 52 масс. %, 54 масс. % или любое количество, находящееся между указанными величинами, по отношению к полной массе указанной эмульсии.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, в которой указанная вода содержится в количестве от 30 до 70 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии.

В более предпочтительном воплощении количество указанной воды составляет от 35 масс. % до 70 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанное количество воды составляет от 35 масс. % до 65 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанное количество воды составляет от 35 масс. % до 60 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанное количество воды составляет от 45 масс. % до 55 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Наиболее предпочтительно количество указанной воды составляет 46 масс. %, 47 масс. %, 48 масс. %, 49 масс. %, 50 масс. %, 51 масс. %, 52 масс. %, 53 масс. %, 54 масс. % или любое количество, находящееся между указанными величинами, по отношению к полной массе указанной эмульсии.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, в которой указанный воск выбирают из группы, включающей воски животного происхождения, воски растительного происхождения, минеральные воски, нефтяные воски, полиолефиновые воски, амидные воски, химически модифицированные воски и их сочетания, и в которой указанное масло выбирают из группы, включающей натуральные и минеральные масла и их сочетания.

Подходящие воски включают как натуральные, так и синтетические воски. Подходящие воски включают воски животного происхождения, такие как пчелиный воск, китайский воск, шеллачный воск, спермацетовый и шерстяной воск; растительные воски, такие как воск восковницы, пальмовый воск, канделильский воск, карнаубский воск, воск касторового масла, аспартовый воск, японский воск, воск масла жожоба, воск урикури (ouricury), воск из рисовых отрубей и соевый воск; минеральные воски, такие как церезиновые воски, буроугольный воск, горный воск и торфяной воск; нефтяные воски, такие как парафин и микрокристаллические воски; и синтетические воски, такие как полиолефиновые воски, включая полиэтиленовые и полипропиленовые воски, политетрафторэтиленовые воски (воск ПТФЭ), воски Фишера-Тропша, стеарамидные воски (включая этилен-бис-стеарамидные воски), воски полимеризованного альфа-олефина, воски замещенного амида (например, воски этерифицированного или омыленного замещенного амида) и другие химически модифицированные воски, такие как ПТФЭ - модифицированный полиэтиленовый воск, а также сочетания перечисленных выше восков. Предпочтительно эти воски включают парафиновый воск, микрокристаллический воск, воски Фишера-Тропша, линейные и разветвленные полиэтиленовые воски, полипропиленовые воски, карнаубский воск, этилен-бис-стеарамидный (ЭБС) воск и их сочетания.

Подходящие масла включают как натуральные, так и минеральные масла. Натуральные масла включают, например, соевое масло, оливковое масло, кунжутное масло, хлопковое масло, касторовое масло, кокосовое масло, каноловое масло и пальмовое масло, минеральные масла, такие как парафиновые и/или нафтеновые масла и нефтяной вазелин.

О других примерах подходящих восков и подходящих масел сообщают в US 2011/0275738 A1, US 7153516 B2, US 2008/0274073 A1 и US 7767748 B и они включены в данный документ путем ссылки.

Одно из преимуществ описанного выше состава состоит в том, что он допускает дополнительное уменьшение клейкости и вязкости получающейся эмульсии полиизобутена.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, в которой указанный воск и/или масло содержатся в количестве от 5 масс. % до 50 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии.

В более предпочтительном воплощении указанный воск и/или масло содержатся в количестве от 10 масс. % до 50 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Более предпочтительно указанный воск и/или масло содержатся в количестве от 15 масс. % до 50 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанный воск и/или масло содержатся в количестве от 20 масс. % до 50 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Даже более предпочтительно указанный воск и/или масло содержатся в количестве от 25 масс. % до 50 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии. Наиболее предпочтительно указанный воск и/или масло содержатся в количестве, составляющем 26 масс. %, 28 масс. %, 30 масс. %, 32 масс. %, 34 масс. %, 36 масс. %, 38 масс. %, 40 масс. %, 42 масс. %, 44 масс. %, 46 масс. % или в любом количестве, находящимся между указанными величинами, по отношению к полной массе указанной эмульсии.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, в которой указанное поверхностно-активное вещество содержит атомную группу, выбранную из группы, включающей карбоксилат, сульфонат, сульфат, фосфонат, фосфат, алкиламмоний или фениламмоний, пиридиний, имидазол или четвертичные аммонийные соли имидазолина, четвертичный N-катион, бетаин, простой полиэфир, многоатомный спирт, жирную кислоту или ее производные, алкоксилат спирта и простой эфир спирта и любые сочетания таких поверхностно-активных веществ.

Сурфактант или поверхностно-активное вещество для синтеза эмульсий и дисперсий часто также называют эмульгатором. Поверхностно-активное вещество обычно включает гидрофобную и гидрофильную часть. Таким образом, гидрофобная часть обычно содержит от 4 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 6 до 19 атомов углерода и даже более предпочтительно от 8 до 18 атомов углерода.

