專利名稱:烴基取代的丁二酸和/或酸酐與胺封端的聚氧化烯烴反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物和含此反應(yīng)產(chǎn)物的 ...的制作方法
本發(fā)明是關(guān)於由至少為一種的烴基取代的丁二酸和/或酸酐與至少為一種的胺封端的聚氧化烯烴反應(yīng)而制備的、水可散的材料,以及含有此材料的水性體系。該水性體系包括濃縮物和水基功能液,例如水基潤滑劑、液力流體、切削液等。水可分散的、由烴基取代的丁二酸或酸酐與胺封端的聚氧化烯烴反應(yīng)的產(chǎn)物被用作這樣體系的增稠劑。這些產(chǎn)物在相對高的剪切條件下是穩(wěn)定的。
這里所使用的術(shù)語“水基功能液”指的是水基潤滑劑、液力流體和切削液等。水基功能液並不是一種新概念,然而,在近期由于石油短缺和油價上漲已使得凡是可能的地方都越來越需要使用水基功能液來代替油基功能液。另外,由于使用這類替代物也有利于減少著火危險性和環(huán)境污染等問題。然而,在許多情況下,要進(jìn)行這類替代是行不通的,因?yàn)樗δ芤旱男阅懿蝗缢娲挠突鶎?yīng)物。例如,盡管非常需要用水基液體來代替某些油基液力流體,但這往往是很困難的,甚至是不可能的。
配制合適的水基功能液的問題之一是增稠劑的選擇,增稠劑提供所需要的稠度、並且在高剪切的條件下,在同樣的時間內(nèi)是穩(wěn)定的。盡管試驗(yàn)過多種增稠劑,但是還沒有人找到完全可接受的產(chǎn)品。在已試驗(yàn)過的增稠劑中有多糖類,纖維素醚和酯,以及多種合成聚合物。多糖類包括有天然膠,例如瓊脂膠、瓜耳樹膠、阿拉伯樹膠、藻酸銨、葡聚糖和黃蓍膠(Xanthangum)等。纖維素醚和酯包括羥烴基纖維素、烴羥基纖維素和它們的鹽類。被包括在這組里的有羥乙基纖維素和羧甲基纖維素的鈉鹽。合成聚合物包括聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺,水解乙烯基酯,水溶性的、丙烯酰胺鏈烷磺酸酯的均聚物和共聚物(其中至少含50摩爾百分?jǐn)?shù)的丙烯酰胺鏈烷磺酸酯,並含其它的共聚用單體諸如丙烯腈、苯乙烯等)。其他的合成聚合物包括聚-n
乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物和苯乙烯、馬來酸酐和異丁烯馬來酸酐共聚物的水溶性鹽。
曾有人提出用某些水可溶的端羥基聚氧化烯烴作為增稠劑。例如,參見美國專利3005776號、3346501號、4138346號和4151099號。然而,還沒有人找到完全可被接受的、由這些聚氧化烯烴所提供的增稠度。
美國專利4239635號公開的端羧酸聯(lián)氨和它的堿金屬、銨或胺鹽,是由有機(jī)多羧酸和聚氧亞烷基二胺反應(yīng)得到的。該參考文獻(xiàn)還指出,這些聯(lián)氨具有潤滑性,並用于含水的金屬加工液中。
美國專利4288639號公開了使用某些α-烯烴氧化物改性的聚氧化烯烴作為含水液的增稠劑。該專利指出,這些增稠劑是用α-烯烴氧化物封端液態(tài)直鏈聚氧化烯烴的雜化或嵌段共聚物中間體而制備的。
對於水分散的增稠劑來說,剩下的問題是需要使水基功能液具有所需要的增稠度和對于高剪切使用方面所需要的足夠的穩(wěn)定性。
按本發(fā)明所提供的具有水分散性的由烷基取代的丁二酸和/或酸酐與端胺基聚氧化烯烴反應(yīng)的產(chǎn)物,它們被用作水基功能液的增稠劑,並且對于高剪切使用方面是比較穩(wěn)定的。
概括地說,本發(fā)明企圖提供一種包括由(A),即至少一種由下式所示的烴基取代的丁二酸和/或酸酐
其中R是碳原子數(shù)約為8~40的烴基與(B),即至少為一種的水可分散的端胺基聚氧化烯烴反應(yīng)所得的水溶性產(chǎn)物組成的組合物。包含有這些反應(yīng)產(chǎn)物的水性濃縮物和水基功能液也屬於本發(fā)明范疇之內(nèi)。
在整篇說明書和所附的權(quán)利要求
書中使用的術(shù)語“分散的”和“溶解的”(以及同類的術(shù)語如“分散”,“可分散的”,“溶解”,“可溶解的”等),是指將本發(fā)明的組合物加入到水性體系中時的分布作用。在實(shí)施本發(fā)明時無須依靠任何特殊理論或假說來解釋本發(fā)明,因?yàn)橛行┣闆r是不言而喻的,本發(fā)明的組合物可溶解在水相中形成真溶液,而在另一些情況下可以形成膠束分散液或微乳液,它們顯然被看作真溶液。無論所形成的是溶液、膠束分散液,或是微乳液均視所用的特定組合物和添加有這種組合物的特定體系而定。
在任何場合,本說明書和所附的權(quán)利要求
書中被交替地使用的“分散的”和“溶解的”之類術(shù)語,均指溶液、膠束分散液、微乳液等。
當(dāng)涉及到根據(jù)本發(fā)明所用的材料時,術(shù)語“水可分散的”是指在25℃下、按至少約為每升一克的量加入到水中時,會形成溶液、膠束分散液或微乳液的那些材料。
在這里使用的術(shù)語“烴基”包括本質(zhì)上是屬於烴基類的(例如,實(shí)際上是烴氧基和實(shí)際上是烴巰基等),以及純粹的烴基類。將這些基稱之為本質(zhì)上是烴基,意味著它們均不含非烴基的取代基或非碳原子,正是這些大大地影響基團(tuán)的烴基特性或性質(zhì)與所說的用途之間的關(guān)系。
通常不會顯著地改變本發(fā)明烴類通性的烴基特征或性質(zhì)的取代基的例子有醚基(特別是烴氧基,如甲氧基、正丁氧基等);
橋氧基(例如,-O-鏈在主碳鏈中);
硝基;
硫醚基;
橋硫基(例如,-S-鏈在主碳鏈中);
羰基烴氧基(例如,
烴基.);
硫?;?例如,
烴基);
亞硫?;?例如,
烴基)。
此表只是為了作一簡要說明,所以並不周密,而且並不意味著排除某一類取代基的遺漏部分。通常,如有這樣的取代基存在時,基本上在烴基中每10個碳原子上也不要有多于2個這樣的取代基,最好每10個碳原子上不要有多于1個這樣的取代基。盡管如此,烴基還是不含非烴基的為好,即,它們最好是僅由碳原子和氫原子組成的純粹烴基。
這里使用“本質(zhì)上是直鏈”這一術(shù)語,指的是那些具有直鏈並且不含有不利于組分(A)和(B)的反應(yīng)產(chǎn)物之增稠特性的分枝的烴基。例如,在本發(fā)明范圍內(nèi),帶有一個側(cè)或支鏈甲基的直鏈C16烷基,就它們的與本發(fā)明中用途有關(guān)的性質(zhì)而言,基本上類似于直鏈C16烷基。
組分(A)用來制備本發(fā)明反應(yīng)物的烴基取代的丁二酸和/或酸酐,即組分(A)可用下式表示
其中R是碳原子數(shù)約為8~40,優(yōu)選的約為8~30,更好的約為12~24,而最好的約為16~18的烴基。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,R用下式表示
