Рецептуры регулирования вспенивания
Настоящее изобретение относится к рецептурам регулирования вспенивания для предотвращения или снижения вспенивания и к применению таких рецептур для предотвращения или снижения вспенивания в текучих средах, таких как водные текучие среды и особенно в применениях в нефтяном промысле. Рецептура регулирования вспенивания в форме микроэмульсии содержит: (а) от 5 до 70% мас./мас. главного поверхностно-активного вещества, где указанное поверхностно-активное вещество имеет ГЛБ от 1 до 12 и/или температуру помутнения от 20 до 70°C; (b) от 2 до 40% мас./мас. водонерастворимого органического жидкого носителя, содержащего масло и модификатор вязкости, выбранный из эфиров двухосновной кислоты, эфиров жирной кислоты и их смесей; и (с) воду. Технический результат: стабильность и простота использования рецептуры, которые являются очень эффективными пеногасителями и хорошими противовспенивателями. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 12 табл.
Реферат
Настоящее изобретение относится к рецептурам регулирования вспенивания для предотвращения или снижения вспенивания и к применению таких рецептур для предотвращения или снижения вспенивания в текучих средах, таких как водные текучие среды и особенно в применениях в нефтяном промысле.
Предпосылки создания изобретения
Рецептуры пеногасителей широко используются в промышленных применениях для регулирования вспенивания, получаемого при механическом перемешивании или сдвиге текучих сред. Они могут состоять из масел с низкой вязкостью, полиолов и поверхностно-активных веществ с низкой пенообразующей способностью. Промышленные рецептуры пеногасителей могут также содержать гидрофобные частицы для разрушения пены при адсорбции на поверхности раздела воздух/жидкость и изменении угла смачивания.
Композиции пеногасителей, содержащие гидрофобные частицы (такие как гидрофобно модифицированный диоксид кремния или амиды жирных кислот, например, бегенамид и диамиды) часто требуют сложной переработки, поэтому воскообразный материал должен расплавляться и затем охлаждаться с получением твердой фазы в масляной фазе с соответствующим распределением частиц по размеру. Главным недостатком указанных пеногасителей является выделение твердых частиц из рецептуры, что может дать в результате осаждение твердых частиц нежелательным образом. В частности, это может закончиться нежелательным осаждением на поверхности оборудования или закупоркой линий впрыска или фильтров. Это может повлечь за собой затратные операции очистки.
Рецептуры силиконовых противовспенивателей/пеногасителей являются важной группой систем регулирования вспенивания; они включают в себя дисперсии полидиметилсилоксан/диоксид кремния и т.п. Они являются коммерчески доступными как эмульсии масло в воде ((М/В)(O/W)) или вода в масле ((В/М)(W/O)). Они, главным образом, используются для подавления получения пены в таких применениях, как стиральные детергенты, целлюлоза и бумага (пены, стабилизированные твердыми частицами), переработка минералов, пищевая переработка (протеиновые пены), агрохимические применения и применения в нефтяном промысле. Хотя использование силиконовых противовспенивателей широко распространено в применениях в нефтяном промысле, имеются случаи, где их использование может быть ограничено по причине возможного риска получения проблем ниже по потоку. Областью особого интереса является очистка нефти, где присутствие силиконовых противовспенивателей может вызвать отравление катализатора или загрязнение продуктов, таких как топлива. Как следствие указанных проблем их использование ограничивается в нефтедобывающих установках в последние годы. Силиконовые противовспениватели имеют такие дополнительные недостатки, как ухудшение их эффективности в высокощелочной среде как результат гидролиза, который рассматривается в таких применениях, как переработка целлюлозы и бумаги.
Рецептуры пеногасителей, которые не содержат силикон, также используются, но они также имеют практические ограничения. Они являются либо М/В, либо В/М эмульсиями, содержащими поверхностно-активные вещества с низкой пенообразующей способностью (например, ЭО/ПО блок-сополимеры), гидрофобные частицы, минеральные масла, парафины (например, белые масла), растительные и синтетические масла (например, сложные эфиры). Они могут претерпевать нестабильность при низкой или высокой температуре (расслаивание) и могут образовывать густые пасты или кремы, которые трудно прокачивать насосом. Композиции на основе неионогенных поверхностно-активных веществ с низкой пенообразующей способностью основаны на температуре помутнения амфифильных веществ в водном растворе для их варианта действия. Поверхностно-активное вещество является нерастворимым выше его температуры помутнения и ведет себя как частица противовспенивателя. Ниже температуры помутнения поверхностно-активные вещества являются растворимыми в водной среде и поэтому считаются неосаждающимися. Это описано, например, в патентах США Us 4946625 и US 4960540.
