DE1129288B - Verfahren zur Herstellung von Polyaether-thioaethern - Google Patents
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
F 30908 IVd/39 c
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 10. MAI 1962
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyäther-thioäthern durch Erhitzen
von Dihydroxyalkylsulfiden mit Oxalkylierungsprodukten aliphatischer Alkohole in Gegenwart von
sauer reagierenden bzw. Säure bildenden Verbindungen; das Verfahren besteht darin, daß man als Oxalkylierungsprodukte
aliphatischer Alkohole solche von Monoalkoholen verwendet.
Den so erhaltenen Polyäther-thioäthern ist die allgemeine Formel
R1-O-(CHR2-CHR3-O)- ,
Verfahren zur Herstellung von Polyäther-thioäthern
(CHR4-CHr5-S-CHR6-CHR7-O)-
(CHR8-CHR9-O)-R
10
zuzuschreiben, in der R1 und R10 für lineare oder
verzweigte Alkylreste mit 1 bis 22, vorzugsweise 3 bis 18 Kohlenstoffatomen stehen und R2, R3, R4, R5, R6,
R7, R8 und R9 Wasserstoff und/oder gleiche oder
verschiedene lineare oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffen bedeuten, während m, η und ρ
kleine ganze Zahlen von 1 bis 10 — bevorzugt von 1 bis 5 — sind.
Erfindungsgemäß zu verwendende Oxalkylierungsprodukte aliphatischer Monoalkohole sind z. B. die
Monomethyl-, Monoäthyl-, Monopropyl-, Monobutyl-, Monoisobutyl-, Monoheptyl-, Monododecyl-,
Monoisododecyl- und Monocetyläther des Mono-, Di-, Tri- oder Tetraäthylenglykols, des Mono-, Di-,
Tri-, Tetra- oder Dekapropylenglykols sowie die Monoalkyläther, die durch gleichzeitige oder aufeinanderfolgende
Einwirkung von Äthylen- und Propylenoxyd auf aliphatische Monoalkohole erhältlich sind.
Als Dihydroxyalkylsulfide seien beispielsweise genannt:
Thiodiglykol, ß,ß'- Dimethyl -thiödiglykol, ß-Äthyl-thiodiglykol, /3,jS'-Diäthyl-thiodiglykol sowie
die Produkte mit 1 bis 4 Schwefelatomen, die durch Kondensation dieser Dihydroxyalkylsulfide mit sich
selbst entstanden sind, wie z.B. 1,11-Dihydroxy-(3,9-dithia-6-oxa)-undecan.
Als Beispiele für Verbindungen, die unter den hier in Betracht kommenden Reaktionsbedingungen sauer
reagieren bzw. Säuren bilden, seien genannt p-Toluolsulf
onsäure, Orthophosphorsäure, Pyrophosphorsäure, Methaphosphorsäure, Phenylphosphorsäure, Diphenylphosphorsäure
und Phosphorsäure-monophenylester, Ammoniumphosphat, Kaliumbisulfat, Natriumphosphat,
Triäthylphosphat, Methyltoluolsulfonat und Dimethylsulfat.
Anmelder:
Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen-Bayerwerk
Dr. Hanswilli von Brachel, Köln-Sülz,
Dr. Walter Lohmar, Leverkusen,
und Dr. Hans Holtschmidt, Köln-Stammheim,
sind als Erfinder genannt worden
Die Temperatur beim Erhitzen der Komponenten liegt zweckmäßig zwischen 100 und 22O0C; bevorzugt
ist eine Temperatur zwischen 140 und 200°C. Die Mengenverhältnisse, in denen die Oxalkylierungsprodukte
aliphatischer Monoalkohole, die Dihydroxyalkylsulfide und die sauer reagierenden bzw.
Säure bildenden Verbindungen eingesetzt werden, können in weiten Grenzen schwanken; geeignete
Mengenverhältnisse lassen sich durch Versuche leicht ermitteln. Im allgemeinen empfiehlt es sich, die
Oxalkylierungsprodukte aliphatischer Monoalkohole und die Dihydroxyalkylsulfide im Molverhältnis
5 :1 bis 2 :5 anzuwenden. Die Mengen an sauer
reagierenden bzw. Säure bildenden Verbindungen betragen im allgemeinen 0,01 bis 5o/o>
vorzugsweise 0,1 bis 1,5%! bezogen auf das Gewicht der Ausgangskomponenten. Das Erhitzen der Reaktionskomponenten
wird zweckmäßig so lange fortgesetzt, bis die Hydroxylgruppen der Dihydroxyalkylsulfide praktisch
sämtlich veräthert sind; dann wird das Reaktionsgemisch neutralisiert, und gegebenenfalls nicht umgesetzte Ausgangsmaterialien werden ausgewaschen
oder abdestilliert.
