DE1064075B

DE1064075B - Dispergier- und Demulgiermittel

Info

Publication number: DE1064075B
Application number: DEF22864A
Authority: DE
Inventors: Dr Josef Duesing; Dr Walter Hagge; Dr Joachim Kolbe
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1957-04-18
Filing date: 1957-04-18
Publication date: 1959-08-27
Also published as: FR1373431A; US3058919A

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der Erfindung sind Dispergier- und Demulgiermittel, die Mischungen von wasserlöslichen Salzen wasserlöslicher aliphatischer Sulfoverbindungen mit in Wasser schwerlöslichen Aminsalzen wasserlöslicher aliphatischer Sulfoverbindungen und in Wasser schwerlöslichen Oxyalkylierungsprodukten wasserunlöslicher höhermolekularer, cyclische Gruppen besitzender Substanzen enthalten.

Als wasserlösliche Salze wasserlöslicher aliphatischer, Sulfoverbindungen kommen beispielsweise in Betracht Sulfonierungsprodukte von höheren aliphatischen Kohlenwasserstoffen oder von Mineralöl-Naphthensäure-Gemischen, sulfogruppenhaltigc Bernsteinsäureabkömmlinge, wie Dioctylsulfobernsteinsäureester und Dioctylbernsteinsaureester-j/S-aminoäthansulfonsäure, sowie die in der französischen Patentschrift 1 091 997 beschriebenen Sulfobernsteinsäureesteramide, und zwar insbesondere in Form ihrer Alkalisalze.

Zu den in Wasser schwerlöslichen Aminsalzen wasserlöslicher aliphatischer Sulfoverbindungen gehören vor allem solche Umsetzungsprodukte von wasserlöslichen aliphatischen Sulfoverbindungen der zuvor erwähnten Art, die mit primärem, sekundärem oder tertiärem cycloaliphatischem Amin erhalten worden sind.

Unter den in Wasser schwerlöslichen Oxalkylierungsprodukten wasserunlöslicher höhermolekularer, cyclische Gruppen besitzender Substanzen sind z. B. die Produkte zu verstehen, die durch Einwirkung von Äthylenoxyd und/oder Propylenoxyd auf Kolophonium oder Kopale, auf Kondensationsprodukte von phenolischen Verbindungen mit Aldehyden oder auf durch cyclische Reste substituierte Cyclohexanole erhältlich sind (vgl. hierzu unter anderem die deutsehen Patentschriften 634 003 und 741 305).

Die zweckmäßigen Mengenverhältnisse der in Betracht kommenden drei Komponenten lassen sich für das gewünschte Verwendungsgebiet von Fall zu Fall durch Vorversuche leicht ermitteln.

Die erfindungsgemäß zur Anwendung gelangenden Mischungen sind in Kohlenwasserstoffen, mineralischen Ölen sowie in Phenolen löslich. Die Löslichkeit in Wasser hängt von der Zusammensetzung der Mischungen ab, insbesondere von dem Verhältnis der beiden zuerst angeführten Komponenten zu der zuletzt angeführten Komponente.

Die Anwendung der vorgeschlagenen Dispergier- bzw. Demulgiermittel kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Bei ihrer Verwendung als Dispergiermittel werden die Mischungen der vorliegenden Erfindung zweckmäßigerweise als solche oder in Form von Lösungen bzw. Suspensionen in Wasser oder Alkoholen, ■wie z.B. in Isopropano.l, Butanol oder Cyclohexanol, Dispergier- und Demulgiermittel

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen-Bayerwerk

Dr. Walter Hagge, Dr. Josef Düsing, Leverkusen, und Dr. Joachim Kolbe, Opladen, sind als Erfinder genannt worden

eingesetzt, und bei der Verwendung als Demulgiermittel, beispielsweise zum Abtrennen von Wasser, Salzen und sonstigen Bestandteilen aus kolloiden Systemen, setzt man sie vorteilhafterweise ebenfalls als solche oder in Form von Lösungen bzw. Suspensionen in Wasser ein, oder man verwendet in diesem Falle Lösungsmittelgemische, die niedere Alkohole, aliphatische Kohlenwasserstoffe und Phenole, z. B. Kresole und Xylenole, enthalten.

