DE1619869A1

DE1619869A1 - Methylsiloxanhaltige Entschaeumungsmittel

Info

Publication number: DE1619869A1
Application number: DE1967F0052507
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Schnurrbusch; Hans-Horst Dr Steinbach; Werner Dr Theuer
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1967-05-26
Filing date: 1967-05-26
Publication date: 1971-02-18
Also published as: DE1619869B2; GB1197254A; NL6807389A; BE715645A; US3650979A

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG 16198S9

LEVERKUSEN-Bayerwerk 24. Mai 1967 Patent-Abteilung

Methylsiloxanhaltige Entschäumungsmittel

Die Erfindung betrifft die Herstellung Methylpolyslloxanöle enthaltender wäßriger Dispersionen, die als schaumhemmende Zusatzmittel für wäßrige Systeme anzuwenden sind.

Derartige Dispersionen sind bereits mehrfach vorgeschlagen worden, In jüngerer Zeit beispielsweise in der U.S.A.—Patentschrift ~*> 250 727. Die bei diesen Systemen zu lösende Aufgabe besteht darin, die für die Zeit der Lagerung und Beförderung eines solchen Entschäumungsmittels verlangte Beständigkeit der Dispersion mit einer hohen Wirksamkeit bei der Anwendung zu vereinen. Eine wäßrige Dispersion, die in üblicher Weise aus einem Polydimethylsiloxanöl, feindisperser Kieselsäure and einem Emulgator hergestellt ist, zeigt bei geringem Emulgator· gehalt gut entschäumende Wirkung, aber nur kurzzeitige Beständigkeit gegen Entmischung ihrer Phasen. Wählt man den Emulgatorgehalt höher, so steigt auch die Stabilität, zugleich aber sinkt die schaumhemmende Wirkung beträchtlich ab. In den aus der vorangehend genannten Patentschrift bekannten Dispersionen wird, das Ziel, hohe Werte von Beständigkeit und Wirksamkeit zugleich zu verwirklichen, dadurch erreicht, daß man zunächst eine sehr

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stabile Dispersion herstellt und deren noch unzulängliche Wirksamkeit durch Zumischen bestimmter Polyäther vervollkommnet. Die so zusammengesetzten Entschäumungsmittel haben aber den wirtschaftlichen Nachteil, daß ihre nicht-wäßrige Substanz zu mehr als der Hälfte aus dem kostspieligen Methylpolysiloxan besteht.

Es wurde nun eine Dispersion gefunden, die es erlaubt, demgegenüber einen erheblichen Anteil an Methylpolysiloxan einzusparen, Das beanspruchte Verfahren zur Herstellung einer solchen stabilen und in wäßrigen Systemen stark entschäumend wirkenden, Methylpolysiloxanöle, bekannte Emulgatoren und feindisperse Kieselsäure enthaltenden Dispersion ist dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst ein Gemisch von 100 Gewichtsteilen OL , O -Bis-(trimethylsiloxy)-polydimethylsiloxan einer Viskosität zwischen 500 und 5000 cSt (20° C), 1 bis 15 Gewichtsteilen feindisperser Kieselsäure und 20 bis 40 Gewichtsteilen eines aus einem Polyglykoläther oder dessen Fettsäureester oder einem Alkyl- oder Arylsulfat oder -sulfonat bestehenden Emulgators in 100 bis 10 000 Gewichtsteilen Wasser emulgiert und der so erhaltenen Emulsion als StabilisatorföO bis 500 Gewichtsteile eines Fettsäureesters der Hydroxyäthansulfonsaure oder eines ihrer Alkallsalze zumischt.

Im Gegensatz zu den einleitend erwähnten bekannten Dispersionen wird hier zuerst eine Emulsion von geringer Stabilität, aber guter Entschäumungswirkung hergestellt, und diese erfindungsgemäß durch Zusatz eines Schutzkolloids stabilisiert. Für den

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letztgenannten Zweck eignen sich, wie eigene Versuche ergeben haben, weder Stärke noch Guar, Gelatine oder Polyacrylate; auch Polyacrylamide zeigen nur anfänglich stabilisierende. Wirkung, beim Verdünnen der Dispersionen bilden sich Flocken.

Die anspruchsgemäß zu verwendenden Stabilisatoren sind als Netzmittel bekannte Verbindungen, z. B. nach der deutschen Patentschrift 6^2 410 hergestellt. Ihr Fettsäurerest hat |

vorzugsweise mehr als 7, in den Hiande lsprödukt en gewöhnlich 16 bis 18 Kohlenstoffatome.Sie verleihen der im Verhältnis zu ihrem Volumen mit sehr wenig Emulgator hergestellten Dispersion Beständigkeit sowohl in der Hers'tellungskonzentration als auch nach weiterer (beispielsweise zehnfacher) Verdünnung, bei der sich weder Flocken noch öl ausscheiden. Dennoch ist.die schaumverhütende Wirkung hervorragend, was um so weniger zu erwarten war, als diese Estersulfonate als stark schäumend bekannt sind, z. B. aus der letztgenannten Patentschrift, Seite 1, Zelle 29·

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Als Emulgatoren eignen sich bekanntlich z. B. Nonylphenyl-, Oleyl- und Stearylpolyglykoläther.

