DD143250A1 - METHOD FOR PRODUCING METAL SALT SOLUTIONS OF ALIPHATIC CARBON ACIDS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Metallsalzlösungen aliphatischer, vorzugsweise verzweigtkettiger, Carbonsäuren der Elemente Kalium und Zink, die vornehmlich als Aktivatoren beim Verschäumungsprozeß von PVC-Pasten Verwendung finden. Ziel und Aufgabenstellung der Erfindung bestehen darin, durch Veränderung der technologischen Bedingungen sowie der modifizierenden Zusätze die dam Stand der Technik anhaftenden Mängel, die sich insbesondere aus der Kompromißlösung zwischen Qualitätsparametern und Raum-Zeit-Zmsbeute bei der Herstellung derartiger Metallsalzlösungen sowie den erhöhten Anforderungen der Weiterverarbeiter ergeben, zu vermeiden. Erfindungsgemäß werden qualitativ hochwertige Metallsalzlösungen aliphatischer, vorzugsweise verzweigtkettiger, Carbonsäuren der Elemente Kalium und Zink in hoher Raum-Zeit-Ausbeute erhalten, wenn während der Reaktion ■ Alkandiol, vorzugsv/eise 20 bis 25% Äthylenglykol, und nach Entfernung des Reakticnswassers sowie Abkühlung auf mindestens 100 °C 25 bis 35% einer Kombination, bestehend aus Harnstoff, Glykolpartialäther . und Alkantriol-Partialester, zugesetzt werden.The invention relates to a process for the preparation of metal salt solutions aliphatic, preferably branched, carboxylic acids the elements potassium and zinc, primarily as activators find use in the foaming process of PVC pastes. Goal and Task of the invention are, by changing the technological conditions as well as modifying additives the dam The state of the art adhering defects, resulting in particular from the Compromise solution between quality parameters and space-time Zmsbeute in the preparation of such metal salt solutions as well as the increased Requirements of the processors revealed to avoid. According to the invention become high-quality metal salt solutions aliphatic, preferably branched chain, carboxylic acids of the elements potassium and Zinc obtained in high space-time yield when during the reaction ■ Alkanediol, preferably 20 to 25% ethylene glycol, and after removal of the reactivated water and cooling to at least 100 ° C 25 to 35% of a combination consisting of urea, glycol partial ether. and alkanetriol partial esters.
Description
Erfindungsanmeldunginvention registration
Titel der ErfindungTitle of the invention
Verfahren zur Herstellung von Metallsalzlösungen aliphatischer CarbonsäurenProcess for the preparation of metal salt solutions of aliphatic carboxylic acids
Anwendunp;sp:ebiet der ErfindungApplicant of the invention
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Metallsalzlösungen aliphatischen vorzugsweise verzweigtkettiger, Carbonsäuren der Elemente Kalium und Zink, die als PVC-Stabilisatoren, Katalysatoren, Sikkative soväe andere vielseitige Verwendung finden. Insbesondere hat der Einsatz derartiger Metallsalzlösungen zum Verschäumen von PVC-Pasten zunehmend Bedeutung erlangt, da sie stark aktivierend auf die Zersetzung des chemischen Treibmittels einviirken.The invention relates to a process for the preparation of metal salt solutions of aliphatic, preferably branched, carboxylic acids of the elements potassium and zinc, which find various other uses as PVC stabilizers, catalysts, siccatives etc. In particular, the use of such metal salt solutions for foaming PVC pastes has become increasingly important obtained because they strongly activating the decomposition of the chemical blowing agent einviirken.
Charakteristik der„bekannteni.tectonischen LösungenCharacteristic of the "known tectonic solutions
Es ist bereits vielfach bekannt, die Herstellung von Metallsalzen aliphatischen vorzugsweise verzweigtkettiger, Carbonsäuren, in Gegenwart dafür üblicher Lösungsmittel bzw. Zusätze, wie Vi/eichmacher, aliphatischen cycloaliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffe, höherer Alkohole, Ester oder Äther, vorzunehmen.It is already widely known to carry out the preparation of metal salts of aliphatic branched-chain, preferably carboxylic acids, in the presence of customary solvents or additives such as Vi / sichmacher, aliphatic cycloaliphatic or aromatic hydrocarbons, higher alcohols, esters or ethers.