В качестве эмульгаторов модно использовать широкий диапазон поверхностно-активных веществ. Предпочтительно используемый эмульгатор выбирают из группы анионных, катионных или неионных поверхностно-активных веществ.

Анионные поверхностно-активные вещества включают омыленные жирные кислоты и производные жирных кислот с карбоксильными группами, такие как додецилсульфат натрия (ДСН), додецилбензолсульфонат натрия, сульфаты и сульфонаты и абиетиновую кислоту.

Примерами анионных поверхностно-активных веществ также являются карбоксилаты, сульфонаты, метиловые сложные эфиры серных жирных кислот, сульфаты, фосфаты.

Карбоксилат является соединением, которое содержит по меньшей мере одну карбоксилатную группу в молекуле. Примерами карбоксилатов являются:

- мыла, такие как стеараты, олеаты, кокоаты щелочных металлов или аммония, алканоламины,

- эфирные карбоксилаты, такие как Akypo® RO20, Акуро® RO50, Акуро® RO90.

Сульфонат является соединением, которое содержит по меньшей мере одну сульфонатную группу в молекуле. Примерами сульфонатов являются:

- сульфонаты алкилбензолов, такие как Lutensit® A-LBS, Lutensit® A-LBN, Lutensit® A-LBA, Marlon® AS3, Maranil® DBX,

- сульфонаты алкилнафталенов, конденсированные с формальдегидом, лигнинсульфонаты, такие, например, как Borresperse NA, Tamol NH7519,

- сульфонаты алкилов, такие как Alscoap OS-14P, BIO-TERGE® AS-40, BIO-TERGE® AS-40 CG, BIO-TERGE® AS-90 Beads, Calimulse® AOS-20, Calimulse® AOS-40, Calsoft® AOS-40, Coilonial® AOS-40, Elfan® OS 46, Ifrapon® AOS 38, Ifrapon® AOS 38 P, Jeenate® AOS-40, Nikkol® OS-14, Norfox® ALPHA XL, POLYSTEP® A-18, Rhodacal® A-246L, Rhodacal® LSS-40/A,

- сульфированное масло, такое как турецкое фасное масло,

- сульфонаты олефинов,

- ароматические сульфонаты, такие как Nekal® ВХ, Dowfax® 2А1. Сульфат является соединением, которое содержит по меньшей мере

одну S04-rpynny в молекуле. Примерами сульфатов являются:

- сульфаты спиртов жирных кислот, такие как сульфат спирта жирной кислоты кокосового масла (CAS 97375-27-4), например, EMAL® 10G, Dispersogen® SI, Elfan® 280, Mackol® 100N,

- другие сульфаты спиртов, такие как Emal® 71, Lanette® Е,

- сульфаты эфира спирта жирной кислоты кокосового масла, такие как EMAL® 20С, Latemul® Е150, Sulphochem® ES-7, Texapon® ASV-70 Spec, Agnique SLES-229-F, Ostosol 828, POLYSTEP® B-23, Unipol® 125-Е, 130-E, Unipol® ES-40,

- другие сульфаты простых эфиров спиртов, такие как Avanel® S-150, Avanel® S 150 CG, Avanel® S 150 CG N, Witcolate® D51-51, Witcolate® D51-53.

Фосфат является соединением, которое содержит по меньшей мере одну Р04-группу в молекуле. Примерами фосфатов являются:

- фосфаты простых алкиловых эфиров, такие как Maphos® 37Р, Maphos® 54Р, Maphos® 37Т, Maphos® 210Т, Maphos® 210P,

- фосфаты, такие как Lutensit А-ЕР,

- алкил фосфаты.

Анионные поверхностно-активные вещества предпочтительно добавляют к соли. Соли предпочтительно являются солями щелочных металлов, такими как соли натрия, калия, лития, аммония, гидроксиэтиламмония, ди(гидроксиэтил)аммония и три(гидроксиэтил)аммония или солями алканоламинов.

Катионные поверхностно-активные вещества включают хлорид диалкилбензолалкиламмония, хлорид алкилбензилметиламмония, бромид алкилбензилдиметиламмония, хлорид бензалкония, бромид цетилперидина, С12, С15 или С17 бромиды триметиламмония, галогенидные соли четвертичных полиокси этилалкиламинов, хлорид додецилбензилтриэтиламмония и хлорид бензалкония.

Примерами катионных поверхностно-активных веществ также являются четвертичные аммониевые соединения. Четвертичным аммониевым соединением является соединение, которое содержит по меньшей мере одну R4N+-группу в молекуле. Примерами противоионов, которые можно использовать в четвертичных аммониевых соединениях, являются:

- галоген, метосульфаты, сульфаты и карбонаты кокосового масла или цетил/олеил триметиламмония.

Преимущественно используют следующие катионные поверхностно-активные вещества:

- соли N,N-диметил-N-(гидрокси-С725-алкил)аммония,

- соединения моно- и ди(С725-алкил)аммония,

- четвертичные аммонийные соединения сложных эфиров, особенно моно-, ди- и триалканоламины, четвертично этерифицированные С822 карбоновыми кислотами,

- четвертичные аммонийные соли имидазолина, особенно соли 1-алкилимидазолиния.