BAO OR(GIMAL

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Beispiel -

4 g einer handelsüblichen, durch Flammenhydrolyse von SiCl₁, gewonnenen feindispersen Kieselsäure suspendiert man in 100 g. oc , 0-Bls-(trimethylsiloxy)-polydimethylslloxan von I500 cSt Viskosität (20° C), gibt diese Suspension zu einer Lösung von 40 g eines aus 10 Mol Äthylenoxyd je Mol Nonylphenol gebildeten Nonylphenylpolyglykoläthers in I850 g Wasser, dispergiert das Gemisch in einer handelsüblichen Emulgiermaschine und mischt dann 100 g eines Estersulfonats der Formel C, „H„C (O)OCpELSO,Na {nach DRP 652 410, Beispiel 1) hinzu.

Prüft man diese Dispersion durch Zentrifugieren und Erwärmen, sowie durch Verdünnen mit der zehnfachen Wassermenge auf ihre Stabilität, so beobachtet man weder Phasenanreicherungen noch Abscheidungen von öl oder Flocken.

Die entschäumende Wirkung wurde in folgender Weise geprüft: 1 g Natrlumalkylsulfonat mit 12 bis 18 C-Atomen im Alkylrest wurde in 1 Liter Wasser gelöst, und von der so erhaltenen, stark schäumenden Netzmittellösung wurden in einer Versuchsreihe je 40 cm in einen I50 cnr fassenden Schüttelzylinder gegeben. Die nach dem Beispiel erhaltene Dispersion wurde mit Wasser auf das zehnfacheVolumen verdünnt, und von den so verdünnten Entschäumungsmittel wurden in drei Versuchen jeweils 0,2; 0,3 und 0,4 cnr der Netzmitt ^.lösung im Schüttelzylinder zugefügt. Jedes Gemisch wurde zwanzigmal geschüttelt, danach 2 Minuten lang In Ruhe

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stehen gelassen, und dann das verbliebene Schaumvolumen gemessen. Dieses betrug ?8 cnr bei 0,2 cm³Entsehäumungsmittel,

4 cm³ bei 0,3 cm³ "

1 cm³ bei 0,4 cm^{3 M}

In einem Vergleichsversuch wurde bei sonst gleichem Verfahren das Zumischen des Estersulfonats unterlassen und durch 100 g Wasser ersetzt. Die so gewonnene Dispersion erwies sich als sehr instabil? sie trennte sich in einigen Tagen in zwei Schichten und ihre zehnfache Verdünnung ölte schnell aus. Die Schaumprüfung ergab unter den vorangehend beschriebenen

Bedingungen ■ .

3 3

350 cm Schaum nach Zugabe von 0,2 er der Dispersion,

18 cm³ " " " ^lr 0,3 cm⁵ " " , ^; . 5 cm³ " " " " 0,4 cm³ "; " .

Tn einem weiteren Vergleichsversuch wurde wiederum das Zumisehen des Estersulfonats unterlassen, diesmal aber durch weitere 100 g des Nonylphenylpolyglykoläthers ersetzt, so daß insgesamt l4o g Emulgator angewendet wurden. Die Dispersion wurde dadurch zwar stabiler und sehr gut verdünnbar, die analog dem vorigen durchgeführte Schaumprüfung ergab jedoch ?4 cm Schaum nach Zugabe von 0,2 errr der Dispersion,

Pl cm³ " ¹V " "0,3 cm³ '· « ,

17 cm³ " " " " 0,4 cm³ " "

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Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Herstellung einer stabilen und in wäßrigen
Systemen stark entschäumend wirkenden, Methylpolysiloxanöle, bekannte Emulgatoren und feindisperse Kieselsäure enthaltenden Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst ein Gemisch von 100 Gewichtsteilen
oi, » O -Bis-(trimethylsiloxy)-polydimethylsiloxan einer Viskosität

zwischen 500 und 5000 cSt (20°C), 1 bis 15 Gewichtsteilen fein-

disperser Kieselsäure und 20 bis 40 Gewichtsteilen eines aus einem Polyglykoläther oder dessen Fettsäureester oder einem
Alkyl- oder Arylsulfat oder -sulfonat bestehenden Emulgators in 100 bis 10 000 Gewichtsteilen Wasser emulgiert und der so

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erhaltenen Emulsion als Stabilisator 1£Ό bis 500 Gewichtsteile eines Fettsäureesters der Hydroxyäthansulfonsäure oder eines ihrer Alkalisalze zumischt.

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