Dispersion von in Wasser nicht oder schwerlöslichen Stoen. Die Erfindung betrifft eine Dispersion von wasserunlöslichen oder in Wasser fast unlöslichen Stoffen, wie. zum Beispiel As phalten, Pechen und dergleichen.
Aus den oben erwähnten Rohstoffen sind schon bereits eine Reihe von Dispersio nen mit einem Gehalt an Emulgatoren und Stabilisatoren, wie zum Beispiel F'eitsäuren, Sulfonsäuren, Sulfitablauge, Oxydationspro dukte des Paraffins!, Casein, Leim oder der- ,gleichen vorgeschlagen.
Asphaltemulsionen, deren Dispersion be ständig ist, erhält man ohne Schwierigkeiten mit den bekannten Stabilisatoren. Diese Emulsionen haben aber den Nachteil., dass sie gegenüber Einwirkungen, die zur Ko,agu- lierung führen, zum Beispiel bei Zusatz von Lösungen starker Elektrolyten, beim Er hitzen, beim. Gefrieren usw. nur sehr wenig beständig sind.
Ein weiterer Naohteil bei der Verwendung der bekannten Stabilisatoren be- steht darin, dass stabile Emulsionen mit einem hohen Prozentsatz dispergierter Sub stanz, zum Beispiel 90 %, nur schwer oder gar nicht zu erzielen sind. Dann enthält nämlich die Emulsion eine grosse Menge der gewöhnlich festen Sta@binsatoren, die Iman als Verunreinigungen betrachten muss und die die technische Verwendung dieser sehr konzentrierten Emulsionen fast unmöglich macht.
Es wurde nun gefunden, .dass die oben angeführten, den üblichen Stabilisatoren ei genen Nachteile nicht auftreten, wenn die Dispersionen als Stabilisatoren solche sulfo- nierte Kohlenwasserstoffe oder deren Salze enthalten, deren Mindestmolekulargewicht 500 beträgt und die Kalksalze bilden, die in Wasser und wässerigen Chlorkalziumlö- sungen löslich sind.
Gleich stabile Dispersionen werden erhal ten, wenn dieselben neben freien Sulfonsäu- ren auch Salze von solchen enthalten. Als Salze werden vorzugsweise die Alkalisalze verwendet.
Wenn man als Stabilisatoren andere Salze der Sulfonsäuren, als die Alkalisalze, oder die Säuren selbst verwenden will, empfiehlt es sich, die Dispersion zunächst mit Hilfe der Alkalisalze der Sulfonsäuren herzustel len und nachträglich mit Chlorcalciumlösung, Magnesiuinchloridlölsung und dergleichen oder mit einer Mineralsäure zu behandeln.
Die sehr gute stabilisierende Wirkung dieser Sulfonsäuren beruht darauf, dass sie schon einigermassen kolloidaler Natur sind, und eine hohe Polarität aufweisen, so dass sie leicht in die Zwischenschicht Asphalt Wasser gezogen werden, da wegen ihrer Lös lichkeit in Cal.ciumsalälösungen ein Zer brechen des Films durch Ca++-Ionen hiebt möglich ist.
Mit Hilfe dieser Stabilisatoren kann man Dispersionen erhalten, deren Teilchen nega tiv geladen sind. Es kann für verschiedene Verwendungszwecke wünschenswert sein, da.ss die gemäss der Erfindung stabilisierten Dispersionen. eine positive Ladung der Teil chen besitzen. Zu diesem Zweck kann man die Dispersionen unter Zusatz verschiedener Substanzen, wie zum Beispiel Eiweiss in schwach saurer Lösung, basische Farbstoffe, Lösungen von Salzen mehrwertiger Metalle, H,y-drosole mit positiv geladenen Teilchen, und dergleichen herstellen.
Es wurde ferner fest gestellt, dass diese Stabilisatoren in hohem Masse die Stabilität fertiger natürlicher Dis persionen, zum Beispiel Latex und künstli cher Dispersionen sowie Gemischen natürli cher und künstlicher Dispersionen beeinflus sen. In diesen Fällen setzt man den bereits fertigen Dispersionen den Stabilisator zu. Derartig stabilisierte Dispersionen kann man in beliebiger Weise verwenden und' verarbei ten.
sseispie7 Einer wässerigen Lösung, die etwa 3 Ge wichtsprozent A:lkalisalz der hochmolekula ren Sulfonsäuren, das hergestellt werden kann, indem man zum Beispiel mineralisches Spindelöl mit ungefähr 30 % aromatischen Verbindungen mit einem geringen Prozent satz, zum Beispiel 5 % Schwefelsäure, be handelt, um die asphaltischen Bestandteile zu entfernen, nach Abtrennen des Säure sehlammes vom 0.1 dieses fünfmal naehein- a.nder mit 10 Gewichtsprozent rauchender Schwefelsäure, die 2,0 %<B>SO,</B>, enthält, be handelt,
den bei jeder einzelnen Behandlun entstehenden Säureschlamm vom 01 abzieht, die letzten beiden Säureschlämme vereinigt und mit Alkalihydroxyd-, carbonat-, acetat oder dergleichen neutralisiert, enthält, wird ein kleiner Überschuss von Alkalihydroxyd. -carbonat, -a,cetat, -silikat oder dergleichen zugesetzt.