In diesem Zusammenhang wurde auch beschrieben, lagerstabile, hochkonzentrierte, niedrigviskose Metallsalzlösungen, welche sich namentlich als Aktivatoren für den Verschäumungsprozeß eignen, auf die Weise herzustellen, daß man dem Reaktions-In this context it has also been described to prepare storage-stable, highly concentrated, low-viscosity metal salt solutions which are suitable in particular as activators for the foaming process, in such a way that the reaction mixture
-2-2.-2-2.
gemisch sowohl geringe Menge-η substituierter Ketone als auch geringe Mengen substituierter Äther zusetzt (DD-EB 95 365).mixed both small amount-η substituted ketones and small amounts of substituted ether added (DD-EB 95 365).
ferner ist bekannt, speziell bei Kombinationen von Metallsalzlösungen aus Elementen der 1. und 2.Gruppe des Periodensystems, vornehmlich Kalium und Zink, dem Reaktionsgemisch noch Harnstoff bzw« Harnstoffderivate hinzuzugeben, um dadurch noch vorhandene Nachteile zu beseitigen. Durch vorgenanntes Vorgehen werden zwar Metallsalzlösungen erhalten, die trotz hoher Konzentration und relativ niedriger Viskosität eine gute Lagerstabilität aufweisen, deren Herstellung sich jedoch überwiegend als Kompromißlösung zwischen betreffenden Qualitätsmerkmalen und Raum-Zeit-Ausbeute darstellt« Damit zeigt sich eine Wechselwirkung insofern, als vorteilhafte Qualitätsparameter verschiedentlich zu Lasten der Raum-Zeit-Ausbeute gehen, während andererseits die Bevorzugung der Raurn-Zeit-Ausbeute .einige qualitative Eigenschaften der Hetallsalzlösungen - vor allem in Verbindung mit den gewachsenen Ansprüchen der Weiterverarbeiter - in Frage stellt. Dies trifft vornehmlich auf die Viskosität, deren Erniedrigung in der DD-EB 110 647 ohnehin deutliche Grenzen gesetzt sind, und in ihrer Auswirkung auf die Verteilbarkeit und Kältebeständigkeit sowie auf die Weichmacherverträglichkeit und Wirksamkeit der Metallsalzlösung zu»Furthermore, it is known, especially in combinations of metal salt solutions of elements of the 1st and 2nd group of the periodic table, especially potassium and zinc, urea or urea derivatives to add to the reaction still to eliminate any remaining disadvantages. Although metal salt solutions which despite high concentration and relatively low viscosity have a good storage stability but whose production is predominantly a compromise solution between the relevant quality features and space-time yield, are obtained by the above-mentioned procedure. Thus, an interaction manifests itself as advantageous quality parameters on various occasions At the expense of space-time yield go, while on the other hand, the preference of the Raurn-time yield. Some qualitative properties of Hetallsalzlösungen - especially in conjunction with the growing claims of processors - in question. This is particularly true of the viscosity, the reduction of which is already clearly limited in DD-EB 110 647, and its effect on the spreadability and cold resistance as well as on the plasticizer compatibility and effectiveness of the metal salt solution.
Die Raum-Zeit-Ausbeute dagegen wird insbesondere durch Materialverluste im Abwasser und den damit verbundenen Problemen sowie durch schnellere Löslichkeit der Reaktionskomponenten und Synergisten bestimmt.In contrast, the space-time yield is determined in particular by material losses in the wastewater and the problems associated therewith, as well as by faster solubility of the reaction components and synergists.
