DE1300566B

DE1300566B - Verfahren zur Herstellung von Suspensionen komplexer Bleisalze in Weichmachern fuer halogenhaltige Kunstharze

Info

Publication number: DE1300566B
Application number: DEP1443575.7A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Alfred; Dipl-Chem Dr Margarete; Szczepanek Geb Schnoor; Szczepanek
Original assignee: Chemische Fabrik Hoesch KG
Current assignee: Chemische Fabrik Hoesch KG
Priority date: 1962-08-29
Filing date: 1962-08-29
Publication date: 1969-08-07
Also published as: NL297065A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Suspensionen bekannter komplexer Bleiverbindungen, die als Farbpigmente und Stabilisatoren für halogenhaltige synthetische Harze venvendet werden können.
Diese komplexen Bleiverbindungen werden nach der deutschen Auslegeschrift 1 237 im wäßrigen Medium hergestellt durch Umsetzung von anorganischen Bleisalzen mit organischen Säuren. Als anorganische Bleisalze eignen sich besonders dreibasisches Bleisulfat, basisches Bleicarbonat, zweibasisches Bleiphosphit. Als organische Säuren sind gesättigte und ungesättigte, aliphatische und aromatische Mono-und Dicarbonsäuren brauchbar, z. B. Stearinsäure, ölsäure, Linolsäure, Maleinsäure, a-Äthylhexansäure, Adipinsäure, Benzoesäure, Phthalsäure, Laurinsäure, Kokosspaltfettsäure und Ricinolsäure, entweder einzeln oder in Mischungen miteinander.
Durch weitere Anlagerung von Bleioxyd an die komplexen Blei salze kann man höherbasische komplexe Bleiverbindungen erhalten.
Man kann auch zur Herstellung der Komplexverbindungen von den Grundsubstanzen - anorganische Säure, Bleioxyd, organische Säure - ausgehen. Die gemäß der genannten Auslegeschrift hergestellten Bleiverbindungen werden als Farbpigmente oder Stabilisatoren in der kunststoffverarbeitenden Industrie verbreitet eingesetzt.
Bei den komplexen Bleisalzen handelt es sich um stark staubende Verbindungen, die stark toxisch sind und bei deren Verarbeitung besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen. In der Praxis werden die Bleiverbindungen daher bevorzugt in einer staubarmen, d. h. mit organischen Flüssigkeiten angefeuchteten Form oder als völlig staubfreie Pasten eingesetzt. Das Anfeuchten oder Anpasten erfordert aber einen zusätzlichen Arbeitsgang.
In dem deutschen Patent 1 236 des Erfinders ist gezeigt, daß normale und basische Bleisalze aliphatischer Carbonsäuren in nichtwäßrigem Medium, speziell in Weichmachern, hergestellt werden können.
Dieses Verfahren ist in seinen Grundzügen auch auf die Herstellung von komplexen Bleisalzen übertragbar und erbringt dann für die so erhaltenen Produkte die geschilderten Vorteile: Staubfrei, keine Trocknung und Mahlung und kolloidale Verteilung der komplexen Bleisalze in den organischen Lösungsmitteln.
Erfindungsgemäß werden Suspensionen komplexer Bleisalze in Weichmachern für halogenhaltige Kunstharze dadurch hergestellt, daß man organische Säuren mit anorganischen basischen Bleisalzen oder deren Komponenten unmittelbar in den flüssigen Weichmachern in Gegenwart von geringen Mengen Alkanolaminen und Wasser umsetzt. Unmittelbar weiter an diese Reaktion kann sich noch eine weitere Anlagerung von Bleioxyd anschließen.
Als Weichmacher eignen sich besonders Dioctylphthalat, Ester aliphatischer Mono- oder Dicarbonsäuren oder der Phthalsäure mit aliphatischen Alkoholen von 4 und mehr Kohlenstoffatomen. Die eingesetzte Wassermenge beträgt 3 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 4 0/o, bezogen auf das gesamte Reaktionsgemisch. Der Zusatz geringer Mengen von Alkanolaminen liegt in der Größenordnung von 0,5 bis 1 O/o, bezogen auf das Reaktionsgemisch. Die Verbesserung des Reaktionsablaufs in Gegenwart von hydratisierenden oder solvatisierenden Lösungsmit- teln läßt vermuten, daß die Umsetzung über Hydrat-oder Solvationsstufen verläuft.
