[发明专利]通过添加剂提高表面活性剂和乳化剂效率的方法

说明书

本发明涉及特别是在微乳液和乳液中通过添加剂提高表面活性剂和乳化剂效率的方法。

根据现有技术，乳液和微乳液例如通过非离子、阴离子或阳离子表面活性剂或乳化剂而稳定化。以下使用术语表面活性剂，不过其也明确包括乳化剂。

表面活性剂能够使与水不可混溶的液体(油)溶于水中或者使水溶于油中。表面活性剂的效率用为了使确定量的油溶于水中或者反之所需的表面活性剂的量来表达。水-油-表面活性剂混合物基本上被分为乳液和微乳液。微乳液是热力学稳定的，而乳液是热力学不稳定的并分解(zerfallen)。乳液和微乳液有其工业应用，例如用于净化剂和护理剂，护发和护肤品，在植物保护中用以使杀微生物的活性物质稳定化，用于制备颜料和漆料体系以及用于药物领域。

不过在乳液和微乳液的工业配方中经常出现不希望的薄片状(lammelar)中间相。薄片状中间相导致光学各向异性和升高的粘度。这些性质例如对洗涤剂来说是不希望的，这是因为薄片状中间相不可洗掉。即使是在植物保护用配方中这也是不希望的，因为会导致喷嘴堵塞。

乳液和微乳液工业配方的另一问题是温度行为。特别是加入添加剂一般导致对工业应用而言重要的单相区域移到别的温度范围。所述迁移的量级可以为10℃和更多。这导致必须改变例如配方，以便使其适应每种情况下单相区域新达到的温度行为。

此外还需要在节省表面活性剂情况下达到至少同样好的配制。除了成本原因外，节省表面活性剂出于生态原因也是有利的。此外，用于使产物稳定的表面活性剂在真正应用中经常是不希望的。

德国专利申请198 39 054.8-41公开了一种在同时抑制薄片状中间相情况下提高表面活性剂效率的方法，一种使油-、水-、表面活性剂混合物的单相区域的温度位置稳定化的方法，一种增大微乳液中乳化的液体微粒的结构尺寸的方法，以及一种减小油水混合物的界面张力的方法，其中加入具有水溶性嵌段A和不溶于水的嵌段B的AB-嵌段共聚物。

事实表明，特别是含有作为水溶性嵌段的PEO(聚环氧乙烷)和作为不溶于水的嵌段的聚烷烃的AB-嵌段共聚物适合作为添加剂。不过该制备仅以多步工艺在不同的反应条件下可行。在第一步骤中，二烯(丁二烯或异戊二烯)通过有机锂引发剂而聚合。接下来用环氧乙烷实现聚合物链的OH-官能化。然后聚合物中保留的碳双键被氢化。作为中间产物，得到聚烷烃，其中每个具有醇OH-基团的聚合物链都被官能化。类似于脂肪醇的乙氧基化，在聚烷烃-醇之后再后聚合环氧乙烷，其中通过首先将聚烷烃-醇完全或部分转化为相应的醇化钠或醇化钾。

这些方法需要使用较昂贵的有机锂化合物，在阴离子性二烯聚合时高的纯度条件，以及分离和纯化作为中间产物得到的聚烷烃-醇。因此，聚烷烃-PEO嵌段共聚物的制备是高成本的。此外，在聚烷烃乙氧基化过程中出现高粘度，特别是当没有加入溶剂情况下更是如此。当形成嵌段共聚物过程中出现(durchschritten)其中两种聚合物嵌段大致以相等的体积份额存在的状态时，最显著的是出现粘度升高。高粘度因此会造成该两种聚合物嵌段微相分离和形成薄片状超结构(berstrukturen)。聚合物粘度高使得反应器中的搅拌过程变难或受到抑制，对反应进行有负面影响。为了降低粘度，必须使用溶剂或者大大升高反应温度。除了制备过程外，高粘度在配制产品中的聚烷烃-聚环氧乙烷嵌段共聚物时也是有妨碍的。

因此，本发明的目的是，通过易于制备的和易于配制的聚合物提高乳液或微乳液中表面活性剂或乳化剂的效率，和降低界面张力。应当用较少的表面活性剂使乳液和微乳液得到稳定化，即，在配制中节省表面活性剂。此外还应当抑制在微乳液中出现薄片状的相。保持乳液和微乳液的温度行为不受添加剂的影响，这意味着，就温度而言，相图中单相区域的位置应该基本上不受加入添加剂的影响。同样提供一种添加剂，其能发挥上述优点，并且例如可以混入净化剂，而不必更改余下的配方。此外还提供一种添加剂，其可以用于净化剂和/或用于乳液和/或微乳液中，和起到降低对该有效性而言必须的表面活性剂量的作用。这包括家用净化剂，手工业(gewerblich)用的净化剂以及工业过程用的净化剂，护发和护肤品，食物，植物保护剂，颜料和漆料，药物以及护理剂和家用、手工业和工业应用的用料。这些添加剂应特别易于制备，和使油在水中或者水在油中进行乳化。因此可以制备一种微乳液，其乳化的液体微粒的尺寸相应于乳液的尺寸。

令人惊讶地，从权利要求1的前述部分出发，通过作为添加剂使用具有水溶性嵌段A和油溶性嵌段B的聚环氧烷嵌段共聚物，可以实现本发明的所有目的。