低泡沫N，N’-二烷基酒石酰胺湿润剂 技术领域
本发明涉及二烷基酒石酰胺(dialkyltartaramides)用来降低水基体系中表面张力的用途。
背景技术
在水性涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液和农用制剂中，降低水表面张力的性能极为重要，因为在实际制剂中降低表面张力可增强基体的润湿性。在水基体系中表面张力的降低通常是通过加入表面活性剂实现的。由加入表面活性剂所导致的性能特性包括增强的表面覆盖、更少的缺陷和更均匀的分布。当含水体系静止时，平衡表面张力性能是表面活性剂降低含水体系表面张力能力的重要量度。
传统的非离子表面活性剂，如烷基酚或脂肪醇乙氧基化物和环氧乙烷(EO)/环氧丙烷(PO)共聚物，以及阴离子表面活性剂，如二烷基磺基琥珀酸钠，具有良好的平衡表面张力性能。但是，许多这些表面活性剂是起泡沫的，这可以导致在诸如涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用制剂、电子化学药品、洗涤制剂以及其它应用中出现问题，即泡沫可能引起表面缺陷、粘着性差和操作困难。另外，阴离子表面活性剂会造成制成的涂层具有水敏感性。
除了开发高性能表面活性剂之外，在工业中还需要具有改善环境特性的表面活性剂。对环境的关注导致了与环境兼容的表面活性剂作为其实可行的替代品的使用增加。另外，较差的产品，如烷基酚乙氧基化物(APE)表面活性剂的使用已经减少了。这一部分是因为APE表面活性剂不良的环境特性，如不完全生物降解和对它们可能起内分泌仿制品作用的怀疑。对高性能、生态友好的表面活性剂的需求已经激发了在开发新的表面活性剂方面的努力。由这项工作，一族被称为烷基聚苷(APG)表面活性剂的新表面活性剂已经出现，其作为传统表面活性剂的易于生物降解、环境友好的替代品。这些物质可能起泡沫，因而不适用于许多涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用和电子化学药品以及洗涤应用，在这些应用中泡沫的产生是不合要求的。
因此，不仅希望得到表现出极好降低表面张力能力和低泡沫的表面活性剂，而且强烈期望这种新表面活性剂是对环境友好的。另外，由于对环境友好的表面活性剂的发展具有实际意义，一个基本的特征将是这些新表面活性剂不仅具有上述所希望的性能特性，而且它们来自于自然存在的化合物或它们合成的同等物。
在如涂料、油墨、粘合剂、农用制剂、电子化学药品和洗涤应用中，降低表面张力的重要性在本领域中得到了很好的评价。当人们想湿润低能量或被污染的基体时，降低水介质的表面张力而不产生泡沫的能力是关键。在1990年英国剑桥：皇家化学学会D.R.Karsa编辑的《水基涂料用的添加剂》(Additives forWater-based Coatings)第1-29页，J.C.Padget的题为“水基涂料用添加剂—一位聚合物化学家的观点” (Additives forWater-based Coatings-A Polymer Chemist’s View)的文章中，强调了为了在诸如塑料和油性钢这样的低能量材料上得到湿润，表面活性剂在降低含水体系表面张力的重要性。
在图表印刷艺术中，众所周知表面活性剂降低水介质的表面张力，从而有助于在诸如塑料、铜版纸、涂层卡片纸板和金属薄片这样的较低能量基体上印刷，并有助于湿润颜料以产生分散。在1990年Marcel Dekker股份有限公司的《在分散中：表征、试验和测量》(In Dispersions：Characterization，Testing，andMeasurement)中，有完整的一章涉及可湿性和降低表面张力以使空气从小颜料颗粒周围转移并允许在颜料表面湿润和扩散的必要性的课题。