DE1795662C3 - Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher bzw. in Wasser quellbarer oberflächenaktiver Additionsprodukte - Google Patents

Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher bzw. in Wasser quellbarer oberflächenaktiver Additionsprodukte

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DE1795662C3 DE1795662A DE1795662A DE1795662C3 DE 1795662 C3 DE1795662 C3 DE 1795662C3 DE 1795662 A DE1795662 A DE 1795662A DE 1795662 A DE1795662 A DE 1795662A DE 1795662 C3 DE1795662 C3 DE 1795662C3
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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.
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
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.
Beispiel 1
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:
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.
Tabelle I
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.
Beispiel 3
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.
Tabelle III
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.
Beispiel 5
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.
Beispiel 6
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.
Beispiel 7
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. »°
Beispiel 8
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.
Tabelle IV
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
Beispiel 9
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)

  1. ] 795 662
    durch die bei der Umsetzung des Polyathers mit dem
    Verfahren 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 08 225
    destens 1000 mit Polyisocyanaten, dadurch beschriebenen Verfahren werden hochmolekulare
    gekennzeichnet daß man bei der Um- xo wasserlösliche Polyatheruretbane durch Umseizung
    setzung 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 .noxyd
    säuren mit einem mehr als acht Kohlenstoffatome und aus demgegenüber nur ein reak onslahiges
    enthaltenden Kohlenwasserstoffrest mitverwendet. Wasserstoffatom a«fw?M"d™ Verbindungen nut
    wobei 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 einem
    stoffatome enthaltende Kohlenwasserstofflest nicht reaktionsfähigen Wasserstoffatom und mit mm oestens
    mehr als 6 Gewichtsprozent des Additionsproduktes acht Kohlenstoffatomen konnenhohereMonoalxohoIe,
    beträgt und wobei bei Verwendung rnonofunk- höhere Monocarbonsäuren, Alkylmonophenoie, höhere
    tioneller Isocyanate das Polyisocyanat im Unter- ao sekundäre Monoamine oder höhere Monomercapiane
    schuß, bezogen auf den Polyäthylenrfyioläther, oder deren Gemische verwendet werden Als AJo len-
    und bei Verwendung monofunktioneller Alkohole oxyde eignen sich Athylenoxyd, PropylenoxyiJ oder
    oder Mercaptane oder Amine oder Carbonsäuren höhere Alkylenoxyde.
    das Polyisocyanat im Überschuß, bezogen auf den Kennzeichnend für dieses Herstellungsverfahren
    Polyäthylenglykoläther, verwendet wird. «5 von Emulgatoren, die sich zur Herstellung und
    Stabilisierung 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 der
    haltenden Polyäthylenglykoläthern mit einem Mole- 35 deutschen Auslegeschrift 1 081 225 werden bei dem
    kulargewicht von mindestens 1000 mit Polyisocyanaten. erfindungsgemäßen Verfahren mindestens zwei Hy-
    Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man droxylgruppen enthaltende Polyäthyienglykolälher mit
    bei der Umsetzung monofunktioneller isocyanate Polyisocyanaten unter Mitverwendung monofunk-
    oder Alkohole oder Mercaptane oder Amine oder tioneller Isocyanate oder Alkohole oder Mercaptane
    Carbonsäuren mit einem mehr als acht Kohlenstoff- 40 oder Amine oder Carbonsäuren mit einem mehr als
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