DE1795662C3 - Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher bzw. in Wasser quellbarer oberflächenaktiver Additionsprodukte - Google Patents
Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher bzw. in Wasser quellbarer oberflächenaktiver AdditionsprodukteInfo
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Description
atome enthaltenden Kohlenwasserstoffrest rnitver- acht Kohlenstoffatome enthaltenden Kohlemvasser-
wendet, wobei die Reaktionsteilnehmer in solchen Stoffrest umgesetzt.
Mengen umgesetzt werden, daß der mehr als acht Die mindestens zwei Hydroxylgruppen enthaltenden
Kohlenstoffatome enthaltende Kohlenwasserstoffrest Polyäthylenglykoläther sind Additionsprodukte von
nicht mehr als 6 Gewichtsprozent des Additions- 45 Äthylenoxid an Verbindungen mit mindestens zuei
Produktes beträgt und wobei bei Verwendung mono- dem Athylenoxyd gegenüber reaktionsfähigen Wasser-
funktioneller Isocyanate das Polyisocyanat im Unter- stoffatomen. Sie können beim erfindungsgrrnäßen Ver-
schuß, bezogen auf den Polyäthylenglykoläther, und fahren für sich allein oder in Mischungen eingesetzt
bei Verwendung monofunktioneller Alkohole oder werden. Sie müssen ein Molekulargewicht von min-
Mercaptane oder Amine oder Carbonsäuren das 50 destens 1000 aufweiten. Als Startverbindungen für
Polyisocyanat im Überschuß, bezogen auf d'.»n Poly- solche Additionsprodukte sind Polyole, die linear
äthylenglykoläther, verwendet wird. oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt und die auch
Umsetzungsprodiikte aus Polyäthylenglykoläthern Heteroatome wie Schwefel oder Stickstoff sowie aro-
mit einem Molekulargewicht von mindestens LOOO mit matische oder hydroaromatische Ringsysteme cnt-
Hexamethylendiisocyanat sind aus der USA-Patent- 55 halten können, geeignet.
schrift 2 948 691 (Beispiel 5) bereits bekannt. Diese Als Beispiele für Startverbindungen seien Glykole
wasserlöslichen Umsetzungsprodukte eignen sich je- der allgemeinen Formel
doch nicht als Emulgatoren zur Herstellung, von ,
Benzin-in-Wasser-Emulsionen, da sie eine wichtige HO (CH2),, OH
strukturelle Voraussetzung, nämlich das gleichzeitige 60
Vorliegen von hydrophilen und hydrophoben Seltnen- genannt, wobei /; eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist,
ten nicht erfüllen. Es ist bekannt, daß Emulgaloren, 1,2-Propylenglykol, 2,2-pimethyl-propandiol-l,.^, Oc-
wie beispielsweise die klassischen Seifen, neben einem tadecandiol-1,12, Glycerin, Trimethylolpropan, Rici-
hydiophilen Segment ein hydrophobes Segment. 1. B. nusöl, Pentaerythrit, Sorbit, Buten-2-diol-l,4, Octa-
in Form einer mindestens 8 Kohlenstoffatom^ auf- 65 decen-9,10-diol-U2, 2,2'-Dihydroxy-diäthylsulfid,
weisenden Kohlenwasserstoffkette aufweisen. Die N-AlKyldiäthanolamine, Di-(2-hydroxyäthyl)-oleyl-
Hydrophobie der im Vergleich hierzu kurzen Hexa- amin, Triäthanolamin, Cyclohexandiol-IA Tcreph-
methylenkette des Hexamethylendiisocyanats wird tha!säure-di-(2-hydroxyäthyl)-ester, Hydrochinon-di-
(Ä.hydroxyäthyl)-äther. Des weiteren können poly- einen monofunktior.ellen Alkohol, ein roonofunktio-
funktionelle Phenole, Oxycarbonsauren, Polycarbon- nelles Mercaptan oder Amin oder über eine mono·
säuren, Aminoalkohole mit primär oder sekundär funktionell Carbonsäure eingeführt, so müssen die
gebundener Amicogruppe, primäre Mono- und Poly- Polyäthylengylkoläther mit einem Überschuß eines
amine und Diamine mit pnmäien, primären und 5 Polyisocyanats umgesetzt werden, das NCO/OH-Ver-
sekundären oder mit sekundären Aminogruppen als hältnis ist bei diesem Reaktionsschritt also größer als 1.