GcAvünschtenfalls können die Mischungen der vorliegenden Erfindung noch Fettsäuren, wie z. B. Stearin-, öl- oder Linolsäure bzw. ihre Anhydride, oder natürliche bzw. synthetische Fette, öle und Wachse, wie z. B. Leinöl, Wollfett, Terpentin- und Rizinusöl, oder Mineralöle enthalten. Auch quaternäre Verbinr düngen, vornehmlich solche, die durch Einwirkung von Dimethylsulfat oder Benzylchlorid auf mindestens 4 Kohlenstoffatome enthaltende, aliphatische Amine erhältlich sind, bzw. deren Umsetzungsprodukte mit Alkylenoxyden können zu den Mischungen hinzugefügt werden. Durch Zusatz von cycloaliphatischen oder aromatischen Aminen bzw. ihren Äthylenoxyd-Umsetzungsprodukten läßt sich die Löslichkeit der Mischungen in den Anwendungsmedien erforderlichenfalls noch verbessern; genannt seien hierfür unter anderem Cyclohexylamine Dimethylcyclohexylamin, Methyl- bzw. Dimethylnaphthylamin oder Cyclohexylaminpolyglykoläther, ferner Cyclohexenabkömmlinge bzw. deren Derivate, wie z.B. α- oder /KTerpineol, Borneol, Isoborneol, Kampfer oder Terpineolpolyglykoläther. . ....,,

Mit Hilfe der vorgeschlagenen Mischungen ist es möglich, die verschiedenartigsten, in Wasser oder

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anderen flüssigen Medien nicht oder nur schwer löslichen Stoffe, z. B. Ruß, Pigmente, Textilhilfsmittel, Schädlingsbekämpfungsmittel sowie Wirkstoffe von der Art der Vitamine oder Hormone, äußerst fein zu verteilen; ebenso gelingt es mit ihrer Hilfe, Emulsionen zu brechen, wie sie z. B. bei der Gewinnung von Antibiotika, bei der Gewinnung von Erdölen oder bei der Aufarbeitung von Mineralölen anfallen; ferner können die vorgeschlagenen Mischungen auch mit Vorteil als Dispergiermittel bei der Emulsionspolymerisation eingesetzt werden. Gegenüber bekannten Dispergier- bzw. Demulgiermitteln zeichnen sich die Mittel der vorliegenden Erfindung hierbei durch einen besonders hohen Wirkungsgrad aus.

Dieser hohe Wirkungsgrad ist an die Anwesenheit aller drei Mischungskomponenten gebunden; er läßt sich mit nur einer der Komponenten oder mit Mischungen, die lediglich zwei.der in Betracht kommenden Komponenten enthalten, nicht erzielen.

Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

Beispiel 1 angeführten Oxalkylierungsproduktes enthält, 1 Minute geschüttelt und 3 Stunden bei 80 bis 85° C sich selbst überlassen. Das sich abscheidende Öl zeigt dann einen Wassergehalt von nur 0,03 % und einen Salzgehalt von nur 0,012%.

Beispiel 4

Ein Gemisch, das aus 28 Teilen des Natriumsalzes ίο des Sulfobernsteinsäureesteramids des Beispiels 3, 42 Teilen des Cyclohexylaminsalzes dieses Sulfobernsteinsäureesteramids und 30 Teilen eines Oxalkylierungsproduktes besteht, das durch Umsetzung eines Kondensationsproduktes aus Nonylphenol und Formaldehyd vom Molekulargewicht 2400 mit Propylen- und Äthylenoxyd im Gewichtsverhältnis 20:8:15 gemäß Patent 634 003 erhalten war, wird mit der gleichen Menge eines Gemisches aus Petroleum, Solventnaphtha und Rohkresol versetzt, dann mit Erdöl, welches 12% Wasser enthält, im Verhältnis 1:30000 intensiv verrührt und 5 bis 8 Stunden bei gewöhnlicher Temperatur stehengelassen. Der Wassergehalt des abgeschiedenen Öles beträgt dann nur 0,02 %.

