DE2306017A1 - Anionische surfactant-aufschlaemmung mit verminderter viskositaet und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Anionische surfactant-aufschlaemmung mit verminderter viskositaet und verfahren zu ihrer herstellung

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Description

!„ι < . .. 7« Februar 1973
J ' . .. ·:,;.^ P 5912-·
8München 22, !v.ax.mUJm&ti, 43
CONTINENTAL OIL COMPAIfY
P.O. Box 1267
Ponca City, Oklahoma 74601, USA
Anionische Surfactant-Aufschlämmung mit verminderter Viskosität und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine anionische Surfactant-Aufschlämmung mit verminderter Viskosität sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung; sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herabsetzung der Viskosität von anionischen Surfactant-Aufschlämmungen durch Zugabe von Dialkylüthern.
Anionische Surfactant-Materialien (anionische grenzflächenaktive Materialien) sind bereits nach den verschiedensten Verfahren, beispielsweise durch Sulfatierung und Sulfonierung mit gasförmigem SO^1, Chlorsulfonsäure und dgl., hergestellt v/orden. In den meisten dieser Verfahren erhält man eine anion^ische Surfactant-Aufschlämmuxig. Diese Aufschlämmungen enthalten in der Kegel das anionische Surfactant-Material, freies Öl, Wasser und anorganische Salze. Um die Verarbeitbarkeit weiter zu erleichtern, ist es zweckmäßig, die Viskosität dieser AufschläirMungen herabzusetzen. Die meisten bekannten Verfahren
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zur Herabsetzung der Viskosität solcher Aufschlämmungen "be- :- stehen darin,'daß man anorganische Salze zusetzt. Diese Mittel zur Herabsetzung-der Viskosität sind zwar wirksam, sie haben jedoch den !lachteil, daß sie häufig die Löslichkeltseigenschaften des Produktes verändern und es instabiler machen» Demgemäß hat : man große Anstrengungen gemacht und viel Zeit aufgewendet auf der Suche nach einem verbesserten Verfahren zur Herabsetzung" ' der Viskosität solcher Aufschlämmung en, bei dem die oben geschilderten Nachteile nicht auftreten.
Ziel der Erfindung· ist es, eine anionische Surfactant'-Aufschlämmung mit einer verminderten Viskosität sowie ein.Verfahren zur Herstellung einer anionischen Surfactant-Aufschlämmung mit einer verminderten Viskosität ,insbesondere ein Verfahren zur Herabsetzung der Viskosität von anionischen Surfactant-Aufschlämmungen, anzugeben.
Es wurde nun gefunden, daß die Viskosität von anionischen Sarfactant-Aufschlämmungen dadurch herabgesetzt werden kann, daß ' , man diesen Auf schlämmungen eine wirksame Menge eines bestimmten Dialkyläthers mit etwa 6 bis -etwa 16 Kohlenstoffatomen zumischt.
Gegenstand der Erfindung ist eine anionische Surfactant-Aufschlämmung mit verminderter Viskosität, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie enthalb
etwa 25 bis etwa 60 Gew.-% eines ani.onischen Surfactant-Materials,
etwa 0,5 bis etwa 5?0 Gew.-% eines freien Öls, bis su etwa 1,0 Gew,,~% eines anorganischen Salzes, ■' ■*._· bis zu etwa 74-,8 GeWo-% Wasser und, als wesentlichen Bestandteil,
etwa 0,2 bis etwa 5}0 G-ew.-% eines Dialkyläthers der allgemeinen Formel
' R-O-E!
in der E. und Rä Alkylgruppen bedeuten, die jeweils etwa
3 "bis etwa 12 Kohlenstoff atome enthalten und in der R -i- Pl1 insgesamt etwa 6 bis etwa 16 Kohlenstoff atome enthalten.
^rißtand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer anionisehen Surfactant-Aufschlämmung mit verminderter Viskosität, da.s dadurch gekennzeichnet ist, daß man der anionischen Sirfactant-Aufschläiamung etwa 0,2 "bis etwa 5»O Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel zumischt
E-O-E1
in der R und und E1 Alkylgruppen bedeuten, die jeweils etwa 3 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthalten und in der R + R1 insgesamt etwa 6 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthalten.