Startkomponenten eingesetzt werden. Die nach dieser Umsetzung im Additionsprodukt ver-
Für die Additionsreaktion können Polyisocyanate bleibenden freien NCO-Gruppen werden dann mit den
der aliphatischen, aromatischen oder cycloaliphati- genannten hydrophoben monofunktionellen Kompo-
scnen Reihe allein oder in Mischungen verwendet ία nenten abgesättigt, so daß in der Gesamtbilanz der
werden, wie z. B. Tetramethylendiisocyanat, Hexa- Reaktion das Verhältnis von NCO/H = 1 beträgt.
methylendüsocyana^l^undl.a-Phenylendiisocyanat, Auch bei dieser Arbeitsweise ist eine Trennung in
Toluylen-2,4- und Toluylen-2,6-diisocyanat sowie Ge- zwei Stufen nicht erforderlich, eine Mischung des
mische beider Isomeren, 4,4'-Diphenylmethandiiso- Poiyäthylenglykoläthers mit der hydrophoben mono-
cyanat, 4,4'-Diphenyl-dimetbyl-methandiisocvanat, 15 funktionellen Komponente kann in einem Arbeits-
Naphthylen-l,5-diisocyanat, Cyclohexan-l^diisocy- gang, wiederum unter Beachtung der Forderungen
anat, Toluol-2,4,6-triisocyanat und nach der deutschen hinsichtlich Art und Menge der Komponenten, mit
Patentschrift 1 101 394 gewonnene Biuretpolyiso- einem Polyisocyanat umgesetzt werden.
cyanate. Eine Einhaltung des NCO/H-Verhältnisses von 1 in
Erfindungsgemäß verwendbare monofunktionelle 20 der Gesamtbilanz wird bevorzugt, bei kleineren oder
Isocyanate oder Alkohole oder Mercaptane oder darüberliegenden Werten werden jedoch ebenfalls im
Affline oder Carbonsäuren mit einem mehr als acht Sinne der Erfindung brauchbare Produkte erhalten.
Kohlenstoffatome enthaltenden Kohlenwasserstoffrest Die Polyäthylenglykoläther werden vor der Isolind z.B. primäre Alkohole der allgemeinen Formel cyanatumsetzung sorgfältig entwässert,, was z. B. durch CnH2n-CiOH, wobei η eine ganze Zahl größer als 8 25 eine Vakuumbehandlung bei erhöhten Temperaturen bedeutet, ferner 2,2-Dimethyl-octanol-l, 2,2-Dimethyl- von 100 bis 120°C oiler durch Behandlung mit Lödecaaol-1, Octadecen-9-ol-l, p-n-Nenylphenol, η-Do- sungsmitteln, welche mit Wasser konstant siedende decyl-mercaptan, primäre Amine der allgemeinen Gemische bilden, erreicht werden kann. Enthalten Formel CnH2n+1NH2. wobei η eine ganze Zahl größer die Polyäthylenglykoläther von ihrer Herstellung her als 8 bedeutet, N-Methyl-stearylamin, N-Methyl- 30 noch Alkalien bzw. Alkalisalze organischer Säuren, oleylamin, Dodecylanilin, Monocarbonsäuren der so wird in der Regel auch noch eine Neutralisation mit allgemeinen Formel CH2n+1COOH, wobei η eine anorganischen starken Säuren, wie Salzsäure oder ganze Zahl größer als 8 bedeutet, L.idecylensäure, Schwefelsäure, notwendig sein, um unerwünschte Ölsäure, Leinölfettsäure, Monoisocyanate der all- Nebenreaktionen bei der Isocyanatadditionsreaktion gemeinen Formel CnH211+1NCO, wobei η eine ganze 35 zu vermeiden. Diese Ad'ditionsreaktionen können Zahl größer als 8 bedeutet, Oleylisocyanat, /J-Dekalyl- andererseits durch bekannte Katalysatoren für Isoisocyanat, 4-Dicyclohexylmethanisocyanat, jc-Propyl- cyanatreaktionen sehr wirksam in gewünschter Rich-Ä-undecyl-methylisocyanat, Diphenylmethan-4-isocy- tung beeinflußt werden. Genannt seien z. B. Eisenanat, 2-Methyl-4-cyclohexyl-phenylisccyanat, Nonyl- acetylacetonat, Zinnverbindungen, wie Dibutylzinnphenylisocyanat, p-Dodecylphenylisocyanat. 40 dilaurat, Magnesiumoxyd und tertiäre Amine.