Пены, образованные в линиях получения нефтяного промысла, являются сложными дисперсиями, состоящими из твердых частиц (асфальтены, парафиновые воски, накипь, например, карбонаты щелочного металла или сульфид железа, ржавчина и пески), поверхностно-активных компонентов (природных смол, нафтенатных мыл, ингибиторов коррозии, протеинов), рассола и углеводородов. Комплексность пен делает их трудными для регулирования объема, получаемого при выделении летучих углеводородов в сепараторах. Поэтому требуются более эффективные системы пеногасителей.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение предусматривает в первом аспекте рецептуру регулирования вспенивания в форме эмульсии, которая рецептура содержит:
(а) от 5 до 75% мас./мас. главного поверхностно-активного вещества, причем данное поверхностно-активное вещество имеет ГЛБ (HLB) (гидрофильно-липофильный баланс) от 1 до 12 и температуру помутнения от 20 до 70°C;
(b) от 2 до 40% мас./мас. водонерастворимого органического жидкого носителя; и
(с) воду.
Настоящее изобретение предусматривает во втором аспекте предшественник рецептуры регулирования вспенивания в форме эмульсии, который предшественник содержит:
(а) главное поверхностно-активное вещество, причем данное поверхностно-активное вещество имеет ГЛБ от 1 до 12 и температуру помутнения от 20 до 70°C;
(b) водонерастворимый органический жидкий носитель.
Настоящее изобретение предусматривает в третьем аспекте способ получения рецептуры регулирования вспенивания в форме эмульсии, который способ содержит:
(а) обеспечение главного поверхностно-активного вещества, причем данное поверхностно-активное вещество имеет ГЛБ от 1 до 12 и температуру помутнения от 20 до 70°C;
(b) обеспечение водонерастворимого органического жидкого носителя;
(с) объединение главного поверхностно-активного вещества и водонерастворимого органического жидкого носителя с водой и смешение или перемешивание с созданием рецептуры в форме эмульсии.
Настоящее изобретение предусматривает в четвертом аспекте способ предотвращения или снижения вспенивания в текучей среде, который способ содержит:
(а) обеспечение рецептуры согласно первому аспекту изобретения; и
(b) введение рецептуры в текучую среду.
Способ может предотвратить образование пены (противовспенивание) и/или может снизить уровни пены, которые уже существуют (пеногашение). Образование пены может быть полностью или частично предотвращено. Любые уровни пены, которые уже существуют, могут быть снижены до более низкого уровня на любое процентное содержание; может быть, что снижение составляет 100%, так что уровни пены становятся нулевыми, или может быть, что снижение составляет менее 100%, например, от 1 до 99%.
Преимуществом настоящего изобретения является способность рецептур сначала снизить уровни пены, которые уже существуют, и затем также предотвратить (или ограничить) дальнейшее пенообразование. В случаях, когда имеется значительное перемешивание, проблема с некоторыми пеногасителями состоит в том, что, хотя они снижают уровни пены, они не предотвращают (и не ограничивают) дальнейшее пенообразование в перемешиваемой среде.
Настоящее изобретение предусматривает в пятом аспекте использование рецептуры согласно первому аспекту изобретения для предотвращения и/или снижения вспенивания в текучей системе, такой как водная текучая система. Может быть, что рецептура используется для (частичного или полного) снижения вспенивания в текучей системе и затем (частично или полностью) предотвращает дополнительное пенообразование в системе.
Настоящее изобретение предусматривает в шестом аспекте использование рецептуры согласно первому аспекту изобретения в качестве вещества для улучшения технологических свойств и для регулирования получения пены в текучей системе, особенно в системе, где имеется высокая степень перемешивания.
В частности, рецептуры могут использоваться в системе нефтяного промысла, например, добывающей системе нефтяного промысла.
В настоящем изобретении водонерастворимый органический жидкий носитель подходяще содержит модификатор вязкости, выбранный из: эфиров двухосновной кислоты, эфиров жирной кислоты и их смесей. Это позволяет обеспечивать рецептуру как стабильную и легко используемую рецептуру, которая является очень эффективным пеногасителем и хорошим противовспенивателем. Присутствие одного или более эфиров двухосновной кислоты и/или эфиров жирной кислоты служит для улучшения растворимости и солюбилизации системой поверхностно-активного вещества. Как рассмотрено ниже более подробно, использование указанных сложных эфиров улучшает характеристику пеногашения гидрофобной фазы благодаря свойствам распределения указанных сложных эфиров на поверхности раздела газ/жидкость.
Главное поверхностно-активное вещество представляет собой обычно поверхностно-активное вещество, имеющее ГЛБ от 1 до 12 и температуру помутнения от 20 до 70°C. Однако, квалифицированный читатель отметит, что не все поверхностно-активные вещества показывают температуру помутнения. Поэтому в некоторых вариантах главное поверхностно-активное вещество представляет собой поверхностно-активное вещество, имеющее ГЛБ от 1 до 12, которое не имеет температуру помутнения.
