DE1643690C3

DE1643690C3 - Verfahren zur Herstellung eines Wachssäuregemisches

Info

Publication number: DE1643690C3
Application number: DE1967B0095289
Authority: DE
Inventors: Paul 6800 Mannheim Diessel; Gerhard Dr. 6711 Hessheim Zeitler
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1967-11-07
Filing date: 1967-11-07
Publication date: 1981-06-04
Also published as: FR1590437A; SE358147B; CH496640A; DE1643690B2; NL6815807A; BE723480A; AT286254B; DE1643690A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer Wachssäurcn durch Chrorn-Schwcfcisäurc-Oxydation der bei der Fettalkohol-Synthese nach Ziegler anfallenden DestillanonsrückstänJe und die Verwendung dieser Wachssäuren und/oder ihrer Erdalkalisalze als Grundstoffe in Lösungsmittelpasten.

Wachssäuren werden technisch durch Oxydation von Rohmontanwachspn mit Chromschwefelsäure hergestellt. Mit der Oxydation und neben Verseifungsvorgängen muß dabei eine Bleichung herbeigeführt werden. Bei dieser Fabrikation ist man auf die natürlich vorkommenden Rohmontanwachse angewiesen, deren Farbkörper und Harzanteile einen nicht unbeträchtlichen Teil der oxydierenden Chromsäure verbrauchen, wenn inan niciit durch zusätzliche, Kosten verursachende Maßnahmen, ι. B. Extraktion, die Harzanteile vor der Oxydation entfernt.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung eines Wachssäuregemisches gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist. daß man einen im wesentlichen aus geradkettigen Alkoholen mit 20 und mehr Kohlenstoffatomen bestehenden Rückstand oder eine entsprechende Fraktion des Rückstands aus der fraktionierten Destillation eines nach dem Ziegler-Verfahren erhaltenen Fettalkohols-Syntheseprodukts in an sich bekannter Weise mit Chromschwefelsäure oxydiert.

Bei der I ettalkohol-Synihese nach Ziegler aus Äthylen werden aus Aluminiumalkylen mit niedriger Kohlenstoffzahl durch Hinschieben von Äthylenresten Aluminiumalkyle mit höheren, nicht verzweigten Alkylketten aufgebaut. Durch Oxydation dieser Produkte mit Luft entstehen die entsprechenden Aluminiumalkoxy verbindungen, deren Hydrolyse neben Aluminiumhydroxid ein Gemisch aus verschieden langen Fettalkoholen ergibt. Bei der fraktionierten Destillation dieser Fettalkohole fallen Vorlaufalkohole etwa bis CV. Weichmacheralkohole von Ce bis etwa Cu und Delergent-Alkohole mit etwa Ci? bis C;n an. Fs verbleibt ein höhersiedender Rückstand relativ komplexer Zusammensetzung, aus dem man die neuen Wachssäurcn durch Chrom-Schwefelsäure Oxydation herstellt, wenn man ihn nicht vorher noch fraktionieren will.

Man kann die neuen Wachssäuren durch Oxydation der Destillationsrückstände bzw. der entsprechenden Fraktion mit Chromschwefelsäure in an sich bekannter Weise erhalten. Die benötigte Menge an Chromsäure, berechnet als Chromtrioxid, kann aus der Hydroxylzahl des Ausgiingsstoffes — darunter wird im folgenden das Gemisch verstanden, dem die Dcsiilliiiinnsriicksiiindc

b/\v. Fraktionen bestehen — ermittelt werden. Nach der Llmset/ungsgleicbung

RCHjOH+20 = RCOOH + HjO

werden für eine Hydroxylgruppe zwei Grammatome Sauerstoff benötigt. Da andererseits beim Übergang von Chromtrioxid in Chrom(III)-oxid nach der Gleichung

