[发明专利]含有烃基取代的丁二酸和/或酸酐与胺封端的聚氧化烯烃的反应产物的浓缩液和水基功能液

说明书

本发明是关于由至少为一种的烃基取代的丁二酸和/或酸酐与至少为一种的胺封端的聚氧化烯烃反应而制备的、水可散的材料，以及含有此材料的水性体系。该水性体系包括浓缩物和水基功能液，例如水基润滑剂、液力流体、切削液等。水可分散的、由烃基取代的丁二酸或酸酐与胺封端的聚氧化烯烃反应的产物被用作这样体系的增稠剂。这些产物在相对高的剪切条件下是稳定的。

这里所使用的术语“水基功能液”指的是水基润滑剂、液力液体和切削液等。水基功能液并不是一种新概念，然而，在近期由于石油短缺和油价上涨已使得凡是可能的地方都越来越需要使用水基功能液来代替油基功能液。另外，由于使用这类替代物也有利于减少着火危险性和环境污染等问题。然而，在许多情况下，要进行这类替代是行不通的，因为水基功能液的性能不如它所替代的油基对应物。例如，尽管非常需要用水基液体来代替某些油基液力液体，但这往往是很困难的，甚至是不可能的。

配制合适的水基功能液的问题之一是增调剂的选择，增稠剂提供所需要的稠度、并且在高剪切的条件下，在同样的时间内是稳定的。尽管试验过多种增稠剂，但是还没有人找到完全可接受的产品。在已试验过的增稠剂中有多糖类，纤维素醚和酯，以及多种合成聚合物。多糖类包括有天然胶，例如琼脂胶、瓜耳树胶、阿拉伯树胶、藻酸铵、葡聚糖和黄蓍胶（Xanthanhum）等。纤维素醚和酯包括羟烃基纤维素、烃羟基纤维素和它们的盐类。被包括在这组里的有羟乙基纤维素和羧甲基纤维素的钠盐。合成聚合物包括聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺，水解乙烯基酯，水溶性的、丙烯酰胺链烷磺酸酯的均聚物和共聚物（其中至少含50摩尔百分数的丙烯酰胺链烷磺酸酯，并含其它的共聚用单体诸如丙烯腈、苯乙烯等）。其他的合成聚合物包括聚-n-乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物和苯乙烯、马来酸酐和异丁烯马来酸酐共聚物的水溶性盐。

曾有人提出用某些水可溶的端羟基聚氧化烯烃作为增稠剂。例如，参见美国专利3005776号、3346501号、4138346号和4151099号。然而，还没有人找到完全可被接受的、由这些聚氧化烯烃所提供的增稠度。

美国专利4239635号公开的端羟酸联氨和它的碱金属、铵或胺盐，是由有机多羧酸和聚氧亚烷基二胺反应得到的。该参考文献还指出，这些联氨具有润滑性，并用于含水的金属加工液中。

美国专利4288639号公开了使用某些α-烯烃氧化物改性的聚氧化烯烃作为含水液的增稠剂。该专利指出，这些增稠剂是用α-烯烃氧化物封端液态直链聚氧化烯烃的杂化或嵌段共聚物中间体而制备的。

对于水分散的增稠剂来说，剩下的问题是需要使水基功能液具有所需要的增稠度和对于高剪切使用方面所需要的足够的稳定性。

按本发明所提供的具有水分散性的由烷基取代的丁二酸和/或酸酐与端胺基聚氧化烯烃反应的产物，它们被用作水基功能液的增稠剂，并且对于高剪切使用方面是比较稳定的。

概括地说，本发明企图提供一种包括由（A），即至少一种由下式所示的烃基取代的丁二酸和/或酸酐：

其中R是碳原子数约为8～40的烃基与（B），即至少为一种的水可分散的端胺基聚氧化烯烃反应所得的水溶性产物组成的组合物。包含有这些反应产物的水性浓缩物和水基功能液也属于本发明范畴之内。

在整篇说明书和所附的权利要求书中使用的术语“分散的”和“溶解的”（以及同类的术语如“分散”，“可分散的”，“溶解”、“可溶解的”等），是指将本发明的组合物加入到水性体系中时的分布作用。在实施本发明时无须依靠任何特殊理论或假说来解释本发明，因为有些情况是不言而喻的，本发明的组合物可溶解在水相中形成真溶液，而在另一些情况下可以形成胶束分散液或微乳液，它们显然被看作真溶液。无论所形成的是溶液、胶束分散液，或是微乳液均视所用的特定组合物和添加有这种组合物的特定体系而定。

在任何场合，本说明书和所附的权利要求书中被交替地使用的“分散的”和“溶解的”之类术语，均指溶液、胶束分散液、微乳液等。

当涉及到根据本发明所用的材料时，术语“水可分散的”是指在25℃下、按至少约为每升一克的量加入到水中时，会形成溶液、胶束分散液或微乳液的那些材料。

在这里使用的术语“烃基”包括本质上是属于烃基类的（例如，实际上是烃氧基和实际上是烃巯基等），以及纯粹的烃基类。将这些基称之为本质上是烃基，意味着它们均不含非烃基的取代基或非碳原子，正是这些大大地影响基团的烃基特性或性质与所说的用途之间的关系。

通常不会显著地改变本发明烃类通性的烃基特征或性质的取代基的例子有：

醚基（特别是烃氧基，如甲氧基、正丁氧基等）;

桥氧基（例如，-O-链在主碳链中）;