Kohlenstoffatome enthaltenden Kohlenwasserstoffrest Die Polyäthylenglykoläther werden vor der Isolind z.B. primäre Alkohole der allgemeinen Formel cyanatumsetzung sorgfältig entwässert,, was z. B. durch CnH2n-CiOH, wobei η eine ganze Zahl größer als 8 25 eine Vakuumbehandlung bei erhöhten Temperaturen bedeutet, ferner 2,2-Dimethyl-octanol-l, 2,2-Dimethyl- von 100 bis 120°C oiler durch Behandlung mit Lödecaaol-1, Octadecen-9-ol-l, p-n-Nenylphenol, η-Do- sungsmitteln, welche mit Wasser konstant siedende decyl-mercaptan, primäre Amine der allgemeinen Gemische bilden, erreicht werden kann. Enthalten Formel CnH2n+1NH2. wobei η eine ganze Zahl größer die Polyäthylenglykoläther von ihrer Herstellung her als 8 bedeutet, N-Methyl-stearylamin, N-Methyl- 30 noch Alkalien bzw. Alkalisalze organischer Säuren, oleylamin, Dodecylanilin, Monocarbonsäuren der so wird in der Regel auch noch eine Neutralisation mit allgemeinen Formel CH2n+1COOH, wobei η eine anorganischen starken Säuren, wie Salzsäure oder ganze Zahl größer als 8 bedeutet, L.idecylensäure, Schwefelsäure, notwendig sein, um unerwünschte Ölsäure, Leinölfettsäure, Monoisocyanate der all- Nebenreaktionen bei der Isocyanatadditionsreaktion gemeinen Formel CnH211+1NCO, wobei η eine ganze 35 zu vermeiden. Diese Ad'ditionsreaktionen können Zahl größer als 8 bedeutet, Oleylisocyanat, /J-Dekalyl- andererseits durch bekannte Katalysatoren für Isoisocyanat, 4-Dicyclohexylmethanisocyanat, jc-Propyl- cyanatreaktionen sehr wirksam in gewünschter Rich-Ä-undecyl-methylisocyanat, Diphenylmethan-4-isocy- tung beeinflußt werden. Genannt seien z. B. Eisenanat, 2-Methyl-4-cyclohexyl-phenylisccyanat, Nonyl- acetylacetonat, Zinnverbindungen, wie Dibutylzinnphenylisocyanat, p-Dodecylphenylisocyanat. 40 dilaurat, Magnesiumoxyd und tertiäre Amine.
Durch gleichzeitigen Einsatz verschiedener hydro- Lösungsmittel, welche keine mit Isocyanaten reak-
phober Komponenten sind weitere Variationsmöglich- tionsfähigen Wasserstoffatome enthalten, können mit-
keiten gegeben. verwendet werden. Da die Verfahrensprodukte wasser-
Wird der hydrophobe Rest, das ist der mehr als löslich sind, werden mit Wasser unbegrenzt mischbare
acht Kohlensoffatome enthaltende Kohlenwasserstoff- 45 Lösungsmittel, wie Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan,
rest, über ein Monoisocyanat in die Verfahrens- Dimethylformamid, bevorzugt,
produkte eingeführt, so müssen die Polyäthylenglykol- Die Umsetzung wird zweckmäßig in Rührgefäßen,
äther mit einem Unterschuß eines Polyisocyanats um- Knetern oder Autoklaven bei Raumtemperatur oder
gesetzt werden, das Verhältnis von NCO/OH ist also erhöhten Temperaturen, vorteilhafterweise unter einer
bei diesem Reaktionsschritt kleiner als 1. 50 Schutzgasatmosphäre von Stickstoff oder Kohlen-
Die nach dieser Umsetzung noch verbleibenden dioxyd bei Atmosphärendruck oder erhöhtem Druck
freien Hydroxylgruppen werden alsdann mit dem durchgeführt. Der Reaktionsverlauf läßt sich leicht
Monoisocyanat abgesättigt, so daß im Endeffekt die durch Ermittlung des Isocyanatgehalts verfolgen.
