DE1444442A1 - Entschaeumer fuer waessrige Systeme,vorzugsweise Hydraulikfluessigkeiten auf Basis von Silikonpolymeren und Polypropylenglykol - Google Patents
Entschaeumer fuer waessrige Systeme,vorzugsweise Hydraulikfluessigkeiten auf Basis von Silikonpolymeren und PolypropylenglykolInfo
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Description
- Entächlumer für wäßrige _.Systeme, vorzugsweise edraulikflüssigkeiten auf Basis von Silikonpoly-und P5>epropylenglykol Bekanntlich neigen wasserhaltige Systeme, die einem beschleunigten Umlauf unterworfen sind, insbesondere dann zur Schaumbildung, wenn in ihnen oberflächenaktive Substanzen gelöst sind. Kühlflüssigkeiten für die Metallbearbeitung, Hydraulik:flüssigkeiten auf Basis von Mineralölemulsionen oder Polyglykol-Wasser-Mischungen, frostsichere Kühlerflüssigkeften oder wasserhaltige Schmierrnittel beim Walzen von Metallen entwickeln-im Umlauf oft in erheblichem Maße Oberflächenschaum, der nur ach* ' er, zu' bekämpfen ist. Neben einer Entschäumung dieser Oberflächen ist die Aufhebung der im allgemeinen recht stabilen Luftdispersionen, die sich nur schwer entrnischen, von besonderem Interesse. Durch diese Luftdispersionen können sich hinsichtlich des Schmier-oder Kühlverhaltene, solcher Flüssigkeiten erheblich verschlechterte Eigenschaften einstellen. Insbesondere bei Hydrauliksystemen werden durch Dispergieren von Luft Im Hydraulikmedium insofern ernste Störungen beobachtet, als-die Pumpen nicht die berechnete Menge Flüssigkeit fördern, Kavitationen auftreten und sich durch mangelndes Schmierverhalten vorzeitiger Verschleiß einstellt. In solchen Systemen fehlt zwar der Oberflächenschaum vollständig, jedoch zeigt daä anfangs klare Medium nach kurzer Zeit ein inilchig-weißes Aussehen. Im Falle eines Druckaufbaus muß, falls eine Luftdispersion vorliegt, zusätzliche Flüssigkeit bis zur Erzielung einen gewünschten Drucks eingespeist werden, wobei allerdings die Leistung und damit die Wirtschaftlichkeit der Anlage sinkt. Zur Bekämpfung des Oberflächenschaums werden dem wäßrigen System vielfach Silikone oder -Silikonemulsionen bei Bedarf zugesetzt.
- Die Wirksamkeit von Silikonpolymeren übertrifft die der anderen Entschäumer wie Rizinusöl, Erdalkalistearaten, Fettalkoholen, Fettalkohol-Alkylenoxyd-Addukten, Tributylphosphat, Montanwgchs, Ceresin oder Kombinationen dieser Verbindungen, jedoch nimmt sie bei langen Standzeiten sehr rasch ab.
- Der entscheidende Nachteil vieler Antischaummittel der genannten Art ist ihre Tendenz, die Bildung stabiler Luftdispersionen zu fördern. Vergleicht man entschäumerhaltige und entschäumerfreie Systeme in Bezug auf ihr Luftabscheide vermögen, so steLlt man oft eine erhebliche Verzögerung der Luftabgabe fest. Die Unterdrückung . des Oberflächenschaumes darf daher nicht durch eine Stabilisierung der Luftdispersion erkauft werden.
- Wasserhaltige handelsübliche Silikonemulsionen zeigen weiterhin den Nachteil, daß die Anwesenheit von Glykolen Jie Ernulsion bricht. Es ist daher nicht möglich, solche Emulsionen einer Polyglykol-Wasser-Mischung als Entschäumer zuzugeben. Die wirkssame Substanz fällt an der Oberflächt2 in grober, zusammengeballter Form aus, wobei auch die Wirksamkeit des Entschäumers verloren geht. Soll ein wasserhaltiges System wirksam gegen Oberflächenschaum geschützt werden, so muß jedoch für eine Verteilung und Durchmischung der gesamten Flüssigkeit mit einem aktiven Entschäumer Sorge getragen werden, damit bei Entnahme stets auch die entsprechende Menge Entschäumer vorhanden ist und keine Anre'icherung an der Oberfläche stattfindet. Der Entschäumer muß also homogen verteilt sein.