人们知道表面活性剂起到湿润剂的作用，用来浸湿胶印中印刷版的疏水区域(R.Kubler，″Printing Ins，″inUllmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，Vol.A22，1993，pp.143-156)，以及某些表面活性剂已有益于减少曲面印刷和轮转凹版印刷术印刷油墨的油墨缓冲剂中泡沫的产生(R.W.Bassemir，et al.″Inks，″in Kirk-Othmer Encyclopediaof Chemical Technology，4th Edition，Vol.14，pp.482-503)。
另外，半导体制造业的要求已导致了对光刻胶显影剂制剂用的高性能表面活性剂和湿润剂的需求。由于线性特征缩至更小的尺寸，并且光刻胶基体材料变得事实上更脂肪性(即较低的表面能量)，越来越多的显影剂水溶液是用降低表面张力的试剂来配制。由于向更大的晶片尺寸发展，所以对这些显影剂的另外要求是低泡沫。当所谓喷射搅拌技术用于使用显影液时，其中该显影剂被喷射到越来越大的区域时，这一点尤其重要。即使在采用搅拌或浸渍技术的情况下，在向光刻胶表面散布溶液期间，夹带的微小泡沫可以导致缺陷。在电子学工业中采用水处理介质的其它应用也得益于良好的湿润和低泡沫。
根据1998年J.R.Sheats和B.W.Smith编辑，Marcel Dekker股份有限公司的Microlithography，Science and Technology，第551-553页，氢氧化四甲铵(TMAH)是在用于显影光刻胶的碱性水溶液中的可选择的化学药品。向TMAH水溶液中加入表面活性剂以减少显影时间和浮渣并改善表面湿润。
酒石酸(2，3-二羟基丁二酸)的酰胺是已知的，也称其为酒石酰胺。L-酒石酸天然地存在于葡萄中，在制酒过程中从发酵桶中的沉淀残余物中制得。L-酒石酸被美国食品与药品管理局分成GRAS类(一般被认为是安全的)，并通常用于食品、制药和葡萄酒酿造工业。外消旋形式即DL-酒石酸也是已知的，由马来酸氧化或L-酒石酸外消旋化制得。
在文献中，酒石酸酰胺是已知的。但是，酒石酰胺降低水介质中表面张力的能力未被认识到。
US 4,782,005公开了某些烷基包括2～20个碳原子的N，N’-二烷基酒石酰胺的用途，其作为降低紫外光辐射敏感的丙烯酸或甲基丙烯酸酯的氧抑制的添加剂。
Synthesis，12月，1993，pp1233-1234，Konig，et.al.，公开了N，N’-双-(叔丁基)酒石酰胺的制备，其用作制备N-叔-丁基乙醛酰胺(glyoxylamide)的中间体。该反应采用2当量的NaIO4和11当量的水在60当量二氯甲烷溶液中进行。
Proceedings of the Oklahoma Academy of Science，1972，52，pp.66-69，Dermer and George，公开了通过酒石酸酯与伯胺反应，制备一些酒石酰胺。基于甲基、乙基、正丁基、环己基和羟乙基胺的酒石酰胺被分离出并被表征。
DE4424533 A1公开了寡羟基二羧酸衍生物，其包括某些来自于脂肪烷基胺的酒石酰胺，并作为护肤品中的合成阻挡层类脂。
DE4041184 A1公开了酒石酸的C1-C26酰胺在造纸中作为油消泡剂的用途。
US5,776,494公开了二-和三-羧酸的烷基酰胺在药物组合物中作为胶凝剂的用途。
发明内容
本发明提供含有有机或无机化合物的水基组合物，特别是含水有机涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用和电子清洗组合物，该组合物通过加入有效量的酒石酸的N，N’-二烷基酰胺而具有降低的表面张力，其中，酒石酸的N，N’-二烷基酰胺称为酒石酰胺，结构式如下：其中R1和R2为C4-C8的烷基，且R1和R2中至少之一是支链的C4-C8的烷基。采用威廉米悬片法，在25℃，在水中不超过5wt％的浓度，酒石酰胺的水溶液显示小于52达因/厘米的平衡表面张力，这也是所希望的。测量表面张力的威廉米悬片法在Ann.Phys.1863，119，177中L.Wihelmy的文章中有叙述，该文章因参考而被引入。