NCO/OH-Bilanz der Gesamtreaktion 1 beträgt. Eine Auch Viskositätsmessungen können zur Kontrolle
Trennung dieser Arbeitsweise in zwei Stufen kann 55 des Reaktionsablaufs herangezogen werden. In diesem
durchgeführt werden, sie ist experimentell jedoch nicht Falle wird die Reaktion unterbrochen, wenn wäßrige
notwendig. Der Polyäthylenglykoläther kann in einem Lösungen des Reaktionsgemisches ein Viskositäts-
Arbeitsgang mit einem Gemisch eines Polyisocyanats maximum erreicht haben. Wird die Reaktionsmischung
und eines hydrophoben Monoisocyanats unter Be- nach Erreichen dieses Viskositätsmaximums weiter
achtung der Forderungen hinsichtlich Art und Menge 60 auf höhere Temperaturen erhitzt, so ist als Folge
der Komponenten umgesetzt werden. ' oxydativer Abbaureaktion bisweilen eine unerwünschte
Die Einhaltung eines NCO/OH-Verhältnisses von 1 Viskositätsabnahme zu verzeichnen. Durch die Mitfür
die Gesamtreaktion ist nicht zwingend notwendig, verwendung geringer Anteile von Oxydationsschutzsowohl
bei daiunter als auch bei darüberliegenden mitteln, wie z. B. Di-tert.-butyl-p-kresol, lassen sich
Werten werden im Sinne der Erfindung noch durchaus 65 diese Begleiterscheinungen wirksam unterbinden,
wirksame Produkte erhalten. Bevorzugt ist jedoch in Die wäßrigen, mehr oder weniger stark rheopexen der Gesamtbilanz ein NC0/0H-Verhältnis von 1. Lösungen der erhaltenen Verfahrensprodukte zeigen
wirksame Produkte erhalten. Bevorzugt ist jedoch in Die wäßrigen, mehr oder weniger stark rheopexen der Gesamtbilanz ein NC0/0H-Verhältnis von 1. Lösungen der erhaltenen Verfahrensprodukte zeigen
Wird der hydrophobe Kohlenwasserstoffrest über bei starker Grenzflächenaktivität geringe Neigung
«um Schäumen und sind daher zur Herstellung schaumfreier Benzin-in-Wasser-Emulsionen (O/W-Eroulsionen>
oder als Dispergiermittel vorzüglich leetgnet; ihre Viskosität ist durch Art und Menge der
Reaktionspartner in weiten Grenzen variierbar und kann z.B. für 2%ige wäßrige Lösungen zwischen
10 bis 10 000 cP/25°C eingestellt werden. Gegenüber bisher bekannten Emulgiermitteln — auch gegenüber
den in der deutschen Auslegeschrift 1081 225 beschriebenen
— ermöglichen die neuen Verbindungen die Herstellung von Emulsionen, deren innere Phase
bei vergleichbarer Viskosität und gleichen Mengen an
eingesetztem Emulgiermittel um 20 bis 30% geringere Mengen an Schwerbenzin enthält. Derartige Emulsionen
sind nicht nur für die Praxis wirtschaftlicher, is
«ie geben vor allem im Pigmentdruck bei Verwendung dispergierter Bindemittel, wie synthetischen Latices,
Infolge der höheren Wasserreserve drucktechnische Vorteile. Weiterhin können die erfindungsgemäß hergestellten
Additionsprodukte vorteilhaft zur Dispergierung anorganischer und organischer Pigmente in
Wasser und zur Herstellung nicht absetzet tder Pigmentfarbstoffteige
regulierbarer Viskosität eingesetzt werden. Sie sind ferner geeignet für Bohröl- und Pflanzenschutzmittelemulsionen,
Schlichtemittel, wäßrige Appretur- und Beschichtungsmassen für Textilien oder
Papier sowie als Dispergiermittel und als Schutzkolloide bei der Zubereitung wäßriger Anstrichfarben.
Sie können des weiteren eingesetzt werden bei der Herstellung von Beton und Estrich, wo sich ihr Emulpier-Und
Viskositätsverhalten plastifizieren auswirkt. Die in Wasser nicht mehr löslichen, sondern nur noch
cjuellbaren Verfahrensprodukte sind in besonderem Maße wegen ihres vorzüglichen Wasserhaltevermögens
als Bodenverbesserungsmittel geeignet. Da das rheopexe Viskositätsverhalten dieser Stoffe einen intensiven
Schmiereffekt zur Folge hat, können sie vorteilhaft zusammen mit anderen waschaktiven Substanzen und
Füllstoffen als Gesichts- und Handwaschseifen Verwendung finden.
5680 Teile linearer Polyäthylenglykoläther (Molekulargewicht 6000), hergestellt durch Äthoxylierung
von Äthylenglykol, werden in einer Rühiapparatur mit 1250 ml Benzol und mit 23 ml n-Schwefelsäure
versetzt und 3 Stunden auf 1050C erhitzt. Während
dieser Zeit, in der das Benzol im Kreislauf geführt wird, werden 45 ml Wasser abgeschieden. Dann wird das
Benzol, zuletzt im Vakuum von 14 mm Hg, in einer Stunde und 45 Minuten abdestilliert. Bei 75° C werden
dem Polyäthylenglykoläther 0,336 Teile Eisenacetylacetonat hinzugefügt und während einer Stunde bei
gleicher Temperatur gelöst. Dem so vorbehandelten Polyäthylenglykoläther werden bei 75° C 98 Teile
ToIuylen-2,4- und Toluylen-2,6-diisocyanat (Mischungsverhältnis
65: 35) sowie 235 Teile Stearylisocyanat hinzugefügt. Nach Einmischen der Isocyanate
wird eine geringfügige exotherme Reaktion beobachtet. Weiteres einstündiges Rühren bei 1000C
unter Stickstoff als Schutzgas führt zum Reaktionsende. Das Reaktionsprodukt ist nach dem Abkühlen
ein festes, leicht zerbrechbares Wachs. Eine zweiprozentige
wäßrige Lösung desselben ist völlig klar und hat eine im Höppler-Viskosimeter gemessene
Viskosität von 360cP/25°C
Zum Nachweis der Eigenschaften des erhaltenen Additionsproduktes wurden die folgenden Versuche durchgeführt:
Zum Nachweis der Eigenschaften des erhaltenen Additionsproduktes wurden die folgenden Versuche durchgeführt:
In eine Lösung von 8 Teilen des Verfahrensproduktes in 442 Teilen V/asser werden mit einem hochiourigen
Scbnellrührer (3000 Umdr./Min.) 550 Teile Benzin
(Siedebereich 100 bis 2500C) einemulgiert. Es ist dabei
belanglos, nb dieses Benzin keine oder — wie es bei handelsüblichen Sorten (Testbenzinen) der Fall ist —
mehr oder weniger große Mengen an Aromaten enthält Es ensteht eine Paste, deren Viskosität nach
dreiminütigem Rühren nicht weiter ansteigt und bei Zimmertemperatur eine Viskosität von etwa 6000 cP
hat. Die Konzentration des Emulgiermittels in der Emulsion beträgt 0,8 %.