- Es wurde nun ein Entschäumer für wäßrige Systeme, vorzugsweise Hydraulildlüssigkeiten auf Basis von Silikonpolymeren und Polypropylenglykot gefunden, der aus 'einer Mischung von 1. ) 0 bis 50 Gewichtsteilen, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsteilen einen Dialkyleilikonpolyrneren der allgemeinen Formel
ein In der R/Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 4 C-Atomen - Als wasserünlösUche Polypropylenglykole m it Molekulargewichten über 800, vorzugsweise von 1500 bis 2500, kommen Verbindungen ßer allgemeinen Formel in der n eine ganze Zahl zwischen 10 und 100 bezeichnet, In Betracht. Es handelt sich dabei vorzugsweise um Verbindungen, die durch Anlagerung von Propylenoxyd an Wasser oder niedermolekulare Alkylenglykole oder Glykolither erhalten werden. R ist ein gesättigter, gerad-oder verzweigtkettiger, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise ein Wasserstoffatom. Bevorzugte Verbindungen dieser Art sind Polypropylenglykole mit einem Molekulargewicht -zwischen 1500 und 2500. Die dritte, als Einulgator geeignete Komponente wird erhalten, wenn man In an sich bekannter Wei-se an ein Mol Rizinusöl 3 bis 40 Mol Äthylenoxyd oder ein Gemisch aus Äthylenoxyd und Propylenoxyd im Molverhältnia 1 : 1 bis 10 : 1 ankondensiert. Vorzugsweise werden an ein Mol Rizinusöl 8 bis: 15 Mol )"ylenoxyd angelagert. Das dabei entstehende BrRdukt soll in Wasser #unlöslich, jedoch darin diapergierbar sein.
- Die HersteUu4&'#des Entschäumers als stabile Empision erfolgt in der Weine, daß man.zunächet,das.Silikonpolymere, das Polypropylenglykol und das P4%inuaöl-Athylengxyd-Kondensat homo en miteinander vermischt 9 und erst dann In diene Mischung die gewünschte Menge Wasser einrührt, Dabei bildet sich eine stabile Emulsion, die auch nach langem Stehen aufrahmt.
- Die so erhalt ene Em"ulsion wird in Mengen von 0,001 bis 1 %, vorzugsweise in Mengen von 9,01 bis 0905 %, einer wasserhalti en Hydraulikflüssigkeit, 9 einem zum Schäumen neigenden wasserhaltigen System, insbesondere eine'l wasserhaltigen Hydraulikflüssigkeit zugesetzt. Unter wasserhaltigen Sy- stemen sind alle Lösungen oder Diapersionen zu verstehen, die oberflächenaktive Agentien enthalten. Unter wasserhaltigen liydraülikflüssigkeiten sollen speziell Polygekol-Wasser-Mischungen, Wasser-in-Öl-oder 01-in-Wasser-Emuleionen verstanden werden.