Бетаиновое поверхностно-активное вещество является соединением, которое в условиях применения содержит по меньшей мере один положительный заряд и по меньшей мере один отрицательный заряд. Алкилбетаин представляет собой бетаиновое поверхностно-активное вещество, которое содержит по меньшей мере один алкильный фрагмент на молекулу. Примерами бетаиновых поверхностно-активных веществ являются:

- кокамидопропилбетаин, такой как MAFO® CAB, Amonyl® 280 ВЕ, Amphosol® СА, Amphosol® CG, Amphosol® CR, Amphosol® HCG, Amphosol HCG-50, Chembetaine® C, Chembetaine® CGF, Chembetaine® CL, Denyton® PK, Denyton® PK 45, Emery® 6744, Empigen® BS/F, Empigen® BS/FA, Empigen® BS/P, Genagen® CAB, Lonzaine® C, Lonzaine® CO, Mirataine® BET-C-30, Monateric® CAB, Naxaine® C, Naxaine® CO, Norfox® CAPB, Norfox® Coco Betaine, Ralufon® 414, TEGO®-Betain CKD, TEGO® Betain E KE 1, TEGO®-Betain F, TEGO®-Betain F 50 и аминоксиды, такие как алкилдиметиламиноксид.

Неионные поверхностно-активные вещества включают поливиниловый спирт, полиакриловую кислоту, металозу (methalose), метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, пропилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, натуральную камедь, полиоксиэтилен цетилэфир, полиоксиэтилен лаурилэфир, полиоксиэтилен октилэфир, полиоксиэтилен октилфенилэфир, полиоксиэтилен олеилэфир, полиоксиэтилен сорбитмонолаурат, полиоксиэтилен стеарилэфир, полиоксиэтилен нонилфенилэфир и диалкилфенокси поли(этиленокси)этанол.

Неионные поверхностно-активные вещества имеют нейтральную, полярную и гидрофильную головную часть, что делает неионные поверхностно-активные вещества растворимыми в воде. Такие поверхностно-активные вещества адсорбируюся на поверхностях и соединяются с мицеллами выше критической концентрации мицелл. В зависимости от типа головной части можно идентифицировать различные поверхностно-активные вещества, такие как (олиго)оксиалкиленовые группы, и особенно (олиго)оксиэтиленовые группы, (полиэтилен)гликольные группы и углеводные группы, такие как алкилполиглюкозиды и N-метилглюкамиды жирных кислот.

Фенолалкоксилаты спиртов являются соединениями, которые можно получить посредством добавления алкиленоксида, предпочтительно этиленоксида, к алкилфенолам. Неограничивающими примерами являются: Norfox® ОР-102, Surfonic® ОР-120, T-Det® O-12.

Этокситаты жирных кислот представляют собой сложные эфиры жирных кислот, которые обрабатывают различными количествами этиленоксида.

Триглицериды являются сложными эфирами глицерина (глицериды), в которых все три гидроксильные группы этерифицируют жирными кислотами. Их можно модифицировать алкиленоксидами. Амиды спирта жирной кислоты содержат по меньшей мере одну амидную группу с алкильной группой и одной или двумя алкоксильными группами. Алкилполигликозиды представляют собой смеси алкилмоноглюкозидов (алкил-α-D- и -β-D-глюкопиранозид с небольшим количеством глюкофуранозида), алкилдиглюкозидов (-изомальтозиды, -мальтозиды и другие) и алкилолигоглюкозидов (-мальтотриозиды, -тетраозиды и другие).

Алкилполигликозиды можно неограничивающим образом синтезировать с помощью катализируемой кислотой реакции (реакция Фишера) глюкозы (или крахмала) или н-бутилгликозидов со спиртами жирных кислот.Далее, алкилполигликозиды также можно использовать в качестве неионного поверхностно-активного вещества. Неограничивающим примером является Litensol® GD70. К тому же, в качестве поверхностно-активного вещества также можно использовать неионные N-алкилированные, предпочтительно N-метилированные, амиды жирных кислот.

Алкоксилаты спиртов содержат гидрофобную часть с длиной цепи от 4 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 6 до 19 атомов углерода и более предпочтительно от 8 до 18 атомов углерода, в которой спирт может быть линейным или разветвленным, и гидрофильную часть, которая содержит звенья алкоксилата, такие как этиленоксид, пропиленоксид и/или бутиленоксид, от 2 до 30 повторяющихся звеньев. Неограничивающими примерами являются: Lutensol® ХР, Lutensol® XL, Lutensol® ON, Lutensol® AT, Lutensol® A, Lutensol® AO, Litensol® TO.

О других примерах подходящих поверхностно-активных веществ сообщают в US 2011/0275738 А1, US 7153516 В2, US 2008/0274073 А1 и US 7767748 В2 и они включены в данный документ путем ссылки.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, в которой указанные одно или более поверхностно-активных веществ содержатся в количестве от 2 масс. % до 4 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии.

