[发明专利]离子型含氮化合物

说明书

技术领域

本发明涉及特殊结构的离子型含氮化合物及其作为暂时性表面活性剂的用途，特别是用于制备水乳剂或水性分散体的用途。

背景技术

P.G.Jessop等人在Science 2006，Vol.313，第958-960页中记载了脒类(Amidinen)和CO₂在水存在下可逆地转化到相应的离子型表面活性剂。该反应可以通过引入惰性气体(如氮气或氩气)重新向反向进行反应。相应地，该文作者称这类离子型表面活性剂为开关型(schaltbar)表面活性剂(“switchableSurfactants”)。根据需求，这类表面活性剂的活性可以通过分离CO₂而消除。

最近，G.Weiss等人在Chemistry of Materials 2007，Vol.19，第967-969页中记载了室温下可逆的液态离子型液体。这类物质有时也被称为“绿色溶剂”。但是脒类的制备并不繁琐。例如，醚类可以由相应的二甲基缩酮制备得到。然而，二甲基缩酮不是很容易通过合成而获得的。

聚结剂(Koaleszenzmittel)(也称为成膜助剂)本身是已知的。聚结剂加入到水性涂料物质中，使分散的聚合物颗粒形成均匀的漆膜。当粘合剂的成膜温度高于使用温度时，就需要加入聚结剂。

已知的成膜助剂有：乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇己醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇丁醚、二甘醇己醚、丙二醇正丁醚、一缩二丙二醇正丁醚、一缩二丙二醇甲醚、二缩三丙二醇甲醚、丙二醇苯基醚、丙二醇叔丁基醚、单异丁酸2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇酯、二异丁酸2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇酯。

近年来，基于环境因素，水基涂料成为非常流行的涂料。在传统的乳胶涂料中，特别是在基于小颗粒的合成塑料(例如聚丙烯酸酯类)中，使用了大量的聚结剂。这些聚结剂(也称为助成膜剂)加入到涂料中是用于改善膜的成形过程。这种功能是源于聚结剂对所述胶乳颗粒所起到的增塑作用，该作用可以使胶乳颗粒流动到一起并形成连续的膜。水分蒸发后所得到的膜具有优化的膜特性。在膜的形成过程中成膜温度是非常重要的，所谓“成膜温度”是指在该温度下(或者低于该温度时)聚合物颗粒流动到一起并形成膜。通常，聚结剂降低聚合物的成膜温度。

传统的聚结剂是一些特定的酯和醚：已知的工业标准有Eastman的羟基酯“Texanol”(也常称为TMB；为单异丁酸2，2，4-三甲基-1，3戊二醇酯)以及Union Carbide的“EGBE”(乙二醇单丁基醚)。

发明内容

在表面活性剂的许多应用中都希望能够在工作完成后“关闭”该表面活性剂。这也就意味着这种表面活性剂只具有暂时的性能，并且能够根据期望转变成非表面活性剂的形式。

本发明的一个方面在于提供新型的暂时性表面活性剂。这种表面活性剂应特别适合作为用于乳液聚合的乳化剂或分散剂。这种要研发的暂时性表面活性剂优选还具有下列性质：即在关闭暂时性表面活性剂后所生成的聚结剂适合作为非离子型化合物。

本发明的另一个方面涉及基于水乳剂的漆和涂料的制备。通常，通过乳液聚合制备乳胶漆(Lack-Latices)。在乳液聚合中以及在存储制出的水乳剂或水性分散体直至应用前时，合适的表面活性剂都是不可缺少的，由此保证了基本上发生的是聚合反应，并且制备出的乳剂或分散体是稳定的，但是漆膜的各种不良性质如防水性不足也归因于涂层中残留的表面活性剂。本发明的另一个方面涉及对这种情况进行的补救。

通式(I)的离子型含氮化合物