In eine Lösung von 5 Teilen des Emulgators in 295 Teilen Wasser werden 700 Teile Benzin einemulgiert.
Die Viskosität dieser beständigen Emulsion beträgt, bei Zimmertemperatur und mit kleiner
Schubspannung gemessen, etwa 5000 cP.
Beispie: 2
Je 290 Teile Polyäthylenglykc lather (Molekulargewicht 6000), hergestellt durch Äthoxylierung von
Äthylenglykol, werden mit den in der Tabelle I aufgeführten Anteilen Alkohol vermischt und mit
Toluylen-2,4- und Toluylen-2,6-diisocyanat (Mengenverhältnis
65 : 35) zur Umsetzung gebracht. Vor der Isocyanatzugabe erfolgt eine in Beispiel 1 beschriebene
Vorbehandlung des Polyäthylenglykoläther-Alkohol-Gemisches unter Einsatz von jeweils 1,18 ml n-Schwefelsäure,
75 ml Benzol und 10 mg Eisenacetylacetonat. Nach einer Reaktionszeit von etwa 30 Minuten bei
100°C ist die Isocyanatadditionsreaktion beendet. Entstanden sind bei Raumtemperatur zerbrechbare,
in Wasser etwas milchig trüb lösliche Wachse mit den in der Tabelle I angeführten Viskositäten.
Nr. |
Ge
wichts- |
Alkohol | Isocyanat- menge |
Viskosität der 2 %igen Wasser |
teile | in Gcwichls- | lösung | ||
teilcn | in cP/25:'C | |||
A | 11,35 | Stearyl- | 12,08 | etwa 5700 |
B | 11,70 | Cetyl- | 12,60 | 336 |
C | 11,70 | Myristyl- | 13,14 | 230 |
D | 11,50 | Lauryl- | 13.90 | 28.5 |
E | 11,75 | Decyl- | 14,87 | 8,6 |
Zum Nachweis der Eigenschaften der gemäß diesem Beispiel hergestellten Additionsprodukte wurden folgende
Versuche durchgeführt:
In eine Mischung aus 20 Teilen des Verfahrensproduktes C, 800 Teilen Wasser sowie 150 Teilen eines
40%igen synthetischen Latex eines Acrylsäurebutylester-Acrylnitril-Mischpoiymerisates
werden 50 Teile einer 30%igen wäßrigen Dispersion von Ruß eingerührt.
Es entsteht eine Paste mäßiger Viskosität, welche nach den üblichen Methoden auf Beton, Putz,
Holz oder Papier aufgetragen wird und nach der Durchtrocknung einen wasserbeständigen Anstrich
liefert.
In ein etwa 8O0C heißes Gemisch aus 100 Teilen des
Verfahrensproduktes A, 100 Teilen Natrium-nonylbenzolsulfonat
und 400 Teilen Wasser werden 300 Teile feinkörniger Quarzsand sowie 100 Teile Talkum oder
Bentonit eingerührt. Nach dem Erkalten erhält man
eine feste Masse, die als ausgiebige, »rillensauber« waschende Handwaschseife zu verwenden ist.
20 Teile des Verfahrensproduktes A werden in 580 Teilen Wasser gelöst. Nach der Einemulgierung
von 400 Teilen Schwerbenzin entsteht eine hochviskose Fmulsion mit einer bei Raumtemperatur
gemessenen Viskosität von etwa 7000 cP, die nach der Kombination mit Bindemitteln und dispergieren
Pigmentfarbstoffen als Pigment-Filmdruckpaste dient.
