Verfahren zutn Emuluieren von Ölen, Fetten und fettähnlichen Stoffen. Es wurde gefunden, dass Sulfamide der Formel R : S02. NH2, kombiniert mit wasser- löslichen Salzen von Disulfimiden der Formel R .S02 . NH . SO#, .
R', wobei R einen substi- tnierten Benzolrest mit mindestens einer Al- kyl",#-ruppe bzw. Cy>cloalkylgruppe von minde stens 4 ;
Kohlenstoffatomen und R' einen organischen Rest bedeuten, ausgezeichnete Einulgatoren für Öle, Fette und fettähnliche Produkte darstellen. Der Substituent im Rest 1a kann eine geradkettige oder verzweigte Al- kyIgruppe oder, wie schon gesagt, ein eyclo- aliphatischer Rest oder auch eine einen sol- cl)
en enthaltende Gruppe sein. Der Rest R' kann auch der gleichen Art. wie der Rest R sein.
Diese Emulgatoren können wie folgt aus höhermolekularen Alkylbenzolen hergestellt werden, wobei diejenigen teehnisehem Produkte, die man durch Chlorieren von synthetischen hohlenwasserstoffen geeigneter Kettenlänge und Umsetzen der Chloride oder entsprechen der Olefine mit. Benzol erhält, von besonderer Bedeutung sind.
Diese Alkylbenzole über 1'iihrt man in die entsprechenden Sulfo- ehloride, die beim Behandeln mit Ammo niak oder Ammonüimkarbonat Alkylbenzol- sulfamide liefern, wie sie für das erfindungs- Leniässe Verfahren verwendet werden können.
Netzt man gleichartige Alkylbenzolrest.e ent haltende Alkylbenzolsiilfoehloride und -siilf- aniide miteinander um, so erhält man symme- trieh gebaute Diallzylbenzol-disulfiniicle, bei denen R. und R' gleich sind. Zur Herstellung unsymmetrisch gebauter Disulfimide ersetzt man eine der beiden Umsetzungskomponenten durch eine solche, deren Rest R' von dem hö heren Alkylbenzolrest R verschieden ist.
Da bei ist es prinzipiell gleichgültig, welche der beiden Komponenten die Sulfochloi-id- und welche die Sulfamldgruppe trägt. Der or ganische Rest R' kann beliebiger Natur sein; besonders eignen sich niedermolekulare orga nische Reste, wie zum Beispiel solche des Ben zols, Mono- oder Dichlorbenzols, Mono- oder Dinitrobenzols, Toluols, Tetralins, Dekalins, sowie Reste von nicht. aromatischen Kohlen wasserstoffen oder heterocyclischen Ringsyste men.
Von besonderer praktischer Bedeutung sind u. a. Sulfochloride, die man nach Reed durch gemeinsame Ein-,virkung von Chlor und Schwefeldioxyd auf aliphatische oder eyelo- aliphatische Kohlenwasserstoffe erhält bzw. die aus diesen hergestellten Sulfamide.
Die Umsetzung der Sulfochloride mit den Sulfamiden wird zweckmässig in Gegen wart wässeriger Lösungen bzw, Aufschläm- mungen von säurebindenden Stoffen vor genommen. Als solche werden vorzugs weise einwertige Basen, wie Natronlauge, Kali lauge, Ammoniak, Triäthanolamin, hetero- cyelische Basen und dergleichen, verwandt.
Die hauptsächlich in Frage kommenden Sulfamide und Disulfimide bzw. deren Salze sind für sieh allein oder im Gemisch meist ölige bis pastöse Massen. Zur Herstellung der Emulsionen können sie in üblicher W eise ver wendet werden. Man kann Mischungen der beiden Komponenten zu den öl- oder fett artigen Stoffen zugeben und das Gemiseh in Wasser emulgieren. Man kann die Komponen ten auch getrennt zusetzen oder Lösungen jeder einzelnen Komponente in Öl- oder Fett produkten in beliebiger Reihenfolge miteinan der mischen oder in die wässeizge Phase ein arbeiten.
