DE1906758A1

DE1906758A1 - Entfettungsmittel fuer Metalle

Info

Publication number: DE1906758A1
Application number: DE19691906758
Authority: DE
Inventors: Schmidhammer Dipl-Chem Ludwig
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1969-02-11
Filing date: 1969-02-11
Publication date: 1970-08-27
Also published as: FR2037365A5; GB1301012A; DE1906758C3; US3642645A; BE745702A; DE1906758B2

Description

München, den 29· Januar 1969

IX/Pat.Abt. Br.Rö/Ve

Int.Nr. Wa.6823

Entfettungsmittel für Metalle

Trichlor- und Perchloräthylen werden in vielen technischen Verfahren verwendet, hauptsächlich als Lösungsmittel für Fette und andere organische Substanzen, beispielsweise zum Extrahieren von. ölen und Fetten, zur !Trockenreinigung und insbesondere zum Entfetten von Metallen.

Diese chlorierten Kohlenwasserstoffe neigen unter dem Einfluß von Hitze, Sauerstoff, Licht und Wasser zur Zersetzung unter Bildung saurer Produkte, wie Salzsäure oder teeriger Substanzen« Dadurch entstehen erhebliche Schwierigkeiten bei der Lagerung, dem Transport, der Verwendung und der Rückgewinnung dieser Lösungsmittel . ,

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Diese erwähnten Nachteile treten, "besonders· beim Entfetten von Metallen in Erscheinung. Dabei greifen die korrodierend ,= wirkenden Substanzen bei den üblicherweise angewandten erhöhten Temperaturen die Metalloberflächen-an. So entstehen Metallsalze, welche die Zersetzung zu Salzsäure und die .Kondensation zu. teerartigen Produkten katalysieren. Daraus ergeben sich Lösungsmittelverluste, oberflächlich angegriffene und mit teerartigen Produkten verschmutze Werkstücke. Insbesondere bei Aluminium-, aber auch bei Eisenteilen zeigt sich die Unbeständigkeit nicht stabilisierter, chlorierter Kohlenwasserstoffe. -

Um die geschilderten Nachteile, insbesondere bei der Entfettung von Metallen zu vermeiden, wurden bereits zahlreiche Stabiiisa^ toren vorgeschlagen, von denen eine große Gruppe aus Sauerstofffunktionen enthaltenden Verbindungen besteht. So werden in der»: US-Patentschrift 2 371 644, Alkohole, in der US-Patentschrift 2 371 645 Äther, in der US-Patentschrift 2 371 646 Oxime; und in der Brit. Patentschrift 884 823 Ketone erwähnt. Keine dieser Substanzen zeigt jedoch eine gute Wirksamkeit. Auch synergistisch wirkende Mischungen so z.B. Alkohole mit-Epoxyden (US-Patentschrift 3 188 355) oder niedermolekulare Ester mit. V Epoxyden (DAS 1 096 711) sind bekannt. Dabei sind jedoch Konzentrationen bis zu 1 Gew.% an Zusatzstoffen notwendig. Außerdem wirken die Epoxyde toxisch. " .^sI

Weiterhin wurden auch Amine allein oder im Gemisch mit anderen Stabilisatoren als wirksam beschrieben. So offenbart dieUS- ■ Patentschrift 2997 50.7 die Verwendung von tertiären Aminen, bei denen mindestens einer der drei aliphatischen Resteunge- ^: sättigt ist, ZoB. 1-Dirnethylamino.propin-2. Die Anwendbarkeit

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derartiger Zusätze'ist "begrenzt, da die erforderlichen großen Mengen des alkalisch reagierenden Amins amphoter© Metalle, wie Aluminium, angreifen. Außerdem ist ihre Wirksamkeit größtenteils auf die iichtkatalytische und oxydative Zersetzung beschränkt, während sie gegenüber Metallen und Metallsalzen keinen verbesserten Stabilisierungseffekt zeigen.