В более предпочтительном воплощении указанные одно или более поверхностно-активных веществ содержатся в количестве 2,2 масс. %, 2,4 масс. %, 2,6 масс. %, 2,8 масс. %, 3,0 масс. %, 3,2 масс. %, 3,4 масс. %, 3,6 масс. % или 3,8 масс. % или в любом количестве, находящемся между указанными значениями.

Использование относительно низкого количества поверхностно-активных веществ обеспечивает преимущество, состоящее в том, что получающаяся эмульсия имеет относительно небольшую гидрофильность. Следовательно, получающаяся эмульсия притягивает меньше воды, таким образом предоставляя менее клейкую эмульсию. Такая эмульсия с пониженной клейкостью представляет интерес для определенных химико-технических применений.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, дополнительно содержащую по меньшей мере одну добавку в количестве от 0,01 масс. % до 10 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии.

В более предпочтительном воплощении указанную добавку выбирают из группы добавок, используемых в химико-технических применениях, таких как клеевые системы, косметика, защита растений, приготовление и обработка бумаги, производство и обработка тканей и кожи, покрытия, фармацевтические применения, строительство, обработка древесины, водный и газовый барьер для, например, метана, диоксида углерода, радона, защитное покрытие от радиоактивного излучения, или добавок, обладающих бактериальной и/или микробиологической активностью.

В более предпочтительном воплощении указанная добавка содержится в количестве от 0,01 масс. % до 10 масс. %. Более предпочтительно указанная добавка содержится в количестве от 0,05 масс. % до 5 масс. % и даже более предпочтительно указанную добавку добавляют в количестве 0,2 масс. %, 0,3 масс. %, 0,4 масс. %, 0,5 масс. %, 0,6 масс. %, 0,7 масс. %, 0,8 масс. %, 0,9 масс. %, 1,0 масс. %, 1,1 масс. %, 1,2 масс. %, 1,3 масс. %, 1,4 масс. %, 1,5 масс. %, 1,6 масс. %, 1,7 масс. %, 1,8 масс. %, 1,9 масс. %, 2,0 масс. %, 2,1 масс. %, 2,2 масс. %, 2,3 масс. %, 2,4 масс. %, 2,5 масс. %, 2,6 масс. %, 2,7 масс. %, 2,8 масс. %, 2,9 масс. % или в любом количестве, находящемся между указанными значениями. Наиболее предпочтительно количество используемой добавки зависит от назначения указанной добавки и очевидно техническому специалисту.

Добавки могут оказывать положительное влияние на способ производства эмульсии и могут обеспечивать определенные требуемые характеристики эмульсии. Примерами возможно используемых добавок являются, в том числе, основания для оптимизации процесса омыления, а также бактерициды, красители, модификаторы вязкости для увеличения или уменьшения вязкости, противопенные агенты, пеногасители. Специалисту должно быть ясно, что это только примеры возможно используемых добавок и что также возможны другие варианты.

О других примерах подходящих добавок сообщают в US 2011/0275738 А1, US 7153516 В2, US 2008/0274073А1 и US 7767748 В2 и они включены в данный документ путем ссылки.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, в которой указанная эмульсия имеет вязкость от 30 мПа⋅с до 2000 мПа⋅с, определенную с помощью (Brookfield) вискозиметра Брукфильда при 20°C.

В более предпочтительном воплощении указанная вязкость составляет от 40 мПа⋅с до 1600 мПа⋅с. Более предпочтительно указанная вязкость составляет от 50 мПа⋅с до 1200 мПа⋅с. Наиболее предпочтительно указанная вязкость составляет 75 мПа⋅с, 100 мПа⋅с, 125 мПа⋅с, 150 мПа⋅с, 175 мПа⋅с, 200 мПа⋅с, 225 мПа⋅с, 250 мПа⋅с, 275 мПа⋅с, 300 мПа⋅с, 325 мПа⋅с, 350 мПа⋅с, 375 мПа⋅с, 400 мПа⋅с, 425 мПа⋅с, 450 мПа⋅с, 475 мПа⋅с, 500 мПа⋅с, 525 мПа⋅с, 550 мПа⋅с, 575 мПа⋅с, 600 мПа⋅с, 625 мПа⋅с, 650 мПа⋅с, 675 мПа⋅с, 700 мПа⋅с, 725 мПа⋅с, 750 мПа⋅с, 775 мПа⋅с, 800 мПа⋅с, 825 мПа⋅с, 850 мПа⋅с, 875 мПа⋅с, 900 мПа⋅с, 925 мПа⋅с, 950 мПа⋅с, 975 мПа⋅с, 1000 мПа⋅с, 1025 мПа⋅с, 1050 мПа⋅с, 1075 мПа⋅с, 1100 мПа⋅с, 1125 мПа⋅с, 1150 мПа⋅с, 1175 мПа⋅с или любое значение, находящееся между указанными величинами.