其中R′和R″分別為氫或直鏈或基本上是直鏈的烴基,但附有條件其碳原子的總數(shù)必須在上面所指出的R范圍之內(nèi)。R′和R″最好是烷基或鏈烯基。在特別有利的實(shí)施方案中,R約有16~18個碳原子,R′是氫或者是碳原子數(shù)約為1~大約7的烷基或者是碳原子數(shù)約為2~大約7的鏈烯基,而R″是碳原子數(shù)約為5~15的烷基或鏈烯基??梢允褂脙煞N或多種這樣的酸或酸酐的混合物。
R基可以由碳原子數(shù)約為8~40的一種或多種烯烴制得。這些烯烴最好是α-烯烴(有時稱為單-1-烯烴)或是異構(gòu)化的α-烯烴??梢允褂玫摩?烯烴的例子包括1-辛烯,1-壬烯,1-癸烯,1-十二烯,1-十三烯,1-十四烯,1-十五烯,1-十六烯,1-十七烯,1-十八烯,1-十九烯,1-二十烯,1-二十一烯,1-二十二烯,1-二十四烯,1-二十五烯,1-二十六烯,1-二十八烯,1-二十九烯等。工業(yè)上易得並可使用的烯烴餾份包括C15~18的α-烯烴,C12~16的α-烯烴,C14~16的α-烯烴,C14~18的α-烯烴,C16~18的α-烯烴,C16~20的α-烯烴,C22~28的α-烯烴等。C16和C16~18的α-烯烴特別好。制備這些α-烯烴的方法是本技術(shù)領(lǐng)域:
的熟練工作者所熟知的,並且在參考文獻(xiàn)例如化學(xué)工藝百科全書的“烯烴”標(biāo)題欄(Encyclopedia of Chemical Technology,Second Edition,Kirk and Othmer,Supplement,pages 632~657,Interscienc Publishers,Div.of John Wiley and Son,1971)被介紹。作為依據(jù)特編入該文獻(xiàn)。
異構(gòu)化的α-烯烴是已轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)烯烴(即烯烴的不飽和鍵不在“-1-”位或α位的烯烴)的α-烯烴,在此適用的異構(gòu)化α-烯烴,通常是以和一些α-烯烴共存的內(nèi)烯烴的混合物形式。使α-烯烴異構(gòu)化的方法在本技術(shù)領(lǐng)域:
內(nèi)是熟知的。簡單地說,這些異構(gòu)化方法通常包括在一定的溫度范圍內(nèi),例如80℃~130℃左右使α-烯烴與陽離子交換樹脂相接觸,直到獲得所需要的異構(gòu)化程度時為止。這些方法在參考文獻(xiàn),例如美國專利4108889號和歐州專利申請20037號已作敘述,特此將它們編入作為依據(jù)。
通常,烴基取代的丁二酸和酸酐,即組分(A)是由上述的α-烯烴或異構(gòu)化的α-烯烴與所需要的不飽和羧酸,例如富馬酸或其衍生物如馬來酸酐,在一定的溫度范圍內(nèi),例如大約160℃~240℃、優(yōu)選的約為185℃~210℃、較好的約為190℃進(jìn)行反應(yīng)而制備的。通常,這些反應(yīng)是在常壓下進(jìn)行,不過也可以使用高達(dá)100磅/吋2左右的壓力,尤其當(dāng)烯烴的分子量比較低例如在C8~C12情況。為了減少或防止聚合付產(chǎn)物的形成,可以使用游離基抑制劑(例如,叔丁基鄰苯二酚)。對制備上述烴基取代的丁二酸及酸酐的方法,已是本技術(shù)領(lǐng)域:
的熟練工作者所熟知,並且例如在美國專利3412111號,日本公開特許81 12382號和81 35580號,以及Benn等人的“馬來酐與鏈烯烴的思氏反應(yīng)”(“Jhe Ene Reaction of Maleic Anhydride With Alkenes”J.C.S.Perkin Ⅱ,(1977),Pp.535~7),Remond的“Preparation-Properties et.Emplois de L′Anhydride Dodecenylsuccinique”,Revue Des Products Cliniques,(Feb.28,1962)Pp.57~64等中已被敘述,特此將它們編入作為依據(jù)。
組分(B)胺封端的、水可分散的聚氧化烯烴最好是α、ω二氨基聚氧化乙烯類,α、ω二氨基聚氧化丙烯聚氧化乙烯聚氧化丙烯類,或α、ω二氨基氧化丙烯封端的聚氧化乙烯類。組分(B)也可以是這樣的α、ω二氨基聚氧化乙烯類,α、ω二氨基聚氧化丙烯聚氧化乙烯聚氧化丙烯類,或α、ω二氨基氧化丙烯封端的聚氧化乙烯類的脲縮合物。組分(B)也可以是多氨基(如,三氨基、四氨基等)聚氧化烯烴,它們也是胺封端的和水可分散的。在既含聚氧化乙烯基又含聚氧化丙烯基的化合物中,最好應(yīng)使聚氧化乙烯基占支配地位,以保證所要求的水分散性。末端胺類可以是伯胺、如,-NH2,或仲胺、如-NHR*,其中R*是碳原子數(shù)從1~大約18的、優(yōu)選的是從1~大約4的烴基。R*最好是烷基或鏈烯基。這些化合物的數(shù)均分子量通常為至少在2000左右,優(yōu)選的范圍約為2000~30000,較好的約為2000~10000,更好的約為3500~6500。也可以使用一種或多種這類化合物的混合物。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,組分(B)是由下列通式表示的化合物
其中a是從0~200左右;b是處在大約10~650范圍中的一個數(shù);C是處在從0~200左右范圍內(nèi)的一個數(shù)。這些化合物的數(shù)均分子量的優(yōu)選范圍是從2000左右到10000左右,較好的范圍是從3500左右到6500左右。
在另一個優(yōu)選實(shí)施方案中,組分(B)是由下列通式表示的化合物
其中n應(yīng)足以使所說化合物的數(shù)均分子量至少約為2000。這些化合物的數(shù)均分子量范圍較好的是在2000~10000左右,最好選用3500~6500左右。
按照本發(fā)明有效的胺封端和水可分散的聚氧化烯烴類的例子已在美國專利3021232號、3108011號、4444566號和再頒布專利31522號中公開。在此編入這些專利公開的內(nèi)容供參考。
有效的胺封端和水分散性的聚氧化烯烴可從Texaco化學(xué)公司買到,其商品名為Jeffaminc。
組分(A)和(B)的反應(yīng)為了提供本發(fā)明所要的水可分散的反應(yīng)產(chǎn)物,使一種或多種的組分(A)與一種或多種的組分(B)相反應(yīng),反應(yīng)是在從各反應(yīng)組分的最高熔融溫度直到各反應(yīng)組分或產(chǎn)物的最低分解溫度的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的,通常是在大約60~160℃,最好大約是在120℃~160℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。通常,該反應(yīng)是在形成酰胺的條件下進(jìn)行的,所以這樣形成的產(chǎn)品例如是半酰胺,即一種酰胺/酸。
