DE1038562B

DE1038562B - Dispersing agent for liquid and solid substances in aqueous media

Info

Publication number: DE1038562B
Application number: DEB28300A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudi Heyden
Original assignee: Boehme Fettchemie GmbH
Current assignee: Boehme Fettchemie GmbH
Priority date: 1953-11-09
Filing date: 1953-11-09
Publication date: 1958-09-11

Description

Dispergiermittel für flüssige und feste Stoffe in wässerigen Medien Es wurde gefunden, daß man Dispersionen dispergierbarer flüssiger oder fester Stoffe erhält, die gegen den Einfluß von Elektrolyten beständig sind, wenn man als Dispergiermittel Kondensationsprodukte aus Polyalkylenoxydwachsen, Oxoverbindungen und höhermolekularen aliphatischen, cycloaliphatischen, aliphatisch-cycloaliphatischen oder aliphatischaromatischen Verbindungen, die, über Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff gebunden, ein austauschfähiges Wasserstoffatom enthalten, verwendet. Dispersant for liquid and solid substances in aqueous media It has been found that dispersions of dispersible liquid or solid substances can be obtained obtained that are resistant to the influence of electrolytes when used as a dispersant Condensation products from polyalkylene oxide waxes, oxo compounds and higher molecular weight aliphatic, cycloaliphatic, aliphatic-cycloaliphatic or aliphatic-aromatic Compounds that, bound via oxygen, sulfur or nitrogen, form an exchangeable Containing hydrogen atom, is used.

Mit Hilfe der l>eanspruchten Polyalkylenoxydwadsabkömml inge kann man elektrolytbeständige Dispersionen aller Art herstellen, die sehr stabil sind und lange Zeit aufbewahrt werden könneil. Gegenüber den bekannten, andersartig aufgebauten Äthylenoxydanlagerungsprodukten zeichnen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen durch diese neuartigen Wirkunden aus, die mit den bekannten Produkten nicht erreichbar sind. With the help of the claimed Polyalkylenoxydwadsabk missl inge can one can produce electrolyte-resistant dispersions of all kinds that are very stable and can be kept for a long time. Compared to the known, differently structured Ethylene oxide addition products distinguish the compounds according to the invention through these new effects, which cannot be achieved with the known products are.

Unter Polyalkylenoxydwachsen werden in erster Linie Polyäthylenglykole mit einem Alolekulargenvicht von etwa 500 his 10 000 verstanden, jedoch sind auch Polyäthylenglykole mit höheren oder niedrigeren SIolekulargewichten verwendbar. Es können jedoch auch entsprechende Polymeri sierungsprodukte anderer Alkylenoxyde, wie hei spielswei se P ropyl enoxyd. Polyalkylene oxide waxes are primarily polyethylene glycols understood with an Alolekulargenvicht of about 500 to 10,000, but are also Polyethylene glycols with higher or lower molecular weights can be used. However, corresponding polymerization products of other alkylene oxides, like, for example, propylene oxide.

Epichlorhydrin u. dgl., verwendet werden. tls Oxoverbindungen sind in erster Linie Formaldehyd und Formaldehyd abgebende Verbindungen, wie Paraformaldehyd, Trioxymethylen, Hexamethylentetramin, Methylal, ferner Acetaldehyd, Crotonaldehyd, Benzaldehyd, Aceton, Acetophon. Cyclohexanon zu verstehen.Epichlorohydrin and the like can be used. tls are oxo compounds primarily formaldehyde and formaldehyde-releasing compounds, such as paraformaldehyde, Trioxymethylene, hexamethylenetetramine, methylal, also acetaldehyde, crotonaldehyde, Benzaldehyde, acetone, acetophone. To understand cyclohexanone.