An der der Erfindung am nächsten kommenden DD-EB 110 647 wurden Kriterien der Raum-Zeit-Ausbeute zugunsten qualitativer Merkmale benachteiligt; den erhöhten Forderungen der Anwender nach sehr niedriger Viskosität und ausgezeichneter Weichmacherverträglichkeit konnte trotzdem nicht in jedem Falle Rechnung getragen werden·At the DD-EB 110 647 closest to the invention criteria of space-time yield were discriminated in favor of qualitative features; Nevertheless, the increased demands of users for very low viscosity and excellent plasticizer compatibility could not always be taken into account ·
Z-JeI der ErfindungZ - JeI the invention
Ziel der Erfindung ist es, die dem Stand der Technik anhaftenden Mängel, die sich insbesondere aus der KompromißlösungThe aim of the invention is to adhere to the state of the art inherent shortcomings, in particular from the compromise solution
zwischen Qualitätsparametera und Raum-Zeit-Ausbeute bei der Herstellung von Metallsalzlösungen der Elemente Kalium und Zink ergeben, abzustellen bzw. weitestgehend zu beseitigen» · ,. Eine weitere Zielstellung der Erfindung besteht darin, die Viskosität und Weichmacherverträglichkeit derartiger Metallsalzlösungen weiter zu verbessern, damit diese, namentlich als Aktivatoren beim Verschäumungsprozeß von PVC-Pasten, den gewachsenen Anforderungen der Weitervererbeiter allseitig gerecht werden,between Qualitätsparametera and space-time yield in the production of metal salt solutions of the elements potassium and zinc, turn off or largely eliminate »·,. A further object of the invention is to further improve the viscosity and plasticizer compatibility of such metal salt solutions so that they, in particular as activators in the foaming process of PVC pastes, meet the growing requirements of Weitervererbeiter sides,
Darlegung des Wesens der Erfindung Explanation of the essence of the invention
Entsprechend der Zielstellung liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung von Metallsalzlösungen aliphatischer, vorzugsweise verzweigtkettiger, Carbonsäuren der Elemente Kalium und Zink zu entwickeln, bei welchem durch Veränderung der technologischen Bedingungen sowie der modifizierenden Zusätze in hoher Raum-Zeit-Ausbeute und bei geringer Abwasserbelastung Metallsalzlösungen erhalten werden, die sich durch sehr niedrige Viskosität sowie hervorragende Weichmacherverträglichkeit und Aktivität bei guter Lagerstabilität auszeichnen.According to the objective of the invention, the object of the invention to provide a process for the preparation of metal salt solutions of aliphatic, preferably branched chain, carboxylic acids of the elements potassium and zinc to develop, in which by changing the technological conditions and the modifying additives in high space-time yield and be obtained at low wastewater pollution metal salt solutions, which are characterized by very low viscosity and excellent plasticizer compatibility and activity with good storage stability.
Es wurde gefunden, daß sich qualitativ hochwertige Metallsalzlösungen aliphatischer, vorzugsweise verzweigtkettiger, Carbonsäuren durch Reaktion von basischen Verbindungen der Elemente Kalium und Zink mit aliphatischen, vorzugsweise verzweigtkettiger), Carbonsäuren unter Verwendung von Harnstoff bzw. Harnstoffderivateη sowie organischer Lösungsmittel in hoher Raum-Zeit-Ausbeute herstellen lassen, wenn während der Reaktion Alkandiol, vorzugsweise Äthylenglykol, und nach Entfernung des Reaktionswassers sowie Abkühlung auf mindestens 1000C, eine Kombination, bestehend aus Harnstoff, Glykolpartialather sowie Alkantriol-Partialester, zugesetzt werden.It has been found that high-quality metal salt solutions of aliphatic, preferably branched, carboxylic acids by reaction of basic compounds of the elements potassium and zinc with aliphatic, preferably branched chain), carboxylic acids using urea or urea derivatives and organic solvents in high space-time yield can be prepared if during the reaction alkanediol, preferably ethylene glycol, and after removal of the water of reaction and cooling to at least 100 0 C, a combination consisting of urea, Glykolpartialather and alkanetriol partial ester, are added.