組分(A)與組分(B)的當(dāng)量比范圍,通常是從0.1∶1左右到8∶1左右,較好的范圍是從1∶1左右到4∶1左右,而最有利的是2∶1左右。組分(A)的當(dāng)量可以通過用羧基官能度數(shù)除它的分子量的辦法進(jìn)行測定。對于組分(A)來說,它的當(dāng)量等於它的分子量的1/2。胺封端的聚氧化烯烴(B)的當(dāng)量,可以通過用末端胺基數(shù)除它的分子量的辦法進(jìn)行測定。這些通常也可以從胺封端的聚氧化烯烴的結(jié)構(gòu)式、或通過試驗(yàn)用已知方法進(jìn)行測定。
通過組分(A)和組分(B)反應(yīng)形成的上述酰胺/酸可以用例如一種或多種堿金屬、或者用一種或多種胺類、或者用它們的混合物進(jìn)行中和,從而轉(zhuǎn)化成酰胺/鹽。另外,這些酰胺/酸如果被加入到含堿金屬或胺的濃縮物或功能液中時,常常就地形成酰胺/鹽。
在堿金屬當(dāng)中,可以用來中和這些酰胺/酸並且形成酯/鹽的是鈉、鉀和鋰。合適的金屬堿類包括游離金屬和它們的氧化物、氫氧化物、醇鹽和堿式鹽。這類例子是氫氧化鈉、甲醇鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀,等等。通常堿金屬對酰胺/酸中酸當(dāng)量的摩爾比大約在1∶10~2∶1的范圍內(nèi),最好為1∶1左右。在這些酰胺/酸中,酸的當(dāng)量可以通過用所存在的-COOH基的數(shù)目除以酰胺/酸的分子量來決定。這些常常也可以從酰胺/酸的結(jié)構(gòu)式,或者通過試驗(yàn)用已知的滴定法來進(jìn)行測定。
在能用于中和這些酰胺/酸的胺類中有N-(羥基取代的烴基)胺類。這些胺的每一個分子中通常具有1~4個左右、典型的是1~2個左右的羥基。這些羥基各自連接到烴基上,形成羥基取代的烴基,這些羥基也就必然地被連接到分子的胺部分上。這些N-(羥基取代的烴基)胺可以是單胺也可以是多胺,並且它們的碳原子總數(shù)可一直高到40;但通常它們的碳原子總數(shù)為高達(dá)20。它們可以是只含一個單一羥基的單胺。這些胺可以是伯胺、仲胺或叔胺,而且N-(羥基取代的烴基)多胺可以含有一個或多個任何一類的胺基。兩種或多種的上述任何一類胺的混合物也可以被使用。
適用于本發(fā)明的N-(羥基取代的烴基)胺類的具體例是N-(羥基-低級烷基)胺和多元胺,例如2-羥乙基胺,3-羥丁基胺,二-(2-羥乙基)胺,三-(2-羥乙基)胺,二-(2-羥丙基)胺,N,N,N′-三-(2-羥乙基)乙二胺,N,N,N′,N′-四(2-羥乙基)乙二胺,N-(2-羥乙基)哌嗪,N,N′-二-(3-羥丙基)哌嗪,N-(2-羥乙基)嗎啉,N-(2-羥乙基)-2-嗎啉代,N-(2-羥乙基)-3-甲基-2-嗎啉代,N-(2-羥丙基)-6-甲基-2-嗎啉代,N-(2-羥丙基)-5-乙氧甲酰-2-哌啶酮,N-(2-羥丙基)-5-乙氧甲酰-2-哌啶酮,N-(2-羥乙基)-5-(N-丁氨基甲?;?-2-哌啶酮,N-(2-羥乙基)哌啶,N-(4-羥丁基)哌啶,N,N-二-(2-羥乙基)甘氨酸,和它們的帶脂肪醇的、特別是帶低級鏈烷醇的醚類,N,N-二-(3-羥丙基)甘氨酸,等等。
另外的醇胺類是羥基取代的伯胺,在美國專利3576743號中用下列通式表示Ra-NH2這里的Ra是至少含一個醇羥基的單價有機(jī)基。根據(jù)該專利,在Ra中的碳原子總數(shù)不超過20左右。含有總碳原子數(shù)一直到10左右的羥基取代的脂肪族伯胺是有用的。通常有用的是多羥基取代的鏈烷醇伯胺,其中僅有一個氨基(即,伯氨基),該氨基僅含有一個取代烷基,而該取代烷基最多有10個碳原子和4個羥基。這些鏈烷醇伯胺相當(dāng)于RaNH2,這里Ra是一個單羥基或多羥基取代的烷基。典型的是,至少有一個羥基是伯醇羥基。三羥甲基氨基甲烷是典型的羥基取代的伯胺。具體的羥基取代的伯胺包括2-氨基-1-丁醇,2-氨基-2-甲基-1-丙醇,對-(β-羥乙基)苯胺,2-氨基-1-丙醇,3-氨基-1-丙醇,2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇,2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇,N-(β-羥丙基)-N′-(β-氨乙基)哌嗪,2-氨基-1-丁醇,乙醇胺,β-(β-羥乙氧基)-乙基胺,葡糖胺,葡糖亞胺,4-氨基-3-羥基-3-甲基-1-丁烯(它可以根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域:
的已知方法用氧化異戊二烯與氨反應(yīng)而制備),N-3-(氨丙基)-4-(2-羥乙基)哌嗪,2-氨基-6-甲基-6-庚醇,5-氨基-1-戊醇,N-β-(羥乙基)-1,3-二氨基丙烷,1,3-二氨基-2-羥基-丙烷,N-(β-羥乙氧乙基)-乙二胺,等等。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明中用作N-(羥基取代的烴基)胺的羥基取代伯胺,參見在此所編入供參考的美國專利3576743號。
典型的胺是伯、仲或叔型鏈烷醇胺或它們的混合物。這樣的胺類可以分別由下列分子式表示H2N-R′-OH
這里的每個R分別為碳原子數(shù)從1~8左右的烴基,或碳原子數(shù)從2~8左右的羥基取代的烴基,而R′是碳原子數(shù)為2~18左右的兩價烴基。在上述分子式中,基團(tuán)-R′-OH代表羥基取代的烴基。R′可以是無環(huán)的、脂環(huán)的或芳香族的基團(tuán)。一般說來,R′是無環(huán)直鏈的或枝化的鏈烯基,例如乙烯,1,2-丙烯,1,2-丁烯,1,2-十八烯等基團(tuán)。當(dāng)兩個R基存在于同一個分子中時,它們可以通過直接的碳-碳鍵連接或通過雜原子(如,氧、氮或硫)形成5-,6-,7-或8-節(jié)環(huán)結(jié)構(gòu)。這樣的雜環(huán)胺的例子包括N-(羥基低級烷基)-嗎啉、-硫代嗎啉、-哌嗪、-噁唑烷、-噻唑烷等。但是,一般說來,每一個R是最多為7個碳原子的低級烷基。
胺也可以是N-(羥基取代的烴基)醚胺。這樣的胺類可以很方便地由環(huán)氧化合物與上述胺類反應(yīng)而制備,並且可用下列分子式表示
這里X數(shù)為從2~15左右,而R和R′如同上面所述的一樣。
這些鏈烷醇胺的類似物,特別是烷氧基化的鏈烯烴多胺類,例如N
