改进水性体系用增稠剂之粘度的方法技术

一种用于粘度降低的疏水性增稠剂体系的组合物，该粘度降低的疏水性增稠剂体系用于稠化含聚合物的水性体系，所述组合物包括：　　　　（ａ）具有预定尺寸之疏水空穴的含环糊精的化合物；和　　　　（ｂ）含至少一个憎水端基的疏水改性的缔合增稠剂，憎水端基的大小能够与所述含环糊精的化合物之所述疏水空穴配合在一起；　　　　其中至少一部分所述含环糊精的化合物与所述疏水改性的缔合增稠剂以这样一种方式配合在一起，即至少一个所述憎水基的至少一部分至少部分地填入所述疏水空穴中。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
改进水性体系用增稠剂之粘度的方法本专利技术涉及一种用于粘度降低的疏水性增稠剂体系的组合物，该粘度降低的疏水性增稠剂体系用于稠化含聚合物的水性体系，涉及一种提供粘度降低的增稠剂体系的方法，该粘度降低的增稠剂体系用于含聚合物的水性体系，以及涉及一种增大含聚合物的水性体系之粘度的方法。含聚合物的水性体系，例如含乳液聚合物粘合剂的涂料，通常利用增稠剂来获得所希望的粘度水平以满足正确配制和施用水性体系的需要。一种用于水性体系的常规类型增稠剂是本领域术语“缔合的”所指的增稠剂。缔合增稠剂如此命名，因为人们认为其增稠机理在于增稠剂分子本身疏水部分之间和/或与其它疏水表面之间的疏水缔合作用。特定类型的缔合增稠剂一般以包含有机助溶剂的水溶液形式出售，这些有机助溶剂例如丙二醇和丁基卡必醇(carbital)。有机助溶剂的功能在于抑制含缔合增稠剂之水溶液的粘度，以便在用作增稠剂之前易于进行加工。这些有机助溶剂的不足之处在于它们具有潜在的环境、安全和健康缺陷。还可以通过使用表面活性剂来抑制粘度。虽然这样不存在具体的健康/环境危害，但是它有损于涂料性能。其他人做到了不使用溶剂即可抑制缔合增稠剂的粘度。美国专利号5137571和5376709涉及将疏水改性的缔合增稠剂与含环糊精的化合物混合来抑制它们的粘度，该含环糊精的化合物与增稠剂上的疏水基团配合在一起。然而，这些参考文献均未教导、公开或暗示以如此有效的、节省成本的方式抑制粘度的方法。由于环糊精化合物极其昂贵，因而希望的是找到这样一种方法，该方法能够增大含环糊精的化合物在抑制粘度方面的效率，由此降低抑制疏水改性的缔合增稠剂粘度所需的环糊精量。申请人意外发现，如果将增稠剂与含环糊精的化合物混合以便抑-->制疏水改性的缔合增稠剂的粘度，那么通过精心选择增稠剂的憎水基(phobe)和含环糊精的化合物，就可以明显改善含环糊精的化合物抑制粘度的效率。申请人还意外发现，若疏水改性的缔合增稠剂是带有至少一个二异氰酸酯官能团的聚乙氧基化氨基甲酸酯增稠剂，那么通过精心选择增稠剂憎水基、二异氰酸酯官能团和含环糊精的化合物，可以显著改善含环糊精的化合物抑制粘度的效率。在本专利技术的第一方面，提供了一种用于粘度降低的疏水性增稠剂体系的组合物，该粘度降低的疏水性增稠剂体系用于稠化含聚合物的水性体系，所述组合物包括：(a)具有预定尺寸之疏水空穴(cavity)的含环糊精的化合物，和(b)含至少一个憎水端基(terminal phobe)的疏水改性之缔合增稠剂，憎水端基的大小能够与所述含环糊精的化合物之所述疏水空穴配合在一起；并且，其中至少一部分所述含环糊精的化合物与所述疏水改性的缔合增稠剂以这样一种方式配合在一起，即至少一个所述憎水基的至少一部分至少部分地填入所述疏水空穴中。在本专利技术的第二方面，提供了一种制备用于含聚合物之水性体系的粘度降低之增稠剂体系的方法，该方法包括：(a)提供具有预定尺寸之疏水空穴的含环糊精的化合物；(b)提供含至少一个憎水端基的疏水改性之缔合增稠剂，憎水端基的大小能够与所述含环糊精的化合物之所述疏水空穴配合在一起；(c)将步骤(a)提供的所述含环糊精的化合物与步骤(b)提供的所述疏水改性的缔合增稠剂混合在一起，使得至少一部分步骤(a)所述含环糊精的化合物与步骤(b)所述疏水改性的缔合增稠剂以这样的方式配合在一起，即至少一个所述憎水基的至少一部分至少部分地填入所述空穴中。在本专利技术的第三方面，提供了一种增大含聚合物的体系之粘度的方法，该方法包括将按照本专利技术第二方面制得的粘度降低的增稠剂体系与一种含聚合物的水性体系和一种表面活性剂混合，其中所述聚合物是水不溶性聚合物，所述表面活性剂能够使所述含环糊精的化合物从所述疏水改性的缔合增稠剂解配合。在本专利技术的第四方面，提供了一种制备含聚合物的水性体系用粘-->度降低之增稠剂体系的方法，该方法包括：(a)提供具有疏水空穴的甲基-α-环糊精；(b)提供包含至少一个憎水端基的疏水改性的缔合增稠剂，憎水端基的大小能够与所述甲基-α-环糊精的所述疏水空穴配合在一起；(c)将步骤(a)提供的所述甲基-α-环糊精与步骤(b)提供的所述疏水改性的缔合增稠剂混合，使得至少一部分步骤(a)所述的甲基-α-环糊精与步骤(b)所述的疏水改性的缔合增稠剂以这样的方式配合在一起，即至少一部分所述憎水基至少部分地填入所述空穴中。