In diesem Zusammenhang wurde weiterhin festgestellt, daß es günstig ist, Alkandiol, vorzugsweise Äthylenglykol, erst nach Beendigung der Umsetzung von basischen Kaliumverbindungen und noch vor Beginn der Umsetzung von basischen Zinkverbindungen jeweils mit aliphatischen Carbonsäuren, zuzugebeneIn this connection, it was further found that it is favorable to add alkanediol, preferably ethylene glycol, only after completion of the reaction of basic potassium compounds and before the beginning of the reaction of basic zinc compounds, in each case with aliphatic carboxylic acids
_ 4 - .£ I £ O 7 ν_ 4 -. £ I £ O 7 ν
Dabei beträgt der Anteil von Alkandiol, vorzugsweise Ä'thylenglykolf 20 - 25%, bezogen auf die Metallsalzlösung. Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die nach dem Prozeß der Abkühlung zugesetzte Kombination zweckmäßig aus 30 - 4Q% Harnstoff, 50 - 65% Glykolpartialather und 2 - 15% Alkantriol-Partialester bestehen soll. Die Kombination selbst wird in einer Menge von 25 - 35%> bezogen, auf die Metallsalzlösung, zugegeben«The proportion of alkanediol, preferably Äthylenglykolf 20-25%, based on the metal salt solution. Furthermore, it has been found to be advantageous that the added after the process of cooling combination should suitably from 30 - 4% urea, 50 - 65% glycol partial and 2 - 15% alkanetriol partial ester should exist. The combination itself is purchased in an amount of 25 - 35%> to the metal salt solution, added «
Als Glykolpartialäther sind besonders Verbindungen mit einem Siedepunkt von über 16O0G, wie Äthylen glykolrnonobutyläther oder Diäthylenglykolmonoäthylather geeignet, während sich als Alkantriol-Partialester insbesondere Glyzerinmonoöleat sowie Glyzerinmonooctoat als geeignet erwiesen haben.As Glykolpartialäther are particularly compounds with a boiling point of about 16O 0 G, such as ethylene glykolrnonobutyläther or Diäthylenglykolmonoäthylather suitable, while have proven particularly suitable as alkanetriol partial esters Glyzerinmonoöleat and Glyzerinmonooctoat.
Aus führ un g; sb ei s pi e le_Execution; sb ei s pi e le_
1. In einem Reaktionsgefäß wurden 367 g 2-A'thylhexansäure und 20 ml Wasser vorgelegt und bei 600C 36 g Kaliumcarbonat 96% eingetragen. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionswasser durch Destillation entfernt und 202,5 g Ithylenglykol zugesetzt. Anschließend erfolgte die Zugabe von 81,5 g Zinkoxid bei etwa 900C Unter kräftigem Rühren. Nach Beendigung der zweiten Reaktion wurde wiederum entwässert und das Gemisch auf 100°C abgekühlt. Nachfolgend wurde eine Kombination, bestehend aus 90 g Harnstoff, 157>5 g Äthylenglykolmonobutyläther und 27 g Glyzerinmonooleat, eingetragen, Nach Beendigung des Rühr- bzw. Löseprozesses erfolgte eine abschließende Eiltration.1. In a reaction vessel 367 g of 2-A'thylhexansäure and 20 ml of water were introduced and added at 60 0 C 36 g of 96% potassium carbonate. After completion of the reaction, the reaction water was removed by distillation, and 202.5 g of ethylene glycol was added. This was followed by the addition of 81.5 g of zinc oxide at about 90 0 C under vigorous stirring. After completion of the second reaction, dehydration was again carried out and the mixture was cooled to 100.degree. Subsequently, a combination consisting of 90 g of urea, 157> 5 g Äthylenglykolmonobutyläther and 27 g Glyzerinmonooleat, registered, After completion of the stirring or dissolution process was a final Eiltration.