N-(二乙醇基)乙二胺也可被使用。這樣的多胺類可以由鏈烯烴胺(例如乙二胺)與一種或多種2~大約20個碳的氧化鏈烯(如,環(huán)氧乙烷、氧化十八烯)反應(yīng)而制得。類似的氧化鏈烯-鏈烷醇胺的反應(yīng)產(chǎn)物也能被使用,例如由上述伯型、仲型或叔型鏈烷醇胺與乙烯、丙烯或高級環(huán)氧化合物按1∶1或1∶2的克分子比進(jìn)行反應(yīng)所制得的產(chǎn)物。進(jìn)行此反應(yīng)的反應(yīng)劑比和反應(yīng)溫度,都是本技術(shù)領(lǐng)域:
熟練工作者所熟知的。
具體的烷氧基化的鏈烯多胺類的例子包括N-(2-羥乙基)乙二胺,N*N-雙(2-羥乙基)乙二胺,1-(2-羥乙基)哌嗪,單-(羥丙基)取代的二亞乙基三胺,二-(羥丙基)取代的四亞乙基戊胺,N-(3-羥丁基)-四亞甲基二胺等。由上述羥基鏈烯多胺類通過氨基或羥基的縮合作用所得到的高級同系物同樣是有用的。通過氨基縮合作用在得到高級胺的同時脫去氨;而通過羥基縮合作用得到含有醚鍵的產(chǎn)物,同時也脫去水。上述單胺或多胺的兩種或多種的任一混合物也是有用的。
通常,胺的克分子數(shù)與酰胺/酸當(dāng)量之比大約在1∶10~10∶1的范圍內(nèi),最好為1∶1左右。
最好當(dāng)組分(A)和組分(B)之間的反應(yīng)完成,即得到酰胺/酸之后,再加入堿金屬或胺。通常是在酰胺/酸,或胺或?qū)τ趬A金屬來說的金屬堿等的最高熔融溫度一直到這些材料的最低分解溫度的溫度范圍內(nèi)添加堿金屬或胺。該溫度的優(yōu)選范圍大約是60℃~160℃,更好的范圍大約是120℃~160℃。
下面各實(shí)施例將示范性地描述本發(fā)明的水可分散的、烴基取代的丁二酸和/或酸酐與胺封端的聚氧化烯烴的反應(yīng)產(chǎn)物之制備過程。除非另有說明,否則所有的份數(shù)和百分?jǐn)?shù)均按重量計(jì),並且所有的溫度均按攝氏溫標(biāo)計(jì)。
實(shí)施例1A部分將2960份C16α-烯烴和100份大孔樹脂15(商品名,Rohn & Haas公司作為陽離子交換樹脂的產(chǎn)品)裝入到帶有氮?dú)夥植计?每小時2.0標(biāo)準(zhǔn)立方米)、攪拌器、熱電偶溫度計(jì)套管和位于冷凝器下邊的集水器的5立升細(xì)口燒瓶中?;旌衔锉患訜岬?20℃,在每分鐘350轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的攪拌下時間1.5小時。濾液就是所要的產(chǎn)品。
B部分將367.5份馬來酸酐裝入到容積為2立升的帶有攪拌器、熱電偶溫度計(jì)套管、迴流冷凝器和進(jìn)氣管的細(xì)口燒瓶中。先將馬來酸酐熔化,然后加入765份由A部分得到的產(chǎn)物。將該混合物加熱到180℃~200℃,時間9.75小時。在182℃和30毫米汞柱的真空度下,除去混合物中的揮發(fā)性成分,然后冷卻到115℃。再在145℃和0.7毫米汞柱的真空度下除去混合物中的揮發(fā)性成分,並冷卻到50℃?;旌衔镉霉柙逋吝^濾,濾液便是所需要的產(chǎn)品。
實(shí)施例2A部分將1100份C16~18的α-烯烴餾分和14份大孔樹脂15裝到容積為2立升的帶攪拌器、熱電偶溫度計(jì)套管、迴流冷凝器和塞子的細(xì)口燒瓶中?;旌衔锉患訜岬?50℃~155℃時間3.25小時,然后過濾。濾液就是所需要的產(chǎn)品。
B部分將412份馬來酸酐和920份A部分得到的產(chǎn)品加入到容積為2立升的帶攪拌器、熱電偶溫度計(jì)套管、迴流冷凝器和塞子的細(xì)口燒瓶中?;旌衔锉患訜岬?0℃。開始攪拌。混合物在攪拌條件下被加熱到190℃~195℃,並在該溫度下維持11.5小時,然后冷卻到80℃?;旌衔镌?8毫米汞柱的真空度和120℃的條件下除去其中的揮發(fā)性成分。然后再在0.45毫米汞柱的真空度和180℃的條件下除去其中的揮發(fā)性成分。混合物用硅藻土進(jìn)行過濾,濾液就是所要的產(chǎn)物。
實(shí)施例35775份C15~18的α-烯烴餾分(碳餾分的分配情況是C14占1%,C15占29%,C16占28%,C17占27%,C18占14%和C19占1%)通過一根12吋的活性鋁填充柱進(jìn)入到容積為12立升的裝有馬來酸酐的細(xì)口燒瓶中?;旌衔锉患訜岬?14℃,並且在該溫度下通氮(每小時0.2標(biāo)準(zhǔn)立方呎)時間7小時,然后冷卻到室溫?;旌衔镌俦患訜岬?09℃~212℃,並且在該溫度下維持7小時,然后冷卻到室溫。加入1500份織物用醇(textile spirit),並且混合物被攪拌1小時。用硅藻土過濾混合物。在121℃和30毫米汞柱的真空下使混合物除去其中的揮發(fā)成分,然后冷卻到室溫。再于168℃和0.7毫米汞柱的真空下除去混合物中的揮發(fā)成分,然后冷卻到室溫。在室溫下用硅藻土過濾混合物。濾液是所需要的產(chǎn)品。
實(shí)施例4用氮?dú)鉀_洗容積為20立升的反應(yīng)釜。將475份C18~24的α-烯烴餾分裝到反應(yīng)釜中。釜容物被加熱到71℃並被混合。加入189份馬來酸酐。在6小時內(nèi)使混合物被加熱到200℃,升溫速率為每小時22℃。然后在4小時內(nèi)將混合物加熱到220℃,升溫速度是每小時5℃。在220℃的溫度下維持10小時。用氮?dú)獯祷旌衔镏钡轿捶磻?yīng)的馬來酸酐含量約為0.05%時為止,并且冷卻到室溫以提供所需要的產(chǎn)品。
實(shí)施例5將100份Jeffamine ED-4000(商品名,Texaco化學(xué)公司產(chǎn)品,可認(rèn)為是一種平均分子量約為4000的二胺,是端伯胺氧化丙烯封端的聚氧化乙烯)和16.3份從實(shí)施例1B部分得到的產(chǎn)品混合在一起,在130℃的溫度下加熱3小時,然后冷卻到室溫,以提供所需要的產(chǎn)品。
實(shí)施例6將100份Jeffamine ED-6000(商品名,Texaco化學(xué)公司產(chǎn)品,可以認(rèn)為是平均分子量約為6000的二胺,是端伯胺氧化丙烯封端的聚氧化乙烯)和10.8份從實(shí)施例B部分得到的產(chǎn)品混合在一起,在130℃下加熱3小時,然后冷卻到室溫以提供所需要的產(chǎn)品。
實(shí)施例7將20份Jeffamine EDU-4000(商品名,Texaco化學(xué)公司產(chǎn)品,可以認(rèn)為是平均分子量約為4000的二胺,它是通過脲與端伯胺氧化丙烯封端的聚氧化乙烯進(jìn)行偶聯(lián)制得的)在70℃的溫度下熔化並與3.4份從實(shí)施例2B部分得到的產(chǎn)品相混合,然后冷卻到室溫以提供所需要的產(chǎn)品。
實(shí)施例8將20份Jeffamine EDU-4000在70℃的溫度下熔化並與6.8份從實(shí)施例2B部分得到的產(chǎn)品相混合?;旌衔镌?21℃的溫度下加熱4小時並冷卻到室溫以提供所需要的產(chǎn)品。