Das erfiiidungsgemäße Verfahren eignet sich ganz allgemein zur Herabsetzung der Viskosität voa anionischen Surfactant-Aufschlämiaungen'. Solche Aufschlämmungen enthalten in der Regel die anionicchen Surfactant-Materialien (darunter sind anionische, grenzflächenaktive Materialien zu verstehen), das aus der Surfactant-Bildungsreaktion stammende freie Öl, Wasser, anorganische Salze und dgl. Obwohl die Zusammensetzung der Aufschlämmung stark variieren kann, enthält eine typische Aufschlämmung, etwa 25 bis etwa 60 Gew.-% eines anionischen Surfactant-Materials, etwa 0,5 bis etwa 55O Gew.-% freies Öl und bis zu etv/a 1,0 Ge\':.-% eines anorganischen Salzes, wobei dex* Rest (d.h. bis zu etwa 7355> Gew.-%) aus Wasser besteht.
Solche Aufschläir;mungen sind brauchbar als Surfactants (grenzflächenaktive Mittel) und als Ausgangsmaterialien für die Herstellung von ein anionisches Surfactant enthaltenden Produkten. Die AufGchlämmunfjon eignen sich insofern besonders gut als Au ego rip; ."material! en, als sie. als anionische Surfactant-Zwischenprodukte leicht transportiert (versandt) werden, können, aus denen
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an anderen, entfernten Orten die verschiedensten anionischen Surfactant-Proaukte hergestellt werden können, .
In dem erfindungsgemäßen Verfahren können anionisohe Surfactant-Materialien, wie -z.B. Aiko hol sulfate, die etwa 10 >»ί s . etwa 16 Kohlenstoffatome enthalten, lithersulfate, die etwa 10 bis. etwa 16 Kohlenstoff atome. und etwa 0,5 "bis. etwa 5*0 KoI iithylenoxyd pro Mol Alkohol enthalten, Alkylbenzolsulionate, die etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatome in dem Alkylrest enthalten, Alkylhydroxysulfonate, die· etwa 12 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthalten, und Alkensulfonate., die etwa 12 bis eüwa 20 Kohlenstoff atome enthalten, verwendet wex-den, die .Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung dieser Verbindungen beschränkt. Einige, spezifische Beispiele für solche ariionischen Surfactants sind Dodecylalkoho!sulfat, Hexadecylallcoholsulfat, Dodecyläthoxysulfat, Tetradecyläthoxysulfat, Decylbenzolsulfonat, Tetradecylbenzolsulfonät, Tetradecylsulfonat, Octadecylsulfonat, J-Hydroxy-1-hexadecansulfqnat, 2-Hexadecen-1-sulfonat und dgl. Diese Ver- bindungen v/erden allgemein unter Bezugnahme auf typische Vertreter, d.h. als Älkoholsulfate, äthoxylierte Alkoholsulfate usw. und durch die Anzahl der Kohlenstoffatome in dem Kohlenwasserstoff rest charakterisiert. Diese Terminologie wird auch hier angewendet.
Bei dem freien Öl handelt es sich normalerweise um nicht-umgesetztes Ausgangsmaterial, organische Nebenprodukte der Reaktion und dgl. '
Das anorganische Salz resultiert aus der Umsetziing von restlichen Sulfatier- oder Sulfoniersäuren mit den Kationen, die 'zum l\Teutralisieren der den anionischen Sulfat- und Sulfonat-Materialien entsprechenden organischen Schwefel- und Sulfonsäuren verwendet wurden. Beispiele für geeignete Kationen zum Neutralisieren dez* Säuren sind Natrium, Kalium, OaIcium und Magnesium. Das Kation kann in irgendeiner geeigneten inorm, beispielsweise in I'orm der Hydroxyde der oben aufgezählten Kationen, zugegeben .
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werden. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden erzielt, wenn das Salz aus der Gruppe Fatriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd und Magnesiumhydroxyd ausgewählt wird.
Die Säuren können mit Ammoniak oder substituierten Aminen, wie z.B. Diäthanolamin, ^iäthylamin und dgl., neutralisiert werden. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden erzielt, wenn zum Neutralisieren der Säuren Ammoniak verwendet wird.
Die Viskosität der oben beschriebenen anionischen Surfactant-Aufschlämmungen kann dadurch beträchtlich herabgesetzt werden, daß man diese Aufschlämmungen mit einem Dialkyläther der allgemeinen Formel mischt .