2Cr(VI)O₁ CYj(III)O₁ +3 O

drei Grammaiome Sauerstoff frei werden, berechnen sich für eine Hydroxylgruppe ⁴A Mol CrOj. Es kann jedoch auch ein Über- oder Unterschuß an Chromsäure angewandt werden. Ausgezeichnete Ergebnisse werden erzielt, wenn man den geschmolzenen Ausgangsstoff in die 80 bis 90⁰C warme Chron.-Schwefelsäure, hergestellt aus ungefähr 45gewichtsprozentiger Schi»· jfelsäure und Natriumdichromat, zulaufen läßt und die Reaktion bei Siedetemperatur des Reaktionsgemisches zu Ende führt. Rühren begünstigt die Umsetzung. Das Verhältnis Schwefelsäure zu Chromai. vorzugsweise Natriumdichrcmat, beträgt im allgemeinen 4 : I (Gewichtsteile); die Schwefeisäurekonzentration kann dabei zwischen 40 und 50 Gewichtsprozent liegen.

Aus dem Reaktionsgemisch können die neuen Wachssäuren in an sich bekannter Weise gewonnen werden, z. B. durch Abziehen der spezifisch schwereren Chrom(III)-SalzIösung. Waschen der Oxydatschmelze mit 45gewichtsprozentiger Schwefelsäure und Nachwaschen mit warmem Wasser zur Entfernung von Chrom(III)- und Sulfat-Ionen.

Die Schwefelsäure-Chrom(lll)-Salzlauge I ann entweder auf Chrom(VI)-Lauge regeneriert oder z. B. zur Herstellung von Chromgerbstoffen verwendet werden.

Es war nicht vorauszusehen, daß man aus den genannten Destillationsrückständen für verschiedene Anwendungszwecke hervorragend geeignete Wachssäuren erhalten würde.

Sie eignen sich vor allem in Form ihrer Seifen besonders gut zur Herstellung von Lösungsmittelpasten und sind darin den aus Rohmontanwachs gewonnenen Montanwachssäuren überlegen.

Die folgenden genannten Prozente sind Gewichtsprozente.

Beispiel 1

In eine Lösung von 60 g Natriumdichromat in 480 g 45%iger Schwefelsäure werden bei 80 bis 90"C 80 g geschmolzener Destillationsrückstand zugegeben. Die Mischung wird ungefähr 2 Stunden unter Rückflußkühlung zum Sieden erhitzt. Nach dieser Zeit sind die vorgelegten 50% Chromtrioxid, berechnet auf die eingesetzte Menge Ausgangsstoff, umgesetzt. Das erhaltene Produkt hat nach üblicher Aufarbeitung eine Säurezahl von 90 und ist gelb gefärbt. Die Ausbeute beträgt 98% des eingesetzten Ausgangsstoffes.

Beispiel 2

In eine Lösung von 100 g Natriumdichromat in 800 g 45%iger Schwefelsäure werden bei 80 bis 90"C 80 g geschmolzener Destillationsrückstand zugegeben. Die Mischung wird ungefähr 2 Stunden unter Rückflußkiih-Iting zum Sieden erhitzt und berührt. Nach dieser Zeit sind die vorgelegten 83% Chromtrioxid, berechnet auf eingesetzten Ausgangsstoff, umgesetzt. Das leicht gelb gefärbte Produkt hat nach üblicher Aufarbeitung eine Säiirezahl von 120. Die Ausbeute beträgl %% des eingesetzten Ausgangsstoffe*.

Beispiel 3

Zu einem Gemisch von 80 g Destillationsrückstand und 500 g45%iger Schwefelsäure werden bei RückfluQ-temperulur 100 g Nairiumdichromat in 300 g 45%ige '> Schwefelsäure innerhalb 10 Minuten unter Rühren zugegeben. Nach fünfstündigem Rühren unter Rückflußkühlung sind die vorgelegten 83% Chromtrioxid, berechnet auf eingesetzten Ausgangsstoff, umgesetzt Das leicht gelb gefärbte Produkt hat nach üblicher κι Aufarbeitung eine Säurezahl von 112. Die Ausbeute beträgt 96% des eingesetzten Ausgangsstoffes.

Beispiel 4

In eine Lösung von 120 g Natriumdichromat in 900 g π 45%iger Schwefelsäure werden bei 80 bis 90⁰C 80g geschmolzener Destillationsrückstand zugegeben. Die Mischung wird ungefähr 2'/j Stunden unter Rückflußkühlung zum Sieden erhitzt und gerührt. Nach dieser Zeit sind die vorgelegten 100% Chromtrioxid, berech- 2» net auf eingesetzten Ausgangsstoff, umgesetzt. Das weiße Produkt hat nach üblicher Aufarbeitung eine Säurezahl von 130; die Ausbeute beträgt 96% des eingesetzten Ausgangsstoffes.