實(shí)施例9將37.3份Jeffamine ED-2001(商品名,Texaco化學(xué)公司產(chǎn)品,可以認(rèn)為是平均分子量約為2000的二胺,是一種端伯胺氧化丙烯封端的聚氧化乙烯)與12.2份從實(shí)施例2B部分得到的產(chǎn)品一起混合,在105℃~115℃下加熱3~4小時,然后冷卻到室溫以提供所需要的產(chǎn)品。
濃縮物和水基功能液本發(fā)明包括水性體系或以水性相以及分散在其中的組分A和組分B的反應(yīng)產(chǎn)物為特征的組合物。最好,這種水性相是連續(xù)的水性相。這些水性體系常常含有至少約為30%的水(按重量計(jì))。這樣的水性體系既包括約含30%~90%、最好約為50%~80%水份的濃縮物;也包括含大量水與少量增稠用的組分(A)和組分(B)的反應(yīng)產(chǎn)物的水基功能液,(A)與(B)反應(yīng)產(chǎn)物的優(yōu)選量約為1.5%~10%,較好的約為3%~6%(按所說的反應(yīng)產(chǎn)物的重量計(jì))。濃縮物最好含大約10%~70%(按重量計(jì))的組分(A)與組分(B)的反應(yīng)產(chǎn)物,更好含大約20%~50%(按重量計(jì))的所說的反應(yīng)產(chǎn)物。該濃縮物通常含約50%以下的,優(yōu)選的含約25%以下的,較好的含約15%以下的,以及最好還是含約6%以下的烴油。水基功能液含約為15%以下的,較好的含約為5%以下的,更好的含約為2%以下的烴油。這些濃縮物和水基功能液還可任意地含有水基功能液中常用的其他常規(guī)添加劑。這些其他添加劑包括分散劑/-助溶劑,表面活性劑,功能性添加劑,防腐劑,剪切穩(wěn)定劑、殺菌劑、染料、軟水劑、除臭劑、消泡劑、等等。
濃縮物類似于水基功能液,除了它含有較少量的水和相應(yīng)多的其他組成部分外。通過水稀釋的辦法可使?jié)饪s物轉(zhuǎn)變成水基功能液。稀釋作業(yè)通常采用標(biāo)準(zhǔn)的混合技術(shù)來完成。這種稀釋作業(yè)常常是很方便的方法,因此在補(bǔ)加水之前可先將濃縮物運(yùn)到使用現(xiàn)場。因此,節(jié)省了運(yùn)輸最終水基功能液中大量水的費(fèi)用。只需運(yùn)輸配制濃縮物所需要的水(這主要視易于管理和方便等因素而定)。
通常,這些水基功能液是采用水稀釋濃縮物的辦法制備的,其中水對濃縮物之比例通常是在大約80∶20~大約99∶1的范圍內(nèi)。當(dāng)在這些范圍內(nèi)進(jìn)行稀釋時,可以發(fā)現(xiàn),最終水基功能液中至多不過含微量的烴油。
本發(fā)明也包括水性體系的制造方法。水性體系包括濃縮物和其中含有通用的其他常規(guī)添加劑的水基功能液。這些方法包括如下步驟
(1)使本發(fā)明的組合物與上述其他的常規(guī)添加劑相混合,並在同時或接著形成分散液或溶液;可任選步驟(2)使上述分散液或溶液同水結(jié)合,形成所說的水性濃縮物;和/或(3)在用水稀釋上述的分散液或溶液、或濃縮物時,其中所用的總水量要根據(jù)制備本發(fā)明組合物所要求的濃度和所說的濃縮物或水基功能液中的其他功能添加劑的量來定。
這些混合步驟是在使用通用設(shè)備和通常是在室溫或稍高的溫度(通常低于100℃,並且常常是低于50℃)下進(jìn)行的。如上所述,可以先制成濃縮物,然后運(yùn)用到使用現(xiàn)場再用水稀釋形成所需的水基功能液。在另一些場合,成品水基功能液可在用于制備濃縮物或分散液或溶液的同一設(shè)備中直接形成。
按照本發(fā)明有效的分散劑/助溶劑包括在美國專利4329249號、4368133號、4435297號、4447348號和4448703號中所公開的含氮、無磷的羧基助溶劑。在此編入這些專利作為參考。概括地說,這些分散劑/助溶劑是由(Ⅰ)和(Ⅱ)通過反應(yīng)制備的。反應(yīng)劑(Ⅰ)至少是一種羧酸?;瘎?,該?;瘎┲辽俸粋€碳原子數(shù)至少約為12~500的烴基取代基;反應(yīng)劑(Ⅱ)是至少含一種(a)N-(羥基取代的烴基)胺,或(b)所說的胺(a)的羥基取代的聚烴氧基類似物,或(C)(a)和(b)的混合物。優(yōu)選的酰化劑包括取代的丁二酸類或酸酐類。優(yōu)選的胺包括伯、仲和叔型鏈烷醇胺類或它們的混合物。這些分散劑/助溶劑應(yīng)優(yōu)先選用能高效地分散或溶解本發(fā)明的濃縮物和/或水基功能液中的各種添加劑,尤其是下面將討論的功能性添加劑。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,分散劑/助溶劑是一種聚異丁基取代的丁二酸酐與二乙基乙醇胺或一種二乙基乙醇胺同乙醇胺的混合物的反應(yīng)產(chǎn)物,這些物質(zhì)是按照美國專利4329249號中的實(shí)施例1和實(shí)施例2制備的。
有效的表面活性劑可以是陽離子型、陰離子型、非離子型或兩性型的。每一類型中的許多這樣的表面活性劑,對于本技術(shù)領(lǐng)域:
來說是眾所周知的。例如,可參見乳化劑和分散劑(“Emulsifiers & Detergents”,1981,North American Edition,published by McCutcheon Divion,MC publishing Co.,Glen Rock,New Jersey,U.S.A.),特此將其編入作為它們在這方面已作公開的依據(jù)。
在非離子表面活性劑類中是氧化亞烷基處理的產(chǎn)品,如氧化乙烯處理過的酚類、醇類、酯類、胺類和酰胺類。氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物也是有效的非離子表面活性劑。甘油酯和糖酯也是已知的非離子型表面活性劑。對本發(fā)明有效的一類代表性的非離子表面活性劑是氧化亞烷基處理過的烷基酚,例如由Rohm & Haas公司銷售的氧化乙烯烷基酚縮聚物。這些非離子表面活性劑的實(shí)例是每個分子中平均含有9~10個氧化乙烯單元的Triton X-100,它的HLB值約為13.5,分子量約為628。其他許多適用的非離子表面活性劑也是已知的,參見例如上面提到的McCutcheon的著作,以及論文集“非離子表面活性劑”(the treatise“Non-ionic Surfactants”edited by Martin J.Schick,M.Dekker Co.,New York,1967),特此將該文獻(xiàn)編入作為這方面公開的依據(jù)。