Die erfindungsgemäß hergestellten Polyäther-thio-
Die erfindungsgemäß hergestellten Polyäther-thio-
äther, die im allgemeinen helle, dünnflüssige Öle sind,
können in mannigfacher Weise verwendet werden. Da sie sich durch ein gutes Viskositätstemperaturverhalten
auszeichnen und ihre Viskosität auch unter Druck nur sehr unwesentlich ändern, sind sie besonders
als Schmiermittel geeignet, vor allem für hochbelastete Lager, Zahnradgetriebe, Schneckengetriebe, Hydrauliken
und für die Metallbearbeitung. In diesen Fällen
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können sie gewünschtenfalls auch zusammen mit
Schmierstoffzusätzen — z. B. solchen auf der Grundlage von Phenolen oder aromatischen Aminen — angewandt
werden. Die Öle der vorhegenden Erfindung
sind nicht verseifbar und auch hydrolytisch nicht spaltbar, sie haben sogar ein gewisses Wasseraufnahmevermögen.
Die Unempfindlichkeit gegenüber Wasser ist unter anderem bei der Schmierung von Turbinen
von Vorteil, da wasserunempfindliche Öle alterungsstabiler als wasserempfindliche Öle sind. Außerdem
eignen sich die Produkte der Erfindung als Wärmeübertragungsmittel,
als Isolieröle, als Textilhilfsmittel sowie als Lösungsmittel oder Zusatzmittel zu Hochmolekularen.
Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
531 Teile Diäthylenglykol-monobutyläther — hergestellt
durch Oxäthylierung von n-Butanol mit a°
Äthylenoxyd im Molverhältnis 1:2 in Gegenwart von Natriumbutylat—, 213 Teile Thiodiglykol und 5,2Teile
Orthophosphorsäure werden in einer Destillationsapparatur unter Durchleiten von Kohlendioxyd auf
185°C 30 Stunden bei 760 Torr, 8 Stunden beil20Torr
und 8 Stunden bei 15 Torr erhitzt. Hierbei destillieren etwa 90 Teile Wasser ab. Dann wird das Reaktionsgut
bei 80 bis 900C mit verdünnter Natronlauge neutralisiert
und bei 1200C 4 bis 5 Stunden mit Wasserdampf
geblasen. Anschließend wird das Reaktionsprodukt 3" bei 0,1 Torr der Destillation unterworfen, bis die
Temperatur auf 1100C gestiegen ist. Es !unterbleiben
etwa 600 bis 650 Teile eines dünnflüssigen Öls, das nach dem Filtrieren folgende Werte zeigt:
Aussehen klar
Dichte bei 200C 1,061
Viskosität bei 50°C 2,6 E
Flammpunkt 233°C
Schmierfähigkeit
a) geprüft auf der Ahnen-Wieland-Prüfmaschine :
Anpreßdruck > 2000 kg
b) VKA nach Boerlage:
Verschweißlastwert 380 kg
Verschweißlastwert 380 kg
c) FZG-Test (Zahnradtest, Test A):
erreichte Laststufe 12
Verschleiß mg/PSh < 0,1
Korrosionstest... Cu-Streifen 80 Stunden bei
1000C negativ
1000C negativ
Durch 1480 Teile iso-Butanol, in denen 3 Teile Natrium gelöst sind, leitet man nach hier nicht beanspruchtem
Verfahren bei 110 bis 15O0C so lange Äthylenoxydjbis 1620 Teile Äthylenoxyd aufgenommen
sind. Dann destilliert man über eine Kolonne bei bis 114° C 620 Teile iso-Butanol.
Man gibt zu dem Rückstand 850 Teile Thiodiglykol und 35 Teile Orthophosphorsäure und hält die
Mischung 30 Stunden auf 1850C bei 760 Torr,
Stunden bei 55 Torr und 12 Stunden bei 20 Torr.