Beispiels

Die nach den Beispielen I bis 4 hergestellte Säure wird bei 110 bis 120"C mit Calciumhydroxid vollständig neutralisiert. Man stel't eine geschmolzene Mischung von ι«

7 Teilen Calciumseife (hier wie im folgenden Gewichtsteile).
3 Teilen F.sterwachs auf Basis eines gebleichten und

modifizierten Montanwachses,
40 Teilen Mikrowachs R 306 ^Ί

her. Die Mischung hat eine Penetrationszahl von 6, einen Tropfpunkt nach Übbelohde von 86°C und einen Erstarrungspunkt von 84°C.

5 Teile dieser Mischung werden mit 1 Teil Ozokent ·"· und 4 Teilen Paraffin 52/54 auf 100 bis 110⁰C erwärmt. Man gibt 90 Teile Testbenzin dazu und hält die Lösung dabei auf 75 bis 80°C. Anschließend wird unter Rühren auf Raumtemperatur abgekühlt. Es entsteht eine flüssige Bohnermasse, die bei Lagerung nach 7 Tagen bei Raumtemperatur nicht absetzt und unverändert dünnflüssig bleibt.

Verwendet man jedoch die Calciumseife einer Montanwachssäure, so löst sich diese nicht in Mikrowachs auf.

Beispiel 6
Komposition a)

12 Teile Calciumseife aus dem Fettsäuregemisch nadi Beispiel I bis 4,

8 Teile Säurewachs auf Montanwachsbasis,
40 Teile Paraffin 50/52°.
40 Teile niedermolekulares Polyäthylen;

Komposition b)

16 Teile Calciumseife aus dem Fettsäuregemisch nach Beispielen 1 bis 4,

8 Teile Säurewachs auf Montanwachsbasis,
36 Teile Paraffin 50/52°,
40 Teile niedermolekulares Polyäthylen.

3,5 Teile Komposition a) oder b) werden mit 2,5 Teilen Mikrohartwachs FP 80/83"C und 6 Teilen Paraffin 50/52 C auf 110 bis 120"C erwärmt. Man gibt 88 Teile Testbenzin dazu und hält die Lösung auf 75 bis 80"C. Anschließend wird unter Rühren auf Raumtemperatur abgekühlt. Man erhält eine flüssige Bohnernsasse, die nicht absetzt und dünnflüssig bleibt.

Beispiel 7

7 Teile Calciumseife aus dem Fettsäuregemisch nach

den Beispielen I bis 4,
3 Teile Säure aus Beispiel 2,
40 Teile Mikrowachs R 306

werden bei 110 bis 120° C geschmolzen.

6 Teile dieser Mischung,

I Teil Esterwachs auf Basis eines gebleichten und

modifizierten Montanwachses,
1 Teil plast. gelbes Mikrowachs 70/72",

7 Teile Paraffin 50/52°

werden auf 100 bis 110⁰C erwärmt. Man gibt 85 Teile Testbenzin dazu und hält die Lösung auf 75 bis 80⁰C. Anschließend wird unter Rühren auf Raumtemperatur abgekühlt. Man erhält eine flüssige Bohnermasse, die bei längerer Lagerung bei Raumtemperatur nicht absetzt und unverändert dünnflüssig bleibt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Wachssäuregemisches, dadurch gekennzeichnet, daß man einen im wesentlichen aus geradkettigen Alkoholen mit 20 oder mehr Kohlenstoffatomen bestehenden Rückstand oder eine entsprechende Fraktion des Rückstandes aus de: fraktionierten Destillation eines nach dem Ziegler-Verfahren erhaltenen Fettalkohol-Syntheseprodukts in an sich bekannter Weise mit Chromschwefelsäure oxydiert.

2. Verwendung der in Anspruch 1 gekennzeichneten Wachssäuren und/oder ihrer Erdalkalisalze als Grundstoffe in Lösungsmittelpasten.