Höhermolekulare aliphati sche, cycloaliphati sche. al iphatisch-cycloal iphatische oder aliphatisch-aromatische Verbindungen. die, über Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff gebunden. austauschfähige Atasserstoffatome enthalten. sind in erster Linie die höherr.lol kularen Alkohole, Alkylphenole, Ntercaptane und Amine, ferner höhermolekulare Carbonsäuren oder deren funktionelle Derivate, Carbonsäureamide und Sulfonsäureamide. Die Kohlenwasserstoffreste dieser Verhindungen sollen wenigstens 6 C-Atome enthaltell. haben also vorwiegend fettartigen Charakter. Sie können Substituenten enthalten und durch Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff bzw. durch sich davon ahleitende Heteroatomgruppen unterbrochen sein. Als solche Verbindungen sind beispielsweise zu nennen Hexylalkohol, Octylalkohol, Decylmercaptan, Dodecylamin. Cyclohexylalkohol, Methylcyclohexylamin, Naphthenalkohole, Benzylalkohol, ar-Tetralol, ein Vorlauffettsäuregemiscb C7 bis C9, Xaphthensäuren, OIsäure, Laurinsäureamid, Alkylbenzolsulfonsäuramide (Alkylreste C3 bis C18) uslv. Higher molecular weight aliphatic, cycloaliphatic. al iphatisch-cycloal ipatic or aliphatic-aromatic compounds. which, via oxygen, sulfur or bound to nitrogen. Contain exchangeable hydrogen atoms. are first Line the higher alcohols, alkylphenols, tercaptans and amines, furthermore higher molecular weight carboxylic acids or their functional derivatives, carboxamides and sulfonic acid amides. The hydrocarbon residues of these preventions should at least Contains 6 carbon atoms. so have a predominantly fatty character. You can have substituents and by oxygen, sulfur or nitrogen or by deriving from them Heteroatom groups be interrupted. Such compounds are for example to be mentioned hexyl alcohol, octyl alcohol, decyl mercaptan, dodecylamine. Cyclohexyl alcohol, Methylcyclohexylamine, naphthenic alcohols, benzyl alcohol, ar-tetralol, a first-run fatty acid mixture C7 to C9, xaphthenic acids, oleic acid, lauric acid amide, alkylbenzenesulfonic acid amides (Alkyl radicals C3 to C18) etc.

Die Mengenverhältnisse, in denen die vorgenannten Ausgangskomponenten zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Dispergiermittel angewendet werden, sind abhängig von der Art des gewünschten Kondensationsproduktes. Nian kann auf 1 Mol Polyalkylenoxydwachs 2 Mol Oxoverbindungen undi 2 Mol Fettkomponente zur Einwirkung bringen. Man kann das Einsatzverhältnis jedoch auch so wählen, daß eine größere Menge Oxoverbindungen angewendet wird, um damit mehrere Mol Polyalkylenoxydwachs zu verknüpfen, also beispielsweise das Verhältnis von 2 Mol Polyalkylenoxydwachs zu 3 Mol Oxoverbindungen zu 2 Mol Fettkomponente. In diesem Sinne ist das Mengenverhältnis beliebig variierbar, je nachdem man einen oder mehrere Polyalkylenoxydwachsreste in das Mol einführen will. Besonders wirksam als Dispergatoren sind Kondensationsprodukte mit einem Molgewicht größer als 2000. The proportions in which the aforementioned starting components are used to produce the dispersants used according to the invention, depend on the type of condensation product desired. Nian can open 1 mole of polyalkylene oxide wax, 2 moles of oxo compounds and 2 moles of fat component for action bring. However, you can also choose the employment ratio so that a larger one Amount of oxo compounds is applied to make several moles of polyalkylene oxide wax to link, so for example the ratio of 2 moles of polyalkylene oxide wax to 3 moles of oxo compounds to 2 moles of fat component. In this sense the proportion is the quantity arbitrarily variable, depending on one or more polyalkylene oxide wax residues wants to introduce into the mole. Condensation products are particularly effective as dispersants with a molecular weight greater than 2000.

Man arbeitet bei der Herstellung der Dispergatoren in der Regel in der Weise, daß man die gesamten Ausgangskomponenten in Gegenwart von sauren Katalysatoren, wie z. B. FeCl3 oder Al C13 in einem indifferenten Lösungsmittel, wie z. B. Toluol oder Sylol, unter Entfernung des gebildeten Reaktionswassers kondensiert. Man kann jedoch zunächst auch eine Teilkondensation zwischen dem Polyalkylenoxydwachs und der Fettkomponente vornehmen und anschließend mit den Oxoverbindungen - und eventuell einer weiteren Menge Polyalkylenoxydwachs und und der Fettkomponente weiterkondensieren. Die Herstellung des Teilkondensates zwischen dem Polyalkylenoxydwachs und der Fettkomponente kann beispielsweise im Fall des Polyäthylenoxydwachses in der Art erfolgen. daß man die Fettkomponenten, also die höhermolekularen organischen Verbindungen, welche, iiber Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff gebunden, austauschfähige Wasserstoffatome besitzen, Äthyl enoxyd anlagert, bis das gewünschte Molekulargewicht von wenigstens etwa 1500 erreicht ist. The production of the dispersants is generally carried out in the way that all the starting components in the presence of acidic catalysts, such as B. FeCl3 or Al C13 in an inert solvent, such as. B. toluene or Sylol, condensed with removal of the water of reaction formed. One can but initially also a partial condensation between the polyalkylene oxide and the fat component and then with the oxo compounds - and possibly condense a further amount of polyalkylene oxide wax and the fat component. The production of the partial condensate between the polyalkylene oxide wax and the fat component can for example be done in the case of polyethylene oxide wax in the manner. that the fat components, i.e. the higher molecular weight organic compounds, which, Bound via oxygen, sulfur or nitrogen, exchangeable hydrogen atoms own, ethyl enoxide attaches to the desired molecular weight of at least about 1500 is reached.

