[发明专利]表面活性聚合物及其在油包水乳液中的应用

说明书

本发明涉及一种具有优异的稳定油包水粗乳液的能力的表面活性聚合 物。该聚合物含有经由两个酯键连接到两个分子量为500～1200的亲水亚 烷氧基链的大烃基，每个亚烷氧基链都被含有1～3个碳原子的烷基单醚化。 粗乳液，以下称为乳液，可以用于如化妆品、干洗制剂、金属加工组合物 以及内燃机和加热用燃料中。

通常需要能够制备长时间稳定的油包水乳液。这种乳液可以用于如化 妆品配制剂、干洗制剂以及金属加工组合物中。使用油包水乳液作为燃料 以限制因油燃烧带来的污染也是需要的。众所周知，油燃烧导致一氧化碳、 氮氧化物、油未燃烧部分以及烟尘的大量形成。添加适量的水会减少这种 污染但不会降低燃烧率。现有的油包水燃料的一般缺点是稳定性不足并且 可能带来操作干扰。

现有技术含有很多如何提高油包水乳液稳定性和均一性的建议。某些 技术提倡添加聚异丁烯琥珀酸(PIBSA)或其酸酐(PIBSA衍生物)作为稳定 和乳化剂。例如，WO 01/51593描述了一种含有PIBSA衍生物的油包水乳 液，其中所述衍生物具有由酯或醚键连接的长链烷基，其可通过聚异丁烯 琥珀酸酐与聚乙二醇化合物反应获得。此外，WO 02/094889公开了包含 PIBSA半酯的乳化剂，其中酯基含有至少一个选自OH、NH₂和/或NH₃⁺的基团。DE 10321734也描述了一种PIBSA半酯，但这里的酯基是通过将 PIBSA、其酸酐或酰氯与聚二醇单(低烷基)醚反应获得。EP 1491561也公 开了一种酯化合物，其中酯是通过PIBSA化合物被多羟基化合物酯化获 得，所述多羟基化合物例如有五(乙二醇)、季戊四醇或甘油。

琥珀酸和琥珀酸酐的衍生物也已被用于除了乳化油包水之外的其它用 途。因此，EP 0582507公开了此类衍生物作为气体水化物形成抑制剂的用 途。公开的衍生物通过聚烯烃琥珀酸如PIBSA或其酸酐与聚乙二醇单醚反 应形成。琥珀酸化合物和所述二醇的摩尔比是0.5～2，优选1。在工作实施 例中，已经生产出HLB值分别为6.6和4.9的PIBSA与聚乙二醇单甲基醚 的两种半酯。

现在已经发现特定的表面活性琥珀酸二酯聚合物呈现出出乎意料的优 越性，能够稳定含水量为2～40重量％的油包水水乳液。琥珀酸二酯聚合物 还具有有利的乳化作用，这种作用可以通过添加先前已知的乳化剂得到进 一步改善。更具体地说，本发明涉及下式的非离子表面活性琥珀酸二酯聚 合物

其中L是数均分子量为600～1500的聚烯基，A1和A2独立地是分子 量平均为500～1200的聚(亚烷氧基)链，其中每个亚烷氧基部分独立地含有 2或3个碳原子并且亚乙氧基数目是亚烷氧基总数的至少50％，优选至少 70％，优选A1和A2是聚(亚乙氧基)链，且R1和R2是具有1～3个碳原子 的烷基，优选R1和R2是甲基，并且本发明还涉及所述非离子表面活性琥 珀酸二酯聚合物在连续含烃相包水相的乳液中作为稳定和乳化剂的用途。

琥珀酸二酯聚合物的用量可以是最终乳液量的0.10重量％、优选0.15 重量％、更优选0.20重量％，一直到5重量％、优选3重量％、最优选2 重量％。琥珀酸二酯聚合物在很大含水量范围内提供良好的稳定效果，所 述范围优选2～40重量％。琥珀酸二酯聚合物可以具有在2～16宽范围内的 HLB值，这取决于要制造的乳液组成。HLB值大于8、优选大于8.5、更 优选大于9，并且至多16，最优选在10～16范围内的琥珀酸二酯聚合物被 发现特别适合于许多烃包水乳液中。优选烃是柴油，并且如果意欲将乳液 用作柴油机的燃料，那么含水量优选高于5％重量％、更优选高于10重量 ％，但是优选低于30重量％、更优选低于25重量％。尤其对这类乳液， 琥珀酸二酯聚合物的HLB大于8、优选大于8.5、更优选大于9，并且至 多16。最优选HLB在10～16范围内。在乳液的所有商业用途中，含水量 必须适合应用条件。

式I的琥珀酸二酯聚合物可以通过已经众所周知的反应步骤生产。因 此，可以使聚烯烃化合物如聚异丁烯与例如马来酸酐、马来酸或富马酸反 应以获得下式的中间产物或相应的酸酐