- En ist weiterhin möglich, der Emulsion weitere als Antischaummittel bekannte Verbindungen, wie z. B. FettalLUren, deren Am in- oder Aikalisalze, Fottalkchole oder deren Athoxylate'i- Pettsäurea'm" ide und Fettamine oder Pargßu, deren -AIkomylate, Ceresixi, Riziudöl oder Alkylphosphate, Der imUe&mWe'EatmUumerlat bedeutend wirksam'er'ala'-die tinzilkompeamm und tOM zu einer wezentlich beorerän Beständigkeit der' homogenen Mischung selbst nach langer Gebrauchsdauer. Polypropylenglykole sind als physiologisch unbedenkliche Antischaummittel seit langem bekannt; jedoch genügen diese Verbindungen in ihrer Wirkung und ihrer Zusatzmenge im allgemeinen nicht. den Anforderungen der Praxis. Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, Silikonpolymere durch Lösungsvermittler wie Äthylenglykol- oder Propylenglykolmonoalkyläther niederen Molekulargewichts oder durch Emulgatoren wie Nonlyphenolpolyglykoläther oder Polyglykoläther von Saechariden oder Alkyl-, Aryl-Cycloalkylaminen in der zu entschäumenden Mischung homogen zu verteilen. Solche Kombinationen sind vielfach in ihrer Anwendbarkeit auf reine Mineralöle beschränkt und genügenebenfalls in keiner Weise den Anforderungen an ein Antischaummittel in wasserhaltigen Systemen.
- Die Vorteile des vorliegenden Entschäumers sollen durch folgende Beispiele veranschaulicht werden. Beispiel I Einer Hydraulikflüssigkeit, die bei 50"C eine Viskosität von 44,9 cSt - 6*E und folgende Zusammensetzung aufweist:
21,0 Gewichtsprozent eines Mischkondensates aus Äthylenoxyd/Propylenoxyd im Molverhältnis 3,5 : 1 vom Molekulargewicht 25 000 10,0 Dipropylenglykol 19,2 Athylenglykol 1,0 Üorpholin 0,6 Tritähanolamin 098 dimerielerte Leinölfettsäure 1,0 Gewichtsprozent Natriumbenzoat 0,6 Borax 001 Phoaphorsäure 75 %ig 45,0 Wasser Polypropylenglykol v= Molekulargewicht 2000 70 Gmichtsprozent Polypropylenglykol vorn Molekular- 2.) gewicht 2000 36 to Dimethyleilikonpolymeres: 350 cSt bei 25"C 3.) 80 Gewichtsprozent Polypropylenglykol vom Molekular- gewicht 2500 20 Dimethylailikonpolymeres: 1000 eSt bei 25*C 4.) Dimethyleilikonpolymeren: 350 cSt bei 25@C 5.) DimetbyLdUkenpolymeres: 1000 cSt bei 25*C 6.) 95 Gewicbtsprozent Polypropylenglykol vom Molekular- gewicht 2000 5 Dimethyloilikonpolymeres: 1000 cSt bei 25"C 7.) 80 Gewichtsprozent Laurylalkohol 20 to Dimethylei.Ukonpolymeres: 1000 eSt bei 25"C 8.) 50 Gewichtsprozent Polypropylenglykol vom Molekular- gewicht 2000 30 ei Laurylalkohol 20 of Dimethylaillkonpolymeren: 1000 eSt bei 25*C 9.) 80 GewichteprozeM DilLthylenglykolmonobutyllLther 30 ei Lauz71alkohol 20 ei DimethylziUkonpolymeren: 1000 eSt' bei 25*C 10. 50 Gewichtsprozent Dipropylenglykolmonoäthyläther 30 11 Cetylalkohol 15 Dimethylsilikonpolymeres: 1000 cSt bei 251C 5 Paraffin Fp. 52*C 11. 80 Gewichtsprozent eines Spindelöls 2,5*E/5o"c 20 Dirnethyleilikonpolymeres: 1000 cSt bei 25"C 12.) 80 Gewichtsprozent Polypropylenglykol vom Molgewicht 2000 20- 11 Tributylphosphat 13.) 50 Gewichtsprozent eines Kondensationsproduktes von 1 Mol Olsäure mit 10 Yol Äthylenoxyd 50 Polypropyleng1Zrkol vom Molekulargewicht 2000 14.) einer handelsüblichen Sillkonemulsion eines Wirkstoffgehaltes von 45 Gewichtsprozent 15.) einen Entschlumers entsprechend der vorliegenden Anme14ppg, bestehend aus einer Emulsion von 16,5 Gewichtsprozent Dimethyleilikoif*. 