在本专利技术的第五方面，提供了一种增大含聚合物的水性体系之粘度的方法，该方法包括将按照本专利技术第四方面的方法制得的粘度降低的增稠剂体系与(a)一种含聚合物的水性体系和(b)一种表面活性剂混合，其中所述聚合物是水不溶性聚合物，所述表面活性剂能够使所述甲基-α-环糊精从所述疏水改性的缔合增稠剂解配合。本专利技术的组合物可用于粘度降低的疏水增稠剂体系，该粘度降低的疏水增稠剂体系能够稠化含聚合物的水性体系。该组合物包含疏水改性的缔合增稠剂和具有疏水空穴的含环糊精的化合物。利用本专利技术组合物中的含环糊精之化合物来抑制疏水增稠剂体系的粘度。环糊精由诸如谷类、马铃薯、蜡质玉米之类的植物的淀粉制得。淀粉可以是改性或未改性的，衍生于谷物、块茎或其直链淀粉或支链淀粉部分。通常，利用凝胶化或者通过用诸如细菌性α-淀粉酶之类的液化酶进行处理，使得含有高达大约35wt％固体的所选淀粉的水浆液化，然后使液化淀粉经受转糖基酶(transglycosylate enzyme)的处理而形成环糊精，由此制得环糊精。环糊精由吡喃葡萄糖单元构成，吡喃葡萄糖单元通过α-(1-4)配糖键互连，这形成了中空锥体或圆环形状。最通用的环糊精化合物，α、β和γ-环糊精是闭环低聚糖类，每一大环分别有6、7或8个葡萄糖。单独的α、β和γ-环糊精的量随所选淀粉、所选转乙二醇酯酶(transglycolase enzyme)和加工条件的变化而变化。单种环糊精的沉淀和分离描述于文献中，采用溶剂体系包括诸如三氯乙烯的化合物，和利用专门的离子交换树脂的非溶剂体系。β-环糊精是应用最广泛的一-->种环糊精形式，已知可用于药物和食品的生产.除了α、β和γ-环糊精之外，改性的环糊精例如乙氧基化环糊精、丙氧基化环糊精、甲基-α-环糊精、甲基-β-环糊精和甲基-γ-环糊精都可用于本专利技术。环糊精化合物的环形结构包含中央疏水空穴。环糊精化合物的中央疏水空穴的大小取决于环糊精的类型并且随着葡萄糖单元数量的增长而增大。例如，α-环糊精的疏水空穴直径(4.7-5.7nm)小于β-环糊精的疏水空穴直径(6.0-6.6nm)，而β-环糊精的疏水空穴直径小于γ-环糊精的疏水空穴直径(7.5-8.5nm)。环糊精化合物的中央空穴可以形成带有疏水化合物的包合配合物，极大提高了它们的溶解度。此处“配合”意指通过两组分或多组分分子个体的松散缔合形成的分子个体，其中组分之间的结合作用弱于共价键。此处“包合配合物”意指其中一种组分(主体)形成空穴而不同组分(客体)的分子个体位于空穴中的配合物。已知环糊精化合物能够与有机化合物形成包合配合物，由此增大有机化合物在水中的溶解度。Angew.Chem.Int.Ed.Eg3 27(1988)第3期第393-394页，W.Saenger和A.Muller-Fahrnow在名为“环糊精提高洗涤剂溶液的表面张力和临界本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于粘度降低的疏水性增稠剂体系的组合物，该粘度降低的疏水性增稠剂体系用于稠化含聚合物的水性体系，所述组合物包括：(a)具有预定尺寸之疏水空穴的含环糊精的化合物；和(b)含至少一个憎水端基的疏水改性的缔合增稠剂，憎水端基的大小能够与所述含环糊精的化合物之所述疏水空穴配合在一起；其中至少一部分所述含环糊精的化合物与所述疏水改性的缔合增稠剂以这样一种方式配合在一起，即至少一个所述憎水基的至少一部分至少部分地填入所述疏水空穴中。2.权利要求1的组合物，其中所述含环糊精的化合物选自：α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、乙氧基化环糊精、丙氧基化环糊精、甲基-α-环糊精、甲基-β-环糊精和甲基-γ-环糊精。3.权利要求1的组合物，其中步骤(b)所述疏水改性的缔合增稠剂是疏水改性的聚乙氧基化氨基甲酸酯增稠剂，它进一步包含至少一个二异氰酸酯官能团，二异氰酸酯官能团的大小和构型使得它能够与所述含环糊精的化合物之所述疏水空穴配合；和其中所述配合以如此方式进行，使得至少一个所述二异氰酸酯官能团和/或至少一个所述憎水基的至少一部分至少部分地填入所述疏水空穴中。4.一种提供用于含聚合物之水性体系的粘度降低之增稠剂体系的方法，该方法包括：(a)提供具有预定尺寸之疏水空穴的含环糊精的化合物；(b)提供含至少一个憎水端基的疏水改性的缔合增稠剂，憎水端基的大小能够与所述含环糊精的化合物之所述疏水空穴配合；(c)将步骤(a)提供的所述含环糊精的化合物与步骤(b)提供的所述疏水改性的缔合增稠剂混合在一起，使得至少一部分步骤(a)所述含环糊精的化合物与步骤(b)所述疏水改性的缔合增稠剂以这样的方式配合在一起，即至少一个所述憎水基的至少一部分至少部分地填入所述空穴中。5.权利要求4的方法，其中步骤(b)所述疏水改性的缔合增稠剂是疏水改性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张黎峰，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：