DE1074570B - Verfahren zur Herstellung von bei üblicher Temperatur und Atmospharendruck flussigen Salzen von Mono-(alkylpolyathoxy)-schwefel saureestern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von bei üblicher Temperatur und Atmosphärendruck flüssigen Salzen von Mono- (alkylpolyäthoxy) -sch-wefelsäureestern Saure Sulfate, welche der Formel C12 H25 (° C H2 C H2)n ° S °2 O H entsprechen, sind bekannt. Man kann sie z. B. herstellen, indem man Laurylalkohol mit Epoxyäthan kondensiert und das erhaltene Produkt sulfatiert.
• Meistens geht man dabei von technischem Laurylalkohol aus und verwendet das Epoxyäthan in einer Menge, die der envünschten mittleren Anzahl Äthoxygruppen entspricht. Im allgemeinen erhält man also Gemische, in denen ungefähr 250/0 der Verbindungen an Stelle der Dodecylgruppe eine andere Alkylgruppe mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen besitzen, während der Wert von n für die individuellen Verbindungen im Gemisch ziemlich stark auseinandergehen kann. Diese Verbindungen liefern bei Neutralisation mit Natriumhydroxyd neutrale Salze mit einer sehr guten oberflächenaktiven Wirkung (s. hierüber Soap, Perfumery & Cosmetics, Dezember 1956, S. 1367, und Soap and Chemical Specialities, August 1956, S. 45).
• Aus diesen beiden Veröffentlichungen geht hervor, daß Natriumlaurylsulfat, wobei also A = 0, eine feste Substanz ist und daß bei steigenden Werten von n die Konsistenz sich allmählich über pastös bis zu flüssig ändert. In der Praxis verwendet man vorzugsweise jedoch keine Verbindungen des obengenannten Typs, in dem n einen größeren mittleren Wert als 3 hat, weil über diesem Wert die oberflächenaktive Wirkung nicht mehr zunimmt; während der Kostenpreis höher wird. Wenn n einen mittleren Wert von 3 hat, sind die Natriumsalze noch pastenartig.
• In der Praxis sind oberflächenaktive Stoffe mit einer pastenartigen Konsistenz nicht gut in wasserfreiem Zustande in den Handel zu bringen, da die Paste verhältnismäßig schwierig und nie vollständig aus den Behältern entfernt werden kann. Die Handelsform dieser Substanzen ist denn auch im allgemeinen eine ungefähr 300/oige Lösung. Dies bedeutet jedoch eine starke Steigerung der Transportkosten, während derartige Lösungen zugleich für wasserfreie Verwendungszwecke unbrauchbar sind, z. B. wenn man die oberflächenaktiven Substanzen als Emulgierungsmittel in wasserfreien inseliziden Gemischen verwenden will.
• In der zweiten der obenerwähnten Veröffentlichungen wird weiter erwähnt, daß auch bereits andere Salze dieser Verbindungen hergestellt sind, unter anderen das Triäthanolaminsalz. Über die Konsistenz in wasserfreiem Zustand wird nichts erwähnt. Aus Versuchen hat der Erfinder jedoch ersehen, daß bei Werten für n von 2 bis 3 das Triäthanolaminsalz in wasserfreiem Zustand gleichfalls pastenartig ist.
• Gefunden wurde nun, daß man neue, unter norma- len Umständen von Temperatur und Druck, flüssige Salze von Verbindungen mit der Formel C12H25 (° C H2 C H2)n ° S °2 0 H in der n einen mittleren Wert von 2 bis - 3 hat und der Dodecylrest zum Teil von anderen Alkylgruppen mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen ersetzt sein kann, erhalten kann, indem man diese Verbindungen mit Diäthylamin, Isopropylamin und/oder Butyläthanolamin neutralisiert.
• Das Neutralisieren kann ausgeführt werden, indem man die Amine den sauren Sulfaten hinzufügt oder umgekehrt. Die zwei erstgenannten Amine sind ziemlich flüchtig, so daß dann infolge der Verdampfung durch die an der Oberfläche auftretende Reaktionswärme Verluste auftreten können. In solchen Fällen wird es bevorzugt, das Amin unter der Oberfläche des sauren Sulfats einzuführen. Naturgemäß ist es zweckmäßig, beim Neutralisieren zu rühren. Gegebenenfalls kann man unter Rückfluß arbeiten, während man das Neutralisieren erwünschtenfalls auch in einem geschlossenen System unter Druck ausfiihren kann.
• Das Neutralisieren findet vorzugsweise bei etwas erhöhter Temperatur, z. B. bei 300 C, statt, weil die Viskosität der Gemische dann niedriger ist, was das Rühren erleichtert.