Dann wird das Reaktionsgut bei 80 bis 900C mit
Natronlauge neutralisiert, 5 Stunden bei 1200C und Torr mit Wasserdampf geblasen und so lange bei
Torr der Destillation unterworfen, bis eine Sumpftemperatur von 1100C erreicht ist. Nach dem Filtrieren
des Reaktionsgutes erhält man etwa 2600 Teile
40
45 eines dünnflüssigen Öls, das folgende Eigenschaften
aufweist:
Aussehen klar
Dichte bei 200C 1,051
Viskosität bei 500C 2,8 E
Flammpunkt 2270C
Schmierfähigkeit
a) geprüft auf der Almen-Wieland-Prüfmaschine :
Anpreßdruck > 2000 kg
b) VKA nach Boerlage:
Verschweißlastwert 380 kg
Verschweißlastwert 380 kg
c) FZG-Test (Zahnradtest, Test A):
erreichte Laststufe 12
Verschleiß mg/PSh < 0,1
Korrosionstest ... Cu-Streifen 80 Stunden bei 1000C negativ
1090 Teile des nach hier nicht beanspruchtem Verfahren gewonnenen Umsetzungsproduktes aus 1 Mol
2-Äthylhexanol und 2MoI Äthylenoxyd, 370 Teile Thiodiglykol, 17 Teile Orthophosphorsäure und
15 Teile Maleinsäureanhydrid werden in einer Destillationsapparatur
unter Durchleiten von Kohlendioxyd auf 185°C 20 Stunden bei 760 Torr, 8 Stunden bei
145 Torr, 12 Stunden bei 50 Torr und 20 Stunden bei 15 Torr erhitzt. Hierbei destillieren etwa 100 Teile
Wasser ab.
Das Reaktionsprodukt wird dann mit 1 n-Natronlauge neutralisiert, 6 Stunden bei 1200C und 20 Torr
mit Wasserdampf geblasen und hiernach 1 Stunde bei 100 bis 1200C und 0,1 Torr getrocknet. Nach dem
Absaugen der ausgeschiedenen Salze werden etwa 1200 Teile eines hellgelben Öls erhalten, das sich ausgezeichnet
als Turbinenschmieröl eignet.
Das Öl besitzt folgende Daten:
Dichte bei 20°C 0,993
Viskosität bei 2O0C 6,6 E
Flammpunkt 1850C
Schmierfähigkeit
geprüft auf der Almen-Wieland-Prüfmaschine:
Anpreßdruck > 2000 kg
Korrosionstest ... Cu-Streifen 80 Stunden bei 100°C negativ
1480 Teile des nach hier nicht beanspruchtem Verfahren gewonnenen Umsetzungsproduktes aus 1 Mol
2-Äthylhexanol und 4MoI Äthylenoxyd, 370 Teile Thiodiglykol, 17Teile Orthophosphorsäure und 15Teile
Maleinsäureanhydrid werden, wie im Beispiel 3 beschrieben, erhitzt. Man erhält dann 1600 Teile eines
dünnflüssigen Öls, dessen wäßrige Emulsion sich ausgezeichnet als Schneide- oder Bohröl bewährt.
Das öl besitzt folgende Eigenschaften:
Dichte bei 2O0C 1,030
Flammpunkt 215°C
Viskosität bei 20°C 13 E
Schmierfähigkeit
geprüft auf der Ahnen-Wieland-Prüfmaschine:
Anpreßdruck > 2000 kg
Korrosionstest ... Cu-Streifen 80 Stunden bei 1000C negativ
Claims (1)
- 5 6Beispiel 52860Teile des nach hier nicht beanspruchtem Ver- PATENTANSPRUCH:
fahren gewonnenen Umsetzungsproduktes aus 1 Moln-Butanol und 4,8 Mol Äthylenoxyd, 1000 Teile Verfahren zur Herstellung von Polyäther-thio-/?,$'-Dimethylthiodiglykol, 18 Teile Orthophosphor- 5 äthern durch Erhitzen von Dihydroxyalkylsulfidensäure und 15 Teile Maleinsäureanhydrid werden, wie im mit Oxalkylierungsprodukten aliphatischer Alko-Beispiel 3 beschrieben, erhitzt und aufgearbeitet. Man hole in Gegenwart von sauer reagierenden bzw.erhält etwa 3000 Teile eines Öls, das sich als Getriebe- Säure bildenden Verbindungen, dadurch gekenn-schmieröl eignet. zeichnet, daß man als OxalkylierungsprodukteDichte 1,072 i° aliphatischer Alkohole solche von MonoalkoholenFlammpunkt 212°C verwendet.Viskosität bei 2O0C 8,9 ESchmierfähigkeitgeprüft auf der Almen-Wieland- In Betracht gezogene Druckschriften:Prüfmaschine: 15 Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 005 275;Anpreßdruck > 2000 kg Journal of Polymer Science, 41 (1959), Nr. 138,Korrosionstest ... Cu-Streifen 80 Stunden bei S. 231 bis239;100°C negativ USA.-Patentschrift Nr. 2 927 863.© 209 579/29-7 5.62
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