70 Teile Titandioxyd werden mit 30 Teilen einer Mischung verknetet, die aus 27 Teilen Natriumsalz des Dioctylsulfobernsteinsäureesters, 53 Teilen Cyclohexylaminsalz dieses Sulfobernsteinsäureesters und 20 Teilen eines Oxalkylierungsproduktes besteht, das durch Umsetzung eines Kondensationsproduktes aus Nonylphenol und Formaldehyd vom Molekulargewicht 1750 mit Propylen- und Äthylenoxyd im Gewichtsverhältnis 5:7:6 gemäß Patent 634003 erhalten war. Hierbei wird so viel Wasser zugesetzt, daß eine plastische Masse entsteht. Das auf diese Weise erhaltene Gemisch liefert beim Verrühren mit Wasser eine sehr feine, stabile Dispersion.

Würde man für die Bereitung der Titandioxyddispersion statt der Mischung aus den angeführten 'drei Komponenten nur eine einzige Komponente oder Mischungen aus lediglich zwei Komponenten anwenden, so würde nur ein sehr geringer Dispergiereffekt zu beobachten sein.

Beispiel 2

45

Ein Gemisch aus 40 Teilen sulnertem Olivenöl, '45 Teilen Paraffmöl und 10 Teilen Talgfettsäureester, das zur Avivage von Kunstfasern dienen soll, wird mit 5 Teilen einer Mischung innig verrührt, die aus 60 Teilen Natriumsalz des Dioctylsulfobernsteinsäureesters, 30 Teilen des Cyclohexylaminsalzes dieses Sulfobernsteinsäureesters und 10 Teilen des im Beispiel 1 angeführten Oxalkylierungsproduktes besteht. Oas so erhaltene Gemisch ergibt bei der Verdünnung mit Wasser im Verhältnis 1:100 eine äußerst feine, stabile Emulsion. Das Aufziehvermögen des Avivagemittels auf die Faser wird auf diese Weise wesentlich verbessert und sein Eindringungsvermögen in die Faser erhöht. .

Beispiel 3

10 000 Teile Erdöl mit einem Gehalt von 9,35% Wasser und 1,44% Kochsalz werden 30 Minuten auf 60? G erwärmt, dann mit 400 Teilen einer wäßrigen Lösung, die 2 Teile eines. Gemisches aus 47 Teilen des Natriumsalzes des Sulfobernsteinsäureesteramids des ■ Beispiels 1 der französischen Patentschrift .1091997, 23 Teile des Cyclohexylaminsalzes dieses [ Sulfobernsteinsäureesterarrüds -und 30 Teile des im

Beispiel 5

Eine übliche Penicillindispersion in Wasser wird im Verhältnis von 10000:1 mit einem Gemisch aus 40 Teilen des Natriumsalzes des Dioctylsulfobernsteinsäureesters, 50 Teilen des Cyclohexylaminsalzes dieses Sulfobernsteinsäureesters und 10 Teilen des im Beispiel 1 angeführten Oxalkylierungsproduktes versetzt. Außerdem wird noch 1 Teil Eisessig hinzugegeben. Das Gemisch wird intensiv verrührt und dann mit Amylacetat versetzt. Bei dem anschließenden Zentrifugieren der Mischung trennt sich die das Penicillin enthaltende Amylacetatlösung sofort von der wäßrigen Phase ab, was ohne Zugabe des Gemisches nicht erreicht werden kann.