Может быть, что главное поверхностно-активное вещество представляет собой поверхностно-активное вещество, имеющее ГЛБ от 1 до 12 и/или имеющее температуру помутнения от 20 до 70°C.
Может быть, что главное поверхностно-активное вещество представляет собой поверхностно-активное вещество, имеющее ГЛБ от 1 до 12, и в том случае, когда данное поверхностно-активное вещество имеет температуру помутнения, температура помутнения составляет от 20 до 70°C.
В одном варианте главное поверхностно-активное вещество представляет собой алкоксилированное поверхностно-активное вещество, которое поэтому имеет температуру помутнения. В данном случае желательно, чтобы поверхностно-активное вещество имело ГЛБ от 1 до 12 и температуру помутнения от 20 до 70°C.
В другом варианте главное поверхностно-активное вещество не является алкоксилированным поверхностно-активным веществом, которое не имеет температуру помутнения. В данном случае желательно, чтобы поверхностно-активное вещество имело ГЛБ от 1 до 12.
В настоящем изобретении рецептура регулирования вспенивания является подходящей в форме микроэмульсии. Использование системы микроэмульсии является предпочтительным, потому что она является термодинамически стабильной, что означает, что она находится в самом низком энергетическом состоянии в противоположность микроэмульсиям, которые являются кинетически стабильными и поэтому являются подверженными разделению во времени. Прежде системы пеногасителей использовали традиционные эмульсии, т.е. макроэмульсии, или жидкие рецептуры.
Микроэмульсии являются макроскопически гомогенными дисперсиями гидрофобной жидкости (например, масла), воды и поверхностно-активного вещества. Дисперсия может содержать совместное поверхностно-активное вещество. Водная фаза может содержать одну или более солей и/или один или более других ингредиентов. Гидрофобная жидкость может быть единственным компонентом (например, растительное масло или минеральное масло) или смесью компонентов, например, она может быть комплексной смесью углеводородов и/или олефинов.
Микроэмульсии являются высоко динамическими системами по отношению к их внутренней структуре. Агрегаты поверхностно-активного вещества в микроэмульсии являются высоко подвижными частицами. Свойства микроэмульсий описаны в книге “Microemulsions Theory and Practice” (Leon M Prince, Academic Press Inc., NY, 1977).
Агрегаты поверхностно-активного вещества в микроэмульсии обычно имеют размеры порядка от 1 до 100 нм. Это дает в результате рецептуру, имеющую светлый, слегка мутный или полупрозрачный внешний вид. Это контрастирует с распределениями частиц по размеру для промышленных пеногасителей, которые являются порядка 0,1-20 мкм, что означает, что указанные пеногасители имеют тенденцию иметь непрозрачный молочный внешний вид.
Использование рецептуры микроэмульсии является предпочтительным, поскольку она является стабильной в широком температурном интервале и трудно разделяется на отдельные фазы или высаждается. Обычно рецептуры изобретения являются стабильными не только при окружающей температуре, но также при повышенных температурах, например, 40°C, и при более низких температурах, например, 20°C.
Кроме того, рецептуры микроэмульсии имеют низкую вязкость. Характеристика низкой вязкости является важной, поскольку вязкие эмульсии являются трудными для впрыска в текучие среды, и поэтому они являются трудными для эффективного диспергирования.
Микроэмульсии также являются движущимися прямо при изготовлении. Микроэмульсии образуются при прямом смешении компонентов. Они могут быть легко получены слабым смешением или встряхиванием, и, таким образом, их получение обычно требует только простого оборудования для смешения жидкостей; это контрастирует с высокосдвиговым смешением, требуемым в отношении получения макроэмульсии.
Благодаря легкости получения можно получать рецептуры изобретения на участке перед использованием. Например, компоненты рецептуры (кроме воды) могут подаваться на участок либо отдельно, либо как смесь и затем могут смешиваться или встряхиваться с водой на участке с образованием рецептуры регулирования вспенивания изобретения. В применениях нефтяного промысла может быть предусмотрено, что используемой водой в этом отношении может быть морская вода. Ясно, что преимущество быть способным создать рецептуру регулирования вспенивания изобретения на участке состоит в том, что объемы продукта, транспортируемого на участок и хранящегося на участке, снижаются, и что требуемые количества продукта могут быть получены, когда требуется, незадолго перед использованием. В частности, предшественник второго аспекта изобретения может подаваться на участок и затем может смешиваться или встряхиваться с водой на участке с созданием рецептуры регулирования пены изобретения.
Рецептуры изобретения представляют собой дисперсии низкой вязкости и являются стабильными в широком температурном интервале по сравнению с промышленными противовспенивателями. Рецептуры имеют прозрачный или полупрозрачный внешний вид.
