DE1468828C3

DE1468828C3 - 1,1,1-Trichloräthan mit verbesserten Verdampfungseigens chaftea

Info

Publication number: DE1468828C3
Application number: DE1468828A
Authority: DE
Inventors: Charles Lloyd Wadsworth Cormany; Donald Arthur West Barberton Reich
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1964-08-18
Filing date: 1965-08-17
Publication date: 1974-07-18
Also published as: US3326989A; GB1045056A; DE1468828A1; DE1468828B2

Description

Methylchloroform, 1,1,1-Trichloräthan, ist ein normalerweise flüssiger chlorierter Kohlenwasserstoff, der als industrielles Lösungsmittel von beträchtlichem Wert ist. Trotz sehr vorteilhafter Lösungseigenschäften stellt die Neigung von Methylchloroform, sich unter vielen Bedingungen zu zersetzen, ein Hindernis für seine industrielle Verwendung dar.

Die Zugabe einer oder mehrerer Verbindungen aus einer großen Anzahl von Verbindungen zu Methylchloroform ist in der Literatur als Maßnahme zur Überwindung oder Herabsetzung dieser Neigung, sich zu zersetzen, beschrieben. Zu den Verbindungen, die die Stabilitätseigenschaften verbessern, wenn sie allein oder zusammen mit anderen Zusätzen zu Methylchloroform zugesetzt werden, gehören Alkohole. In der USA.-Patentschrift 2 811 252 sind Methylchloroformgemische beschrieben, die kleinere Mengen nicht primärer Alkanole mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen pro Molekül enthalten. Methylchloroformgemische, die aliphatische einwertige acetylenische Alkohole mit weniger als 8 Kohlenstoffatomen enthalten, sind in der USA.-Patentschrift 2 838 458 beschrieben. Die USA.-Patentschrift 3 000 978 zeigt, daß tertiärer Butylalkohol die Beständigkeit von Methylchloroform verbessert. In der USA.-Patentschrift 3 070 634 ist gezeigt, daß Methylchloroformgemische, die sowohl acetylenisch ungesättigte einwertige Alkohole als auch gesättigte Alkohole enthalten, eine verbesserte Beständigkeit besitzen.

Die Verwendung von einwertigen Alkoholen zeitigt zwar vorteilhafte Ergebnisse; die Gegenwart von Alkoholen in Methylchloroformgemischen verändert jedoch auch andere Eigenschaften. Die Art des Verdampfens aus einer nicht porösen Oberfläche eines Methylchloroformgemisches, der nur eine kleine Menge (z. B. 0,25 Gewichtsprozent) einwertiger Alkohol zugesetzt wurde, unterscheidet sich von derjenigen, bei der kein Alkohol zugegen ist. Wenn Methylchloroformgemische, die einen einwertigen Alkohol enthalten, von einer Oberfläche, gewöhnlich einer metallischen Oberfläche, verdampft werden, so bilden sich Flecken auf der Oberfläche. Es ist erwünscht, diese Flecken oder »Fleckung« (wie dieser Effekt häufig genannt wird) zu vermeiden.

Durch den Gegenstand der im vorstehenden Patent- ■ anspruch definierten Erfindung werden die Mängel der Verdampfungseigenschaften von alkoholhaltigen Methylchloroformgemischen beseitigt. Es werden Methylchloroformgemische erhalten, die verbesserte Verdampfungseigenschaften besitzen, und die keine wesentliche Fleckenbildung aufweisen.

Eine 2-Methyl-tetrahydrofuran-Konzentration (hin-H₉C

H,C

CH₂

HC-CH₁

Die vorliegende Erfindung läßt sich bei den Gemischenanwenden, die durch Zugabe eines für die Stabilisierung von 1,1,1-Trichloräthan üblichen einwertigen aliphatischen Alkohols, sowohl gesättigt als auch ungesättigt, wie sie von der vorstehend beschriebenen Patentliteratur vorgeschlagen werden, zu Methylchloroform erhalten werden. Die meisten dieser Alkohole enthalten nicht mehr als 8 und gewöhnlich mindestens 4 Kohlenstoffatome. Alkohole wie tertiärer Butylalkohol, sekundärer Butylalkohol, Isobutylalkohol, tertiärer Amylalkohol und 2-Octanol sind Beispiele für die gesättigten einwertigen Alkanole, die in der Patentliteratur als besonders wertvoll erwähnt werden. Niedere aliphatische einwertige ungesättigte Alkohole, insbesondere acetylenisch ungesättigte Alkohole, die 8 oder weniger Kohlenstoffatome enthalten, werden ebenfalls zu Methylchloroform für Stabilisierungszwecke zugesetzt. Als Beispiel hierfür sind 2-Methyl-butin-3-ol-2, 3-Methyl-pentin-I-0I-3, Butin-2-ol-l, 2-Methyl-hexin-3-ol-2 und Propargylalkohol zu nennen.