为了本发明的目的，我们用“水基”、“含水的”或“水介质”表示溶剂或液体分散介质，其包括至少90wt％的水，优选包括至少95wt％的水。显然，还包括全部是水的介质。
本发明也提供一种通过加入所述酒石酰胺化合物用于降低所述含水组合物的平衡表面张力的方法。
本发明还提供一种将含有无机或有机化合物的水基组合物涂料施加到一个表面以部分或全部地用该水基组合物涂覆该表面的方法，该组合物包括有效量的上述结构的酒石酰胺化合物，以降低水基组合物的平衡表面张力。
在含有有机化合物的水基组合物中，如在水基涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用制剂、电子化学药品和洗涤剂中，包括光刻胶显影剂组合物，使用这些酒石酰胺具有显著的优点，这些优点包括：
·水性涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用制剂和电子化
学制剂可以被施加到各种基体，具有极好的基体表面湿润；
·减少涂敷或印刷缺陷，如桔皮样皱纹和流动/匀饰性缺陷；
·低表面张力的电子清洗和处理溶液，包括光刻胶显影剂溶
液，它们提供良好的湿润和很少的泡沫；
·低泡沫表面活性剂能降低表面张力；
·水性组合物使用来自于天然、再生资源的表面活性剂，因
而制备这样的制剂对环境有益。
因为它们的表面活性剂特性和控制泡沫的能力，这些物质在降低表面张力和低泡沫重要的很多应用中可能找到用途。低泡沫重要的这些应用包括各种湿处理纺织品工艺，如纤维染色、纤维洗涤和漂煮锅沸腾，在这里低泡沫性能将特别有益。这些物质也可以应用于肥皂、水基香水、洗发剂、洗涤剂、化妆品和食品加工，在这些应用中它们显著降低表面张力且同时产生少量到没有泡沫的能力是非常希望的。发明详述
本发明涉及下面结构的N，N’-二烷基酰胺化合物的用途：其中R1和R2为C4-C8的烷基，且R1和R2中至少之一是支链的C4-C8的烷基，优选为C5-C8，最优选为C6-C8，用于降低含有有机化合物的水基组合物的平衡表面张力，特别是涂料、油墨、缓冲溶液、粘合剂，含有如聚合物树脂、洗涤剂、除草剂、杀菌剂、杀虫剂或植物生长改进剂等有机化合物的农用和光刻胶显影剂组合物。采用威廉米悬片法，在25℃，在水中5wt％或更小的浓度，酒石酰胺的水溶液显示小于52达因/厘米的平衡表面张力，这也是所希望的。
在本发明的一个方面中，上面结构式的酒石酰胺显示极好的降低平衡表面张力同时产生少量到没有泡沫的能力。
这些物质可以通过伯胺与酒石酸或酒石酸酯反应制得。反应说明如下：
胺化反应可以采用如在Kirk-Othmer Encyclopedia ofChemical Technology，4th Ed.，Vol.2，pp.348-351中所述的各种条件来进行。优选的方法包括酒石酸酯与2或更多当量的胺在质子溶剂中的反应。
含有至少一种C4-C8支链烷基胺的所有伯胺或伯胺混合物可以用于制备本发明的N，N’-二烷基酒石酰胺，优选含有5-8个碳烷基的胺，特别优选含有6-8个碳的那些胺。N，N’-二烷基酒石酰胺可以含有总共8-16个酰胺烷基碳原子，优选含有总共10-16个酰胺烷基碳原子，特别优选那些含有总共12-16个酰胺烷基碳原子的N，N’-二烷基酒石酰胺。合适的烷基应具有足够的碳来将表面活性(如降低水表面张力的能力)赋予该物质，但碳还没有足够到降低溶解度到该物质降低表面张力的能力对于特定的应用是不够的程度。通常，在本发明的实践中，希望选择酰胺烷基以致所得到的N，N’-二烷基酒石酰胺具有一个提供合乎要求的表面张力降低的溶解度。
