[发明专利]三元混合醚

说明书

本发明涉及创新的纤维素衍生物，还涉及它们在分散体结合的建筑材料(dispersion-bound building-material)体系中，优选在分散体结合的漆(dispersion-bound paints)中的用途，所述纤维素衍生物具有在水性悬浮液中的低表面溶胀，具有高的相对高剪切粘度，并且具有在水中的高热絮凝点。

由于它们突出的性质和它们的生理安全性，纤维素衍生物在多种应用中使用，例如作为增稠剂、粘合剂、胶粘剂、分散剂、保水剂、保护性胶体和稳定剂，并且还作为悬浮剂、乳化剂和成膜剂。

纤维素衍生物应用的一个领域是它们在乳化漆中作为增稠剂的用途。乳化漆的粘度通常取决于剪切速率，粘度随剪切速率增加而降低。当对不同的纤维素衍生物进行比较时，通常观察为，纤维素链的平均链长的值越大，在使用它们增稠的乳化漆中依赖于剪切速率(shear-rate-dependent)的粘度的降低越大。因此，当使用长链纤维素增稠剂时，在高剪切速率的粘度(高剪切粘度)通常低于使用具有较短纤维素链长的那些纤维素的情况。

作为乳化漆用增稠剂，在乳化漆中使用的特别是羟乙基纤维素(HEC)，但还是：甲基羟乙基纤维素(MHEC)或甲基羟丙基纤维素(MHPC)。

在取代度的合适选择的条件下，MHEC和MHPC不可溶于热水中，并且因而可以在它们的制备过程中通过用热水洗涤纯化，以移除盐和其它水溶性副产物。相反，HEC可溶于热水中，并且因而不能使用热水纯化以移除盐和其它水溶性副产物。

当使用这些纤维素衍生物时，使用者经常采用的程序是：首先制备纤维素衍生物在水中的悬浮液，然后将其与漆配方的其它组分掺混。为了此目的，纤维素衍生物的分散体必须是可搅拌且可泵送的。

因此，纤维素衍生物通过与水接触没有自发的增稠作用，它们通常采用延迟溶解制备以用于乳化漆中。

此延迟溶解通常通过例如采用二醛如乙二醛暂时交联的手段引起。作为交联的结果，纤维素衍生物开始是非水溶性的，但作为温度和悬浮液pH的函数溶解在水中，然后具有增稠作用。

除了延迟溶解以外，纤维素衍生物的水吸收也影响纤维素衍生物悬浮液的可搅拌性和可泵送性。在本上下文中，水通过纤维素衍生物的表面溶胀而被纤维素衍生物物理结合，而没有纤维素衍生物进入溶液中。在一种特别情况下，如果纤维素衍生物的表面溶胀高，则悬浮液的全部量的水都可以被结合，并且失去纤维素衍生物悬浮液的可搅拌性和可泵送性。

尽管以溶解延迟的形式提供普通MHEC，然而它们在水性悬浮液中强烈溶胀。因此在这样短的时间之后就失去MHEC悬浮液的可搅拌性和可泵送性。在乳化漆中使用的HEC满足与延迟溶解和在水性悬浮液中低表面溶胀相关的要求，但是具有其它缺点，例如上述在热水中的溶解性，和下面指出的另外的缺点。

确实是，MHEC的表面溶胀随后可以受到附加处理步骤影响。因此，例如，JP 48-34961描述了在60-130℃在封闭的混合容器中在50-200rpm历时4-15小时时间的产物的热力学处理。然而，此处理操作相应地与高的额外装置成本和复杂性相关，并且还涉及许多额外的时间和能量。

纤维素衍生物的使用者对于乳化漆增稠的另一个要求是高的高剪切粘度。乳化漆的粘度不是常数，而是作为剪切速率的函数改变。随着剪切速率升高，粘度下降。在实践中，此效果是清楚的，原因在于在静止状态下，例如在罐中储存期间，高粘度值代表乳化漆的性质，从而支持关于存在的填料和颜料的沉降的稳定性。相反，在用辊或刷以较高剪切加工的过程中，显著更低的粘度值代表乳化漆的性质，从而允许快速且容易的加工。在此，在高剪切速率的粘度称为高剪切粘度。然而，高剪切粘度必须不过低，因为否则漆的单独涂覆不产生足够的涂膜厚度。另外，在过分低的高剪切粘度的情况下，漆飞溅可能形成到增加的程度。

如果乳化漆的粘度仅通过改变用作增稠剂的具体纤维素衍生物的量设定，则使用者没有独立于乳化漆的总流动行为设定高剪切粘度的可能。较高的量提高了高剪切粘度，但总体上，作为结果，乳化漆可能变得太粘，然后不再具有良好的加工性质，原因在于例如流平性变得太差，并且因而得不到涂层上的良好表面。

在现有技术中，存在在不使乳化漆总体变得太粘的条件下提高高剪切粘度的各种已知方法。它们包括纤维素衍生物和合成缔合增稠剂的组合使用，和缔合增稠纤维素衍生物的使用，合成缔合增稠剂的活性和缔合增稠纤维素衍生物的活性受乳化漆的其它组分例如表面活性剂极大影响。这使得更难以设定漆的粘度行为，并且对配方的改变对于粘度行为具有严重结果。