Die Emulgatoren sind in der Lage, v e.r- schiedenartige Öle, Fette oder ähnliche Stoffe, wie zum Beispiel flüssige und feste Trigly- ceride, flüssige und feste Fettsäuren, Kohlen wasserstofföle, Mineralöle, Paraffin, _VVaehse, höhere Alkohole usw., zu emulgieren. Die an zuwendende Menge an Emulgator richtet sieh nach der chemischen Natur der zu emulgie- renden Stoffe,
der gewfinschten Stabilität der Emulsionen und der anzuwendenden Wasser menge. Setzt man natürliche oder synthetische Kolloide oder Quellstoffe zu, so erreicht man eine Erhöhun- der Stabilität der Emulsion oder eine Einsparung an Emulgator bei glei- eher Stabilität.
Als Kolloide oder Quellsstoffe sind natürliehe oder synthetische, a.norga- nisehe und organisehe Stoffe brauchbar, wie zum Beispiel Bentonit, Derivate von Poly- sacchariden, Polymethaerylsäure, Eiweisspro dukte und andere.
Die erfindungsgemäss hergestellten Emul sionen lassen sieh in der Textilindustrie als Schmälzen, Präparations- und Appret.urpro- clukte, ferner in der Metallverarbeitung als Bohr- und Schneidöle sowie zur Oberflächen behandlung von Werkstoffen, insbesondere von Metallen usw., verwenden.
Während ein grosser Teil der bisher für solche Zwecke verwandten Emulgator en ent weder nur für Mineralöle oder nur für fette Öle verwendbar ist, zeichnen sich die beschrie benen Emulgatoren durch gute Emulgierwir- kung für beide Arten von Ölen aus; sie sind in Mineralölen völlig klar und in den meisten Oleinen noch gut. löslich. Sie zeigen gutes Emulgierv ermögen; die Emulsionen bilden sich bereits beim Durehrähren von Hand ohne Zuhilfenahme maschineller Hilfsmittel.
Beispiele: 1, Ein Alkvlbenzol, erhalten durch Chlo rieren eines aliphatisehen Kohlenwasserstoffes synthetischer Herkunft einer mittleren Ket tenlänge von<B>12</B> Kohlenstoffatomen und -Um- setzen des Chlorierungsproduktes mit Benzol nach Friedel-Crafts, wird mit Schwefelsäure sulfoniert,
die erhaltene Sulfonsäure durch Behandeln mit Chlorsulfonsäure in das Sulfo- chlorid über-eführt und dieses durch Reak tion mit Ammoniak in das entsprechende Sulf- amid umgewandelt.
1 Mol dieses Alkylbenzolsulfamicls mit. einem mittleren Molgewieht von etwa 320 wird unter Rühren bei 40 mit einem 11o1 Natriumhydroxyd - in Form einer Sprozen- tigen Lösung angewandt. - in die Natrium verbindung übergeführt.. Hierbei entsteht eine schmierseifenähnliclie Paste.
Bei der -leielier Temperatur wird innerhalb einer Stunde un ter Rühren 1,' Mol p-Toluolsulfoehlorid (VZ = 585) zugesetzt. Ansehliessend gibt man während ? Stunden ein weiteres Mol Natrium- li,#-droxyd (ebenfalls als 8prozentige Lösung) und ein weiteres halbes lIol p-Toluolsulfo- chlorid gemeinsam so zu, dass der Ansatz im mer deutlich ätzalkaliseli reagiert.
Nach be endeter Zugabe wird lan-,sam auf 70 er wärmt und bei dieser Temperatur noch eine Stunde naeli-erührt.
Das erkaltete Geiniseh scheidet nach län gerem Stehen (etwa. 10 bis 15 Stunden) einen Teil des Wassers ab, so dass die anfallende Paste etwa folj-ende Zusammensetzung hat: 651/o Natriumsalz des Disulfimids, 32 % Wasser, 3 % Natriumehlorid.
Zur Herstellung des Einul-ators werden noch etwa 15 % Wasser dureh EindampfNii entfernt.
Man mischt 7.5 Gewichtsteile der eingedampften Disulfimid-Paste finit. 25 Ge- wiehtsteilen des Allzylbenzolsulfaniicls, Der so erhaltene Emulgator ist öllöslich und stellt ein dickflüssiges, aber noch gut giessfähiges, brau nes Produkt dar.
In 7,5 Gewichtsteilen dieses Emulgators werden 92,5 Gewichtsteile Olein oder umge kehrt in 93,5 Gewichtsteilen Olein 75 Ge- wichtsteile des Emulgators eingerührt und unter weiterem kräftigem Rühren 300 Ge- wiclitsteileWasser' zugegeben, wobei eine sta bile Emulsion erhalten wird.