Im allgemeinen ist der Alkoholgehalt von Methylchloroform sehr verschieden in Abhängigkeit von der Stabilisierungsfunktion, die der Alkohol oder die Mischung von Alkoholen erfüllen soll, und davon, ob andere Stabilisierungszusätze vorhanden sind. Der Alkoholgehalt¹ von Methylchloroform beträgt jedoch selten weniger als etwa 0,05 Gewichtsprozent. Normalerweise liegt der Gehalt des Methylchloroformgemisches an einwertigem Alkohol zwischen etwa 0,5 und etwa 5 Gewichtsprozent (am häufigsten zwischen 1,0 und 2,0 Gewichtsprozent), bezogen auf das Methylchloroform. Höhere Konzentrationen, z. B. mehr als 5 Gewichtsprozent des Methylchloroforms, werden selten angewendet, obgleich dies möglich ist.

Bei den erfindungsgemäßen Methylchloroformgemischen beträgt der Gehalt an MTF gewöhnlich die Hälfte bis das Fünffache des Gewichts des Alkohols. So wird ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Methylchloroformgemisch dadurch erhalten, daß man zum Methylchloroform 0,5 bis 2,0 Teile MTF pro Gewichtsteil Alkohol oder Mischung von Alkoholen zusetzt, die dann dem Methylchloroform zugegeben wird. Wenn beispielsweise Alkohol in einer Menge von 1 Gewichtsprozent dem Methylchloroform zugesetzt worden ist, liegt die Menge des zugesetzten MTF typischerweise zwischen 0,5 und 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Methylchloroform.

Die Verwendung von MTF gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt die beschriebenen vorteilhaften Ergebnisse mit Methylchloroformgemischen, die nicht nur Alkohole, sondern auch andere Bestandteile enthalten, einschließlich der Zusätze, die zum Zwecke der Stabilisierung des Gemisches und/oder Herabsetzung seiner Korrosionsfähigkeit enthalten sind. Wie das MTF enthaltende Gemisch des Beispiels 1 zeigt, enthält Methylchloroform häufig eine Mehrzahl von Zusätzen außer Alkoholen, um dem Methylchloroform gute Beständigkeit oder Antikorrosionseigenschaften zu verleihen.

So können nitroaliphatische Verbindungen, insbesondere Nitroalkane mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen wie Nitromethan, Nitroäthan, a-Nitropropan,/9-Nitropropan und 2-Chlornitroäthan vorhanden sein. Weiter können Epoxyde mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen außer Butylenoxyd, wie Äthylenoxyd, Propylenoxyd, 2-Methyl-l,2-epoxypropan, Epichlorhydrin, Styroloxyd, 2,3-Epoxypropanol-l, Amylenoxyd, 1,2-Epoxyoctan, Epoxycyclopenten, Cyclohexenoxyd, Diepoxyde, wie z. B. Butadiendioxyd und Cyclopentadien-diepoxyd, vorhanden sein.

Dioxolan (1,3-Dioxolan) oder substituierte 1,3-Dioxolane einschließlich 2-Methyl-l,3-dioxolan, 2-Äthyl-1,3-dioxolan, 2-Isopropyl-dioxolan, 2,2- Dimethyl-1,3-dioxolan, 2-Methyl-4methyl-l,3-dioxolan, 5,5-Dimethyl-l,3-dioxolan, 2-Chlor-4ririethyl-l,3-dioxolan können enthalten sein. Dioxan, Tetrahydrofuran, Furan und Pyran sind geeignet. Ketone, Nitrile, Dialkoxyalkane gehören zu den Klassen weiterer Zusätze, die zugegeben werden können.