Zur Herstellung einer Mineralöl-in-Wasser-Emulsion
werden in eine Lösung von 10 Teilen des Verfahrensproduktes C in 100 Teilen Wasser 100 Teile Mineralöl
von Hand kräftig eingerührt. Diese Emulsion kann bis zur zehnfachen Menge mit Wasser verdünnt werden.
ohne daß bei Temperaturen bis zu 70"C ein Aufrahmen des Mineralöls beobachtet wird.
300 Teile eines linearen Polyälhylenglykoläthers (Molekulargewicht 7(XX)). hergestellt durch Athoxylierung
von Äthylenglykol. werden nach Zugabe von 0,6 ml 1 η-Schwefelsäure azeotrop mit Benzol als
Schleppmittel entwässert, mit 0.017 Teilen Eisenacetylacetonat und mit den in der Tabelle II aufgeführten
Isocyanat-Gemischen bei 100" C versetzt. Nach einstündiger
Reaktionszeit werden bei Raumtemperatur wachsartige in Wasser lösliche Reaktionsprodukte
eihalten, die sich vorzüglich als Emulgatoren und zugleich Verdickungsmittel eignen. 2 "„ige wäßrige
Lösungen haben die in der Aufstellung angegebenen Viskositätswerte in cP/25T.
Tabelle | H | Stcaryl- | Visko | |
isocyanat | sität | |||
einer | ||||
in g | 2/oigen wäßrigen |
|||
Diisocyanat in g | 11.8 | Lösung | ||
cP/25"C | ||||
11,8 | 200 | |||
a | Hexamethylen- | 3,86 | ||
diisocyanat | 11,8 | 60 | ||
b | Diphenylmethan- | 5,75 | ||
4.4'-diisocyanal | 92 | |||
C | Cyclohexan- | 3.82 | ||
1,4-diisocyanat | ||||
B e i s ρ i | el 4 | |||
lieriing von Äthylenglykol, sowie die in der Tabelle III
jeweils angegebenen Teile Oleylalkohol werden nach Zugabe von 0,6 ml 1 η-Schwefelsäure in gleicher
Weise wie in Beispiel 1 beschrieben mit 75 ml Benzol als Schleppmittel einer azeotropen Entwässerung
unterworfen, mit 0.017 Teilen Eisenacetylacetonat versetzt
und bei 1000C mit den jeweils angegebenen Teilen Toluylendiisocyanat (Mischung der Isomeren
Toluylen-2,4- und Toluylen-2,6-diisocyanat im Verhältnis
65:35) vermischt. Nach einer Reaktionszeit von 30 Minuten bei gleicher Temperatur ist die Umsetzung
beendet. 2°,',ige wäßrige Lösungen der Produkte haben die in der Tabelle angegebenen Viskositäten
in cP/25'C.
Toluylen- diisocynnat |
Oleylalkohol | Viskosität einer 2%igen wäßrigen Lösung |
|
(Teile) | (Teile) | cP/2-VC | |
a | 12,65 | 16.06 | 705 |
b | 11.48 | 12,36 | 1405 |
C | 10.58 | 9,46 | 1750 |
d | 9.56 | 6,43 | 2200 |
e | 8.95 | 4,60 | 380 |
Vergleichs | 9.56 | 1.775-n-Butyl- | 3 |
versuch | alkohol |
300 Teile eines linearen Polyäthylenglykoläthers (Molekulargewicht 7000), hergestellt durch Äthoxylierung
von Äthylenglykol, werden nach Zugabe von 0,6 ml 1 η-Schwefelsäure azeotrop mit Benzol als
Schleppmittel entwässert, mit 0,017 Teilen Eisenacetylacetonat und mit einem Gemisch aus 3,3 Teilen
Toluylen-2,4- und Toluylen-2,6-diisocyanat (Isomerenverhältnis
65:35) sowie 12,5 Teilen Myristylisocyanat
bei 1000C versetzt. Nach einstündiger Reaktionszeit
bei gleicher Temperatur ist die Polyaddition beendet. Das bei Raumtemperatur wachsartige Produkt ist in
Wasser klar löslich, eine 5%ige Lösung hat eine Viskosität von 64OcP/25°C. Es eignet sich zur
Herstellung von Öl-in-Wasser-Emulsionen.
Je 300 Teile eines linearen Polyäthylenglykoläthers (Molekulargewicht 7000), hergestellt durch Äthoxy-
Die Produkte, insbesondere diejenigen mit hohen Viskositätswerten, eignen sich vorzüglich als Verdickungsmittel
wäßriger Zubereitungen. Sie können auch als Emulgatoren für Öl-in-Wasser-Emulsionen
eingesetzt werden.
Wird die im Versuch d angegebene Menge Oleylalkohol durch einen äquivalenten Anteil n-Butylalkohol
ersetzt, wie dies im Vergleichsversuch geschehen ist, so ist das Reaktionsprodukt weder als
Verdickungsmittel noch als Emulgator verwendbar.