?. Zur Herstellung einer Mineralöleniul. sion verfährt mauz in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben. Das Olein wird durch die gleiche Gewichtsmenge Mineralöl ersetzt.
3. Nach vorliegender Erfindung lassen sich auch Emulsionen von Mineralöl-Olein-Gemi- sehen herstellen. Zu diesem Zweck werden zu 7,5 Gewichtsteilen des Emulgators nach Bei spiel 1 46,25 Gewichtsteile Olein und die Uleiehe Menge Mineralöl langsam zugerülirt. Nach Zusatz von 300 Gewichtsteilen Wasser unter Rühren erhält man eine Emulsion von etwa 24 % Ölgehalt, die,
ebenso wie die in der, vorhergehenden Beispielen beschriebenen, mehrere Tage beständig ist und in der Textil industrie zum Schmälzen usw. eingesetzt wer den kann.
4. Zur Herstellung einer Paraffinemul sion werden 5 bis 7,5 Teile Emulgator fit -10 Teile geschmolzenes Paraffin eingetragen. Dann werden 50 Teile heisses Wasser - die Temperatur des Wassers soll oberhalb des Schmelzpunktes des Paraffins liegen - unter Rühren zugegeben und schliesslich wird bis zum völligen Erkalten verrührt. Derartige Emulsionen verwendet man, gegebenenfalls unter Zusatz von Imprägniermitteln, in der Schwerimprägnierung, zum Beispiel bei der Herstellung von Segeltuchen usw.
5. Zur Herstellung von Bohr- und Schneid ölen für die metallverarbeitende Industrie werden 3 bis 5 % Emulgator in Mineralöl un- ter Rühren gelöst.. Um gebrauchsfähige, ver dünnte Emulsionen herzustellen, wird das Mineralöl-Emulgatorgemisch im Verhältnis 1:6 bzw. 1 :7 mit kaltem Wasser verrührt. Auf diese Weise erhält man sehr gut. haltbare Emulsionen.
Process for emulating oils, fats and fat-like substances. It has been found that sulfamides of the formula R: S02. NH2, combined with water-soluble salts of disulfimides of the formula R .S02. NH. SO #,.
R ', where R is a substituted benzene radical with at least one alkyl ", # - group or cycloalkyl group of at least 4;
Carbon atoms and R 'mean an organic radical, are excellent emulsifiers for oils, fats and fat-like products. The substituent in radical 1a can be a straight-chain or branched alkyl group or, as already said, a cycloaliphatic radical or also a sol- cl)
en containing group. The group R 'can also be of the same type as the group R.
These emulsifiers can be prepared as follows from higher molecular weight alkylbenzenes, with those teehnisehem products obtained by chlorinating synthetic hydrocarbons of suitable chain length and reacting the chlorides or olefins. Benzene receives are of particular importance.
These alkylbenzenes are converted into the corresponding sulfoechlorides which, on treatment with ammonia or ammonium carbonate, yield alkylbenzenesulfamides such as can be used for the process according to the invention.
If alkylbenzene silfoamides and silfaniides containing alkylbenzene radicals of the same type are reacted with one another, symmetrically structured dialzylbenzene disulfiniicles are obtained in which R. and R 'are identical. To prepare asymmetrically constructed disulfimides, one of the two reaction components is replaced by one whose radical R 'is different from the higher alkylbenzene radical R.
In principle, it does not matter which of the two components carries the sulfochloid group and which carries the sulfamld group. The organic radical R 'can be of any nature; Low molecular weight organic radicals, such as, for example, those of benzene, mono- or dichlorobenzene, mono- or dinitrobenzene, toluene, tetraline, decaline, and residues of not, are particularly suitable. aromatic hydrocarbons or heterocyclic ring systems.
Of particular practical importance are u. a. Sulphochlorides, which, according to Reed, are obtained through the joint action of chlorine and sulfur dioxide on aliphatic or eyelo-aliphatic hydrocarbons or the sulphamides produced from these.
The reaction of the sulfochlorides with the sulfamides is expediently carried out in the presence of aqueous solutions or suspensions of acid-binding substances. Monovalent bases such as sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution, ammonia, triethanolamine, heterocyclic bases and the like are preferably used as such.
The sulfamides and disulfimides or their salts, which come mainly into consideration, are mostly oily to pasty materials on their own or in a mixture. They can be used in the customary manner to produce the emulsions. Mixtures of the two components can be added to the oil or fat-like substances and the mixture can be emulsified in water. The components can also be added separately or solutions of each individual component in oil or fat products can be mixed with one another in any order or incorporated into the aqueous phase.