在本发明的酒石酰胺中的烷基可以是相同的或不同的，以及是直链的或支链的，只要至少一个烷基是支链的烷基。适用支链烷基的例子是异丁基、仲丁基、2-戊基、3-戊基、异戊基、新戊基、2-甲基丁基、3-甲基-2-丁基、2-己基、3-己基、2-乙基丁基、4-甲基-2-戊基、2-乙基己基、1-甲基己基、1，5-二甲基己基、1-甲基庚基等等。优选那些含有总共8-16个酰胺烷基碳原子的酒石酰胺衍生物，最优选那些含有10-16个烷基碳原子的酒石酰胺衍生物，特别是在R1＝R2＝1，5-二甲基己基、2-乙基己基、1-甲基己基和1-甲基庚基的情况。
加入N，N’-二烷基酒石酰胺化合物的量，它能有效地降低含有无机或有机化合物的水基组合物的平衡表面张力。该有效量范围可以为含水组合物的0.001～20wt％，优选为含水组合物的0.01～10wt％，最优选为含水组合物的0.05～5wt％。当然，最有效的量将依赖于特定的应用和酒石酰胺的溶解度。
二烷基酒石酰胺适用于含水组合物，该含水组合物包括在水中的无机化合物，即无机矿或颜料；或在水中的有机化合物，即颜料、可聚合单体如加成、缩合和乙烯基单体、低聚树脂、聚合树脂、洗涤剂、碱性清洗剂、除草剂、杀菌剂、杀虫剂或植物生长改进剂。
根据本发明，在以下含有二烷基酒石酰胺的水基有机涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用的和光刻胶显影剂组合物中，这些组合物其它被列出的成分是相关技术工作人员所熟知的那些物质。
典型的可以加入本发明的二烷基酒石酰胺表面活性剂的水基保护或装饰有机涂料组合物，其包括在水介质中30-80wt％的含有下列成分的涂料组合物： 水基有机涂料组合物 0至50wt％ 颜料分散剂/研磨树脂 0至80wt％ 有色颜料/体质颜料/防腐颜料/其它颜料种 类 5至99.9wt％ 水性的/水分散的/水溶性的树脂 0至30wt％ 滑润性添加剂/抗菌剂/加工助剂/消泡剂 0至50wt％ 聚结的或其它溶剂 0.01至10wt％ 表面活性剂/湿润剂/流动和匀饰性试剂 0.01至5wt％ 二烷基酒石酰胺
典型的可以加入本发明的二烷基酒石酰胺表面活性剂的水基油墨组合物，其包括在水介质中20-60wt％的含有下列成分的油墨组合物： 水基油墨组合物 1至50wt％ 颜料 0至50wt％ 颜料分散剂/研磨树脂 0至50wt％ 在合适树脂溶液溶媒中的粘土基料 5至99.9wt％ 水性的/水分散的/水溶性的树脂 0至30wt％ 聚结的或其它溶剂 0.01至10wt％ 表面活性剂/湿润剂 0.01至10wt％ 加工助剂/消泡剂/加溶剂 0.01至5wt％ 二烷基酒石酰胺
典型的可以加入本发明的二烷基酒石酰胺表面活性剂的水基农用组合物，其包括在水介质中0.01-80wt％的含有下列成分的农用组合物： 水基农用组合物 0.1至50wt％杀菌剂、杀虫剂、除草剂或植物增长改进剂 0.01至10wt％ 表面活性剂 0至5wt％ 颜料 0至20wt％增稠剂/稳定剂/辅助表面活性剂/凝胶抑制 剂/消泡剂 0至25wt％ 防冻剂 0.01至50wt％ 二烷基酒石酰胺平板印刷用的典型水基缓冲溶液组合物包括下列成分： 水基缓冲溶液 0.05至10wt％ 可成膜、水溶高分子 1至25wt％醇、甘油或具有2-12个碳原子的水溶性或能 被制成水溶性的多元醇 0.01至20wt％ 水溶性的有机酸、无机酸或其盐 30至70wt％ 水 0.01至5wt％ 二烷基酒石酰胺
典型的可以加入本发明的二烷基酒石酰胺表面活性剂的水基粘合剂组合物，其包括在水介质中30-65wt％的含有下列成分的粘合剂组合物： 水基粘合剂 50至99wt％ 聚合树脂(SBR、VAE、丙烯酸的) 0至50wt％ 增粘剂 0至0.5wt％ 消泡剂 0.5至2wt％ 二烷基酒石酰胺