Вязкость водной эмульсии полиизобутена связана с хорошими свойствами текучести и связана с легкостью обработки и затратой энергии, которая требуется для управления указанной эмульсией. Относительно низкая вязкость вообще приводит к эмульсии полиизобутена с хорошими свойствами текучести и низкой затратой энергии для управления указанной эмульсией.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, в которой отделение воды от указанной эмульсии составляет максимум 50% при обработке в центрифуге в течение 60 минут при скорости вращения 2300 G.

В более предпочтительном воплощении отделение указанной воды при обработке в центрифуге в течение 60 минут при скорости вращения 2300 G от указанной эмульсии составляет максимум 40%. Более предпочтительно отделение указанной воды при обработке в центрифуге в течение 60 минут при скорости вращения 2300 G от указанной эмульсии составляет максимум 20%. Даже более предпочтительно отделение указанной воды при обработке в центрифуге в течение 60 минут при скорости вращения 2300 G от указанной эмульсии составляет максимум 10%. Наиболее предпочтительно отделение указанной воды при обработке в центрифуге в течение 60 минут при скорости вращения 2300 G от указанной эмульсии составляет 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0% или любое значение, находящееся между указанными величинами.

Пониженная степень отделения воды вообще связана с высокой стабильностью и сроком годности эмульсии. Например, степень отделения воды от водной эмульсии полиизобутена ниже 35% при обработке в центрифуге в течение 60 минут при скорости вращения 2300 G указывает на стабильность, составляющую по меньшей мере 6 месяцев. Предпочтительно настоящее изобретение относится к водной эмульсии полиизобутена, которая является стабильной в течение по меньшей мере 9 месяцев. Более предпочтительно настоящее изобретение относится к водной эмульсии полиизобутена, которая является стабильной в течение по меньшей мере 12 месяцев. Даже более предпочтительно настоящее изобретение относится к водной эмульсии полиизобутена, которая является стабильной в течение по меньшей мере 18 месяцев. Наиболее предпочтительно настоящее изобретение относится к водной эмульсии полиизобутена, которая является стабильной в течение по меньшей мере 24 месяцев.

Во втором аспекте в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, получаемую способом, включающим стадии:

- нагрева от 1 масс. % до 65 масс. % полиизобутенового полимера по отношению к полной массе указанной эмульсии, при необходимости смешивания указанного полиизобутенового полимера с воском и/или маслом, составляющим от 1 масс. % до 65 масс. % по отношению к полной массе указанной эмульсии, получая таким образом предварительную смесь,

- перемешивания указанной предварительной смеси в воде, содержащей одно или более поверхностно-активное вещество с концентрацией указанного одного или более поверхностно-активного вещества, составляющей максимум 5 масс. %, при регулируемом расходе, при этом расход является достаточно низким для образования частиц предварительной смеси, получая таким образом предварительную эмульсию, и

- гомогенизации указанной предварительной эмульсии с получением таким образом указанной эмульсии полиизобутена со средним размером частиц не более 100 мкм.

В более предпочтительном воплощении указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 90 мкм. Более предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 80 мкм. Более предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 70 мкм. Даже более предпочтительно указанная эмульсия полиизобутена имеет средний размер частиц не более 60 мкм.

В предпочтительном воплощении в настоящем изобретении предоставляют водную эмульсию полиизобутена, получаемую описанным выше способом, в которой средний размер частиц указанной эмульсии не превышает 50 мкм.

В более предпочтительном воплощении описанным выше способом получают указанную эмульсию полиизобутена, в которой средний размер частиц составляет от 100 нм до 40 мкм. Более предпочтительно описанным выше способом получают указанную эмульсию полиизобутена, в которой средний размер частиц составляет от 200 нм до 30 мкм. Даже более предпочтительно описанным выше способом получают указанную эмульсию полиизобутена, в которой средний размер частиц составляет от 250 нм до 25 мкм. Наиболее предпочтительно описанным выше способом получают указанную эмульсию полиизобутена, в которой средний размер частиц составляет 500 нм, 750 нм, 1 мкм, 2 мкм, 3 мкм, 4 мкм, 5 мкм, 6 мкм, 7 мкм, 8 мкм, 9 мкм, 10 мкм, 11 мкм, 12 мкм, 13 мкм, 14 мкм, 15 мкм, 16 мкм, 17 мкм, 18 мкм, 19 мкм, 29 мкм, 21 мкм, 22 мкм, 23 мкм, 24 мкм или любое значение, находящееся между указанными величинами.

Некоторые из преимуществ водной эмульсии полиизобутена, полученной описанным выше способом, состоят в том, что значительно уменьшается средний размер частиц эмульсии полиизобутена и в том, что распределение размеров частиц указанной эмульсии полиизобутена является относительно невысоким. Таким образом, получают эмульсию полиизобутена с небольшим средним размером частиц и однородным распределением размеров частиц, что приводит к хорошим свойствам текучести, низкой клейкости, относительно низкой вязкости и высокой стабильности, как определено из экспериментов по отделению воды, указанной эмульсии.