• Die benötigte Menge Amin kann durch einfache Versuche leicht im voraus oder während der Neutralisation bestimmt werden. Weil man von stark sauren Produkten ausgeht und die verwendeten Amine keine starken Basen sind; beträgt diese Menge immer mehr als das Äquivalentgewicht.
• Man kann sowohl von den reinen Mono-(dodecylpolyäthoxy)-sulfaten als von den entsprechenden Gemischen von Monosulfaten ausgehen, welche, vom technischen Dodecylalkohol ausgehend, hergestellt sind. Letzteres verdient aus ökonomischen Gründen den Vorzug. Gleichfalls ist es möglich, zuerst die Di- oder Triäthoxyverbindungen zu isolieren und darauf das Verfahren nach der Erfindung anzuwenden, aber auch dies bringt selbstverständlich eine Steigerung der Kosten mit sich.
• Naturgemäß kann man auch Gemische der genannten Amine verwenden.
• Die neuen Produkte haben in wäßriger Lösung dieselben oberflächenaktiven Eigenschaften als die entsprechenden Natriumsalze, aber besitzen daneben noch den Vorteil, daß sie in wasserfreiem Zustande flüssig sind. Dies ermöglicht es, sie unverdünnt an den Konsumenten zu liefern, was eine beträchtliche Ersparung an Transportkosten bedeutet. Sie lösen sich gut in Wasser, wobei die Lösungsgeschwindigkeit natürlich durch Erwärmen erhöht werden kann. Das Lösen findet jedoch auch bereits bei Zimmertemperatur schnell statt bei Hinzufügung verschiedener Verbindungen, z. B. von Alkohol, Glykolen und Salzen.
• Die erfindungsgemäßen Produkte lösen sich z. B. bei Zimmertemperatur gut in einer 10/obigen Kochsalzlösung auf.
• Wie bereits erwähnt worden ist, erhält man bei Verwendung von Triäthanolamin ein pastenartiges Produkt. Dies ist ebenso der Fall bei Verwendung von z. B. Monoäthanolamin und Äthyläthanolamin.
• Es ist also überraschend, daß man bei Verwendung der drei obenerwähnten Amine flüssige Neutralisationsprodukte erhält.
• Die erfindungsgemäß erhaltenen Produkte lösen bis zu 25 O/o Paraffinöl klar auf.
• Beispiel I Ausgegangen wurde von 100 g eines sauren Sulfats, das hergestellt wurde, indem man technischen Laurylalkohol mit 2,2 Mol Epoxyäthan kondensierte und darauf sulfatierte. Unter Rühren wurde unter dessen Oberfläche portionsweise Diäthylamin hinzugefügt, wobei die Temperatur durch Kühlung auf 30.0 C gehalten wurde. Nachdem die äquivalente Menge Amin hinzugefügt worden war, wurde die Neutralisation fortgesetzt, indem man regelmäßig von kleinen Proben des Reaktionsgemisches eine konzentrierte wäßrige Lösung herstellte und deren PH bestimmte. Auf diese Weise wurde so viel Amin hinzugefügt, bis das PH der wäßrigen Lösung ungefähr 7 betrug. Insgesamt wurden 27,2 g Diäthylamin hinzugefügt.
• Auf dieselbe Weise wurden 100 g des obigen sauren Sulfats mit 34,5 g Isopropylamin neutralisiert. Die erhaltenen Produkte stellten klare, viskose Flüssigkeiten dar.
• Beispiel II Ein saures Sulfat wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt mit dem Unterschied, daß 2,8 Mol Epoxyäthan statt 2,2 Mol verwendet wurden. 100 g dieses sauren Sulfats wurden portionsweise unter Rühren mit Butyläthanolamin versetzt, wobei man das Amin auf die Oberfläche des sauren Sulfats tropfen ließ, während die Temperatur auf 300 C gehalten wurde. Nachdem die äquivalente Menge Amin hinzugefügt worden war, wurde der Verlauf des pn auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise gefolgt. Es ergab sich, daß für die Neutralisation insgesamt 38,5 g Butyläthanolamin erforderlich waren.
• Man erhielt eine klare, viskose Flüssigkeit.
• PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von bei üblicher Temperatur und Atmosphärendruck flüssigen Salzen von Mono- (alkylpolyäthoxy) -schwefelsäureestern, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der Formel C12H H,, (O C H, C H2)n O S Oe O H in der n einen mittleren Wert von 2 bis 3 hat und der Dodecylrest teilweise durch andere Alkylgruppen mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen ersetzt sein kann, mit Diäthylamin, Isopropylamin und/ oder Butyläthanolamin umgesetzt werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Amine den sauren Schwefelsäureestern unterschichtet werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man von Verbindungen ausgeht, in denen die Dodecylgruppe zu etwa 25010 durch andere Alkylgruppen mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen ersetzt ist.