Es wurde nun- ein aus Irichlor- oder Perchlorathylen bestehendes Entfettungsmittel für Metalle gefunden, das durch ednaiGehalt an 1,3>5-Cycloheptatrien gekennzeichnet ist*

Der Vorteil des erfindüngsgemäßen Entfettungsmittels liegt darin, daß es sowohl gegen oxydativeund lichtinduzierte, wie auch gegen metall- bzw. metallsalzkatalysierte Zersetzungen stabil ist. Dabei ist überraschend, daß^,3,5-Cycloheptatrien, das drei ungesättigte Doppelbindungen enthalt, den erwähnten Stabilisierungseffekt bewirkt, weil bisher durchwegs als Metälldesaktivatoren sauerstoffhaltige Verbindungen verwendet wurden und den ungesättigten Kohlenwasserstoffen nur eine Wirkung als Licht- und Qxydationsstabilisatoren zuerkannt wurde.

Weiterhin hat sich gezeigt, daß das lyJi^-Cyclöheptatrien, zusammen mit Tri- und Perchloräthylen in die Dampfphase übergeht. Somit ist das Eätf@ttüngsittittel auch im gasförmigen Zustand stpil« iili^ialöheit&trien iseigt iii Hengen iron 0,Oi bis 0*5 QmSi %ezöprt ©ttf:'8&i- ödir Per^hlöräthyXeni eine gute Wii?keamlceit* Se^öf^igt werdea döb^A Kfengign von 0,05 bis S angewendet. "

Der stabilisierende Effekt von 1*3»5-^CyCl oheptatrien kann durch einen Zusatz von tertiären Aminen, bei denen mindestens, einer der drei aliphatischen Reste ungesättigt,1st, verstärkt · v/erden. Bevorzugt wird dabei 1-Dimethylaminopropin-2,insbe:-■ sondere -in Mengen von 0,0.25 bis 0,1 Gew.%, bezogen auf Tri- ' öder Perchloräthylen, eingesetzt. Aber auch.Allyldiisopropylamin, TrialIyIamin und Propargyldiisopropylamin zeigen mit- .: ^yl?3₅5-^ycloheptatrien eine gute Wirkung. Perartige Mischungen; enthalten im allgemeinen etwa die doppelte Gexrixhtsmenge an . . Ί ,35 5-Cycloheptatrien wie an tertiärem Amin. Besonders ge- '■■-. · eignet hat sich dabei ein Entfettungsmittel erxiieserL, das 0,1 Gew.% 1,3,5-Cycloheptatrien und 0,05 Gew.%1-Dimethyl-aminopropin--2 enthält.

Das erfindungsgemäße Entfettungsmittel hat vornehmlich Bedeutung für die Entfettung von Eisen und auch Aluminium, da selbst unter dem stark zersetzenden Einfluß von Eisenchlorid oder Aluminiumchlorid über lange Zeitspannen keine Zersetzung festzUrstellen ist.

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Beispiel 1

In einer Versuchsreihe werden Proben von-Tri- oder Perchloräthylen in Gegenwart von 0,2 g was serfrei em Aluminiumchlorid und 1,0 g Aluminiumspänen rückflußgekocht. Die Bedingungen entsprechen infolge der Anwesenheit von Aluminium und Aluminiumchlorid der technischen Entfettung von Aluminium. Als Maß des Stabilisierungseffektes der Zusatzmittel dient die Zersetzungsgeschwindigkeit von Tri- oder Perch!oräthylen. Demzufolge wird die Zeit bis zum Auftreten teerartiger Produkte gemessen. In den Versuchend bis 5 wurde die stabilisierende Wirkung bei.Trichloräthylen und in Versuch 6 Perchloräthylen geprüft., *

Tabelle 1

Vers.Nr.

Zusatz

Bildungsgeschwindigkeit des Teeres bei Rückflußtemperatur (in Stunden)

1 2 3 4

keiner Λ

0,1 % 1,3,5-Cycloheptatrien 691

0,2 % 1,3,5-Cycloheptatrien 708

0,05 % 1-Dirnethylaminopropin-2 215 0,1 % 1,3»5-Cycloheptatrien·+

0,05 % 1-Dimethylaminopropin-r2 1437

0,05 % 1,3,5-Cycloheptatrien 1123

Versuch Nr. 5 zeigt eindeutig den synergistischen Effekt der erfindungsgemäßen Kombination.