Obgleich die Erfindung an solchen Lösungsmittelgemischen erläutert wurde und in erster Linie auf solche anwendbar ist, in denen Methylchloroform das Hauptlösungsmittel ist (oder wie es in der Technik manchmal bezeichnet wird das »Grund«-Lösungsmittel), kann die Erfindung auch bei solchen Lösungsmittelgemischen angewendet werden, in denen Methylchloroform nur eines von mehreren Lösungsmitteln ist. So bezieht sich die Erfindung auf Lösungsmittelgemische, die Methylchloroform zusammen mit einem oder mehreren anderen Lösungsmitteln enthalten, insbesondere halogenierten (in erster Linie chlorierten oder chlorfluorierten) Kohlenwasserstofflösungsmitteln wie Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, 1,2-Dichloräthan, Trichloräthylen und Perchloräthylen. Spezifische Lösungsmittelmischungen dieser Art enthalten 70 bis 85 Gewichtsprozent Methylchloroform und 30 bis 15 Gewichtsprozent Perchloräthylen; 60 bis 95 Gewichtsprozent Methylchloroform und 40 bis 5 Gewichtsprozent 1,2-Dichloräthan; 65 bis 95 Gewichtsprozent Methylchloroform und 35 bis 5 Gewichtsprozent Trichloräthylen. Andere organische Lösungsmittel, die mit Methylchloroform kombiniert werden können, umfassen die üblichen Kohlenwasserstofflösungsmittel, z. B. Stoddards Lösungsmittel und Hexan.

Das folgende Beispiel zeigt das Verhalten von Methylchloroformgemischen, die die vorliegende Erfindung erläutern:

Beispiel

Es wurde ein Methylchloroformgemisch hergestellt, ίο das folgende Bestandteile enthielt:

Gewichtsprozent, bezogen auf

Methyl-Zusatz chloroform

tert.-Butylalkohol 2,0

Nitromethan 2,0

tert.-Amylalkohol 1,0

Butylenoxyd 0,5

Dimethoxyäthan 0,2

Dieses Gemisch (und eines, dem MTF zugesetzt worden war) wurde getestet, um seine Verdampfungsgeschwindigkeit nach einem Verfahren festzustellen, bei dem 2 ecm des Lösungsmittelgemisches auf eine' saubere, horizontal liegende Aluminiumplatte bei Raumtemperatur pipettiert wurde und die Zeit gemessen wurde, die erforderlich war, bis das Lösungsmittel verdampft war (bis die Platte trocken schien).

In der Tabelle sind die getesteten Gemische und die Ergebnisse aufgeführt:

Tabelle

Zusatz	Volumprozent, bezogen auf Methylchloroform	. Verdampfungszeit, . Minuten u. Sekunden
keiner .... MTF	5,0	14:00; 14:00 7:14; 8:03

Die Methylchloroformgemische in der Tabelle wurden untersucht, um festzustellen, welcher Rückstand gegebenenfalls zurückbleibt, wenn man sie von einer polierten Metallplatte verdampfen läßt. Bei diesem Verfahren gießt man langsam das Lösungsmittelgemisch über die Länge einer 20,32 ■ 91,44 cm großen polierten Platte aus einer Aluminiumlegierung, die in einem Winkel von etwa 45° angebracht ist, und läßt das Gemisch bei Raumtemperatur von der Oberfläche verdampfen.

Das Gemisch ohne MTF zerteilte sich auf der Platte in viele Tröpfchen und ließ nach der Verdampfung merkliche Rückstände (Flecken) auf der Platte zurück. Die MTF enthaltende Zusammensetzung zerteilt sich im Gegensatz dazu nicht in Tröpfchen und hinterließ keine derartigen Rückstände.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von 2-Me.thyI-tetrahydrofuran zur Verbesserung der Verdampfungseigenschaften von in bekannter Weise durch Zusatz von aliphatischen einwertigen Alkoholen mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen stabilisiertem 1,1,1-Trichloräthan bzw. dessen Gemischen in einer Menge von 0,05 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das anwesende 1,1,1-Trichloräthan.

fort abgekürzt »MTF«) im Bereich zwischen 0,05 und 5 Gewichtsprozent, bezogen auf den Methylchloroformgehalt des Methylchloroformgemisches, hat die erwünschte Wirkung. Gewöhnlich wird das MTF im Bereich zwischen etwa 0,25 und etwa 3,0 Gewichtsprozent, bezogen auf den Methylchloroformgehalt des Gemisches, angewendet. ;

Die Verwendung von MTF gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei jedem mit Alkohol behandelten ίο Methylchloroformgemisch zweckmäßig, d. h. jedem Methylchloroform, welches Alkohol enthält, um die Beständigkeit und die Korrosionseigenschaften usw. von Methylchloroform zu verbessern.

MTF besitzt die Formel