Итак, главными преимуществами рецептур микроэмульсий изобретения являются следующие:
- они имеют широкий температурный интервал стабильности особенно по сравнению с эмульсиями,
- они являются низкой вязкости, что обеспечивает легкое дозирование,
- они являются легкими для изготовления,
- они маловероятно сохраняются в операциях ниже по потоку (например, очистке),
- они являются относительно экологически допустимыми (главная часть компонентов в рецептурах изобретения являются биоразрушающимися),
- они не осаждаются,
- относительно легко модифицировать рецептуры, чтобы они отвечали отдельным критериям заданного конечного использования, хотя они сохраняют противовспенивающий/пеногасящий эффект.
Подробное описание изобретения
Рецептуры настоящего изобретения являются стабильными и легко используемыми рецептурами, которые являются очень эффективными пеногасителями и хорошими противовспенивателями. Это контрастирует с современными продуктами, которые, хотя являются эффективными в пеногашении и противовспенивании, имеют проблемы в плане потери стабильности и/или способности быть легко и широко используемыми. Хотя микроэмульсии сами по себе являются хорошо известными, микроэмульсии пеногасящих и противовспенивающих рецептур, например, для использования в применениях нефтепромысла, являются новой концепцией и контрастируют с традиционными эмульсионными и дисперсионными рецептурами, используемыми прежде.
Рецептуры изобретения представляют собой дисперсии вода в масле (В/М), которые при разбавлении водой (например, когда вводятся в текучую систему) образуют эмульсии масло в воде (М/В). Они содержат главное поверхностно-активное вещество, которое является относительно «низко» вспенивающим, это имеет характеристики, как определено ниже. Поверхностно-активное вещество фазово выделяется из водного раствора выше его температуры помутнения.
Главное поверхностно-активное вещество, используемое в рецептурах изобретения, подходяще имеет значение ГЛБ (гидрофильно-липофильный баланс) от 1 до 12, такое как от 1,5 до 11,5 или от 2 до 11; может быть, что значение ГЛБ составляет от 2 до 12, такое как от 2 до 11 или от 3 до 11, или от 3 до 10.
Главное поверхностно-активное вещество, используемое в рецептурах изобретения, предпочтительно, имеет значение ГЛБ от 1 до 10, такое как от 1,5 до 10. В предпочтительном варианте значение ГЛБ составляет от 2 до 10.
Квалифицированный читатель заметит, что значения ГЛБ могут быть определены при использовании Н-ЯМР, который позволяет рассчитать значение ГЛБ при интегрировании Н-сигналов от липофильных и гидрофильных частей молекулы. Значения ГЛБ поверхностно-активных веществ также известны в литературе, доступной в общей информации квалифицированного читателя.
Использование поверхностно-активных веществ с низким значением ГЛБ дает рост относительно «низкой» характеристики вспенивания, указанной выше.
Главное поверхностно-активное вещество, используемое в рецептурах изобретения, подходяще имеет температуру помутнения в интервале от 20 до 70°C, такую как от 25 до 65°C, предпочтительно, температуру помутнения в интервале от 20 до 60°C, такую как от 25 до 55°C или от 30 до 50°C. В одном варианте температура помутнения находится в интервале от 20 до 40°C, таком как от 25 до 40°C или от 30 до 40°C. Конечно, как отмечено выше, не все поверхностно-активные вещества показывают температуру помутнения, и поэтому для таких поверхностно-активных веществ, как сразу заметит квалифицированный читатель, указанная характеристика является неприменимой и не требуется.
В таблице, представленной ниже, показаны примеры некоторых поверхностно-активных веществ, которые могут использоваться в данном изобретении, и их значения ГЛБ и температуры помутнения.
Поверхностно-активное вещество | ГЛБ | Температура помутнения (°C) |
Сорбитанмонолаурат ALKAMULS S/20 (поставщик - Solvay) | 8,6 | нет данных |
Сорбитанмоноолеат ALKAMULS S/80 (поставщик - Solvay) | 4,3 | нет данных |
Блок-сополимер ЭО/ПО ANTAROX 25-R-2 (поставщик - Solvay) | * | 31-35(1% водный раствор) |
Изодецилэтоксилат RHODASURE DA 630/E | * | 39-45(1% водный раствор) |
Терпеналкоксилат RHODOLINE HP (поставщик - Solvay) | * | 32-39(10% водный раствор бутилдигликоля) |
Полиглицерин-3-рицинолеат | 4 | нет данных |
Полиглицерин-3-олеат | 5 | нет данных |
Полиглицерин-4-изостеарат | 5 | нет данных |
ПЭГ600-диолеат | 10 | нет данных |
*в интервале 1-12 |
Квалифицированный читатель заметит, что температура помутнения (т.е. температура, при которой материал больше не растворяется полностью в воде, осаждаясь как вторая фаза и давая мутный внешний вид текучей среды) может быть определена с использованием испытания на температуру помутнения для неионогенных поверхностно-активных веществ (например, ASTM D 2024-09).