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Beispiel 2

Eine zweite Art zur Prüfung der Stabilität ύοώ. Trichlofäthylen gegenüber Aluminium besteht darin, den Gewichtsverlust von Aluminiumstreifen, welche unter Licht- und Wärmeeinwirkung " dem Trichloräthylen ausgesetzt waren, und den Säuregehalt während der Rückflußbehandlung zu bestimmen. Danach werden je ein gewogenes Aluminiumplättchen in den Kolben, den Kühler und den Exträktor eines Soxhlet-Apparates gehängt und 100 ml Trichloräthylen, welches mit 0,2 ml Wasser versetzt war, 3 Tage mit einer mattierten 100 Watt-Glühbirne bestrahlt, welche in einem Abstand von 3 cm auf den Seitenarm des Soxhlet-Extraktors einwirkt. Mittels einer ^00 Watt-Heizplatte wird so stark erhitzt, daß der Syphonagezyklus sich alle 8 bis 10 Minuten wiederholt. Das über den Kühler entweichende Abgas wird auf eine mit destilliertem Wasser gefüllte Waschflasche geleitet, » um eventuell entstandene Säure aufzufangen. Nach 72 Stunden Rückflußbehandlung wird, durch Titration eines wäßrigen Auszuges samt Abgaswaschwasser mit 0,01 η !Natronlauge gegen Phenolphthalein als Indikator der Säuregehalt bestimmt. Bei einer wirkungsvollen Stabilisierung sollte nach der Testdauer \ kein Säure tit er auftreten. Die Gewichtsverluste der Aluminiumplättchen werden durch Differenzwägung ermittelt.

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Tabelle 2

Vers. Kr.'

Zusatz

JLcidität Gewichtsverluste in mg % Chlorwas- Kolben Kühler Extractor

	keiner	serstoff	185	.7	163	1	- -	,8
1	0,1 % 1,3,5-Cyclo- heptatrien	0,03	0		o,	3	198
2	0,05 % 1-D±methyl- aminopropin-2	0 '	0	0,	0
3	0,001			0

0,1 % 1i3_s5-Cycloheptatrien + 0,05 % 1-Dimethylaminp- · propin-2 0

Die geringen Gewichtsverluste aller Aluminiumplättchen zeigen, daß der Stabilisatror auch in der Gasphase wirksam ist.

Beispiel 3

"beschleunigten Oxydationstest· nach MTL-T-7003 bzw. Federal Specification ΟΤ-634/a, wonach Trichloräthylen inGegenwart τοη feuchtem Sauerstoff und von Stahlplättehen mittels einer mattierten 150 Watt-Glühbirne auf Rückfluß gehalten wird,kann "bewiesen werden, daß· sowohl 1,3s-5-Cycloheptatrien allein wie auch die synergistische Mischung aus 1,3,5-Cycloheptratrien und 1 -Dimethylaminopropin-2 neben der Wirkung als Metali-Deaktivatoren auch noch als Antioxydantien wirken.

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Tabelle 3

Vers. Ur.

Zusatz

Versucnsdauer Acidität (Stunden) (% HCl)

1 keiner

fc 2 0,1 % 1,3,5-Cycloheptatrien

3 0,05 % 1-Dirnethylaminopropin-^2

4 0,1 % 1,3i5-Cycloheptatrien + 0,05 ^c/° i-Dimethylaminopropin-2

11	0,03
142	0,02
189	0,06

798

0,03

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Claims

Patentanspr ü c h ,e

η λ Aus Trichlor- oder Perchloräthyien "bestehendes Entfettungsmittel für Metalle, gekennzei chne t durch einen Gehalt an i,$,5-Cycloheptatrien.
2. Entfettungsmittel gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an tertiären Aminen, "bei denen mindestens einer der drei aliphatischen Reste ungesättigt ist, vorzugsweise 1-Dimethylaminopropin-2.

3· Entfettungsmittel gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 0,01 bis 0,5 Gew.% 1,3,5-Cycloheptatrien, bezogen auf Tri- oder Per,ehloräthylen und gegebenenfalls einen Gehalt an 0,025 "bis 0,1 Gew.% 1-Dirnethylaminopropin-2, bezogen auf Tri- oder Perchloräthyien .

ORIGiNAU INSPECTED

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