典型的可以加入本发明的N，N’-二烷基酒石酰胺表面活性剂的水基光刻胶显影剂或电子清洗组合物包括下列成分： 水基光刻胶显影剂 0.1至3wt％ 氢氧化四甲铵 0至4wt％ 酚醛树脂 88至99wt％ 水 10至5000ppm 二烷基酒石酰胺
实施例1-5说明了本发明的各种N，N’-二烷基酒石酰胺的合成。所有N，N’-二烷基酒石酰胺经合成，然后根据核磁共振(NMR)光谱表征。所有制备的酒石酰胺纯度范围为～50％至＞99％。
具体实施方式
实施例1：
N，N’-二-异戊基L-酒石酰胺由异戊基胺与L-酒石酸二乙基酯反应制得。向圆底烧瓶中加入L-酒石酸二乙基酯(5.133g，1.0eq)、甲醇(30ml)和异戊基胺(4.338g，2.0eq)。将该淡黄色透明溶液在室温下搅拌16小时，此后真空加热(＜100℃)除去甲醇和乙醇(6.01g，84％的产率)。
实施例2
N，N’-二-1-甲基庚基L-酒石酰胺由1-甲基庚基胺与L-酒石酸二乙基酯反应制得。向圆底烧瓶中加入L-酒石酸二乙基酯(10.008g，1eq)、甲醇(32ml)和1-甲基庚基胺(12.548g，2.0eq)。该淡黄色透明溶液在75℃下加热5.5小时，同时除去甲醇和乙醇，得到一种橙色蜡状物(14.07g，78％的产率)。GC/MS结果显示，除所需要的产物外，还存在较少量的游离胺、N-1-甲基庚基L-酒石酰亚胺和半酯/半酰胺中间体。
实施例3
N，N’-二-1，5-二甲基己基L-酒石酰胺由1，5-二甲基己基胺与L-酒石酸二乙基酯反应制得。向圆底烧瓶中加入L-酒石酸二乙基酯(10.036g，1eq)、甲醇(32ml)和1，5-二甲基己基胺(12.589g，2.0eq)。该淡黄色透明液体在75℃下加热10小时，同时除去甲醇和乙醇。得到一种橙色粘稠液体(9.25g，51％的产率)。GC/MS结果显示，除所需要的产物外，还存在较少量的游离胺、N-1，5-二甲基己基L-酒石酰亚胺和半酯/半酰胺中间体。
实施例4
N，N’-二-1-甲基己基L-酒石酰胺由2-氨基庚烷与L-酒石酸二乙基酯反应制得。向圆底烧瓶中加入L-酒石酸二乙基酯(10.020g，1.0eq)、甲醇(32ml)和2-氨基庚烷(11.198g，2.0eq)。在室温下搅拌24小时后，真空下除去甲醇和乙醇得到淡黄色透明液体。该液体在60℃加热8小时，然后在70℃加热8小时，同时除去甲醇和乙醇。得到一种橙色粘稠液体。GC/MS结果显示，除所需要的产物外，还存在较少量的游离胺、N-1-甲基己基L-酒石酰亚胺和半酯/半酰胺中间体。13C NMR证实了几种物质的存在，与1HNMR和GC/MS的结果一致，并根据7位羰基碳峰的积分计算出N，N’-二-1-甲基己基L-酒石酰胺的量在混合物中占～54％。
实施例5
N，N’-二-2-乙基己基L-酒石酰胺由2-乙基己基胺与L-酒石酸二乙基酯反应制得。称取L-酒石酸二乙基酯(19.147g，1.0eq)和HPLC级甲醇(40ml)，将它们放入装有聚四氟乙烯涂层的磁力搅棒的250ml圆底烧瓶中。将2-乙基己基胺(24.005g，2.0eq)慢慢倾入搅拌的L-酒石酸二乙基酯溶液中。观察到一些烟雾和由水白到浅黄色的颜色变化。另外的甲醇(10ml)用来将全部的胺冲洗入反应瓶中。该溶液在室温下搅拌过夜后，真空下加热(＜100℃)除去溶剂，得到一种粘稠的油，其冷却时凝固为蜡状物(31.26g，83.9mmol，90％产率)。产物的纯度为～90％。实施例6
N，N’-二-正丙基L-酒石酰胺由正丙基胺与L-酒石酸二乙基酯反应制得。称取L-酒石酸二乙基酯(20.027g，1.0eq)和HPLC级甲醇(40ml)，将它们放入装有聚四氟乙烯涂层的磁力搅棒的250ml圆底烧瓶中。将正丙基胺(12.038g，2.0eq)慢慢倾入搅拌的L-酒石酸二乙基酯溶液中。观察到一些烟雾和由水白到浅黄色的颜色变化。另外的甲醇(10ml)用来将全部的胺冲洗入反应瓶中。该溶液在室温下搅拌30min后，产物开始从溶液中结晶出。将该反应混合物在室温下放置2小时。扁平的白色晶体过滤得到，并用甲醇(2×50ml)洗涤，用乙醚(2×30ml)洗涤，真空下干燥。得到第一批产物，产率为35％(7.977g，34.34mmol)。随后，第二批晶体(1.80g，7.75mmol)从母液中分离出。