Главное поверхностно-активное вещество используется в количестве от 5 до 70% мас./мас. рецептуры, например, от 5 до 65% мас./мас.. В одном варианте оно используется в количестве от 5 до 60% мас./мас.
В одном варианте главное поверхностно-активное вещество используется в количестве от 5 до 60% мас./мас., например, от 5 до 59% мас./мас., таком как от 6 до 58% мас./мас. или от 7 до 57% мас./мас., или от 8 до 56% мас./мас.
В одном варианте главное поверхностно-активное вещество используется в количестве от 5 до 55% мас./мас., таком как от 10 до 55% мас./мас. или от 15 до 50% мас./мас., или от 20 до 45% мас./мас.
Главное поверхностно-активное вещество может быть выбрано из жирных кислот, алкоксилированных спиртов (включая алкоксилаты жирных спиртов), терпеновых спиртов, алкоксилированных терпенов, блок-сополимеров алкоксилатов (включая полиол, диамин и диамид- производные), жирных алканоламидов, жирных алканоламинов, эфиров карбоновой кислоты и спиртов, эфиров жирной кислоты и спиртов, включая моно- и диэфиры жирной кислоты и полиолов (например, полиглицерил- или полиэтиленгликоль), сложных сорбитанэфиров и этоксилированных сложных сорбитанэфиров, алкоксилированных жирных кислот, алкилполиглюкозидов и диамидов жирных кислот (например, MIRAMIN ODO, который является 2:1 аддуктом олеиновой кислоты и этилендиамина).
Главное поверхностно-активное вещество может быть, например, выбрано из жирных кислот, алкоксилированных спиртов (включая алкоксилаты жирных спиртов), терпеновых спиртов, алкоксилированных терпенов, блок-сополимеров алкоксилатов (включая полиол, диамин и диамид- производные), жирных алканоламидов, жирных алканоламинов, эфиров карбоновой кислоты и спиртов, эфиров жирной кислоты и спиртов, включая моно- и диэфиры жирной кислоты и полиолов (например, полиглицерил- или полиэтиленгликоль), сложных сорбитанэфиров и этоксилированных сложных сорбитанэфиров, алкоксилированных жирных кислот, алкилполиглюкозидов и диамидов жирных кислот (например, MIRAMIN ODO, который является 2:1 аддуктом олеиновой кислоты и этилендиамина).
Главное поверхностно-активное вещество в одном варианте может быть выбрано из алкоксилированных спиртов, алкоксилированных терпенов, блок-сополимеров алкоксилатов, жирных алканоламидов, жирных алканоламинов, эфиров карбоновой кислоты спиртов, эфиров жирной кислоты спиртов, алкоксилированных жирных кислот, алкилполигликозидов, моно- и диэфиров жирной кислоты полиолов (например, полиглицерил- или полиэтиленгликоль) и диамидов жирных кислот (например, MIRAMIN ODO, который является 2:1 аддуктом олеиновой кислоты и этилендиамина).
В одном варианте главное поверхностно-активное вещество выбрано из алкоксилированных спиртов, алкоксилированных терпенов, блок-сополимеров алкоксилатов и эфиров жирных кислот и спиртов, включая моно- и диэфиры жирной кислоты и полиолов.
В одном варианте главное поверхностно-активное вещество выбрано из эфиров жирной кислоты и спиртов (например, сорбитанэфиров жирных кислот, таких как сорбитанмонолаурат, полиглицерилэфиров жирных кислот, таких как полиглицерил-3-олеат, полиэтиленгликольэфиров жирных кислот, таких как ПЭГ-диолеат), жирных кислот и алкоксилатов жирных кислот (например, этоксидатов жирных кислот), блок-сополимеров алкоксилатов (например, блок-сополимеры глицерил-ЭО/ПО, блок-сополимеры ЭО/ПО, блок-сополимеры этилендиамин-ЭО/ПО), алкоксилатов жирных спиртов, терпеновых спиртов (например, Nopol) и алкоксилированных терпенов.
В одном варианте главное поверхностно-активное вещество выбрано из эфиров жирной кислоты и спиртов (например, сорбитанэфиров жирных кислот, таких как сорбитанмонолаурат, полиглицерилэфиров жирных кислот, таких как полиглицерил-3-олеат, полиэтиленгликольэфиров жирных кислот, таких как ПЭГ-диолеат), жирных кислот и алкоксилатов жирных кислот (например, этоксилатов жирных кислот), блок-сополимеров алкоксилатов (например, блок-сополимеры глицерил-ЭО/ПО, блок-сополимеры ЭО/ПО, блок-сополимеры этилендиамин-ЭО/ПО) и алкоксилированных терпенов (например, блок-алкоксилированный С8-15-терпен, такой как блок-алкоксилированный ЭО/По-С9-терпен).