如上面已提到的,也可以使用陽離子的、陰離子的和兩性的表面活性劑。通常,它們都是親水性的表面活性劑。陰離子表面活性劑含帶負(fù)電荷的極性基團(tuán),而陽離子表面活性劑含帶正電荷的極性基團(tuán)。兩性分散劑是在同一個分子中含有上面說的兩類極性基團(tuán)。關(guān)於有用的表面活性劑之一般評論在“Kirk-Othmes化學(xué)工藝百科全書”(Kirk-Othmes Encyclopedia of Chemical Technology,Second Edition,Volume 19,page 507 et seq.1969,John Wiley and Son,New York)和上面提到的McCutchen名下的編纂物中均可找到。特此編入上兩參考文獻(xiàn)作為有關(guān)陽離子、兩性和陰離子表面活性劑已公開的依據(jù)。
在有用的陰離子型表面活性劑中,眾所周知的有羧型皂類、有機(jī)硫酸鹽、磺酸鹽、硫代羧酸和它們的鹽,以及磷酸鹽。有用的陽離子表面活性劑包括氮化合物,例如氧化胺和周知的季銨鹽。兩性表面活性劑包括氨基酸型以及類似的材料。各種陽離子、陰離子和兩性分散劑都是商業(yè)上可得到的,尤其是可從兩家美國公司Rohm & Haas公司和聯(lián)合碳化物公司買到。關(guān)於陰離子和陽離子表面活性劑的其他資料也可以從課本“陰離子表面活性劑”的第Ⅱ和第Ⅲ部分(“Anionic Surfacants”edited by W.M.Linfield,published by Marcel Dekker,lnc.,New York,1976)和“陽離子表面活性劑”(“Cationic Surfacatants”edited by E.Jungermann,Marcel Dekker,lnc.,New York)中找到。作為此方面的公開材料,特此將這兩篇文獻(xiàn)編入供參考。
使用這些表面活性劑時,通常使用的有效量應(yīng)以有助于在分散體系中分散各種添加劑,尤其是下面所討論的功能性添加劑為準(zhǔn)。
可以使用的功能性添加劑一般是油可溶而水不溶的添加劑,在常規(guī)的油基體系中它們的作用類似于耐特壓劑、抗水劑、載荷劑、摩擦改進(jìn)劑、潤滑劑等。它們也能起抗滑劑、成膜劑和摩擦改進(jìn)劑作用。如眾所周知,這樣的添加劑可能具有兩種或更多種的作用,例如耐特壓劑通常也可作為載荷劑。
術(shù)語“油可溶而水不溶的功能性添加劑”指的是那樣的功能性添加劑,它在水中的溶解度在25℃時在每100毫升水中不超過1克,而在礦物油中的溶介度中在25℃時每升至少為1克。
這些功能性添加劑也可包括某些固體潤滑劑,例如石墨,二硫化鉬和聚四氟乙烯,以及有關(guān)的固體聚合物。
功能性添加劑也可以包括摩擦的聚合物形成劑。概括地說,它們是潛在的聚合物形成材料,它們以低濃度分散在載體中,並且在摩擦或接觸表面時進(jìn)行聚合,從而在該表面上形成保護(hù)性的聚合物膜。這類的聚合作用被認(rèn)為是由于摩擦產(chǎn)生的熱所致的,也可能是由于新露出表面的催化和/或化學(xué)作用所致的。這類材料的具體例子是會形成聚酯摩擦聚合物膜的二亞油酸和乙二醇的混合物。這些材料對本技術(shù)領(lǐng)域:
是已知的,並且例如能在“Wear”雜志第26卷369~392頁和西德專利申請2339065號中找到有關(guān)它們的說明。特此編入這些公開內(nèi)容作為討論摩擦聚合物形成劑方面的參考。
一般說來,這些功能性添加劑是已知的有機(jī)硫、磷、硼或羧酸的金屬鹽或胺鹽,它們與油基液體中所用的功能性添加劑是一樣的或同類的。通常,這些鹽是碳原子數(shù)為1~22的既包括芳香酸也包括脂肪酸的羧酸鹽;含硫酸類,例如烷基和芳基磺酸等等;含磷酸類,例如磷酸,亞磷酸,次膦酸,酸式磷酸酯以及類似的硫的同系物,例如硫代磷酸和二硫代磷酸和相應(yīng)酸的酯類;含硼酸類包括硼酸,酸式硼酸酯等。有用的功能性添加劑也包括金屬的二硫代氨基甲酸鹽,例如鉬和銻的二硫代氨基甲酸鹽;以及二丁基硫化錫,三丁基氧化錫,磷酸鹽和亞磷酸鹽;硼酸鹽胺鹽,氯化蠟類;三烷基氧化錫,磷酸鉬和氯化蠟類。
許多這樣的功能性添加劑對于本技術(shù)領(lǐng)域:
是已知的。例如,用在常規(guī)的油基體系和用在本發(fā)明的水性體系中的各類添加劑的說明,可在“石油化學(xué)和精制的進(jìn)展”(“Advances in Petroleum Chemistry and Refining”,Volume 8,Edited by John J.Mcketta,lnterscience publishers,New York,1983,Pages 31~38 inclusive);Kirk-Othmer的“化學(xué)工藝百科全書”(“Encyclopedia of Chemical Technology”,Volume 12,Second Edition,lnterscience Publishers,New York,1967,Page 576 et seq.);“潤滑劑添加劑”(“Lubricant Additives”by M.W.Ranney,Noyes Data Corporation,park Ridge,N.J.,U.S.A.,1973);和“潤滑劑添加劑”(“Lubricant Additives”by C.V.Smalheer and R.K.Smith,Jhe Lezius-Hiles Co.,Cleveland,Ohio,U.S.A.)等中找到。特此編入這些參考材料作為它們所公開的功能性添加劑應(yīng)用在本發(fā)明體系中是有效的參考依據(jù)。
在本發(fā)明的某些典型的水性體系中,功能性添加劑是硫或氯-硫耐特壓劑,已知它們在油基體系中是有效的。這類材料包括氯化脂肪烴,例如氯化蠟;有機(jī)硫化物和多硫化物,諸如芐基-二硫化物、雙-(氯代芐基)-二硫化物、二丁基四硫化物、硫化鯨蠟油、硫化油酸甲酯、硫化烷基苯酚、硫化二聚戊烯、硫化萜烯,以及硫化第爾斯-阿爾德加合物;二氧磷基硫化烴,例如硫化磷同松節(jié)油或油酸甲酯的反應(yīng)物,亞磷酸酯,例如二烴基和三烴基亞磷酸酸酯,即,亞磷酸二丁酯、亞磷酸二庚酯、亞磷酸雙環(huán)已酯、庚基苯基亞磷酸酯、二庚基苯基亞磷酸酯、十三烷基亞磷酸酯、二硬脂?;鶃喠姿狨ズ途郾┤〈椒觼喠姿狨?硫代氨基甲酸金屬鹽類,例如,二辛基二硫代氨基甲酸鋅、庚基苯酚二硫代氨基甲酸鋇;和二硫代磷酸的第二族金屬鹽,例如,雙環(huán)己基二硫代磷酸鋅和二硫代磷酸鋅鹽類。
功能性添加劑也可以是一種薄膜形成劑,諸如合成或天然膠乳或它們在水中的乳液。這樣的乳液包括天然橡膠的膠乳和聚苯乙烯丁二烯的合成膠乳。