实施例7
N，N’-二-正丁基L-酒石酰胺由正丁基胺与L-酒石酸二乙基酯反应制得。称取L-酒石酸二乙基酯(20.010g，1.0eq)和HPLC级甲醇(40ml)，将它们放入装有聚四氟乙烯涂层的磁力搅棒的250ml圆底烧瓶中。将正丁基胺(14.906g，2.0eq)慢慢倾入搅拌的L-酒石酸二乙基酯溶液中。观察到一些烟雾和由水白到浅黄色的颜色变化。另外的甲醇(10ml)用来将全部的胺冲洗入反应瓶中。该溶液搅拌30min后，将烧瓶盖紧，并在约45°F(7℃)下冷冻。冷冻30min后产物结晶出来；然而，使其在冰箱中放置3天。过滤白色针状晶体，并用甲醇(～150ml)洗涤，用乙醚(2×30ml)洗涤，真空下干燥。得到产物，产率为56％(14.275g，54.8mmol)。
实施例8
N，N’-二-正己基L-酒石酰胺由正己基胺与L-酒石酸二乙基酯反应制得。称取L-酒石酸二乙基酯(20.007g，1.0eq)和HPLC级甲醇(40ml)，将它们放入装有聚四氟乙烯涂层的磁力搅棒的250ml圆底烧瓶中。将正己基胺(20.614g，2.0eq)慢慢倾入搅拌的L-酒石酸二乙基酯溶液中。观察到一些烟雾和由水白到浅黄色的颜色变化。另外的甲醇(10ml)用来将全部的胺冲洗入反应瓶中。该溶液在室温下搅拌30min后，产物沉淀出。过滤白色蜡状固体，并用甲醇(3×30ml)洗涤，用乙醚(2×30ml)洗涤，真空下干燥。得到第一批产物，产率14％(4.366g，13.80mmol)。第二批产物通过将合并的滤液加入到50ml水中得到。过滤后，用乙醚(2×30ml)冲洗，真空下干燥，得到9.382g白色蜡状固体。合并的反应产率为45％。
实施例9
N，N’-二-环己基L-酒石酰胺由环己基胺与L-酒石酸二乙基酯反应制得。称取L-酒石酸二乙基酯(19.997g，1.0eq)和HPLC级甲醇(40ml)，将它们放入装有聚四氟乙烯涂层的磁力搅棒的250ml圆底烧瓶中。将环己基胺(20.205g，2.0eq)慢慢倾入搅拌的L-酒石酸二乙基酯溶液中。观察到一些烟雾和由水白到浅黄色的颜色变化。另外的甲醇(10ml)用来将全部的胺冲洗入反应瓶中。该溶液搅拌30min后，将烧瓶盖紧，并在约45°F(7℃)冷冻。在45°F(7℃)经过3天后，产物结晶出来。过滤白色晶体，并用甲醇(2×15ml)洗涤，真空下干燥。以这种方式得到第一批产物3.952g(12.65mmol，13％产率)，通过真空下除去溶剂得到第二批产物16.063g。总产率为66％。
实施例10-18
在蒸馏水中制备实施例1-9的物质的饱和溶液。在振摇该溶液～24小时后，通过过滤除去不溶物。采用威廉米悬片法，得到平衡表面张力数据EST。65-72达因/厘米之间的平衡表面张力值被认为说明缺乏表面活性(即缺乏表面活性)。
极限平衡表面张力数据在表1中提供。极限表面张力表示对于一个给定的表面活性剂，与所用表面活性剂量无关的，所能达到的水中最低表面张力；极限表面张力被用来评价表面活性剂的效力。当一个制剂作用于低能量表面时，较低的表面张力会消除缺陷。