287 Teile eines linearen Polyäthylenglykoläthers (Molekulargewicht
4150), hergestellt durch Äthoxylierung
von Äthylenglykol, werden nach Zugabe von 1,4 ml 1 n-Schwcfelsäure azeotrop mit Benzol als Schleppmitlei
entwässert. Nach dem Abdestillieren -"es Benzols, zuletzt im Vakuum von 12 mm Hg, werden dem
Polyether bei 100" C 0,014 Teile Eisenacetylacetonat und 8,74 Teile Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis
von Toluylen-2,4- und Toluylen-2.6-diisocyanat 65: 35) sowie 6,8 Teile Stearylisocyanat hinzugefügt.
Nach einstündiger Reaktionszeit bei 110 bis 1200C sind die Additionsreaktionen beendet. Entstanden ist
ein bei Raumtemperatur festes, in Wasser lösliches Wachs mit einer Viskosität der 2%igen wäßrigen
Lösung von 179cP/25°C. Das Reaktionsprodukt ist
zur Herstellung von Öl-in-Wasser-Emulsionen sehr gut geeignet.
600 Teile eines linearen Polyäthylenglykoläthers (Molekulargewicht 7000), hergestellt durch Äthoxylierung
von Äthylenglykol, werden nach Zugabe von 1,2 ml 1 η-Schwefelsäure azeotrop mit Benzol als
Schleppmittel entwässert, mit 0,034 Teilen Eisenacetylacetonat, 24,12 Teilen ölsäure und 22,34 Teilen Toluylen-2,4und
Toluylen-2,6-diisocyanat (Isomerenver-
409 685/97
hältnis 65: 35) bei 100CC versetzt. Nach dem Homogenisieren
der Komponenten wird die Reaklionsmischung in einen vorgeheizten Kneter gefüllt und
dort bei 130°C 2 Stunden weiterbearbeitet. In dieser Zeit wird ein ständiger Viskositätsanstie:g beobachtet.
Entstanden ist ein bei Raumtemperatur zähes, in Wasser lösliches Produkt mit einer Vskosität von
336cF,'.:5°C der 5";,igen Lösung. Das Reaktionsprodukt ist ein guter Emulgator und geeignet zur Herstellung
von Öl-in-Wasser-Emulsionen. Wird an Stelle der ölsäure die gleiche Menge Stearinsäure eingesetzt,
«ο wird ein gleichfalls sehr zähes Endprodukt erhalten, welches sich in warmem Wasser milchig trübe löst.
Eine 5%ige Lösung hat unmittelbar nach der Herstellung eine Viskosität von etwa 9OOOcP/25°C, beim
Stehen findet jedoch eine Viskositätszunahme bis zum nahezu gallerartigen Zustand statt. Das Produkt
ist zur Herstellung nicht sedimentierendi:r Pigmentdispersionen
als Verdickungs- und Emulgiermittel geeignet. »°
Je 300 Teile eines linearen Polyäthylenglykoläthers (Molekulargewicht 7000), hergestellt durch Äthoxyjierung
von Äthylenglykol, werden nach Zugabe von 0,6 ml 1 η-Schwefelsäure azeotrop mit Benzol entwässert,
mit 0,017 Teilen Eisenacetylacetonat sowie einem Gemisch aus 11,8 Teilen Stearylisocyanat und
den h der Tabelle IV angegebenen Teilen eines nach dem deutschen Patent 1 227 004 hergesteslten Biuretpolyisocyanats
auf Basis von Toluylen-2,4-diisocyanat bei 1000C versetzt. Nach einer Reaktionszeil von
einer Stunde bei ItO0C werden bei Raumtemperatur
wachsartige, in Wasser lösliche Produkte erhalten mit den in der Aufstellung angegebenen Viskositätswerten
(cP/25°C als 2%ige wäßrige Lösung). Sämtliche Produkte eignen sich vorzüglich zur Herstellung von
Öl-in-Wasser-Emulsionen.