1000 cSt/25"C 17,0 41 Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 2000 16,5 eines Kondenstionsproduktes aus 1 Mol Rizinusöl und 8 Mol Athylenoxyd 50,0 Wasser - Die Proben werden nach DIN 12 680 auf ihre Neigung zur Schaumbildung untersucht. Nach dieser Methode wird in eine Flüssigkeit bei verschiedenen Temperaturen feinverteilte Luft eingeleitet und das sich hierbei bildende Schaumvolumen gemessen. Die Beobachtungedauer erstrech nich auf 1 Stunde. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
Zusatz, Verteilung den Aussehen der Schaumbil- Schaumrückbildung nach Entschäumers Flüssigkeit dung bei Beendigung der Luft- + 70"C zufuhr 1 schw4mmt in klar 650 cm 3 ca. 110 sec. Tro#ien aus 2 schwiAAmt aus schwach 160 cmi 8 sec. trübe, 3 schwimmt In schwach 140 cm 5 sec, Tropfen aus trübe 4 schwimmt aus schwach 100 cm 3 sec. trübe 5 schwimmt aus, schwach 70 cm 3 4 sec. trübe 6 schwimmt aus schwach 60 cm 3 3 sec. trübe 7 in Mumpen an klar 250 cm 3 12 sec. der Oberfläche 8 schwimmt aus schwach 120 cm 3 4 sec. trübe 9 schwimmt in schwach 90 cm 3 5 sec. ICIumpen aus trübe 10 schwimmt in schwach 180 _cm 3 9 sec. Tropfen aus trübe 11 schwimmt in klar 350 cm 3 cav 20 sec. Tropfen ave 12 kein Aw-, stark 180 cm 3 ca@ 15 sec. schwimmen trübe 3 1 3 kein Aus- stark 110 cm ca. 10 sec. wAwim»4* trübe Zusatz Verteilung des Aussehen der Schaumbil- Schaurnrückbildung Entschäumers Flüssigkeit dung bei +70*C nach Beendigung derb Luftzufuhr 14 schwimmtin klar 240 cm 3 ca. 8 sec. Klumpen aus 15 kein Aus- opales- 20 cm sofort echwürmen zent 1. ) Silikonentschäumer: 1000 cSt bei 25*C, handelsüblich 2.) Silikonentschäumer: 350 eSt bei 25'C, handelsüblich 3. ) 80 Gewichtsteile Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 2000 20 l' SilikonentschKutner: 1000 cSt bei WC 4,) 10 Gewichteteile Dirnethylsilikon: 1000 cSt bei 2 5*C 10 ei Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 2000 10 ei Rizinusöl-Kondensat aus 1 Mol Rizinusöl und 10 Mol Athylenoxyd 30 Wasser 5.) 10 Gmdchtste:Ue Dimethyleilikon: 1000 cSt bei 25*C 20 ei Pol"ropylenglykol vom Molekulargewicht 2000 15 ei Rizinuaöl-Kondensat aus 1 Mol Rizinusöl und 12 Mol Athylenoxyd 45 Wasser 6,) 10 Gewii6"eUe Dimethylsilikon: 1000 cSt.'bei 25*C 10 Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 2000. 10 Kondensat aus 1 Mol p-Nonylphenol und 6 Mol AttW1enoxyd 30 Wasser 7. 10 Gewichtoteile Dimethyleillkon: 1000 eSt bei 25*C 10 Kondensat aus 1 Mol p-Nonylphenol und 6 Mol Athylenoxyd 10 Laurylalkohol 20 Wasser 8.) 10 Gewichteteile Dirnethyloillkon: 1000 cSt bei 25»C 10 11 Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 2000 10 ei Kondensat aus 1 Mol Ololure und 8 Mol Athylenoxyd 30 ei Wasser 9.) 10 Gewichtsteile Dimethyloilikon: 1000 cSt bei 25*C 10 ei Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 2000 10 to Petrolaulfonat handelsüblich 30 ei Wasser 1 0.) 