表1 实施 例 化合物 极限EST (达因/厘米) 表面活性剂在 溶液中的浓度 10 二-异戊基L-酒石酰胺(实施例1) 48.0 ＜1.5wt.％ 11 二-1-甲基庚基L-酒石酰胺(实施例 2) 39.5 ＜0.1wt.％ 12 二-1，5-二甲基己基L-酒石酰胺(实 施例3) 38.0 ＜0.1wt.％ 13 二-1-甲基己基L-酒石酰胺(实施例 4) 41.5 ＜0.1wt.％ 14 二-2-乙基己基L-酒石酰胺(实施例 5) 41.4 ＜0.1wt.％ 15 二-正丙基L-酒石酰胺(实施例6) 67.7 ＜1.0wt.％ 16 二-正丁基L-酒石酰胺(实施例7) 65.0 ＜1.0wt.％ 17 二-正己基L-酒石酰胺(实施例8) 67.8 ＜0.1wt.％ 18 二-环己基L-酒石酰胺(实施例9) 67.9 ＜0.1wt.％
表1的数据说明某些N，N’-二烷基酒石酰胺具有降低含水组合物表面张力的能力而其它的不具备。实施例10-14证明含有支链C5-C8烷基的N，N’-二烷基酒石酰胺在25℃在水中≤1.5wt％浓度时显示出小于52达因/厘米的表面张力值。N，N’-二-1-甲基庚基L-酒石酰胺(实施例11)、N，N’-二-1，5-二甲基己基L-酒石酰胺(实施例12)、N，N’-二-1-甲基己基L-酒石酰胺(实施例13)和N，N’-二-2-乙基己基L-酒石酰胺(实施例14)在降低水平衡表面张力方面特别有效。因此，含有具有5-8个碳原子的支链烷基的N，N’-二烷基酒石酰胺用于降低含有有机化合物的水基组合物的水表面张力，该含有有机化合物的水基组合物包括水性涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用和电子化学药品制剂。然而，N，N’-二烷基酒石酰胺的最终选择取决于应用。
实施例19-22
采用基于ASTM D 1173-53的方法，试验了N，N’-二-异戊基L-酒石酰胺(实施例1)、N，N’-二-2-乙基己基L-酒石酰胺(实施例5)和两种代表性的非离子表面活性剂即工业用的壬基酚15摩尔乙氧基化物表面活性剂与工业用的C8烷基葡糖苷表面活性剂的水溶液的起泡沫性能。结果示于表2。
在该试验中，制备酒石酰胺的含水混合物，任何不溶固体被过滤掉，将滤液从一个升高的玻璃吸液管加入到一个装有同样滤液的玻璃接受器中。关于工业用物质，将表面活性剂的0.1wt％溶液从一个升高的玻璃吸液管加入到一个装有同样溶液的玻璃接受器。在完成加入时测量泡沫高度(“初始泡沫高度”)，并记录泡沫在空气-液体界面处消失所需时间(“达0泡沫的时间”)。试验提供了各种表面活性剂起泡特性之间的比较。一般，在涂料、油墨、粘合剂、农用和电子清洗制剂中，泡沫是不希望有的，因为泡沫使操作复杂，并能导致涂层和印刷缺陷以及农用物质效率低的应用。
表2 实施例 表面活性剂 初始泡沫 (厘米) 5分钟后泡 沫(厘米) 达到无泡 沫的时间 19 二-异戊基L-酒石酰胺 (实施例1) 0.5厘米 0厘米 ≤5秒 20 二-2-乙基己基L-酒石 酰胺(实施例5) 1.5厘米 0厘米 ～3秒 21 壬基酚15摩尔乙氧基 化物 5厘米 4厘米 ＞5分钟 22 C8烷基葡糖苷 1.9厘米 1.0厘米 37分钟
表2数据表明本发明的化合物形成很少的初始泡沫，并且形成的泡沫很快消失。除它们降低含有机物的含水体系的表面张力的能力以外，关于它们在涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用和电子化学药品制剂中的用途，N，N’-二烷基酒石酰胺表面活性剂具有所希望的泡沫性能。
在许多应用中，包括涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用和电子清洗制剂，控制泡沫的能力是有益的。许多常规表面活性剂在这些应用中的缺陷是，在这些体系中形成大量的长寿命泡沫。对于这些应用，希望表面活性剂形成尽量少的泡沫并且形成的泡沫很快消失。
工业应用
本发明提供适用于降低在水基涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用的、电子清洗和光刻胶显影剂组合物中平衡表面张力的组合物。