Вообще, можно допустить, что способ эмульгации для синтеза эмульсии состоит из следующих стадий: стадия предварительного смешивания отдельных компонентов с образованием предварительной эмульсии и фактическая эмульгация. Для достижения определенной дисперсности капель в уровне техники известны некоторые варианты. Потенциально подходящие системы включают использование подвижных вращающихся мешалок, устройств типа ротор-статор, устройств для понижения давления, гомогенизаторов и других продувочных устройств, ультразвуковых устройств и мембранных эмульгационных устройств.

Наиболее используемыми являются устройства гомогенизаторов под давлением. Принцип этих устройств состоит в предварительном повышении давления предварительной эмульсии или дисперсии, за которым следует сильное понижение давления, таким образом механическая энергии передается в предварительную дисперсию. Обычно используемая система согласно такому хорошо известному уровню техники включает реакционный сосуд и гомогенизатор высокого давления, такой как Gaulin 15MR от APV Homogenizer Group.Реакцию преимущественно выполняют с нагревающей и охлаждающей системой. Необходимые компоненты совместно подают в реакционный сосуд, после чего смесь перемешивают и нагревают до определенной температуры. Высокая температура обычно приводит к меньшему среднему размеру частиц дисперсионной фазы в конечной эмульсии. При этом действии необходимо учитывать температуры плавления и температуры воспламенения различных компонентов.

После достижения требуемой температуры смесь направляют через гомогенизатор. Использование гомогенизатора высокого давления обеспечивает уменьшение среднего размера частиц компонентов диспергирующей фазы, в которой прикладываемое давление может составлять в пределах от нескольких сотен до тысячи бар (от десятков до 100 ГПа). Этот способ хорошо известен в предшествующем уровне техники и, в том числе, на него ссылаются в US 3579461 и US 2009/0197105. После окончания способа эмульгации реакционную смесь необходимо охладить, предпочтительно до комнатной температуры.

Вообще, частицы, полученные в течение способа эмульгации, имеют средний размер частиц от 10 нм до 100 мкм, в зависимости от условий гомогенизации и от молекулярной массы полиизобутенов. Вообще можно утверждать, что чем меньше средний размер частиц, тем более стабильна эмульсия.

После образования эмульсии способ гомогенизации необходимо остановить и эмульсию необходимо охладить. Предпочтительно эмульсию охлаждают до требуемой конечной температуры, составляющей от 20°C до 40°C, предпочтительно от 20°C до 25°C. Чрезвычайно важно, что этот способ охлаждения выполняют настолько эффективно, насколько это возможно, потому что скорость, при которой охлаждается эмульсия, оказывает влияние на качество получающейся эмульсии. Чем быстрее может быть выполнено охлаждение до требуемой температуры, тем выше качество получающейся эмульсии. Помимо этого, экономически выгодно произвести получение эмульсий настолько эффективно и быстро, насколько это возможно.

В третьем аспекте в настоящем изобретении предоставляют применение описанной выше водной эмульсии полиизобутена в химико-технических применениях, таких как клеевые системы, косметика, защита растений, приготовление и обработка бумаги, производство и обработка тканей и кожи, покрытия, медицинские или фармацевтические применения, строительство, обработка древесины, водный и газовый барьер для, например, метана, диоксида углерода, радона, защитное покрытие от радиоактивного излучения.

Описанные выше состав и способ приводят к стабильным эмульсиям с очень мелкими частицами. Вязкость может изменяться от легкоподвижных жидких эмульсий (см. также примеры 1-3 и 5-9) до сильновязких эмульсий (см. пример 4).

Примеры

В дальнейшем изобретение описывают, используя неограничивающие примеры, которые иллюстрируют изобретение и которые также не предназначены для того, чтобы их можно было интерпретировать как ограничивающие область защиты изобретения.

Ниже представлены некоторые примеры. Величины в таблице представляют массовые отношения.

(*) Испытание на стабильность выполняют путем ускорения в центрифуге, так чтобы в эмульсии происходило ускоренное старение. Когда отделение H2O ниже 35%, гарантируют стабильность, составляющую по меньшей мере 6 месяцев.

(**) Распределение размеров частиц определяют, используя микроволновый лазерный дифрактометр Beckman Coulter LS 13 320.

Пример 1

В первом примере соединения отвешивают согласно количествам, указанным в таблице 1.

220 грамм парафинового воска с температурой плавления 60°C направляют в сосуд с круглыми стенками без каких-либо перегородок. Указанный сосуд, содержащий указанный парафин, нагревают до 140°C, используя нагревательную плиту. Указанный сосуд оборудуют перемешивающим устройством и устанавливают скорость перемешивания 400 об/мин.

250 грамм Oppanol В30 нарезают на небольшие кусочки с максимальной массой 3 грамма и направляют постепенно в указанный сосуд, содержащий указанный парафин, так чтобы Oppanol В30 не коагулировал. Вязкость смеси парафина и Oppanol В30 контролируют до тех пор, пока она не станет постоянной, получая таким образом предварительную смесь. Затем предварительную смесь охлаждают до температуры от 70°C до 80°C.

