微乳液及其用途制造技术

本发明专利技术涉及微乳液，其包含水，其量为1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微乳液及其用途
专利

[0001]本专利技术涉及微乳液，尤其涉及非水溶性微乳液。

技术介绍

[0002]油是有效的润滑剂，可以减少许多机械设备中运动部件之间的摩擦，但油本质上是液体，必须加以控制才能保持不动。相反，润滑油脂是粘弹性物质，除非施加高压，否则不会流走。因此润滑油脂可用于例如轴承，它们可以有效地用垫圈控制。润滑油脂和高粘度油也常用于无法封闭的运动机械部件，例如传动链条和带、钢丝绞盘、起重机、制动钳、板簧、链锯链等。在此类应用中，润滑剂不可避免地排放到环境中，并且润滑剂与水或湿气接触。出于这些原因，如果润滑剂对环境无害并且不被水分解或冲走则更好。
[0003]润滑油脂主要由油和少量增稠剂组成。增稠剂可以是细粉，产生的油脂是悬浮液。然而，最常见的是，油通过与脂肪酸的金属皂乳化而变稠。最常用的脂肪酸是硬脂酸和12
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羟基硬脂酸，其通常用锂或钙作为抗衡离子进行皂化。锂最近在电池中找到了另一种用途，对这种商品的竞争加剧了。润滑油脂中使用的油通常是粘度相当大的矿物油，但也可以使用植物油，但代价是氧化稳定性差和低温性能差。
[0004]微乳液看似是均匀的液体混合物，由于极性差异巨大，通常彼此无法混溶。在表面活性剂存在的情况下，这种液体在某些情况下并且以一定比例可以自发形成明显透明的乳液，特别是在所谓的辅助表面活性剂(通常是中等大小的醇)存在的情况下。与粗乳液(macroemulsions)一样，由于较大的胶束尺寸而变得不透明，微乳液可以是水包油或油包水类型。此外，微乳液可以以第三种不连续类型出现。
[0005]用作润滑剂的乳液和微乳液的描述在专利文献中很丰富，特别是在总体目标是在液体中加入尽可能多的水(用于冷却目的)同时保持润滑作用的金属加工液领域。
[0006]通常，所述类型的乳液由矿物油(通常具有高粘度)、水(通常超过25w％)和乳化剂组成。通常保留乳化剂的含量尽可能低，因为许多高效合成乳化剂的成本相对较高。因此，需要新的微乳液来减少对昂贵的乳化剂的需求，并通过使用非化石来源的油或烃来减少对环境的影响。
[0007]专利技术简述
[0008]本专利技术涉及微乳液，其包含
[0009]水，其量为1
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30w％；
[0010]油酸钠或钾、妥尔油脂肪酸的Na/K盐，和/或C16
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C18饱和或不饱和脂肪酸的Na/K盐，其量为10
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40w％；
[0011]油酸、妥尔油脂肪酸或C16
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C18饱和或不饱和脂肪酸，其量为2
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40w％；
[0012]乙醇，其量为0
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40w％；
[0013]甘油，其量为5
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40w％；
[0014]和液态烃，其量为5
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40w％，最高或总成分数为100w％。
[0015]使用包括以下连续步骤的方法制备微乳液：
[0016](a)将NaOH或KOH与水、甘油和乙醇混合以获得溶液；
[0017](b)将油酸、妥尔油脂肪酸和/或C16
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C18饱和或不饱和脂肪酸混合到该溶液中以获得微乳液；
[0018](c)将所述微乳液与液态烃混合形成第二微乳液；
[0019](d)任选地加入水或乙醇；
[0020](e)任选地完全或部分蒸发乙醇，
[0021]其中步骤(d)和(e)可以相反的顺序进行。
[0022]发现微乳液的用途，例如，润滑剂、金属加工液、多孔材料的防水剂以及药物制剂。
[0023]根据本专利技术的微乳液包含低粘度烃流体(生物基或化石来源)、大量天然乳化剂、少量水和甘油。本文所述的新型微乳液具有独特的特定性质，因为它们在与过量水接触时会形成不溶性物质。也就是说，它们不能称为可溶性油(与水混合后形成乳液的油制剂的俗称)。
[0024]本文公开的微乳液在环境温度作为微乳液存在，除非特别公开了另一温度。在某些实施方案中，微乳液仅在超过60℃的温度作为微乳液存在，例如在60至90℃的温度范围内。包含棕榈酸和/或硬脂酸的微乳液是后一种微乳液的例子。
[0025]专利技术详述
[0026]出人意料地发现，当与非极性液体如烃溶剂和油混合时，水、水溶性醇、油酸钠、油酸和甘油的某些均匀透明混合物形成均匀混合物。
[0027]此外，可以通过添加更多的油酸来增加可以添加到原始混合物中的此类非极性液体的量，仍然产生澄清均匀的混合物。这些均匀混合物是微乳液，即自发形成的热力学稳定乳液，无需与普通不透明(粗)乳液的形成相关的高剪切混合(均化否则不混溶的液相的过程)。
[0028]根据液体组分的组成和添加顺序，这些微乳液在用更多水稀释时表现不同。在某些情况下，如果形成微乳液时存在的水量很小，用水稀释会产生不溶于水的蓬松或结晶状物质。在其他情况下，特别是当微乳液形成过程中存在的水量较高时，用水稀释会产生易于用水洗掉的肥皂乳液。
