[发明专利]用于结构化非水液体组合物的表面活性剂

说明书

                    技术领域

本发明涉及结构化微粒领域。更具体地说，本发明涉及含有足够浓度的能够结构化非水液体的表面活性剂的表面活性剂体系。

                    发明背景

结构化液体，例如凝胶和某些非牛顿流体，具有许多应用，并备受消费者喜爱。例如，许多油漆作为就地结构化的液体提供，即当油漆混合时在容器中形成结构。油漆通常被结构化以便在液体油漆载体中均匀地悬浮细的固体颜料微粒。但正如大多数油漆产品的消费者已知的那样，通常当油漆被购买时，颜料微粒沉降在容器的底部。这种情况在装在桶中的油漆在运输和处理时由于正常的冲撞油漆的结构被破坏而发生。一旦结构被破坏，它不能重新形成，油漆必须在每次使用前摇晃或搅拌以重新悬浮颜料微粒。需要摇晃或搅拌通常是麻烦的过程，这是油漆的致命缺陷。

用于液体组合物的最常用的结构剂是粘土化合物。尽管粘土对于某些液体环境提供良好的就地结构化，但粘土结构化的体系自身是不稳定的。用粘土和其它常规结构剂结构化的液体依赖于微粒力的微妙平衡，当微粒力受到扰乱时导致结构被破坏。更具体地说，两种微粒通常由于自然力，例如范德华力而连接，但如果太接近。两种微粒由于微粒之间的自然排斥力通常将彼此排斥。同样，熵造成破坏弱结构化的体系。因此，结构化的液体是脆性的，结构容易被破坏。

常规表面活性剂也已用于结构化液体。但表面活性剂由于它们依赖于表面活性剂分子的弱秩序，因而本身的结构是弱的。更具体地说，表面活性剂分子已知彼此排列，其中首基附聚形成胶束或反向胶束，它们分别可作为结构化体。不幸的是，与粘土结构化的液体的情况一样，结构依赖于相对弱的分子间吸引力，而不是实际的物理或化学健。用常规表面活性剂结构化的液体通常是不稳定的。

此外，液体中的结构由于加入不利地影响微粒间力的化学物质而破坏。例如，用粘土、表面活性剂或聚合物结构化的液体对液体的电解质组分敏感。不幸的是，电解质对于用于许多液体组合物，例如重垢液体洗衣洗涤剂是合乎需要的，它使得这些液体的结构化尤其困难。结构化重垢液体洗涤剂组合物的不稳定问题通常通过保持对这些洗涤剂配方的非常严格的控制和通过使用较少量的某些决定性能的化学物质解决。换句话说，通常牺牲性能特性和经济性以获得所需的液体美观。

这些和其它问题通过本发明的结构化微粒解决。与上述结构液体有关的问题发生在非水溶液，例如油基油漆以及含水体系。然而，本发明主要涉及结构化非水液体。

为解决有效液体结构剂的问题和缺点，人们不断需要新的能够产生相对稳定的结构化液体的组合物。此外，人们需要一种液体结构剂，它对所结构化的液体的化学组分是相对不太敏感的，并允许正常的物理搅拌。

                    发明概述

本发明提供了能够结构化非水液体组合物的表面活性剂体系，其中表面活性剂体系按结构化微粒重量计占至少约5％。表面活性剂体系优选还含有选自阴离子、非离子、阳离子、两性表面活性剂和它们的混合物的表面活性剂。

在本发明的一个优选实施方案中，提供了按重量计至少约25％的表面活性剂体系和平均乙氧基化程度为5的C_12-13醇乙氧基化物的充分分散的混合物，它导致在20秒^-1和25℃测量时具有至少约2.0Pa屈服值的混合物。

在本发明的另一优选实施方案中，表面活性剂体系和结构化微粒当通过SAXS x-射线衍射测定时显示峰，峰的中心位于2θ轴上约1.5-2.5位置之间。

结构化微粒优选不溶解于非水液体，例如丁氧基丙氧基丙醇、环己烷、非离子表面活性剂和它们的混合物中，另外，结构化微粒优选溶解于含水液体中。

在本发明的另一优选实施方案中，结构化微粒是含有硫酸盐和表面活性剂的微粒，所述表面活性剂含有磺酸盐首基，结构化微粒更优选含有硫酸盐和C_6-20直链烷基苯磺酸盐。

在本发明的另一方面，提供了一种制备结构化微粒的方法。该方法包括如下步骤：

a)制备表面活性剂浆状物，它含有碱金属表面活性剂，优选直链烷基苯磺酸钠，和水溶液，其优选是水，比率为约2∶1-约1∶4，优选约1∶1-约1∶3；

b)混合浆状物和碱金属硫酸盐，优选硫酸钠，金属表面活性剂与金属硫酸盐的比率为约4∶1-约1∶2，优选约3∶1-约1∶1；

c)搅拌浆状物和金属硫酸盐，直至得到充分分散的混合物；

d)使充分分散的混合物在不搅拌下静置至少约2小时，优选至少约6小时，最优选至少约12小时；和