功能性添加劑也可以是抗震劑或防噪音劑。這種形成劑的例子有酰胺金屬二硫代磷酸鹽化合物,如在西德專利1109302號中所公開的;胺鹽-偶氮甲烷化合物,如在英國書893977號中所公開的;或二硫代磷酸胺,如在美國專利3002014號中所公開的。防噪音劑的例子有N-酰基-肌氨酸及其衍生物,如在美國專利3156652和3156653號中所公開的;硫化脂肪酸及其酯類,如在美國專利2913415和2982734號所公開的;和二聚脂肪酸的酯類,如在美國專利3039967號中所公開的。在此編入以上引用的各專利作為有效的用于本發(fā)明的水性體系中的抗震劑和防噪音劑的功能性添加劑的有關(guān)公開之依據(jù)。
用在本發(fā)明的水性體系中的功能性添加劑的具體例包括下列各市售產(chǎn)品。
表Ⅰ功能性添加劑的商品名 化學(xué)名稱 供應(yīng)廠家Anglamol 32 氯代硫化烴類 Lubrizol1Anglamol 75 二烷基磷酸鋅 Lubrizol1Molyvan L 硫代磷酸鉬A Vanderbilt2Lubrizol-5315 硫化環(huán)狀羧酸酯 Lubrizol1Emcol TS 230 酸式磷酸酯 Witco1 美國,俄亥俄,維克立夫市Lubrizol公司2 R.T.Vanderbilt公司,美國紐約市3 Witco化學(xué)公司有機(jī)化學(xué)部,美國德克薩斯州屋斯頓市兩種或多種上述功能性添加劑的混合物也可以被使用。
通常,在本發(fā)明的水性體系中存在功能上有效量的功能性添加劑。例如,如果功能性添加劑主要打算用作載荷劑,那么就應(yīng)按載荷量來定。
本發(fā)明的水性體系常含有至少為一種的金屬腐蝕抑制劑。這些抑制劑既能防止鐵類金屬,也可防止有色金屬(如、銅、青銅、黃銅、鈦、鋁等),或者同時防止這兩類金屬的腐蝕。抑制劑可以是天然存在的有機(jī)物或無機(jī)物。盡管作為腐蝕抑制劑它不溶解在水中也能起作用,即,它不需要是水溶性的。但是,一般說來它應(yīng)能充分地溶解在水中,以提供令人滿意的抑制作用。許多適用于本發(fā)明水性體系中的無機(jī)抑制劑,對本技術(shù)領(lǐng)域:
的熟練工作者來說是已知的。包括那些在“金屬保護(hù)涂層”(“Protective Coatings for Metals”by Burns and Bradley,Reinhold Publishing Corporation,Second Edition,Chapter 13,Pages 596~605)中所介紹的腐蝕抑制劑。這一有關(guān)抑制劑的公開內(nèi)容被編于此供參考。有用的無機(jī)抑制劑的具體例子包括堿金屬的亞硝酸鹽,二-或三-聚磷酸鈉,磷酸鉀和磷酸二鉀,堿金屬硼酸鹽和上述物質(zhì)的混合物。許多適用的有機(jī)抑制劑,對本技術(shù)領(lǐng)域:
的熟練工作者來說也是熟知的。具體例子包括烴基胺和羥基取代的烴基胺中和的酸性化合物,例如,中和的磷酸鹽和烴基磷酸酯、中和的脂肪酸(例如,碳原子數(shù)約為8~22的)、中和的芳香族羧酸(例如,4-叔丁基苯甲酸)、中和的環(huán)烷酸和中和的烴基磺酸鹽。烷基化丁二酰亞胺的混合鹽酯也是有用的。特別有效的胺類包括鏈烷醇胺,例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和相應(yīng)的丙醇胺。任意兩種或多種的上述腐蝕抑制劑的混合物也可被使用。腐蝕抑制劑應(yīng)有這樣的濃度,即當(dāng)水性組合物與金屬接觸時它們就能起有效地抑制金屬的腐蝕作用。
本發(fā)明的某些水性體系(特別是用于金屬切削或成形中的那些水性體系)也可含有至少為一種的在水中具有反溶解性的多元醇。這類多元醇當(dāng)水溫上升時其溶解性變小。因此在切削或加工開始之后它們便起到潤滑劑的作用,因?yàn)楫?dāng)金屬加工件和加工工具之間產(chǎn)生摩擦而使液體被加熱時,反溶解性的多元醇“沉積”在加工件的表面,從而改善它的潤滑性。
本發(fā)明的水性體系也可以包括至少一種的殺菌劑。這些殺菌劑是本技術(shù)領(lǐng)域:
的熟練工作者所熟知的,並可以在上述的McCutchen出版物的9~20頁中“功能性材料”段的“殺菌劑”題名下找到。特此編入該公開的內(nèi)容作為使用在本發(fā)明水性組合物和水性體系中有關(guān)的合適殺菌劑供參考。通常,這些殺菌劑是水溶性的,其溶解度至少應(yīng)達(dá)到使它們能起到殺菌劑作用的程度。
本發(fā)明的水性體系也可以包括像染料那樣的其他材料,例如酸性綠染料;水軟化劑,例如,乙二胺四乙酸鈉或次氮基三乙酸;除臭劑,如,香茅、檸檬油等;以及消泡劑,如,已知的(聚)硅氧烷消泡劑。
本發(fā)明的水性體系也可包括抗凍劑,即它是在低溫下使用組合物時所需要的。如乙二醇和類似的聚氧化烯烴多元醇等材料可以用作抗凍劑。顯然,其用量與所希望的抗凍保護(hù)程度有關(guān),這是本技術(shù)領(lǐng)域:
普通熟練工作者所熟知的。
也應(yīng)該提到,用于制備本發(fā)明水性體系的上述多種配合劑是使該水性體系呈現(xiàn)或具有一種以上性質(zhì)的工業(yè)產(chǎn)品。這樣一來,單獨(dú)一種配合劑就能提供幾種功能,從而可以取消或減少對其他附加配合劑的需要。例如,三丁基氧化錫等的耐特高壓劑也能起殺菌作用。
屬於本發(fā)明范疇內(nèi)的例證性的水基功能液被公開在表Ⅱ中,這些功能液是通過在大約為50℃~70℃的溫度范圍內(nèi),使用常規(guī)的混合工藝混合各種配合劑而制備的。首先將本發(fā)明的增稠劑(即實(shí)施例5~7的產(chǎn)品)同水和氫氧化鈉相混合。將這些配合劑攪拌半小時,然后加入剩余的配合劑。下面的每一種功能液被確認(rèn)為可作為液力流體使用。在表Ⅱ中所示的數(shù)值均以重量份數(shù)計(jì)。
使用維氏泵測試法(V-105C)〔Vickers Pump Test Procedwre(V-105C)〕評定表Ⅱ中配方C的剪切穩(wěn)定性,其結(jié)果示于表Ⅲ。在泵測試的各不同時間間隔內(nèi),從泵中取出配方C並測定其運(yùn)動粘度。粘度數(shù)據(jù)也被列在表Ⅲ中。該泵的最大泵速是8加侖/分,並裝有一個10馬力的馬達(dá)、一個V-105C型試驗(yàn)筒、一個60目的篩網(wǎng)和一個使用3加侖液體的4加侖貯液槽。該測試法包括以下步驟(1)稱量測試筒並將其放入泵中;(2)以10吋-磅的壇值提高扭矩頭到30吋-磅;(3)配方C被放進(jìn)貯液池中,並開動泵;(4)一旦建立起正向流后,將扭矩頭復(fù)位到30吋-磅,並將壓力調(diào)正至200磅/吋2;(5)使泵在200磅/吋2條件下旋轉(zhuǎn)10分鐘;(6)將壓力調(diào)至400磅/吋2,並以10吋-磅的壇值將扭矩增加到75~80吋-磅;(7)使泵在400磅/吋2的條件下轉(zhuǎn)動10分鐘;(8)將壓力調(diào)至600磅/吋2並使泵轉(zhuǎn)動10分鐘;(9)將壓力調(diào)至800磅/吋2並測流速。該測試共進(jìn)行870個小時,在規(guī)定的時間間隔中斷測試,以便測量環(huán)摩擦速率和粘度。