Biuretpolyisocyanat | Teile | Viskosität | |
5,25 | (2 "'„ige | ||
°;nco | 5,80 | wäßrige Lösung) | |
36,7 | 6.50 | cP/25'C | |
a | 33,3 | 8.26 | 765 |
b | 29,8 | 720 | |
C | 23.5 | 630 | |
d | 1080 | ||
600 Teile eines linearen Polyäthylenglykolpolyäthers (Molekulargewicht 7000), hergestellt durch Äthoxylierung
von Äthylenglykol, werden nach Zugabe von 1,2 ml 1 η-Schwefelsäure azeotrop mit Benzol als
Schleppmittel entwässert, mit 0,030 Teilen Eisenacetylacetonat und einem Gemisch aus 20,3 Teilen eines
nach der deutschen Patentschrift 1 101 394 aus Hexamethylendiisocyanat
gewonnenen Biuretpolyisocyanats mit 19,0% NCO und 23,6 Teilen Stearylisocyanat bei
1000C vermischt. Nach der Homogenisierung der Reaklionskomponenten wird die Mischung in einen
vorgeheizten Kneter umgefüllt und in diesem die Umsetzung während 30 Minuten bis 1300C zu Ende
geführt. Entstanden ist ein bei Raumtemperatur festes Wachs, welches sich zu einem feinen Pulver zerkleinern
läßt. Dieses ist in kaltem Wasser nicht mehr vollständig löslich, es findet lediglich Quellung zu einet
gallertartigen Masse statt. Das Umsetzungsprodukl zeichnet sich durch ein hervorragendes Wassethaltevermögen
aus. Es ist als Bodenverbesserungsmittel geeignet.
Claims (1)
- ] 795 662durch die bei der Umsetzung des Polyathers mit demVerfahren zur HemeUung «seriöser ta..Hydroxylgruppen enthaltenden Polyäthylcnglykol- zufolge auch nicht e.ntn°^n A N™"chrjft , Q81 Ί1,äthern mit einem Molekulargewicht von min- Nach dem in der deputschen Auslegeschnft I 08 225destens 1000 mit Polyisocyanaten, dadurch beschriebenen Verfahren werden hochmolekularegekennzeichnet daß man bei der Um- xo wasserlösliche Polyatheruretbane durch Umseizungsetzung monofunktionelle Isocyanate oder Aiko- von Anlagerungsprodukten mit «nun Mo kular-hole oder Mercaptane oder Amine oder Carbon- gewicht von mindestens 1000 aus einem A ky .noxydsäuren mit einem mehr als acht Kohlenstoffatome und aus demgegenüber nur ein reak onslahigesenthaltenden Kohlenwasserstoffrest mitverwendet. Wasserstoffatom a«fw?M"d™ Verbindungen nutwobei die Reaktionsteilnehmer in solchen Mengen 15 mindestens acht Kohlenstoffatomen mit Polyiso-umgesetzt werden, daß der mehr als acht Kohlen- cyanaten erhalten Als Verbindungen mit nur einemstoffatome enthaltende Kohlenwasserstofflest nicht reaktionsfähigen Wasserstoffatom und mit mm oestensmehr als 6 Gewichtsprozent des Additionsproduktes acht Kohlenstoffatomen konnenhohereMonoalxohoIe,beträgt und wobei bei Verwendung rnonofunk- höhere Monocarbonsäuren, Alkylmonophenoie, höheretioneller Isocyanate das Polyisocyanat im Unter- ao sekundäre Monoamine oder höhere Monomercapianeschuß, bezogen auf den Polyäthylenrfyioläther, oder deren Gemische verwendet werden Als AJo len-und bei Verwendung monofunktioneller Alkohole oxyde eignen sich Athylenoxyd, PropylenoxyiJ oderoder Mercaptane oder Amine oder Carbonsäuren höhere Alkylenoxyde.das Polyisocyanat im Überschuß, bezogen auf den Kennzeichnend für dieses HerstellungsverfahrenPolyäthylenglykoläther, verwendet wird. «5 von Emulgatoren, die sich zur Herstellung undStabilisierung verschiedenartiger disperser wäßriger Systeme, wie Emulsionen oder Suspensionen eignen,jst der Einsatz von gegenüber Polyisocyanaten mono-funktioneilen Polyaikylenglykoläthern, bei denen der 30 hydrophobe Rest mit mindestens acht Kohlenstoff-Die Erfindune betrifft ein Verfahren zur Her- atomen über Sauerstoff-, Schwefel-, sekundäre Amino-stellung waverlöslicher bzw. in Wasser quellbarer oder — CO ■ O-Gruppen, mit der hydrophilen PoK-oberudchenaktiver Additionsprodukte durch Um- alkylenkette verbunden ist.setzung von mindestens zwei Hydroxylgruppen ent- Im Gegensatz zu der Verfahrensweise gemäß derhaltenden Polyäthylenglykoläthern mit einem Mole- 35 deutschen Auslegeschrift 1 081 225 werden bei demkulargewicht von mindestens 1000 mit Polyisocyanaten. erfindungsgemäßen Verfahren mindestens zwei Hy-Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man droxylgruppen enthaltende Polyäthyienglykolälher mitbei der Umsetzung monofunktioneller isocyanate Polyisocyanaten unter Mitverwendung monofunk-oder Alkohole oder Mercaptane oder Amine oder tioneller Isocyanate oder Alkohole oder MercaptaneCarbonsäuren mit einem mehr als acht Kohlenstoff- 40 oder Amine oder Carbonsäuren mit einem mehr als
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