[发明专利]天然和合成磺酸钠的乳化剂共混物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2005年2月15日提交并要求优先权的美国临时申请序列号60/653,685的优先权，将其在此引入作为参考。

背景

1.发明领域

本发明涉及一种包括天然和合成磺酸钠的共混物的乳化剂组合物。

2.技术背景

在配制用于切削液、液压流体、金属加工润滑剂等的可乳化的润滑组合物过程中，石油磺酸钠被广泛用作主要的乳化剂。

石油磺酸钠通常作为其中制得某些高度精炼的石油产品例如白色润滑油、药用油和某些等级的变压器油的精炼工艺的副产物制得。通过用发烟硫酸处理精炼的石油馏出物或提余液而制得高度精炼的石油产品，该发烟硫酸与油的某些组分反应制得磺酸，一些磺酸是油溶性的并且一些磺酸是水溶性的，由此形成两相体系。该两相分离成两层，其中一层是含油溶性的红棕色或赤褐色磺酸的油层，并且一层是被普遍称为酸渣层的水溶性层，该层含有树脂状材料、未反应的硫酸和水溶性的或绿色的磺酸。然后将这些层分离并且将油溶性磺酸通常以它们的钠盐形式从油层中回收。

已发现优选为油溶性的赤褐色磺酸可广泛用于制备可乳化的石油产品，例如可溶性的切削油、液压流体、用于形成金属的金属加工润滑液等。将该酸性油层中和以制得钠盐并且用极性溶剂，通常是醇萃取以分离出大多数油相并且提高磺酸钠的活性。这类方法在美国专利No.1,930,488中进行了概述性的论述。经由上述方法的白油的生产已经日益变得不经济，并且因此作为白油精炼的副产物的磺酸盐的产量显著下降。这使得石油磺酸钠明显短缺。

伴随着天然石油磺酸盐的另一个主要缺点是它们质量的不一致和因此它们的乳化性能的变化。为了提高乳化性能，通常加入不同类型的次级表面活性剂例如脂肪酸盐。使用的次级表面活性剂的数量取决于使用的磺酸盐的质量而变化。美国专利No.4,140,642描述了一种改进的乳化剂组合物：其中将烷基芳基磺酸与有机或无机碱一起使用，并且其中酸的当量根据函数C＝f(M)分配，其中C表示浓度并且M表示各种酸的当量，该函数具有两个不同的当量最大值M₁和M₂，M₁＜M₂。令人惊奇地，本发明人发现了一种能够提供具有一致乳化性能的乳化剂组合物并且经济的磺酸盐共混物。该共混物包括：至少一种不作为油精炼工艺的副产物制备并且可以不被萃取的天然碱金属石油磺酸盐，和被如下选择的其它高活性合成磺酸盐或磺酸的共混物：使得能够制得具有60％或更高活性物质含量的乳化体系并且使得能够平衡油溶性和乳化性能而由此提供优良的表面活性剂体系。

发明概述

本文中提供了一种乳化剂组合物，其包括至少一种天然碱金属石油磺酸盐和至少一种合成碱金属磺酸盐的共混物。优选地，该共混物包括至少约30wt％的合成碱金属磺酸盐，该磺酸盐包括至少约30wt％的当量约500-约550的支化十二烷基二甲苯磺酸碱金属盐。

优选实施方案的详述

本发明涉及一种天然和合成碱金属磺酸盐，优选磺酸钠的共混物。天然磺酸钠通过衍生自天然存在的原油的石油级分的磺化制备。合成磺酸钠通过所选择的烃化合物例如线型或支化的烷基或烷基芳族化合物的磺化制备。

以下表1中的磺酸盐列表是可共混以制得具有与Shell Reg(465)相当或者更好的乳化性能的产品的各种磺酸盐的例举。这些磺酸盐可商购获得，并且在本文中出于对应于下面实施例中的试验结果而鉴别这些磺酸盐的目的而用下述名称提供。

表1

磺酸盐         说明

磺酸盐A    当量约510-约530，优选约520的直链单-和二烷基苯磺酸钠盐

磺酸盐B    当量约420-约440，优选约430的直链单-和二烷基苯磺酸钠盐

磺酸盐C    当量约450-约470，优选约460的直链单-和二烷基苯磺酸钠盐

磺酸盐D    当量约480-500，优选约490的合成磺酸钠盐

磺酸盐E    得自600 SUS矿物油、C₁₂-C₁₄二烷基苯磺酸盐和当量约510-约530，优

               选约520的C₂₀-C₂₄单烷基苯磺酸盐的磺酸盐共混物的钠盐