Beispiel 6

Eine Mischung aus 40 Teilen Butadien, 40 Teilen Acrylnitril und 20 Teilen Styrol wird in 150 Teilen einer wäßrigen Lösung emulgiert, die 4 Teile einer Mischung aus 60 Teilen des Natriumsalzes des Dioctylsulfobernsteinsäureesters, 20 Teile des Cyclohexylaminsalzes dieses Sulfobernsteinsäureesters und 20 Teile des im Beispiel 1 angeführten Oxalkylierungsproduktes enthält. Außerdem werden zu dem Polymerisationseinsatz noch 0,5 Teile eines quaternären Aminpolyglykoläthers hinzugegeben, der aus Dodecylamin und Äthylenoxyd im Molverhältnis 1:10 und nachfolgende Quaternierung mit Benzylchlorid hergestellt war. Durch Zugabe von 0,2 Teilen des Natriumsalzes der Sulfmsäure langkettiger Paraffine sowie von 2 Teilen n/1-Schwefelsäure wird die Polymerisation aktiviert und bei 15 bis 20° C in 30 Stunden zu Ende geführt. Der erhaltene Latex ergibt beim Aufgießen auf Glas einen Film, der weder beim Trocknen bei 100° C noch am Licht vergilbt. Das durch Elektrolytzusatz gefällte, in üblicher Weise gewaschene und getrocknete Polymerisat kann nach Zusatz von Weichmachern verpreßt werden, ohne daß noch eine Stabilisierung erforderlich wäre.

Die hervorragende Demulgierwirkung der erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen ist aus den in der nachfolgenden Tabelle wiedergegebenen Ergebnissen einschlägiger Vergleichsversuche ersichtlich. Zur Durchführung der Vergleichsversuche wurden jeweils 10000 Teile eines Erdöls mit einem Gehalt von

1 UÜ4 U/b

40,2 %> Wasser mit den Lösungen I bis IV 1 Minute geschüttelt und dann 3 Stunden bei 80 bis 85° C sich selbst überlassen.

In der Tabelle bedeutet

A: Natriumsalz des Sulfobernsteinsäureesteramids nach Beispiel 1 der französischen Patentschrift 1 091 997,

B: Cyclohexylaminsalz dieses Sulfobernsteinsäure- _1Q esteramide,

C: Oxalkylierungsprodukt, das durch Umsetzung eines Kondensationsproduktes aus Nonylphenol und Formaldehyd vom Molgewicht 1750 mit Propylen- und Äthylenoxyd im Gewichtsverhältnis 5:7:6 gemäß dem deutschen Patent 634 003 erhalten war.

Bei den Lösungen I bis IV handelt es sich um 400 Teile wäßriger Lösungen, welche die jeweils angegebenen Teile der Komponenten A, B und/oder C enthielten. In der letzten Spalte der Tabelle ist der Wassergehalt des abgeschiedenen Öles angegeben.

Die Komponente B und die Komponente C sowie die Mischung aus den Komponenten B und C sind in Wasser nur schwer löslich, so daß sie für die Vergleichsversuche von vornherein ausschieden.

Lösung	A	B	C	°/o "Wasser in öl
I	2			31,1
II	1	1	—	31,4
III	1	—	1 .	.. 19,4
IV	0,66	0,66	0,66	0,9 :

Claims

Patentanspruch-.

Dispergier- und Demulgiermittel, enthaltend Mischungen von wasserlöslichen Salzen wasserlöslicher aliphatischer Sulfoverbindungen mit in Wasser schwerlöslichen Aminsalzen wasserlöslicher aliphatischer Sulfoverbindungen und in Wasser schwerlöslichen Oxalkylierungsprodukten wasserunlöslicher höhermolekularer, cyclische Gruppen besitzender Substanzen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 895 456;
USA.-Patentschrift Nr. 2 077 745.

© 909 609/441 8.59