[0029]据观察，当通过轻微搅拌将油酸(54g)和十六烷(33g)的溶液添加到氢氧化钠水溶液(18g 33％ NaOH)、甘油(69g)和乙醇(60g 95％)，形成不透明混合物。在加入一部分油酸(5g)后，混合物变成澄清的微乳液。中和氢氧化钠只需要42g油酸，这意味着约17g油溶性油酸残留在混合物中。另外添加十六烷(10g)再次使混合物变得不透明，并且进一步添加油酸(5g)再次产生微乳液。这种逐渐添加两种组分的方案可以继续使用更多的十六烷(最多至少另外35g)和更多的油酸(最多至少10g)以维持系统的微乳液状态。当将一部分最终微乳液(2.5g)倒在水(100g)上时，形成蓬松的白色结晶状物质，其具有软润滑油脂的稠度。当涂在手指上时，如果不使用洗涤剂，这种物质是不可能用水洗掉的。
[0030]为了进一步分析该系统的行为，准备了五种不同的实验混合物，参见表1。
[0031][0032][0033]表1.
[0034]在实例1中，氢氧化钠、少量水(去离子)、甘油和乙醇(95％)的溶液在轻微搅拌下形成均匀透明的微乳液，其中剩余的油酸未被氢氧化钠中和(形成油酸钠)构成油相。油酸钠在水中的溶解度有限，而油酸几乎不溶于水。尽管油酸的质子化羧基本身是极性的，但它的极性不足以使(非电离的)油酸充当表面活性剂。因此，如实例2所示，在不存在强碱氢氧化钠的情况下，没有形成乳液。
[0035]如果乙醇部分完全被甘油替代，如实例3所示，则生成的混合物看起来是均匀的，尽管不是完全透明。如果甘油完全被乙醇替代，如实例4，混合物会形成透明的微乳液。还发现当使用更多的水溶解氢氧化钠时会形成微乳液，如实例5所示。实例1、3、4和5的微乳液在与水混合时都表现得类似于洗涤皂，即它们起泡沫并且很容易用水冲洗掉。
[0036]在实例1中，可以添加一部分十六烷(70g)以形成新的第二代透明稳定微乳液。实例3中也可以加入十六烷(70g)，但所得乳液仅在剧烈摇动后形成，并不完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.微乳液，其包含水，其量为1
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30w％；油酸钠或钾、妥尔油脂肪酸的Na/K盐，和/或C16
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C18饱和或不饱和脂肪酸的Na/K盐，其量为10
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40w％；油酸、妥尔油脂肪酸或C16
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C18饱和或不饱和脂肪酸，其量为2
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40w％；乙醇，其量为0
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40w％；甘油，其量为5
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40w％；和液态烃，其量为5
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40w％，最高或总成分数为100w％。2.根据权利要求1的微乳液，其包含水，其量为2
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10w％；油酸钠或钾、妥尔油脂肪酸的Na/K盐，和/或C16
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C18饱和或不饱和脂肪酸的Na/K盐，其量为14
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27w％；油酸、妥尔油脂肪酸或C16
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C18饱和或不饱和脂肪酸，其量为10
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24w％；乙醇，其量为0
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40w％，例如0
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26w％；甘油，其量为10
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31w％；和液态烃，其量为11
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24w％，最高或总成分数为100w％。3.根据前述权利要求任一项的微乳液，其中所述液态烃是C11
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C20烷烃和/或异烷烃。4.根据前述权利要求任一项的微乳液，其中所述液态烃是十六烷、柴油、HVO、PAO、环烷基或石蜡基基础油或其组合。5.根据前述权利要求任一项的微乳液，其粘度在20℃在20至400cp的区间内。6.根据前述权利要求任一项的微乳液，其在20℃具有超过30天的储存稳定性。7.根据前述权利要求任一项的微乳液，其中木焦油的添加量至多15w％。8.根据前述权利要求任一项的微乳液，其中抗氧化剂、抗磨剂和/或极端压力添加剂的添加量为0.1至5w％。9.根据前述权利要求任一项的微乳液，其中木材防腐剂如抗真菌物质的添加量为0.1至5w％。10.根据权利要求1
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11中的任一项的微乳液，其包含5
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40w％乙醇并以微乳液形式存在。11.根据权利要求10的微乳液，其包含12
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26w％乙醇。12.凝胶，其包含35
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50w％的根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：P维克隆德，
申请(专利权)人：瑞典生物基础公司，
类型：发明
国别省市：