В одном варианте главное поверхностно-активное вещество выбрано из эфиров жирной кислоты и спиртов (например, сорбитанэфиров жирных кислот, таких как сорбитанмонолаурат, полиглицерилэфиров жирных кислот, таких как полиглицерил-3-олеат, полиэтиленгликольэфиров жирных кислот, таких как ПЭГ-диолеат), алкоксилатов жирных кислот (например, этоксилатов жирных кислот, таких как изодецилэтоксилат), блок-сополимеров алкоксилатов (например, блок-сополимеры глицерил-ЭО/ПО, блок-сополимеры ЭО/ПО, блок-сополимеры этилендиамин-ЭО/ПО) и алкоксилированных терпенов (например, блок-алкоксилированный С8-15-терпен, такой как блок-алкоксилированный ЭО/ПО-С9-терпен).
Для алкоксилированных продуктов алкоксилирующей группой может подходяще быть С1-С4-алкокси-группа, такая как этокси, пропокси или бутокси или их комбинации. Например, изобретение охватывает среди прочего этоксилирование,пропоксилирование, бутоксилирование и блок-алкоксилирование (ЭО)(ПО), (ЭО)(БО), (ПО)(ЭО) и (БО)(ЭО). Предпочтительно, алкоксилирующей группой является этокси, пропокси, (ЭО)(ПО) или (ПО)(ЭО).
Для алкоксилированных продуктов степень алкоксилирования подходяще составляет от 1 до 50, такая как от 1 до 40, например, от 1 до 30, предпочтительно, от 1 до 20, и, наиболее предпочтительно от 1 до 15. В одном варианте степень алкоксилирования составляет 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или 12. Для квалифицированного читателя понятно, что алкоксилированные продукты обычно присутствуют как смеси, когда имеются различные числа алкоксилирования. Таким образом, что касается алкоксилированных продуктов, степень алкоксилирования представляет собой среднее (значение) степени алкоксилиррования смеси.
Алкоксилированный спирт может быть подходяще образован при взаимодействии С2-С20-спирта и алкиленоксида (алкиленоксидов), где спиртом может быть, предпочтительно, полиол и, в частности, спирт сахара. Спиртом может быть, например, С2-С20-полиол, предпочтительно, С2-С12-полиол, например, С3-С10-полиол, и, наиболее предпочтительно, С3-С8-полиол, такой как С3-, С4-, С5 или С6-полиол. Полиолом может быть, например, этиленгликоль, глицерин, пропиленгликоль, эритрит, треит, рибит, сорбит, маннит или галактит.
Алкоксилированный терпен может быть подходяще образован при взаимодействии С6-С30-терпеновой группы и алкиленоксида (алкиленоксидов), где терпеновая группа содержит терпен-радикал, который может быть ациклическим или циклическим; например, это может быть С8-С30-, С8-С24-, С8-С22-, С8-С20-, С8-С16- иди С9-С15-терпен-радикал.
Терпеновая группа может в одном варианте содержать моноциклический или бициклический С8-С15-терпен-радикал и может, необязательно, дополнительно содержать С1-С15 углеводородную соединительную группу. В алкоксилированном терпене указанной соединительной группой является двухвалентный углеводород, который соединяет терпеновый радикал с алкоксилирующими группами. Указанной С1-С20 углеводородной двухвалентной соединительной группой подходяще может быть С1-С20-алкилен-, С2-С20-алкенилен- или С1-С20-алкоксиен-группа, например, С1-С12-алкилене-, С2-С12-алкенилен- или С1-С12-алкоксиен-группа, такая как С2-С10-алкилен-, С2-С10-алкенилен- или С2-С10-алкоксиен-группа, предпочтительно, С2-С8-алкилен-, С2-С8-алкенилен- или С2-С8-алкоксиен-группа, более предпочтительно, С2-, С3-, С4-, С5- или С6-алкилен- или -алкоксиен-группа, наиболее предпочтительно, С2-, С3- или С4-алкилен- или -алкоксиен-группа.
В одном варианте терпен-радикал содержит бицикло[a,b,c]-гептенил- или бицикло[a,b,c]гептил-радикал, в котором (a+b+c) =5, и a=2, 3 или 4; b=2 или 1; и с=0 или 1. Таким образом, терпен-группа может иметь формулу Z-Y, в которой Z представляет собой бицикло[a,b,c]-гептенил- или бицикло[a,b,c]гептил-радикал, в котором (a+b+c)=5, и a=2, 3 или 4; b=2 или 1; и с=0 или 1; и Y представляет собой -CH2-C(R0)(R1)- или -O-CY(R2)CH(R3)-, где R0, R1, R2 и R3, которые могут быть одинаковыми или различными, представляют собой водород или С1-С8- (предпочтительно, С1-С6- или C1-C5-) алкил. Предпочтительно, R0, R1, R2 и R3, которые могут быть одинаковыми или различными, представляют собой водород или С1-, С2-, С3- или С4-алкил. Наиболее предпочтительно, R0, R1, R2 и R3, которые могут быть одинаковыми или различными, представляют собой водород или С1- или С21-алкил.