Als emulgierbare bzw. dispergierbare flüssige oder feste Stoffe sind in erster Linie mineralische, tierische, pflanzliche oder synthetische Öle, Fette oder Wachse zu nennen, natürliche oder synthetische Harzöle oder Harze, natürlicher oder synthetischer Kautschuk, Eiweißstoffe, synthetische hochpolymere NTerbindungen, wie Polyvinylverbindungen, Polyester, Polyamide u. dgl., ferner anorganische oder organische Pigmentstoffe, wie Farbpigmente, Mattierungsmittel. Beschwerungsmittel, Füllmittel, Salze, sowie feste. pulverförmige Wirkstoffe aller Art. As emulsifiable or dispersible liquid or solid substances are primarily mineral, animal, vegetable or synthetic oils and fats or to name waxes, natural or synthetic resin oils or resins, more natural or synthetic rubber, proteins, synthetic high polymer N compounds, such as polyvinyl compounds, polyesters, polyamides and the like, also inorganic or organic pigment substances such as color pigments, matting agents. Weighting agents, Fillers, salts, as well as solids. powdered active ingredients of all kinds.

Man kann die erfindungsgemäß verwendeten Disper giermittel auch in Verbindung mit anderen Dispergier-oder Emulgiermitteln anwenden, wie man sie bisher für diese Zwecke gebraucht hat, also z. B. anionaktive Dispergiermittel, wie Alkylsulfate, Alkvlsulfonclte oder Alkylbenzolsulfonate, sulfonierte Öle und Fette bzw. Fettsäureester, organische Disulfon- bzw. Sulfoncarhonimide, Seife, kationaktive Dispergiermittel wie die bekannten quaternären Ammoniumverbindungen bzw. analog aufgebaute Oniumverbindungen, die sich von Phosphor oder Schwefel ableiten, nichtionogene Dispergatoren wie die bekannten Athylenoxydanlagerungsprodukte an höhermolekulare Alkoholt u. dgl. The dispersants used according to the invention can also be used in Use in connection with other dispersants or emulsifiers as they have been used up to now has used for these purposes, so z. B. anion-active dispersants, such as alkyl sulfates, Alkyl sulfonates or alkylbenzenesulfonates, sulfonated oils and fats or fatty acid esters, organic disulfonic or sulfonic carbonimides, soap, cationic dispersants such as the well-known quaternary ammonium compounds or analogous onium compounds, derived from phosphorus or sulfur, non-ionic dispersants like the known ethylene oxide addition products to higher molecular alcohol and the like.

Beispiele 1. In 53 Gewichtsteilen Wasser werden 2 Gewichtsteile eines Natriumalkylsulfatgemisches (Alkylreste C12 bis C18) und 5 Gewichtsteile eines aus Stearylalkohol. Paraformaldehyd und Polyäthylenoxyd (Alolgewicht 9000) in den Molverhältnissen 2 :2 :1 hergestellten Produktes warm gelöst. In die viskose Lösung werden unter intensivem Rühren 40 Gewichtsteile filtriertes Spermöl eingerührt. Man erhält eine dickflüssige, praktisch unbegrenzt haltbare Emulsion. Die Emulsion kaiin mit Wasser oder Salzlösungen, z. B. Examples 1. In 53 parts by weight of water, 2 parts by weight of one Sodium alkyl sulfate mixture (alkyl radicals C12 to C18) and 5 parts by weight of one of Stearyl alcohol. Paraformaldehyde and polyethylene oxide (Alol weight 9000) in molar ratios 2: 2: 1 produced product dissolved warm. In the viscous solution are taking vigorous stirring stir in 40 parts by weight of filtered sperm oil. You get one thick, practically indefinitely stable emulsion. The emulsion kaiin with water or saline solutions, e.g. B.