10 Gewichtetefie Dimethyleillkon: 1000 cSt bei 25"C 10 11 Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 2000 10 ei Kondensationsprodukt aus 1 Mol Rizinusöl und 18 Mol Athylenoxyd, das nachträglich mit 2 Mol Olsäure verestert wurde. so Wasser 11-) 50 Gewichtsteile Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 2000 so ei einen Kmdensationsproduktes aus 8 MolAthylen- exyd und 1 Mol Rizinusöl 12.) 10 Gmichteteile Nonylalkohol mit 1 Mol Propylenoxyd veräthert Uurylalächol mft 7 Mol Athylenoxyd verALthert 4%Mjprop7 von Molekulargewicht 2000 Wamer Zusatz Aussehen der Schaumbildung bei Schaumbildung bei 70"C am Flüssigkeit 20*C nach Alterung Ende des Versuches 1 schwach trübe 280 cm 3 180 cm 3 2 fast klar 550 cm 3 250 cm 3 3 Tropfen an 350 cm 3 210 cm 3 der Oberfläche 4 opaleszent 40 cm 3 20 cm 3 5 opaleazent 35 cm 3 5 cm 3 6 leicht trübe 120 cm 3 80 cm 3 7 stark trübe 180 cm 3 100 cm 3 8 stark trübe 80 cm 3 50 cm 3 9 schwach trübe 150 cm 3 110 cm 3 10 stark trübe 60 dm 3 40 cm 3 11 leicht trübe 220 cm 3 140 cm 3 12 stark trübe 740 cm 3 320 cm 3 - Folgende Entschäumer werden einer Ilydraulikflüssigkeit gemäß Beispiel 1 zugesetzt:
1 0,3 Gewichtsprozent Silikonentschäumer: 1000 eSt bei 25»C 2 0,05 einer handelsüblichen Entschäumer- emulsion auf DimethyIsilikonbas is 45 %ig 3 0,05 einer Mischung aus 1 Gewichtstell Polypropylenglykol vorn Molekular- gewicht 2000 und 1 Gewichtsteil eines Kondensates von 8 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Rizinusöl 4 0,05 einer Entschäumeremulsion gemäß Beispiel 2, Zusatz 4 5 eine Hydraulikflüssigkeit ohne Zusatz Zusatz Halbwertszeit, 50 %ige Anfangswert, 1 00'Ioige relative relative Transmission Transmission 25*C 70*C 2 50C 70*C 1 540 sec. 160 sec. ca. 3600 sec. ca. 840 sec. 2 450 sec. 132 sec. 2630 sec. 720 sec. 3 215 sec. 70 sec. 1200 sec. 520 sec. 4 260 sec. 90 sec. 1460 sec. 525 sec. 5 260 sec. 85 sec. 1680 sec. 540 sec.
Claims (1)
- Patentans Entschäumer für wällrige Systeme, vorzugsweise Hydraulikflüssigkeiten,-auf Baiiia.von:Sihkonpolymeren und Polypropylenglykol, bestehend aus 1. ) 0 bis 50 Gewichtsteilen, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsteilen einen DiallW1sillkonpolymeren der allgemeinen Formel In der R ein Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 4 C-Atomen - und n eine Zahl zwischen vorzugsweise 100 und 1000 bedeuten, 2.) 10 bis 60 Gewichtsteilen, vorzugsweise 20 bis 40 Gewichtsteilen eines Polypropylenglykols mit einem Molekulargewicht über 800, vorzugsweise von 1500 bis 2500, 3. 5 bis 50 Gewichteteilen, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsteilen einen Rizinusöl-Äthylenoxyd-Kondensates, in dem
1 Mol Rizinusöl mit 5 bis 40 Mol Abylenoxyd, vorzugsweise ist 8 bis 15 Mol Athylenoxyd, kondensiert/und das gegebenenfalls
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
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FR2508471A1 (fr) * | 1981-06-26 | 1982-12-31 | Dow Corning | Compositions antimousse et leur utilisation dans des procedes de production d'alcool par fermentation |
WO2011104196A2 (de) | 2010-02-23 | 2011-09-01 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zum entlüften von flüssigkeiten |
-
1963
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