Гомогенизатор предварительно нагревают путем промывки горячей водой (80°C) в течение 30 минут. Указанную воду удаляют и 500 грамм воды (70°C-80°C) направляют в реактор. Воду добавляют в эмульсию в течение приготовления, чтобы сохранить общее количество воды в диапазоне первоначальной массы воды ±5 масс. %, чтобы компенсировать потерю воды из-за испарения. Указанный реактор снабжают перемешивающим устройством и устанавливают скорость перемешивания 600 об/мин.

Затем 20 грамм стеариновой кислоты и 10 грамм диэтаноламина направляют в реактор, содержащий воду (70°C-80°C).

Гомогенизатор запускают в повторяющемся цикле с давлением, установленным на первой фазе на 1-ой стадии на уровне 25 МПа (250 бар) и на 2-ой стадии на уровне 2 МПа (20 бар).

Указанную предварительную смесь (70°C-80°C) непрерывно направляют в вихревое движение перемешиваемой воды в течение интервала времени, составляющего от 2 минут до 20 минут. Контролируют средний размер частиц эмульсии. Гомогенизация на первой фазе занимает от 30 до 60 минут. Гомогенизация на второй фазе происходит при 35 МПа (350 бар) на 1-ой стадии и при 3 МПа (30 бар) на 2-ой стадии. Контролируют средний размер частиц эмульсии. Гомогенизация на второй фазе занимает от 30 до 60 минут. Гомогенизация на третьей фазе происходит при 50 МПа (500 бар) на 1-ой стадии и при 5 МПа (50 бар) на 2-ой стадии. Контролируют средний размер частиц эмульсии. Гомогенизация на третьей фазе занимает от 30 до 60 минут.

Окончательно эмульсию охлаждают до комнатной температуры, получая таким образом эмульсию полиизобутена с физическими свойствами, описанными в таблице 2.

Вязкость полученной эмульсии определяют, используя вискозиметр Brookfield (LV-2) при 100 об/мин при комнатной температуре (20°C).

Стабильность эмульсии определяют путем процентной доли отделения воды в способе определения стабильности с помощью центрифугирования. В этом способе испытываемый цилиндр с эмульсией помещают в центрифугу на 60 минут и обрабатывают при скорости 2300 G. Средний размер частиц и распределение размеров частиц эмульсии определяют, используя лазерный дифракционный анализатор размеров частиц Beckman-Coulter LS13 320 с универсальным жидким модулем.

Аналогичным способом получают следующие эмульсии.

Пример 2

Пример 3

Пример 4

Понятно, что настоящее изобретение не ограничено описанными в данном документе примерами и что настройки или изменения описанных примеров можно добавить без переоценки формулы изобретения.

1. Водная эмульсия полиизобутена для химико-технических применений, содержащая:

- от 10 до 65 мас.% полиизобутена по отношению к полной массе указанной эмульсии,

- максимум 5 мас.% по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества по отношению к полной массе указанной эмульсии и

- возможно от 1 до 65 мас.% по меньшей мере одного воска и/или масла по отношению к полной массе указанной эмульсии,

дополненная до 100 мас.% водой, отличающаяся тем, что средний размер частиц указанной эмульсии полиизобутена составляет не более 100 мкм.

2. Водная эмульсия полиизобутена по п. 1, в которой средний размер частиц указанной эмульсии полиизобутена составляет не более 50 мкм.

3. Водная эмульсия полиизобутена по п. 1, в которой средний размер частиц указанной эмульсии полиизобутена составляет не менее 250 нм и не более 25 мкм.

4. Водная эмульсия полиизобутена по п. 1, в которой указанный полиизобутен содержится в количестве от 10 до 60 мас.% по отношению к полной массе указанной эмульсии.

5. Водная эмульсия полиизобутена по п. 1, в которой указанная вода содержится в количестве от 1 до 70 мас.% по отношению к полной массе указанной эмульсии.

6. Водная эмульсия полиизобутена по п. 1, в которой указанный воск выбран из группы, включающей воски животного происхождения, воски растительного происхождения, минеральные воски, нефтяные воски, полиолефиновые воски, амидные воски, химически модифицированные воски и их сочетания, и в которой указанное масло выбрано из группы, включающей натуральные и минеральные масла и их сочетания.

7. Водная эмульсия полиизобутена по п. 6, в которой указанный воск и/или указанное масло содержатся в количестве от 5 до 50 мас.% по отношению к полной массе указанной эмульсии.

8. Водная эмульсия полиизобутена по п. 1, в которой указанное поверхностно-активное вещество содержит атомную группу, выбранную из группы, включающей карбоксилат, сульфонат, сульфат, фосфонат, фосфат, алкиламмоний или фениламмоний, пиридиний, имидазол или четвертичные аммонийные соли имидазолина, четвертичный N-катион, бетаин, простой полиэфир, многоатомный спирт, жирную кислоту или ее производные, алкоксилат спирта и простой эфир спирта и любые сочетания таких поверхностно-активных веществ.