Die Umsetzung wird in einer solchen Menge Weichmacher durchgeführt, daß eine gut rührbare Aufschlämmung bzw. Paste entsteht, am besten bewährt hat sich das Gewichtsverhältnis von Feststoff zu Weichmacher gleich 1 : 1. Die Durchführung der Reaktion ist nicht von speziellen Knet- oder Rührwerken abhängig, es muß lediglich dafür gesorgt werden, daß die Reaktionspartner durch gute Durchmischung zueinandergeführt werden. Als Reaktionstemperatur hat sich der Temperaturbereich zwischen 40 und und 800 C, speziell zwischen 60 und 650 C, bewährt.
Obgleich die Umsetzung zwischen Bleioxyd und Fettsäuren in organischen Lösungsmitteln bekannt ist, war nicht zu erwarten, daß auch die basischen anorganischen Salze mit organischen Säuren in organischem Medium zu komplexen Bleisalzen weiter umgesetzt werden können, weil die Basizität dieser basischen Bleiverbindungen bedeutend geringer ist als die von Bleioxyd Die erfindungsgemäße Herstellung von basischen Bleikomplexsalzsuspensionen in einem nichtwäßrigen Medium durch Umsetzung von basischen anorganischen Bleisalzen mit organischen Säuren verläuft in zwei verschiedenen Reaktionsphasen. In der ersten Reaktionsphase findet die Neutralisation der organischen Säure durch basisches Bleisalz statt. In der zweiten Phase erfolgt die Komplexsalzbildung. In der ersten Phase bildet sich zumindest als Zwischenprodukt Bleistearat. Die Reaktion findet zwischen einer im Reaktionsmedium praktisch unlöslichen Komponente, nämlich dem basischen anorganischen Bleisalz, und einer völlig löslichen Komponente, nämlich der Fettsäure, statt. Diese Neutralisation erfolgt durch direkte Umsetzung zwischen dem gebundenen PbO und der organischen Säure. Eine Solvatation bzw. Hydratation kann hierbei eine Rolle spielen. Daß es sich nicht um eine Ionisierung handelt, ergibt sich aus der Tatsache, daß man Bleioxyd mit Stearinsäure in der Schmelze oberhalb der Verdampfungstemperatur des Wassers in kürzester Zeit und in einem praktisch wasserfreien Medium umsetzen kann. Bei der zweiten Reaktionsphase, nämlich der Komplexbildung, ist sicher keine Ionisierung im Spiel.
Beispiel 1 Umsetzungsprodukt aus Bleisulfat, Stearinsäure und Bleioxyd im Molverhältnis 1 : 81 : 17 in Dioctylphthalat 21, 8 g Stearinsäure werden zusammen mit 5 ml Wasser und 1 ml Triäthanolamin in einem Becherglas in etwa 65 ccm Dioctylphthalat auf 550 C erwärmt und 3,03 g Bleisulfat und 39,82 g Bleioxyd unter Rühren zugefügt. Die Reaktionsmasse wird auf 75 bis 900 C erhitzt, nach 3 Stunden nochmal 5 ml Wasser hinzugefügt, um das verdampfte Wasser zu ersetzen, und insgesamt 6 bis 7 Stunden gerührt. Es bildet sich eine weiße Paste mit einem Bleigehalt von 30°/o.
Beispiel 2 Umsetzungsprodukt aus dibasischem Bleiphosphit.
Stearinsäure und Bleiglätte im Molverhältnis 1 : 2 : 3 in Adipinsäureester der C7C9-Vorlaufalkohole 96,9 g Adipinsäureester, 27,2 b Stearinsäure, 5 ml Wasser und 1 ml Triäthanolamin werden in einem Becherglas auf 550 C erhitzt und unter Rühren 33,45 g Bleiglätte und 37,15 g dibasisches Bleiphosphit hinzugefügt. Nach etwa halbstündigem Rühren bei 55 bis 750 C erhält man ein reinweißes homogenes Produkt mit einem Gesamt-Bleigehalt von 31, 6 °/o.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Suspensionen komplexer Bleisalze in Weichmachern für halogenhaltige Kunstharze, dadurch gekennzeichnet, daß man organische Säuren mit an- organischen basischen Bleisalzen oder deren Komponenten unmittelbar in den flüssigen Weichmachern in Gegenwart von geringen Mengen Alkanolaminen und Wasser umsetzt.