Kochsalz-, Magnesi umsulfat-, Schwefelsäure-, Essig säurelösungen, verdünnt werden, ohne daß Zerfall eintritt.Common salt, magnesium sulfate, sulfuric acid, acetic acid solutions, can be diluted without disintegration.

2. In 53 Gewichtsteilen Wasser werden 2 Gewichtsteile des Anlagerungsproduktes aus 1 Mol Ocenol und 12 Mol Äthylenoxyd und 5 Gewichtsteile eines aus Oleylalkohol. Paraformaldehyd und Polyalkylenoxyd (Molgewicht 4000) in den Molverhältnissen 2 : 3 : 2 hergestellten Produktes gelöst und dariii 40 Gewichtsteile Paraffinöl emulgiert. Alaun erhält eine dickflüssige Emulsion, die gegen Elektrolyte weitgehend beständig ist. 2. 2 parts by weight of the adduct are added to 53 parts by weight of water from 1 mole of ocenol and 12 moles of ethylene oxide and 5 parts by weight of one from oleyl alcohol. Paraformaldehyde and polyalkylene oxide (molecular weight 4000) in the molar ratios 2 : 3: 2 produced product dissolved and then emulsified 40 parts by weight of paraffin oil. Alum is given a thick emulsion that is largely resistant to electrolytes is.

3. In 47,5 Gewichtsteile Wasser werden 15 Gewichtsteile eines aus Stearylalkohol, Paraformaldehyd und Polyäthylenoxyd (Molgewicht 7500) in den Molverhältnissen 2:2:1 hergestellten Produktes gelöst. 3. In 47.5 parts by weight of water, 15 parts by weight of one are made Stearyl alcohol, paraformaldehyde and polyethylene oxide (molecular weight 7500) in the molar ratios 2: 2: 1 prepared product dissolved.

In diese Lösung werden zunächst 28 Gewichtsteile Chlorparaffin und 2,5 Gewichtsteile Decahydronaphthalin eingerührt und dann noch 7,0 Gewichtsteile feinstpulverisiertes Chromoxyd. Man erhält eine salzbeständige Suspension.In this solution, 28 parts by weight of chlorinated paraffin and Stir in 2.5 parts by weight of decahydronaphthalene and then another 7.0 parts by weight finely powdered chromium oxide. A salt-resistant suspension is obtained.

4. 5 Gewichtsteile eines aus einem Polyäthylenoxydwachs (Alolgewicht 9300), Paraformaldehyd und Stearinsäureamid in den Molverhältnissen 1:2 :2 hergestellten Produktes werden in 95 Gewichtsteilen eines mit Ammoniak neutralisierten Spermölsulfonates (Gesamtfettgehalt etwa 750/o) gelöst. Beim Verdünnen dieses Gemisches mit Wasser werden Emulsionen er- halten, wie sie zum Fettlickern voil Leder verwendet werden. Vor den üblicherweise verwendeten Emulsionen zeichnen sich die aus dem beschriebenen Gemisch hergestellten durch eine besonders hohe Elektrolytbeständigkeit aus. Sie können z. B. für eine kombinierte Chromgerbung und Fettung von Häuten und Fellen Verwendung finden. 4. 5 parts by weight of a polyethylene oxide wax (Alol weight 9300), paraformaldehyde and stearic acid amide in a molar ratio of 1: 2: 2 Product are in 95 parts by weight of a sperm oil sulfonate neutralized with ammonia (Total fat content about 750 / o) dissolved. When diluting this mixture with water are emulsions keep as they are used for greasing voil leather. The emulsions described stand out from the commonly used emulsions Mixture produced by a particularly high electrolyte resistance. she can e.g. B. for a combined chrome tanning and fatliquoring of hides and skins Find use.

5. In 50 Gewichtsteilen Wasser werden 20 Gewichtsteile eines aus einem Polyäthylenoxyd vom Molgewicht 10 000, Kokosfettsäureamid und Cyclohexanon im Molverhältnis 1: 2 : 2,2 hergestellten Umsetzungsproduktes warm gelöst. In diese Lösung werden bei 600 C 30 Gewichtsteile eines flüssigen Harzes eingerührt, das aus 10,5 Gewichtsteilen Dicyandiamid. 5. In 50 parts by weight of water, 20 parts by weight of one are made a polyethylene oxide with a molecular weight of 10,000, coconut fatty acid amide and cyclohexanone reaction product prepared in a molar ratio of 1: 2: 2.2 dissolved warm. In these Solution are stirred in at 600 C 30 parts by weight of a liquid resin, the from 10.5 parts by weight of dicyandiamide.