9. Водная эмульсия полиизобутена по п. 8, в которой указанное поверхностно-активное вещество содержится в количестве от 2 до 4 мас.% по отношению к полной массе указанной эмульсии.

10. Водная эмульсия полиизобутена по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере одну добавку в количестве от 0,01 до 10 мас.% по отношению к полной массе указанной эмульсии.

11. Водная эмульсия полиизобутена по п. 1, в которой указанная эмульсия имеет вязкость от 30 до 2000 мПа⋅с, определенную с помощью вискозиметра Брукфильда при 20°С.

12. Водная эмульсия полиизобутена по п. 1, в которой отделение воды от указанной эмульсии составляет максимум 50% при обработке на центрифуге в течение 60 минут при скорости вращения 2300 G.

13. Водная эмульсия полиизобутена по любому из пп. 1-12, получаемая способом, включающим стадии:

- нагрева от 10 до 65 мас.% полиизобутенового полимера по отношению к полной массе указанной эмульсии, при необходимости смешивания указанного полиизобутенового полимера с воском и/или маслом, составляющим от 1 до 65 мас.% по отношению к полной массе указанной эмульсии, получая таким образом предварительную смесь,

- перемешивания указанной предварительной смеси в воде, содержащей одно или более поверхностно-активное вещество с концентрацией указанного одного или более поверхностно-активного вещества, составляющей максимум 5 мас.%, при регулируемом расходе, при этом расход является достаточно низким для образования частиц предварительной смеси, получая таким образом предварительную эмульсию, и

- гомогенизации указанной предварительной эмульсии с получением таким образом указанной эмульсии полиизобутена со средним размером частиц не более 100 мкм.

14. Водная эмульсия полиизобутена по п. 13, в которой средний размер частиц указанной эмульсии полиизобутена составляет не более 50 мкм.

15. Применение водной эмульсии полиизобутена по любому из пп. 1-12 в химико-технических отраслях, таких как клеевые системы, косметика, защита растений, приготовление и обработка бумаги, производство и обработка тканей и кожи, покрытия, медицинские или фармацевтические применения, строительство, обработка древесины, водный и газовый барьер для, например, метана, диоксида углерода, радона, защитное покрытие от радиоактивного излучения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению динамически вулканизированного сплава эластомерных и термопластических смол, а также к формованной пленке из этого сплава. Сплав включает по крайней мере один эластомер и по крайней мере одну термопластическую смолу.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству вибродемпфирующих эластомерных материалов высокой плотности, и может быть использовано в промышленных установках, электронных приборах, в строительстве и домашнем хозяйстве.

Изобретение относится к эластомерным полимерным материалам для изготовления набухающих уплотняющих изделий с контролируемыми свойствами набухания и к использованию таких материалов.

Изобретение относится к термопластичным эластомерным композициям и способам непрерывного получения этих композиций. Непрерывный способ получения динамически вулканизированного термопластичного эластомера заключается в смешивании на первой стадии смешивающего устройства непрерывного действия термопластичной смолы, негалогенированного эластомера, с содержанием полиолефина больше чем 3,5 мол.%, который модифицирован ненасыщенным карбоксильным соединением, и отверждающего агента.

Изобретение относится к резиновой смеси, способу ее получения и вулканизированной резине из нее. Резиновая смесь содержит несшитый каучук и частицы каучука, имеющие радиационно-сшитую структуру, диспергированные в нем.

Изобретение относится к динамически вулканизированному сплаву для изготовления шин и других резинотехнических изделий. Сплав включает, по меньшей мере, один эластомер, содержащий изобутилен и, по меньшей мере, одну термопластичную смолу.

Изобретение относится к динамически вулканизированным сплавам (ДВС) и, в частности, к ДВС, имеющим улучшенные технологические характеристики и стабильность. Настоящее изобретение также относится к способам получения ДВС.

Изобретение относится к эластомерным нанокомпозитам, которые используют в качестве барьера для воздуха. Эластомерный нанокомпозит содержит: (а) эластомер, включающий звенья на основе изоолефинов, содержащих от 4 до 7 атомов углерода, и имеет средневязкостную молекулярную массу от 400000 до 2000000; (б) 10 част./100 част.

Изобретение относится к термопластичным эластомерным композициям, которые обладают воздухонепроницаемостью. Причем динамически вулканизированный расплав содержит по меньший мере один эластомер, содержащий звенья, образованные из изобутилена, по меньшей мере одну термопластичную смолу и от 2 до 30 ЧПК функционализированного ангидридом олигомера, привитого к термопластичной смоле.
Изобретение относится к термопластичным эластомерам и термопластичным вулканизатам, пригодным для воздухонепроницаемого применения. Термопластичный вулканизат содержит термопластичную смолу, содержащую сополимер этилена с виниловым спиртом (EVOH), диспергированный в нем вулканизированный каучук и средство, обеспечивающее совместимость EVOH и каучука.
Наверх