Die Herstellung erfolgte in 455 Std., dabei wurde eine Ausbeute von 920 g, das sind 99S25% der Theorie, erhalten.The preparation was carried out in 4 5 5 hrs, while a yield of 920 g, that is 99 S 25% of theory, was obtained.
Die Viskosität bei 250C betrug 319 cP, der Stockpunkt lag bei -270Ce The viscosity at 25 0 C was 319 cP, the pour point was -27 0 C e
Das Produkt war klar und zeigte nach 6 monatiger Lagerzeit weder kristalline noch ölartige Abscheidungen. Beim Vermischen mit Weichmachern wurde eine gute Verträglichkeit festgestellt*The product was clear and showed no crystalline or oily deposits after 6 months of storage. When mixed with plasticizers good compatibility was found *
Die Umsetzung von 2-Äthylhexansäure mit Kaliumcarbonat erfolgte analog Beispiel 1. Dem gebildeten Kalium-2-äthylhexoat wurden im Anschluß daran 225 S Hexylenglykol zugesetzt. Danach erfolgte die Zugabe von 81,5 S Zinkoxid bei etwa 90°C unter kräftigern Rühren* Wach Beendigung der zweiten Reaktion wurde entwässert und ' das Gemisch auf 9O0C abgekühlt.The reaction of 2-ethylhexanoic acid with potassium carbonate was carried out analogously to Example 1. The resulting potassium 2-ethylhexoate were then added to 225 S hexylene glycol. This was followed by the addition of 81.5 S zinc oxide at about 90 ° C with vigorous stirring * Wake the second reaction was dehydrated and 'cooled the mixture to 9O 0 C.
Nachfolgend wurde eine Kombination, bestehend aus 81 g Harnstoff, 112 g Diäthylenglykolmonoäthylather und 31j5 g Glyzerinmonooctoat, eingetragen. Nach Beendigung des etwa 5 Minuten dauernden Rühr- bzw. Löseprozesses erfolgte eine anschließende Filtration, Die Herstellung erfolgte in 4-,I Std., dabei wurde eine Ausbeute von 895 Sj das sind 99,5% der Theorie, erhal- · ten.Subsequently, a combination consisting of 81 g urea, 112 g Diäthylenglykolmonoäthylather and 31j5 g Glyzerinmonooctoat entered. After completion of the approximately 5 minutes of stirring or dissolving process was followed by filtration, The preparation was carried out in 4-, I Std., This was a yield of 895 Sj that are 99.5% of theory, preserved.
Die Viskosität bei 250O betrug 285 cP, der Stockpunkt lag bei -280C.The viscosity at 25 0 O was 285 cP, the pour point was -28 0 C.
Das Produkt war klar und zeigte noch nach mehrmonatiger Lagerzeit weder kristalline noch ölartige Abscheidungen. Beim Vermischen mit Weichmachern wurde eine gute Verträglichkeit festgestellteThe product was clear and showed neither crystalline nor oil-like deposits even after several months of storage. When blended with plasticizers, a good compatibility was found
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DD21239679A DD143250A1 (en) | 1979-04-21 | 1979-04-21 | METHOD FOR PRODUCING METAL SALT SOLUTIONS OF ALIPHATIC CARBON ACIDS |
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CN101824161A (en) * | 2010-04-12 | 2010-09-08 | 广州盈田化工原料有限公司 | Liquid-state potassium-zinc promoted foaming agent and preparation method thereof |
-
1979
- 1979-04-21 DD DD21239679A patent/DD143250A1/en not_active IP Right Cessation
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CN101824161A (en) * | 2010-04-12 | 2010-09-08 | 广州盈田化工原料有限公司 | Liquid-state potassium-zinc promoted foaming agent and preparation method thereof |
CN101824161B (en) * | 2010-04-12 | 2013-09-25 | 广州盈田化工原料有限公司 | Liquid-state potassium-zinc promoted foaming agent and preparation method thereof |
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