R-O-E'
in der E und E1 Alkylgruppen bedeuten, die jeweils etwa 3 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthalten, wobei R + E1 etwa 6 bis etwa 16 Kohlenstoffatome enthalten. Es ist zweckmäßig, daß keine kürzere Alkylgruppe als die Propylgruppe verwendet wird, und beste Ergebnisse werden erhalten, wenn die Alkylgruppen etwa die gleiche Größe haben, d.h. wenn der Kohlenstoffgehalt der Alkylgruppen um etwa zwei Kohlenstoffatome oder weniger variiert. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden bei Verwendung von Dihexyläther erhalten. Der Dialkyläther ist wirksam als Viskositätsverminderungsmittel in Mengen, die von etwa 0,2 bis etwa 5,0 Gew.-% der Aufschlämmung variieren. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden erhalten, wenn der Dialkyläther in einer Menge vorhanden ist, die etwa' 0,5 his etwa 2,0 Gew.-% der Aufschlämmung entspricht.
Der Dihexyläther kann nach irgendeinem zweckmäßigen Verfahren zugegeben werden und er ist' als Viskositätsverminderungsmittel wirksam, wenn er mit der Surfactant-Aufschlämmung innig gemischt wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können verschiedene Variationen und Modifikationen des oben beschriebenen Verfahrens,
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der Aufschlämmungsproportionen und dgl. vorgenommen werden, wie sie für deii Fachmann selbstverständlich sind.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken«
Beispiel 1
Es wurde eine Aikoho!sulfat-Aufsohlämmung hergestellt, die .25,6 Gew.-% Dodecylalkoho!sulfat, 1,06 Gew.-% freies Öl und 0,42 Gew.-% Natriumsulfat enthielt, wobei der· Rest aus Wasser bestand. Die'Viskosität der Probe bei 2359°C (750F) betrug 52,2 Centipoise (cP). Der Aufschlämmung wurde 1 Gew.-% "Oihexyl-. äther zugemischt. Die Viskosität nach dem Mischen betrug bei 25,90O (750F) 22,4 cPo Es wurde das Natriumalkoholsulfat verwendet und die angegebenen Viskositätswerte stellen den Durchschnittsviert von 4 Messungen bei Jeder Probe dar.
Beispiel 2
Eine Mischung aus 60 Gew„~% Dodecylalkohol und 40 Gew.-% eines " geradkettigen Alkohols .mit 14 Kohlenstoffatomen wurde sulfoniert,mit Natriumhydroxyd neutralisiert unter Bildung einer Aufschlämmung, die 25,6. GeWo-% Alkoholsulfat, 1,06 Gew.-fo freies Öl und 0,42 Gew.-^Natriumsulfat enthielt, wobei der Rest aus Wasser bestand. Die Viskosität der Aufschlämmung bei 23,9°C (750S1) betrug 118,1 cP. Es wurde 1 Gew.-% Dihexyläther zugegeben, die Aufschlämmung wurde gut gemischt und die Viskosität wurde bestimmt. Nach Zugabe des Dihexyläthers betrug die Viskosität bei 23,9°C (750F).39,7 cP, Die angegebenen Viskositätswerte „. stellen die Durchschnittswerte von 4 Messungen für öeden angegebenen Wert dar.
Beispiel
Eine Alkoholmischungs bestehend zu 50 Gew„-% aus Dodecy.lalkohol,
zu 35 Gew.-% aus einem geradkettigen Alkohol mit 14- Kohlenstoffatomen und zu 15 Gew.-% aus einem, geradkettigen Alkohol mit
16 Kohlenstoffatomen, wurde sulfoniert und mit l^atriumhydroxyd neutralisiert unter Bildung einer anionischen Surfactant-Aufsuhlämmung, die 2.5,6 Gevr.-% Alkoholsulf at, 1,06 Gew.-% freies Öl und 0,4-2 Gew.~% Natriumsulfat enthielt, wobei der Rest aus Vvasser "bestand. Die Viskosität der Probe betrug bei 25,9 C
(750S1) 29,3 cP. Der Aufschlänimung wurde 1 Gew,-% Dihexyläther 2"ngemischt. Hach der Zugabe- des Dihexyläthers betrug die Viskosität bei 23,90C (75°^) 9j9 cP. Die angegebener! Testergobnisse stellen Durchschnittswerve von 4- Messungen dar,
Aus den vorstehenden Beispielen ist zu ersehen, daß durch Zugabe der Dialkylätherkoniponente auch ohne Zugabe von anorganischen Salzen und dgl. eine beträchtliche Herabsetzung der Viskosität erzielt werden konnte.
