[发明专利]乳液组合物和用于选择表面活性剂的方法

说明书

相关申请

本申请要求2009年12月15日提交的临时申请61/286,627及2010年4月20日提交的临时申请61/326,072的权益，这两个临时申请均通过引用将其全部内容结合在此。

发明领域

本文的公开涉及乳液和微乳液，并涉及一种用于选择对于制备乳液和微乳液有用的表面活性剂和偶合剂的方法。更具体地，所公开的方法使用了一种方法基于对包含多个组分的乳液或微乳液的相行为的识别的方法。

发明背景

微乳液已经吸引了在许多应用中使用的兴趣，原因在于它们的增加溶解性的能力、它们的相稳定性、与宏观乳液相比它们的保存期限延长、以及它们的无需高能量混合技术的制备上的容易性。

乳液包含在使用条件下为液体的第一相、至少一种在使用条件下为液体且不与第一液相混溶的其它相、以及表面活性剂。每种液相可以包含一种以上的成分且其它的成分可以任选存在。液相中的一种经常包含水，但这并不是必要条件。此外，微乳液可以含偶合剂。当适当地选择这些组分并使其以有利的浓度比存在时，这些组分自发地乳化，以形成在热力学上稳定的且光学透明的微乳液。相反，普通乳液(宏观乳液)典型地需要高能混合来形成并且是不透明的且在热力学上是不稳定的，随时间流逝分离成层。可以将适当地组成的微乳液浓缩物加入所述液相之一中，并将只需温和地混合便形成微乳液，所述适当地组成的微乳液浓缩物包含除了所述液相之一以外的所有微乳液成分。

选择和设计微乳液组成是复杂、耗时、且不可预知的。尽管许多微乳液体系是已知的，但是对于一对不可混溶的液体有效的表面活性剂组(表面活性剂和偶合剂)将未必对于另一对不可混溶的液体有效。

发明概述

在本领域中，仍存在未满足的对于制备微乳液的简单方法的需求。本文的公开使得一种用于选择微乳液组分的方法和一种用于优化组成以获得微乳液浓缩物和稳定的微乳液的系统方法成为可能。对于多种目的或最终用途的应用，本文公开的微乳液可以是有用的。这些包括广泛大量家用的、学术上的、和工业上的清洁任务，如移除油漆、油脂、墨水、涂鸦、油、粘合剂、各种树脂、肥皂泡沫和淋浴残渣、以及其它来自硬和软基材的污垢。此外，本文公开的微乳液在室温(例如，25℃)是流体。

在一个实施方案中，本文的公开提供了一种按照以下方式制备微乳液的方法。

一种用于选择微乳液组分浓度的方法，所述方法基于对包含多个组分的微乳液的相行为的识别，所述方法包括：

i.建立三元相图，通过ii、vi和vii进行，

ii.制备具有初始组成的混合物，依照步骤iii、iv和v进行：

iii.提供第一液相组分，

iv.提供与第一液相组分不能混溶的第二液相组分，以及

v.提供包含表面活性剂组的第三组分，并且其中第一、第二和第三组分在混合物中以等重量存在；

vi.在所述三元相图的中心点表示所述混合物的初始组成，其中，所述三元相图的顶点表示纯的第一组分、纯的第二组分、和纯的第三组分，以及

vii.向所述混合物中递增地添加一定量的第一组分和一定量的第二组分，所述一定量的第一组分和一定量的第二组分按重量分数计是相等量的，并且其中所述第一组分和第二组分的增量的每次增加使所述混合物的组成沿着平分所述三元相图并且通过表示表示纯表面活性剂组的顶点的直线朝与表示纯表面活性剂组的顶点相对的边改变，且；

viii.在第一和第二组分每次递增的增加之后观察混合物中澄清或是混浊的指示，并且

ix.记录组成中对应于初始混浊指示的第一和第二组分的重量分数，所述初始混浊指示标志着所述混合物从微乳液向两相分离的转变；以及

x.制备具有第二初始组成的第二混合物，按照步骤xi、xii和xiii：

xi.提供第一液相组分，

xii.提供与第一液相组分不能混溶的第二液相组分，以及

xiii.提供包含表面活性剂组的第三组分，且其中所述第一、第二和第三组分以已知重量分数存在，所述已知重量分数与从步骤i至ix的第一混合物的重量分数不同；

xiv.以固定的重量分数比率向所述第二混合物中递增地添加一定量的第一组分和一定量的第二组分，并且其中所述第一组分和第二组分的增量的每一次添加均使所述组成沿着三元相图的固定比率组成直线朝所述三元相图的表示纯的表面活性剂组的顶点的对边向前移动；

xv.在第一和第二组分每次添加之后观察混合物中澄清或是混浊的指示，并且