30,5 Gewichtsteilen Kokosaminhydrochlorid, 80 Gewichtsteilen Butanol, 10 Gewichtsteilen Wasser und 32,5 Gewichtsteilen Paraformaldehyd durch 7stündiges Erhitzen und anschließendes Abdestillieren des Butanols im Vakuum hergestellt worden ist. Man erhält eine stabile Emulsion, die gegen Elektrolytzusatz sehr unempfindlich ist und, ohne zerstört zu werden, mit konzentrierter Kochsalzlösung verdünnt werden kann.30.5 parts by weight coconut amine hydrochloride, 80 parts by weight butanol, 10 parts by weight of water and 32.5 parts by weight of paraformaldehyde for 7 hours Heating and then distilling off the butanol have been produced in vacuo is. A stable emulsion is obtained which is very insensitive to the addition of electrolytes and, without being destroyed, can be diluted with concentrated saline solution can.

6. In 50 Gewichtsteilen Wasser werden 12 Gewichtsteile eines aus einem Polyäthylenoxyd vom Alolgewicht 10000, Dodecylalkohol und Benzophenon im Molverhältnis 1: 2 : 2,2 hergestellten Umsetzungsproduktes gelöst. In diese Lösung werden bei 600 C 38 Gewichtsteile eines flüssigen Harzes eingertihrt. das in folgender W eise hergestellt worden ist: Eine alkoholische Lösung von Carbaminsäurehexylester wurde mit Formaldehyd in Gegenwart von Salzsäure umgesetzt. Nach der Kondensation wurde der All;ohol abdestilliert und das ölige nicht wasserlösliche Kondensationsp rodukt durch Waschen mit Wasser säurefrei gemacht. Man erhält nach dem Erkalten eine dickfliissige und lagerheständige Harzemulsion die gegen Elektrolyteinflüsse weitgehend unempfindlich ist und hei spielsweise mit konzentrierter Kochsalzlösung verdümlt werden kann. 6. In 50 parts by weight of water, 12 parts by weight of one are made a polyethylene oxide with an alcohol weight of 10,000, dodecyl alcohol and benzophenone in a molar ratio 1: 2: 2.2 prepared reaction product dissolved. In this solution are 600 C 38 parts by weight of a liquid resin incorporated. in the following way has been made: An alcoholic solution of carbamic acid hexyl ester has been made reacted with formaldehyde in the presence of hydrochloric acid. After the condensation it was the alcohol is distilled off and the oily, water-insoluble condensation product made acid-free by washing with water. After cooling, a viscous one is obtained and storage-stable resin emulsion that is largely insensitive to the effects of electrolytes is and can be diluted with concentrated saline, for example.

P.TFNT \ 1 i'(? ri I( zip E-1. Verwendung ron KoIldensationsprodukten aus Polyalkylenoxydwachsen, Oxoverbindungen und solchen höhermolekularen, aliphatischen, cycloaliphatischen. aliphatisch-cycloaliphati schen oder aliphatisch-aromatischen Verbindungen, die über Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff gebunden ein austauschfähiges Wasserstoffatom enthalten und deren Kohlenwasserstoffreste wenigstens 6 Kohlenstoffatome besitzen, als Dispergiermittel für flüssige oder feste Stoffe in wässerigen Medien. P.TFNT \ 1 i '(? Ri I (zip E-1. Use ron coldensation products from polyalkylene oxide waxes, oxo compounds and such higher molecular weight, aliphatic, cycloaliphatic. aliphatic-cycloaliphati rule or aliphatic-aromatic Compounds bound via oxygen, sulfur or nitrogen form an exchangeable Contain hydrogen atom and their hydrocarbon radicals at least 6 carbon atoms own, as a dispersant for liquid or solid substances in aqueous media.

Claims

2. Use of condensation products according to claim 1, which derived from polyethylene oxide waxes with molecular weights of about 500 to 10,000.

3. Use of condensation products according to claim 1 and 2 in Compound with other known anionic, cationic or electro-neutral Dispersants.

Publications considered: Soaps, oils, fats, waxes (1951), Pp. 483 to 485; French patents Sr. 727 202, 961 581, 960 045; German U.S. Patent No. 667,744.