Zu 500 Teilen dieser Lösung, ent haltend sulfosaure Natrousalze mit einem Molekulargewicht von etwa 600, welche bei Hinzufügung eines gleichen Volumens ein prozentiger Ca.C12-Lösuiig nicht ausflocken, werden 800 Gewichtsteile Asphalt unter Er wärmung und gegebenenfalls bei erhöhtem Druck unter Rühren zugesetzt, bis eine ho,- mogerie feine Dispersion gebildet ist, die sofort oder nach Verdünnung mit Wasser verwendungsfähig ist.
Die auf diese Weise hergestellte Emulsion ist ausserordentlich stabil gegen zur Koa,-u- lierung führende Einwirkungen. So kann man zum Beispiel diese Emulsion ohne Nach teil mit konzentrierter Salzsäure, Kalk, So- relzement, sehr konzentrierten Salzlösungen und dergleichen vermischen. Ebenso, kann die Emulsion eine lange Zeit bei niedrigen Temperaturen, die zum Gefrieren führen, oder bei hohen Temperaturen, die zum Sie den führen, aufbewahrt werden.
Dispersion of substances which are insoluble or sparingly soluble in water. The invention relates to a dispersion of water-insoluble or almost water-insoluble substances, such as. for example asphalt, pitch and the like.
From the above-mentioned raw materials, a number of dispersions containing emulsifiers and stabilizers, such as fatty acids, sulfonic acids, sulfite waste liquor, oxidation products of paraffin !, casein, glue or the like, have already been proposed.
Asphalt emulsions whose dispersion is constant can be obtained without difficulty with the known stabilizers. However, these emulsions have the disadvantage that they are resistant to effects that lead to coagulation, for example when solutions of strong electrolytes are added, when heated, when. Freezing, etc. are very poorly resistant.
Another disadvantage when using the known stabilizers is that stable emulsions with a high percentage of dispersed substance, for example 90%, are difficult or impossible to achieve. The emulsion then contains a large amount of the usually solid stabilizers, which Iman must consider as impurities and which make the technical use of these very concentrated emulsions almost impossible.
It has now been found that the above-mentioned disadvantages inherent in the customary stabilizers do not occur if the dispersions contain, as stabilizers, sulfonated hydrocarbons or salts thereof whose minimum molecular weight is 500 and which form calcium salts which are present in water and aqueous calcium chloride - solutions are soluble.
Equally stable dispersions are obtained if they contain salts of such in addition to free sulfonic acids. The alkali metal salts are preferably used as salts.
If you want to use salts of sulfonic acids other than the alkali metal salts or the acids themselves as stabilizers, it is advisable to first prepare the dispersion with the help of the alkali metal salts of the sulfonic acids and then to treat it with calcium chloride solution, magnesium chloride solution and the like or with a mineral acid.
The very good stabilizing effect of these sulfonic acids is based on the fact that they are of a somewhat colloidal nature and have a high polarity, so that they are easily drawn into the asphalt-water intermediate layer, since the film breaks up due to their solubility in calcium calcium solutions is possible through Ca ++ ions.
With the help of these stabilizers, dispersions can be obtained whose particles are negatively charged. For various purposes it may be desirable that the dispersions stabilized according to the invention. have a positive charge of the particles. For this purpose, the dispersions can be prepared with the addition of various substances, such as, for example, protein in weakly acidic solution, basic dyes, solutions of salts of polyvalent metals, H, γ-drosols with positively charged particles, and the like.
It was also found that these stabilizers have a high influence on the stability of finished natural dispersions, for example latex and artificial dispersions and mixtures of natural and artificial dispersions. In these cases, the stabilizer is added to the dispersions that have already been prepared. Such stabilized dispersions can be used and processed in any way.
sseispie7 An aqueous solution containing about 3 percent by weight A: alkali salt of high molecular weight sulfonic acids, which can be prepared, for example, by treating mineral spindle oil with about 30% aromatic compounds with a low percentage, for example 5% sulfuric acid, in order to remove the asphaltic constituents, after separating the acid lamb from 0.1, treats it five times next to each other with 10 percent by weight of fuming sulfuric acid containing 2.0% SO,
subtracts the acid sludge from the oil that arises in each individual treatment, combines the last two acid sludges and neutralizes them with alkali hydroxide, carbonate, acetate or the like, a small excess of alkali hydroxide is used. carbonate, a, acetate, silicate or the like added.
800 parts by weight of asphalt are added to 500 parts of this solution, containing sulphate sodium salts with a molecular weight of about 600, which do not flocculate when an equal volume is added to a percent Ca.C12 solution, with heating and, if necessary, at increased pressure with stirring until a homogeneous fine dispersion is formed, which can be used immediately or after dilution with water.
The emulsion produced in this way is extremely stable against the effects that lead to koa formation. For example, this emulsion can be mixed with concentrated hydrochloric acid, lime, cement, very concentrated salt solutions and the like without any disadvantage. Likewise, the emulsion can be kept for a long time at low temperatures that lead to freezing or at high temperatures that lead to freezing.