[发明专利]用于硬表面清洁剂的可生物降解的表面活性剂

说明书

一种结构(I)的表面活性剂可用作可生物降解的低泡表面活性剂：其中m是在3至10范围内的值，n是在3至20范围内的值，并且z是在1至5范围内的值。

技术领域

本公开总体上涉及表面活性剂，并且更具体地涉及用于硬表面清洁的可生物降解的表面活性剂。

背景技术

低泡非离子表面活性剂可用于洗涤剂和漂洗助剂产品中作为硬表面清洁剂。此类洗涤剂和漂洗助剂产品可用于自动洗碗机、金属清洁、瓶子清洁、地板清洁、窗户清洁以及食品和饮料加工中的清洁。为了避免对环境的长期影响，特别需要可生物降解的低泡非离子表面活性剂。低泡可生物降解的非离子表面活性剂的实例是已知的，但它们具有一些技术限制以实现生物可降解性。

US3956401和US4317940各自描述了氧化丙烯和氧化乙烯的三嵌段共聚物。具体地，US3956401和US4317940公开了用线性引发剂制备的氧化丙烯-氧化乙烯-氧化丙烯三嵌段共聚物，以便在共聚物的氧化丙烯末端上产生线性脂族烃。在这些参考文献中线性烃基重要的原因是表面活性剂中的支化不利地影响生物可降解性。例如，US3956401和US4317940各自教导“产物的生物可降解性受到支化的不利影响”。因此，为了实现生物可降解性，使用直链醇作为引发剂来制备表面活性剂。在乙氧基化物聚合物的研究中另外证实支化对生物可降解性的不利影响，所述研究得出结论，使用单支化或多支化醇引发的聚合物没有示出显著降解，而观察到使用直链醇和异醇引发的乙氧基化物示出显著降解。(参见M.T.Muller、M.Siegfried和Urs Bauman；《厌氧筛选测试系统中醇乙氧基化物的厌氧降解和毒性(Anaerobic Degradation and Toxicity of Alcohol Ethoxylates in AnaerobicScreening Test System)》，1996年第4届世界表面活性剂大会(4th World SurfactantsCongress)呈现。

除了醇中支化的有害影响之外，GB294536A教导了表面活性剂上氧化丙烯和氧化乙烯基团的相对位置与生物可降解性相关。例如，GB294536A公开了氧化丙烯基团邻近烷基放置和使用末端氧化乙烯基团用于构建高度可生物降解的非离子表面活性剂。然而，当氧化乙烯和氧化丙烯基团反转并且氧化丙烯基团为末端时，表面活性剂表现出低度的生物可降解性。因此，GB294536A提出末端氧化丙烯基团不利地影响表面活性剂的生物可降解性。

表面活性剂的氧化丙烯和氧化乙烯部分的尺寸影响表面活性剂的特性。US10150936描述了含有支链醇的氧化丙烯-氧化乙烯-氧化丙烯三嵌段共聚物。US10150936的实验数据表明，随着末端氧化丙烯端嵌段的尺寸减小，消泡和清洁性能下降。事实上，US10150936公开了具有最高发泡和最低清洁能力的氧化丙烯-氧化乙烯-氧化丙烯三嵌段具有5-9-5三嵌段基团尺寸。因此，US10150936提出消泡和清洁性能随着末端氧化丙烯单元的尺寸减小而降低。

考虑到与末端氧化丙烯端基团的存在及其减小的尺寸有关的对生物可降解性、消泡和清洁性能的有害影响，意外地发现具有支链烷基端基和具有1-5个氧化丙烯端基的烷氧基化部分的表面活性剂表现出良好的清洁性、生物可降解性和消泡性能。

发明内容

本公开提供了出乎意料的可生物降解的低泡非离子表面活性剂，其除了具有1-5个基团的氧化丙烯端基之外还具有支链烷基端基。与通常的理解相反，具有支链烷基端基的表面活性剂易于生物降解。此外，尽管基于烷氧基化的顺序和程度常规地理解了发泡和清洁能力，但表面活性剂是低泡和有效的硬表面清洁剂。

在第一方面，本发明是具有以下结构(I)的表面活性剂：

其中m是在3至10范围内的值，n是在3至20范围内的值，并且z是在1至5范围内的值。

在第二方面，本发明是使用结构(I)的表面活性剂的方法，该方法包含将含有表面活性剂的洗涤剂组合物置于自动洗碗机，例如自动家用洗碗机中。