В одном таком варианте поэтому алкоксилированный терпен имеет следующую формулу:
Z-Y-[OCH(R4)-CH(R5)]n-[OCH2CH2]m-,
в которой Z представляет собой бицикло[a,b,c]-гептенил- или бицикло[a,b,c]гептил-радикал, в котором (a+b+c) =5, и a=2, 3 или 4; b=2 или 1; и с=0 или 1; и Y представляет собой -CH2-C(R0)(R1)- или -O-CY(R2)CH(R3)-, где R0, R1, R2 и R3, которые могут быть одинаковыми или различными, представляют собой водород или С1-С8- (предпочтительно, С1-С6- или C1-C4-, более предпочтительно, С1 или С2) алкил; R4 и R5, которые могут быть одинаковыми или различными, представляют собой водород или С1- или С2-алкил, при условии, что, по меньшей мере, один из радикалов R4 и R5 не является водородом, и при условии, что общее число углеродных атомов в радикалах R4 и R5 составляет 1 или 2, n представляет собой целое число от 0 до 20, и m представляет собой целое число от 1 до 50.
Указанный тип терпенового продукта описан, например, в опубликованной заявке на патент США № 2006/0135683 и в WO 2009/023724.
В одном варианте Z представляет собой бицикло[a,b,c]-гептенил- или бицикло[a,b,c]гептил-радикал, в котором (a+b+c) =5, и a=2, 3 или 4; b=2 или 1; и с=0 или 1; и Y представляет собой -CH2-CH2- или -O-CH2-CH2-, R4 и R5, которые могут быть одинаковыми или различными, представляют собой водород, СН3 или С2Н5, при условии, что, по меньшей мере, один из радикалов R4 и R5 не является водородом, и при условии, что общее число углеродных атомов в радикалах R4 и R5 составляет 1 или 2, n представляет собой целое число от 1 до 20, и m представляет собой целое число от 1 до 20.
Предпочтительно, в указанном варианте алкоксилированный терпен имеет следующую формулу:
в которой RS представляет собой СН3 или С2Н5, n представляет собой целое число от 1 до 20, и m представляет собой целое число от 1 до 30. Наиболее предпочтительно, RS представляет собой СН3, n представляет собой целое число от 1 до 20, и m представляет собой целое число от 1 до 20. Например, может быть, что RS представляет собой СН3, n представляет собой целое число от 1 до 10, и m представляет собой целое число от 1 до 10.
Соответственно, в одном варианте предпочтительно, что алкоксилированный терпен представляет собой алкоксилированный блок-терпен, полученный из 6,6-диметилбицикло[3,1,1]гепт-2-ен-2-этанола (CAS № 128-50-7), в частности, (ПО)(ЭО) алкоксилированный блок-терпен. В данном варианте число пропокси-групп составляет, предпочтительно, от 1 до 20 (например, от 1 до 10), и число этокси-групп составляет, предпочтительно, от 1 до 20 (например, от 1 до 10). ГЛБ алкоксилированного терпена составляет, предпочтительно, менее 10, такое как 5 или менее, предпочтительно, от 1 до 3, и, более предпочтительно, от 3 до 5.
В одном варианте терпеналкоксилатом может быть терпен (С9) блок-алкоксилированный (ПО)(ЭО) (сложный полуэфир)сульфо-сукцинат, где терпеналкоксилат имеет ГЛБ в интервале от 3 до 5 (например, RHODOLINE HP, поставщик - Solvay).
Терпеновыми спиртами, которые могут быть использованы, являются терпены, рассмотренные выше, и терпеновые спирты на основе терпеновых радикалов, рассмотренных выше.
Блок-сополимерами алкоксилатов могут быть подходяще блок-сополимеры двух или более С1-С4-алкокси-групп, таких как этокси, пропокси или бутокси. Например, изобретение рассматривает среди прочего использование блок-сополимеров, которые выбраны из блок-сополимеров (ЭО)(ПО), (ЭО)(БО), (ПО)(ЭО), (БО)(ЭО). Отдельные примеры блок-сополимеров алкоксилатов, которые могут использоваться, включают в себя (ЭО)(ПО)-блок-сополимерыЮ состоящие из гидрофобных полипропиленгликолей (которые могуь иметь средневесовую молекулярную массу Mw от 100 до 600 Да) с от 1 до 30 моль ЭО и от 1 до 30 моль ПО. Примеры включают в себя ANTAROX L64 (поставщик - Solvay) или PLURIOL PE 6400 (поставщик - BASF).
