[发明专利]浓的水基表面活性剂组合物

说明书

本发明涉及浓的水基表面活性剂组合物，它含有高含量的表面活性剂和/或电解质，这些物质通常使产品具有不希望有的高粘度的，或者在静置时分成两相或多相，或者出现表面活性剂大量絮凝现象。

液体洗衣用洗涤剂与已占全部洗衣用洗涤剂市场相当比例的洗衣粉相比具有许多优点。对于在易流动的含水表面活性剂介质内悬浮弱溶性助洗剂，如三聚磷酸钠，或不溶性助洗剂如沸石的需要促使开发结构型表面活性剂（structured surfactants）。这些是假塑性组合物，其中的结构物（structurant）是一种表面活性剂或者一种表面活性剂/水亲液中间相（lyotropic mesophase）。

比传统洗衣粉含有较高浓度活性组分的浓缩洗衣粉的引入已具有同液态洗衣剂竞争的趋势。市场上需要更浓的液态洗衣剂以满足这种竞争，特别是需要含溶解的或悬浮的助洗剂盐的浓的含水表面活性剂组合物。大量的表面活性剂和/或溶解的电解质的加入可能促使产生高粘度和/或不稳定的结构型表面活性剂的絮凝。

为了避免使用环境上不可接受的溶剂，需要以新的方法来解决在液态介质中悬浮非水溶性或弱溶性农药的问题。结构型表面活性剂体系表示了这样一种方法。然而该体系的絮凝作用联同悬浮固体的晶体生长已严重地限制了合适产品的开发。

当制备染色浴，或者印刷墨时，那些非水溶性或弱溶性的染料或颜料也需要被悬浮在易流动的浓的液体中以避免再使用细粉末。

在聚合电解质的存在下，表面活性剂的结构产生絮凝或者发生分解的趋势已阻碍了将染料和颜料悬浮于结构型表面活性剂中的尝试，所述的聚合电解质常常在研磨前就被加入颜料，或者起研磨助剂作用。

润肤剂、化妆用品和药物制剂也经常需要制备在易流动的含水介质中被分散的固体或液体的稳定悬液。这种含水介质可要求高浓度的电解质，表面活性剂或者两者，或者掺入聚合电解质。

石油钻井泥浆为用于润滑钻头和将钻下来的破碎岩石从钻头处运到地表。发现结构型表面活性剂可用于制备所需的流变学和固体悬浮粉末。这种泥浆需要能够耐受非常高的电解质浓度，例如当钻孔穿过盐层时。这种泥浆通常含有增重剂（weighting agent），如重晶石，方解石或赤铁矿，以利于钻到更深的地方。然而在钻到最后阶段，这些泥浆通常被含有可溶性增重剂例如氯化钙或溴化钙的单一流体替换。这些溶解的碱土金属的电解质对大多数表面活性剂结构物产生高絮凝。

按水和表面活性剂的重量计算，在表面活性剂浓度为30%以上（重量）时，大多数表面活性剂形成粘稠中间相的趋势曾限制了加浓液态洗涤剂或其他表面活性剂体系的能力。中间相，或液晶相，是表示比固体低但比典型液体高的有序数，比如一维或二维，部分三维。

高达约30%的许多表面活性剂形成胶束溶液（L₁-phase），其中表面活性剂以胶束分散在水中，它们是表面活性剂分子的集合体，非常小以至于无法用光学显微镜看到它们。

胶束溶液看上去与真正的溶液一样具有许多用途。约30%的许多洗涤剂表面活性剂形成一种M-相，它是一种具有六角形对称的液晶，并常常为一种固定的蜡样物质。这种产物不易流动，明显地不能用做液态洗涤剂。在较高浓度，如超过50%（重量），通常某些浓度范围如60%以上和80%以下形成一较易流动的相，G-相。

G-相是非牛顿（剪切稀化）正常易流动的相，但典型地具有粘度，流动特性和混浊，乳白色现象，这样不吸引消费者，不适合直接做为例如洗衣用洗涤剂来使用。早期试图将固体悬浮在典型的G-相没能获得成功，生产出的产品不易流动。已有报道具有相对宽的d-间隙的稀释的可流动G-相能悬浮固体制成易流动的悬浮液。

在较高浓度的情况下，如高于约70%或80%，绝大多数表面活性剂形成一水合固体。特别是非离子表面活性剂有些形成含有分散的胶束大小的水滴（L₂-相）的液体相。L₂-相发现不适合用做液态洗涤剂，因为它不易在水中分散，并有形成胶的倾向。它们不悬浮固体。其他可以观察到的相包括粘性各向同性的（Ⅴ）相，它是固定的，具有玻璃状。

在偏光显微镜，电子显微镜和X-光衍射或者中子散射通过其外观，流变学和结构（texture）的结合能识别不同的相。