PatentansOrüche:
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Ic Anionische'Surfactant-Aufschlämmung mit verminderter Viskosität, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält
    etwa 25 bis etwa 60 Gew«,-?£ eines anionischen Surfactant-Materials, .
    etwa 0,5 bis etwa 5,0 Gew.-% eines freien Ölss bis zu etwa 1,0 Gew.-% eines anorganischen Salzes, bis zu etwa 74-> 3 Gew.-% Wa.sser und·, als wesentlichen Bestandteil, .- '
    etwa 0,2 bis etwa 5*0 Gew.-% eines Dialkyläthers der allgemeinen Formel
    E-O-R1
    in der E und E' Alkylgruppen bedeuten, die jeweils etv/a 3 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthalten, wobei E + E' insgesamt etwa G bis etwa 16 Kohlenstoffatome enthalten.
    2. Aufschlämmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein anionisches Surfactant-Material aus der Gruppe der Alkoholsulfate- mit etwa 10 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen, der Äthersulfate mit etwa 10 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen und ' etwa 0,5 bis etwa 5^0 Mol Äthylenoxyd pro Mol Alkohol, der Alkylbenzolsulfonete mit etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatomen in dem Alkylrest, der Alkylhydroxysulfonate mit etwa 12 bis etTi/B. 20 Kohlenstoffatomen und der Alkeiisulfonate. mit etwa 12 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen enthält.
    J. Aufschlämmung nach Anspruph 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kationische Eest des Sulfat- und SuIfonatmaterials aus der Gruppe Natrium,-Kalium, Magnesium, Ammonium und der substituierten Amine ausgewählt wird.
    4.. Aufschlämmung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel für den
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    Dialkyläther R und R1 um nicht mehr als etwa 2 Kohlenstoffatome variieren.
    5. Aufschlämmung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Dialkyläther in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 2,0 Gew.~%, bezogen auf das Gewicht der Aufschlämmung, enthält.
    6. Aufschlämmung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5? dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 25 bis. etwa 30 Gew.-% eines Alkoholsulfats mit etwa 10 his etwa 16 Kohlenstoffatomen, etwa 1,0 bis etwa 2,0 Gew.-% eines freien Öls, etwa 0,42 Gew.-% Natriumsulfat und als Rect Wasser enthält, und daß sie als Dialkyläther den Dihexyläther in einer Menge von etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Aufschlämmung, enthält.
    ?♦ Verfahren zur Herstellung einer anionischen Surfactant-Aufschlämmung mit verminderter Viskosität, dadurch gekennzeichnet, daß man die anionische Surfactant-Auf schläiiimung mit etwa 0,2 bis etwa 5>0 Ge?/.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel mischt
    R-O-R'
    in der R und R1 Alkylgruppen bedeuten, die jeweils etwa 3 bis etwa. 12 Kohlenstoffatome enthalten, wobei R + R1 insgesamt etwa 6 bis etwa 16 Kohlenstoffatome enthalten.
    8t Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das aniunische Surfactant aus der Gruppe der Aikoholsulfate mit etwa 10 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen, der Äthersulfate mit etv/a 10 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen und etwa 0,5 bis etwa 5jO Mol Ä'thylenoxyd pro Mol Alkohol, der Alkylbenzolsulfonate mit'^1 etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatomen in dem Alkylrest, der Alkylhydroxysulfonate mit etwa 12 bis etv/a 20 Kohlenstoffatomen und der Alkensulfonate mit etwa 12 bis etv/a 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt wird.
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    9. Verfahren nach Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine anionische Surf actant-Auf schlämmung ,verwendet wird, die etwa 25 "bis etwa 60 Gew.-^ eines anionischen "Surfactant-Materials, etwa 0,5 "bis etwa 5>Q Gew.~% einec freien Öls, bis zu etwa 1,0 Gew. ~% eines anorganischen Salzes und als Rest Wasser enthält, wobei der kationische Rest'des Sulfat- und Sulfonat» materials aus der Gruppe ITatrium,. Kalium, Magnesium, Ammonium und der substituierten Amine ausgewählt wird.
    10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß ein Dialkyläther · verwendet wird, in deseen allgemeiner Formel die Reste R und R1 um nicht mehr als etwa 2 Kohlenstoff atome variieren, und daß diese "Verbindung in einer. Menge von etwa 0,5 bis etwa 2,0 Gew,-*%, bezogen auf das Gewicht der Aufschlämmung, verwendet wird.
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