[发明专利]提高挥发性绿色溶剂的闪点和改进其耐寒性的方法

说明书

相关申请的引用

本申请要求于2009年12月7日提交的标题为“Method of Raising theFlash Points and Improving the Freeze Resistance of Volatile Green Solvents(提高挥发性绿色溶剂的闪点和改进其耐寒性的方法)”的美国专利申请系列第12/632,069号、和于2009年1月29日提交的标题为“Method ofRaising the Flash Point of Volatile Organic Compounds(提高挥发性有机化合物的闪点的方法)”的美国专利申请系列第12/361,802号的优先权。

发明领域

本发明涉及有机溶剂的领域。更具体地，本发明涉及将萜品醇(terpinealcohol)或“萜品醇(terpineol)”的组合添加到一般对环境安全的(“绿色”)但遗憾地还表现出不能接受的挥发性特性的溶剂中，以提高这些化合物的闪点，以用于扩大范围的用途。

发明背景

“绿色”溶剂，比如某些醇、醋酸酯、酯等，因为它们的来源(非石油基的)和它们在使用后易于生物降解而不具有环境危害的事实而被认为是“绿色”。所有溶剂由于它们的光反应性质和有害的空气污染物(HAPS)状态被分类为挥发性有机化合物。根据它们的蒸气压、沸点和闪点而将它们进一步亚分类。闪点是关键性的，因为其为液体变为挥发性蒸汽、与氧气混合并因此获得其最可燃或易燃状态的点。在美国，环境保护局(EPA)和运输部(DOT)已根据它们的挥发性或“闪点”将这些化合物进行分类。

EPA和DOT挥发性有机化合物(“VOC”)分类如下：

I类液体(易燃的)      闪点在100°F或以下

II类液体(可燃的)     闪点从100°F到140°F以下

III类液体(可燃的)    闪点从140°F以上到200°F以下

显然，溶剂越可燃，其用途存在越多限制。联邦政府已将这些溶剂分类为有害物质或“HAZMATS”。此外，使用溶剂的生产商必须更加小心地操作更具挥发性的液体，并必须解决涉及大气挥发性、储存期限和长期暴露于这些化学品带来的工作者健康顾虑的问题。“绿色”溶剂通常比石油基的溶剂更昂贵，并可能比基于石油烃原料的那些溶剂效率更低。然而，如果可以对这些溶剂进行改良使得可提高它们的闪点，这将导致这些化合物的显著更多的用途以及提高它们的储存期限。因此期望提高各种绿色溶剂的闪点而基本上不增加这些溶剂的成本。这将扩大绿色溶剂的潜在用途的范围并提高绿色溶剂的总溶解度。

绿色溶剂的一些实例包括但不限于，醇，比如甲醇、乙醇、苯甲醇和松节油。然而，这些醇的问题在于，由于它们的高VOC，它们被认为是HAPS，其违背了联邦和各州的排放物法规。

绿色溶剂比如，例如，具有115°F的闪点的乳酸乙酯，虽然不被认为是I类VOC，而对它们的潜在用途仍有限制。绿色酯，比如N-丁基丙酸酯、乳酸乙酯、豆油脂肪酸甲酯和松节油被认为是可燃的，具有范围从115°F直到250°F的闪点。然而，它们蒸发缓慢并且当在共混化合物中使用时表现出良好的溶剂化特性。尽管如此，认为它们在环境方面是清洁的，并且如果能降低它们的挥发性可能将其更广泛地应用。

萜品醇(terpineol)或萜品醇(terpine alcohol)，具有化学通式：C10H18O。萜类化合物是对于以异戊二烯的重复碳骨架为特征的此类化合物的通用名称。萜类化合物来源于植物、树木、花和使它们分类为“绿色化合物”的其它植物。它们以液体、固体、蜡、油和醇的形式呈现。将萜类化合物分为由碳原子和重复的异戊二烯单元的数目确定的组。它们可形成为无环结构、单环结构或多环结构。

由于萜品醇与其它化合物的相容性和它们极小的负面环境影响，在香料中已使用不同形式的萜品醇数百年。调料和香料工业将萜品醇分为α-萜品醇、β-萜品醇或γ-萜品醇，其中β-萜品醇是非天然存在的。萜品醇已被用于其它的目的，比如消毒剂、清洁化合物、肥皂、化妆品和古龙香水。还已知它们增加、增强或掩盖产物可能令人或动物不快的气味。