Жирные кислоты, эфиры жирных кислот и спиртов, жирные алканоламиды, жирные алканоламины, моно- и диэфиры жирных кислот и полиолов и диамиды жирных кислот содержат «жирную» группу. Такие группы известны в технике.
В одном варианте «жирной» группой может быть неразветвленная и разветвленная С8-С30-алкил- или алкенил-группа, такая как неразветвленная и разветвленная С10-С24-алкил- или алкенил-группа или такая как неразветвленная и разветвленная С10-С22-алкил- или алкенил-группа, или неразветвленная и разветвленная С11-С20-алкил- или алкенил-группа, например, неразветвленная и разветвленная С12-С18-алкил- или алкенил-группа.
В одном варианте «жирной» группой является неразветвленная С8-С30-алкил- или алкенил-группа, такая как неразветвленная С10-С24-алкил- или алкенил-группа или такая как неразветвленная С10-С22-алкил- или алкенил-группа, или неразветвленная С11-С20-алкил- или алкенил-группа, например, неразветвленная С12-С18-алкил- или алкенил-группа. В некоторых вариантах «жирной» группой может быть неразветвленная С10-С24-алкил- или алкенил-группа. В некоторых вариантах «жирной» группой может быть неразветвленная С12-С24-алкил- или алкенил-группа.
В отношении указанных жирных кислот, жирных алканоламидов, жирных алканоламинов, моно- и диэфиров жирных кислот и полиолов и диамидов жирных кислот также применимы следующие характеристики. Амидом подходяще может быть моноамид или диамид и подходяще может быть С1-С12-амид, например, С1-С8 или С2-С6, например, С3, С4 или С5. Амином подходяще может быть моноамин или диамин и подходяще может быть С1-С12-амин, например, С1-С8 или С2-С6, например, С3, С4 или С5. Полиолами могут быть полимер С2-С20-спирта, предпочтительно, С2-С12-спирта, например, С3-С10-спирта, и, наиболее предпочтительно, С3-С8-спирта, такого как С3-, С4-, С5- или С6-спирт. Полиолом может быть, например, полиглицерил или полиэтиленгликоль. Полиол может иметь средневесовую молекулярную массу Mw в интервале от 50 до 1000 Да, такую как от 100 до 600 Да. В одном варианте полиолом может быть полиглицерил с 3-12 глицериловых звеньев, например, 3, 4 или 5. В другом варианте полиолом может быть полиэтиленгликоль со средневесовой молекулярной массой Mw в интервале от 100 до 800 Да. Диамидами могут быть С1-С12-диамид, например, С1-С8 или С2-С6, например, С2, С3, С4 или С5. Примером диамида жирной кислоты является MIRAMINE ODO. который представляет собой 2:1 аддукт олеиновой кислоты и этилендиамина.
Что касается эфиров жирных кислот и спиртов, указанными спиртами могут быть полиолы или могут быть моноспирты. Полиолами могут быть, как отмечено выше, полимеры спиртов, или ими могут быть другие спирты, имеющие множественные гидроксильные группы, например, спирты сахаров. Может быть, что спиртом является С2-С18-полиол, такой как С2-С12-полиол или С3-С10-полиол, или С3-С8-полиол, например, выбранный из глицерина, эритрита, треита, сорбита, сорбитана, маннита или галактита.
В одном варианте, что касается эфиров жирных кислот и спиртов, спиртом является сорбитан, полиглицерин или полиэтиленгликоль.
Эфиры карбоновых кислот и спиртов могут быть подходяще продуктом взаимодействия С1-С8 карбоновой кислоты с С2-С20-спиртом. Спиртом может быть, например, С2-С20-спирт, предпочтительно, С2-С12-спирт, например, С3-С10-спирт и, наиболее предпочтительно, С3-С8-спирт, такой как С3-, С4-, С5- или С6-спирт. Карбоновой кислотой может быть С1-С8 карбоновая кислота, такая как С1-С6 карбоновая кислота, например, С2-С6 карбоновая кислота.
В одном варианте эфиры карбоновых кислот и спиртов могут являться продуктом взаимодействия С1-С8 карбоновой кислоты с С2-С20-полиолом, где спиртом может быть необязательно спирт сахара. Может быть, что спиртом является С2-С10-полиол, такой как С3-С8-полиол или С3-С6-полиол, например, выбранный из этиленгликоля, пропиленгликоля, глицерина, эритрита, треита, рибита, сорбита, маннита или галактита. Может быть, что карбоновой кислотой является С1-С6-монокарбоновая кислота, например, С1-С4-монокарбоновая кислота, такая как муравьиная кислота,