The emulsifiers are able to emulsify various types of oils, fats or similar substances, such as liquid and solid triglycerides, liquid and solid fatty acids, hydrocarbon oils, mineral oils, paraffin, veins, higher alcohols, etc. The amount of emulsifier to be used depends on the chemical nature of the substances to be emulsified,
the desired stability of the emulsions and the amount of water to be used. If natural or synthetic colloids or swelling substances are added, the stability of the emulsion is increased or the emulsifier is saved with the same stability.
Natural or synthetic, organic and organic substances, such as bentonite, derivatives of polysaccharides, polymethaeric acid, protein products and others, can be used as colloids or source substances.
The emulsions produced according to the invention can be used in the textile industry as lubricants, preparation and finishing products, and also in metal processing as drilling and cutting oils and for the surface treatment of materials, in particular metals, etc.
While a large part of the emulsifiers used hitherto for such purposes can either only be used for mineral oils or only for fatty oils, the emulsifiers described are characterized by a good emulsifying effect for both types of oils; they are perfectly clear in mineral oils and still good in most oleins. soluble. They show good emulsifying properties; the emulsions are already formed by hand during continuous stirring without the aid of mechanical aids.
Examples: 1, An alkylbenzene, obtained by chlorination of an aliphatic hydrocarbon of synthetic origin with an average chain length of <B> 12 </B> carbon atoms and conversion of the chlorination product with benzene according to Friedel-Crafts, is sulfonated with sulfuric acid,
the sulfonic acid obtained is converted into the sulfochloride by treatment with chlorosulfonic acid and this is converted into the corresponding sulfamide by reaction with ammonia.
1 mole of this Alkylbenzolsulfamicls with. An average molecular weight of about 320 is applied with stirring at 40 with 11o1 sodium hydroxide - in the form of a percentage solution. - converted into the sodium compound. This creates a paste similar to soft soap.
At the -leielier temperature 1, 'mole of p-toluenesulfonyl chloride (VZ = 585) is added under stirring within one hour. Then you give during? Hours, add another mole of sodium hydroxide (also as an 8 percent solution) and another half an oil of p-toluenesulfochloride together so that the batch always reacts clearly with caustic alkali.
When the addition is complete, it is slowly warmed to 70 and stirred at this temperature for another hour.
After standing for a long time (about 10 to 15 hours), the cooled Geiniseh separates off part of the water, so that the resulting paste has about the following composition: 651 / o sodium salt of disulfimide, 32% water, 3% sodium chloride.
For the production of the Einul-ators about 15% water are removed by evaporation.
7.5 parts by weight of the evaporated disulfimide paste are mixed finitely. 25 parts by weight of Allzylbenzolsulfaniicls, The emulsifier obtained in this way is oil-soluble and is a thick, but still pourable, brown product.
In 7.5 parts by weight of this emulsifier, 92.5 parts by weight of olein or, conversely, 75 parts by weight of the emulsifier are stirred into 93.5 parts by weight of olein, and 300 parts by weight of water are added with continued vigorous stirring, a stable emulsion being obtained.
?. For the production of a mineral oil tank. sion proceeds in the same way as described in Example 1. The olein is replaced by the same amount of mineral oil by weight.
3. According to the present invention, emulsions of mineral oil-olein mixtures can also be produced. For this purpose, to 7.5 parts by weight of the emulsifier according to Example 1, 46.25 parts by weight of olein and the amount of mineral oil are slowly added. After adding 300 parts by weight of water with stirring, an emulsion with about 24% oil content is obtained which,
as well as those described in the preceding examples, is stable for several days and used in the textile industry for smelting, etc. who can.
4. To prepare a paraffin emulsion, 5 to 7.5 parts of emulsifier fit -10 parts of molten paraffin are entered. Then 50 parts of hot water - the temperature of the water should be above the melting point of the paraffin - are added with stirring and finally the mixture is stirred until it is completely cold. Such emulsions are used, optionally with the addition of impregnating agents, in heavy impregnation, for example in the manufacture of sailcloth, etc.
5. To produce drilling and cutting oils for the metalworking industry, 3 to 5% emulsifier is dissolved in mineral oil while stirring. To produce usable, diluted emulsions, the mineral oil-emulsifier mixture in a ratio of 1: 6 or 1 : 7 mixed with cold water. This way you get very good. durable emulsions.