表Ⅲ時間 環(huán)摩擦速率 粘度 泵速(加侖/分)(小時) (毫克/小時) 50℃,厘沲 開始 停止0 - 10.4 7.550 0.05 8.9 7.5 7.4150 0.03 9.6 7.6 6.4300 0.01 10.8 7.5 7.2500 0.01 13.0 8.0 7.2650 0.03 13.9 7.8 7.4870 0.14 15.8 - 7.2盡管就本發(fā)明的最佳實(shí)施方案作了介釋,但是應(yīng)該理解,對于本領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員來說,在閱讀本說明書后對發(fā)明進(jìn)行各種改變是很明顯的。因此,這里所公開的發(fā)明也包括落入本發(fā)明所附的權(quán)利要求
書范圍內(nèi)的那樣改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.組合物,它包括由(A)至少為一種的代表式為
(其中R是碳原子數(shù)約為8~約為40的烴基)的烴基取代的丁二酸和/或酸酐,與(B)至少為一種的水可分散的胺封端的聚氧化烯烴的水可分散的反應(yīng)產(chǎn)物。
2.權(quán)利要求
1的組合物,其中R具有約為8~30個碳原子。
3.權(quán)利要求
1的組合物,其中R具有約為12~24個碳原子。
4.權(quán)利要求
1的組合物,其中R具有約為16~18個碳原子。
5.權(quán)利要求
1的組合物,其中R是用下式表示的鏈烯基
其中R′和R″分別為氫,或直鏈或本質(zhì)上為直鏈的烴基。
6.權(quán)利要求
5的組合物,其中R具有大約為16~18個碳原子,R′是氫或1~約為7個碳原子烷基、或是2到約為7個碳原子的鏈烯基,而R″是約為5~15個碳原子的烷基或鏈烯基。
7.權(quán)利要求
1的組合物,其中R是由α-烯烴或異構(gòu)化的α-烯烴得到的。
8.權(quán)利要求
1的組合物,其中R得自烯烴混合物。
9.權(quán)利要求
1的組合物,其中所說的水可分散的反應(yīng)產(chǎn)物是酰胺/酸。
10.權(quán)利要求
1的組合物,其中所說的水可分散的反應(yīng)產(chǎn)物是酰胺/鹽。
11.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(B)是α、ω二氨基聚氧化乙烯、α、ω二氨基聚氧化丙烯聚氧化乙烯聚氧化丙烯、或α、ω二氨基氧化丙烯封端的聚氧化乙烯。
12.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(B)是α、ω二氨基聚氧化乙烯、α、ω二氨基聚氧化丙烯聚氧化乙烯聚氧化丙烯、或α、ω二氨基氧化丙烯封端的聚氧化乙烯的脲縮合物。
13.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(B)的末端胺類用式-NH2或-NHR*表示,其中R*是1~大約18個碳原子的烴基。
14.權(quán)利要求
13的組合物,其中R*是1~大約4個碳原子的烴基。
15.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(B)是用下式表示的化合物
其中a是從0到大約200范圍內(nèi)的數(shù);b是從大約10到大約650范圍內(nèi)的數(shù);和c是從0到大約200范圍內(nèi)的數(shù)。
16.權(quán)利要求
15的組合物,其中b是從大約50到大約150范圍內(nèi)的數(shù)。
17.權(quán)利要求
15的組合物,其中a加b的和約為2.5。
18.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(B)是用下式表示的化合物
其中n是足以使所說化合物的數(shù)均分子量至少約為2000的數(shù)。
19.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(B)的數(shù)均分子量至少大約為2000。
20.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(B)的數(shù)均分子量在大約2000到大約30000的范圍內(nèi)。
21.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(B)的數(shù)均分子量在大約2000到大約10000的范圍內(nèi)。
22.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(B)的數(shù)均分子量在大約3500到大約6500的范圍內(nèi)。
23.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(A)對組分(B)的當(dāng)量比范圍是在大約0.1∶1到大約8∶1。
24.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(A)對組分(B)的當(dāng)量比范圍是在大約1∶1到大約4∶1。
25.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(A)對組分(B)的當(dāng)量比是大約2∶1。
26.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(A)和(B)是在從組分(A)和(B)的最高熔融溫度一直到所說反應(yīng)產(chǎn)物的這些組分的最低分解溫度的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)的。
27.權(quán)利要求
1的組合物,其中組分(A)和(B)是在大約60℃到大約160℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)的。
28.濃縮物,包括水和從大約10%到大約70%(按重量計(jì))的權(quán)利要求
1的組合物。
29.水基功能液,包括大量的水和較少量的權(quán)利要求
1的組合物的增稠劑。
專利摘要
所公開的組合物是包括(A)至少為一種的以下 式
文檔編號C08G65/32GK86105965SQ86105965
公開日1988年2月10日 申請日期1986年7月30日
發(fā)明者約翰·維斯利·弗斯伯格 申請人:魯布里佐爾公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan