DE2634084C2

DE2634084C2 - Emulgiermittel

Info

Publication number: DE2634084C2
Application number: DE2634084A
Authority: DE
Inventors: Jean-Paul Mont-Saint-Aignan Seine-Maritime Hellot
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1975-08-01
Filing date: 1976-07-29
Publication date: 1985-04-11
Also published as: FR2319416A1; FR2319416B1; GB1562183A; AU502242B2; DE2634084A1; ZA764484B; IT1066208B; AU1636676A

Description

2. Emulgiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es das lipophile oberflächenaktr c Mittel in einer Menge von 1-15 Gew.-« bezogen auf das Sulfonatgemisch enthalt.

3. Emulgiermittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lipophile oberflächenaktive Mittel aus einem Ester einer Fettsäure mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen mit einem aliphatischen Polyol besteht.

4. Emulgiermittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aliphatische Polyol Glycerin ist.

5. Verwendung des Emulgiermittels nach den Ansprüchen 1 bis 4 zur Herstellung von emulglerbaren Mineralölzusammensetzungen, insbesondere von Schneidölen.

Die Erfindung betrifft Emulgiermittel und Ihre Verwendung zur Herstellung von emulglerbaren Mlneralölzusammensetzungen. Insbesondere von Schneidölen.

Öl-ln-Wasser Emulsionen werden als Schmier- und Kühlmittel In Metallbearbeitungsverfahren, z. B. beim Schneiden von Metall verwendet. Wichtig ist, daß sich das Öl leicht Im Wasser emulgieren läßt, die Emulsion beständig und gegenüber hartem Wasser widerstandsfähig ist und gute Anti-Korrosionseigenschaften aufweist. Es ist daher ein Emulgiermittel notwendig. Häufig werden auch Rostschutzmittel zugesetzt, um den Emulslonen verbesserte Antl-Korroslonselgenschaften zu verleihen.

Als Emulgiermittel werden Sulfonate verbreitet und für vielerlei Anwendungszwecke verwendet, auch zur Heistellung emulglerbarer Schmlermlttelzusammensetzungen für Metallbearbeltungsverfahren. Lange Zeit wurden natürliche Sulfonate eingesetzt. Obgleich sie nicht kostspielig sind, haben sie den Nachteil, daß Ihre Qualität nicht konstant Ist und damit auch nicht Ihre Emulgiereigenschaften. Man hat vorgeschlagen, das Emul-

■M) giervermögen dieser bekannten Sulfonate durch die gleichzeitige Verwendung weiterer oberflächenaktiver Mittel verschiedener Art zu verbessern. Insbesondere durch nicht-ionische oberflächenaktive Mittel oder Fettsäuresalze.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, anstelle der natürlichen Sulfonate synthetische Sulfonate, Insbesondere Alkarylsulfonate, zu verwenden.

Mineralöle werden aus Gemischen von Kohlenwasserstoffen, die aromatische, naphthenlsche und parafflnl-

■»5 sehe Kohlenwasserstoffe enthalten, hergestellt. Die Eigenschaften des Öls variieren mit den relativen Anteilen der Kohlenwasserstoffarten, was von der Rohölquelle, aus der das Öl stammt, und vom angewandten Refining-Verfahren abhängt. Zum Beispiel haben Rohöle aus Venezuela einen hohen Gehalt von aromatischen und naphthenischen Kohlenwasserstoffen und einen niedrigen Gehalt an paraillnischen Kohlenwasserstoffen. Sie sind als naphthenlsche Öle bekannt. Rohöle aus dem Mittleren Osten haben dagegen einen niedrigen Gehalt an aromatischen und naphthenischen Kohlenwasserstoffen und einen höheren Gehalt an paraffinischen Kohlenwasserstoffen. Sie sind als paraffinische Öle bekannt.

Als Richtlinie, aber nicht als grundsätzliche Regel, bezeichnet der Ausdruck »paraffinisches Öl«, öle, die weniger als 12% aromatische Kohlenstoffatome und ein Verhältnis paraffinische zu naphthenischen Kohlenstoffatomen von mehr als 2,0 und Insbesondere von mehr als 2,5 aufweisen. Diese Öle enthalten mehr als 55% paraffinlsche Kohlenstoffatome.

In der DE-OS 25 10 115 sind Emulgiermittel auf der Basis von Sulfonatgemlschen verschiedenen Molekulargewichts beschrieben, die sich als besonders brauchbar für die Herstellung von Emulsionen aus naphthenischen Ölen In Wasser erwiesen haben. Diese Emulgiermittel sind jedoch für die Herstellung von Emulsionen aus paraffinischen Ölen In Wasser nicht vollständig zufriedenstellend.

«i Bisher überwogen In Schneldölemulsionen die naphthenischen Öle, weshalb die meisten Emulgiermittel für naphthenlsche öle entwickelt wurden. Da jedoch In vielen Teilen der Welt die paraffinischen Öle jetzt leichter zugänglich sind als die naphthenischen öle, besteht Bedarf an Emulgiermitteln für paraffinische Öle, denn die herkömmlichen Emulgiermittel für naphthenlsche Öle sind für paraffinische öle nicht geeignet.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Emulgiermittel zur Verfügung zu stellen, das den weiten

*>5 Bereich der paraffinischen Öle, die nur 5% aromatische Kohlenstoffatome enthalten und bisher nicht emulgiert werden konnten, bis zu den wenigen paraffinischen Ölen, die etwa 12% aromatische Kohlenstoffatome enthalten, zu emulgieren vermögen. Diese Systeme sind wahrscheinlich auch für naphthenlsche öle brauchbar.
Diese Aufgabe wird durch die Zugabe eines llpophilen oberflächenaktiven Mittels aus einer langkettlgen

Carbonsäure oder einem aliphatischen Ester einer solchen Säure zu den SulfonatgerrJschen der DE-OS 25 10 115 gelöst, was die Sulfonate für die Bildung von Öl-in-Wasser Emulsionen mit den oben genannten paraffinischen ölen geeigneter macht.
Das erfindungsgemäße Emulgiermittel besteht aus

a) einer Mischung von Salzen von Alkylarylsulfonsäuren mit einer organischen oder anorganischen Base, wobei die Molekulargewichte der Säuren, von denen sich die Salze ableiten, gemäß der Funklon C=J(M) verteilt sind, In der C die Konzentration und M das Molekulargewicht der einzelnen Säuren angibt, und die zwei verschiedene Molekulargewichtsmaxlma Mi und M₁ aufweist, wobei M_x mindestens 270, Af₂ 350 bis 609 und die Differenz zwischen M_x und M₂ mindestens 40 beträgt,

b) 1 bis 20 Gew.-96, bezogen auf die Salze der Alkylarylsulfonsäuren, eines mit den Sulfonsäuresalzen verträglichen lipophllen oberflächenaktiven Mittels aus einer langkettigen Carbonsäure oder einem aliphatischen Ester einer solchen Säure, wobei für den Fall, daß die Iangkettige Carbonsäure ein oxydiertes Paraffin ist, deren Molekulargewicht größer als 500 ist,

c) einem Üblichen Rostschutz- oder Antikorrosionsmittel, sowie gegebenenfalls

d) 5-50 Gew.-*, bezogen auf das gesamte Mittel, eines geeigneten Lösungsmittels/Verdünnungsmittels.

Bei den erfindungsgemäß verwendeten Sulfonsäuresalzen handelt es sich um Natriumsalze, jedoch können auch Ammoniumsalze, Alkallmetallsalze oder Erdalkalimetallsalze eingesetzt werden. Als organische Basen eignen sich Stickstoffbasen, ζ. B. primäre, sekundäre und tertiäre Amine, Polyamine und Alkanolamine. Bevorzugte organische Basen sind Monoäthanolamln, Dläthanolamln, Triäthanolamln und Gemische dieser Äthanolami ne.

Der Wert M\ beträgt mindestens 270, vorzugsweise 270 bis 400 und Insbesondere 360 bis 400. Der Wert M₂ beträgt 350 bis 600 und insbesondere 450 bis 550. Die Differenz von M₁-Mi beträgt mindestens 40 und bevorzugt 40 bis 350. Ganz besonders vorteilhafte Emulgiermittel werden bei einer Differenz M₂-M, von 80 bis 350 und noch besser von 80 bis 220 erhalten.

Das Mittel der Molekulargewichte der Alkylarylsulfonsäuren Im Alkylarylsulfonanteil wird In Abhängigkeit von der Base ausgewählt, mit der die Sulfonsäuren vereinigt werden und Insbesondere vom beabsichtigten Verwendungszweck des Emulgiermittels. Das günstigste mittlere Molekulargewicht aller Alkylaiylsulfonsäuren hängt vor allem von dem mehr oder weniger polaren Charakter der organischen Phase ab, die In Wasser dispergiert werden soll. In den meisten Fällen Hegt das Gesamtmittel zwischen 300 und 550, vorzugsweise zwischen 300 und 500 unü insbesondere zwischen 375 und 500.

Die In den erflndungsgrmäßen Emulgiermitteln verwendeten Alkylarylsuifonate können durch Vermischen eines geeigneten Anteils von Salzen von Alkylarylsulfonsäuren mit dem mittleren Molekulargewicht M_t und von Salzen von Alkylarylsulfönsäu- >ji mit dem mittleren Molekulargewicht AZ₂ hergestellt werden. Alternativ kann man eine Mischung aus geeigneten Anteilen von A!kylarylsulfons3uren mit dem mittleren Molekulargewicht Mi und von Alkylarylsulfonsäuren mit dem mittleren Molekulargewicht M₂ mit einer Base neutralisieren. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der Alkylarylsuifonate besteht in der Sulfonierung eines Gemisches aus geeigneten Anteilen aromatischer Kohlenwasserstoffe mit dem mittleren Molekulargewicht M_x -80 und aromatischer Kohlenwasserstoffe mit dem mittleren Molekulargwlcht A/j-80 und der nachfolgencen Neutralisa- -tu tion der so erhaltenen Sulfonsäuren mit einer Base.

Die bevorzugten Sulfonate für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen leiten sich von Alkylarylsulfonsäuren ab, die durch Sulfonierung von Alkylbenzole erhalten wurden. Unter diesen Alkylbenzolen sind Produkte zu verstehen, die durch Alkylierung von Benzol und seiner Homologen mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, wie Toluol, Xylolen und Äthylbenzolen mit Olefinen, Oleflnollgomeren oder Chlorparaffinen mit geeigneten mittleren Molekulargewichten erhalten werden. Vorteilhaft ist es auch, wenn die Alkylgruppen der Alkylarylsuifonate verzweigt sind. Hierdurch wird die Emulslonsstabllltät verbessert. Dementsprechend bevorzugt man, daß mindestens ein Teil der für die Emulgiermittel verwendeten Sulfonate aus Verbindungen mit verzweigten Alkylketten besteht, wobei es zweckmäßig Ist, wenn ein größerer Anteil und vor allem die gesamten Sulfonate aus solchen Verbindungen bestehen. Insbesondere werden Alkylarylsuifonate bevorzugt, die sich von Benzol und o-Xylol ableiten, vor allem, wenn die Alkylgruppen verzweigt sind, z. B. wenn Propylenoligomere für die Alkylierung verwendet werden.

Das llpophlle oberflächenaktive Mittel muß eine langkeüige Fettsäure oder ein aliphatischen Ester einer solchen Säure sein, Ester von Fettsäuren mit aliphatischen Polyolen eingeschlossen. Beispiele für geeignete Säuren sind oxydierte Paraffinwachse mit einem Molekulargewicht von über 500, vorzugsweise von 500 bis 1000. Oxydierte Paraffine mit einem Molekulargewicht von unter 500 führen nicht zu einer beständigen Emulsion. Das oxydierte Paraffin wird vorzugsweise In einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% und Insbesondere In einer Menge von 2 bis 7 Gew.-% des Sulfonatgemlsches verwendet. Das oxydierte Paraffin kann, falls notwendig, mit lipophllen oberflächenaktiven Mitteln vermischt werden, wobei die zu verwendende Menge von der Beschaffenheit des Öls und der Beschaffenheit der Sulfonate abhängt. ω

Wenn das llpophlle oberflächenaktive MIttel aus einem Ester besteht, werden Ester des Glycerins mit Fettsauren bevorzugt. Bei diesen kann es sich um Mono- oder Dlglycerlde von Fettsäuren handeln, die mit dem Sulfonatgemlsch verträglich sind. Beispiele für geeignete Glycerlde sind Mono- oder Dlglycerlde von Fettsäuren mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, insbesondere 10 bis 20 Kohlenstoffatomen. Auch Ester anderer Polyole können eingesetzt werden, vorausgesetzt, es handelt sich um allphatlsche Polyole.

Besonders bevorzugt werden Mono- oder Dlglycerlde der Ölsäure. Die Mono- oder Dlglycerlde sollten In einer Menge von 1 bis 20, vorzugsweise von 1 bis 15 und Insbesondere von 2 bis 7 Gew.-% des Sulfonatgemlsches vorhanden sein. Die eingesetzte Menge hängt von der Beschaffenheit des Öls und der Beschaffenheit der Sulfo-

nate ab. Wichtig ist die Verwendung von Mono- oder Diglyceriden, da eine vorhandene freie Hydroxylgruppe im Vergleich zu Triglyceriden die Emulsionsbeständigkeit zu verbessern scheint. Man hat auch festgestellt, daß die Glyceride den Derivaten cyclischer Polyhydroxyverbindungen, wie Sorbitan vorzuziehen sind, da sie die Herstellung beständiger Emulsionen mit einem weiten Rereich von Ölen, einschließlich stark paraffinischen Ölen ermöglichen.

Die erfindungsgemäßen Emulgiermittel führen zu überraschend beständigen Emulsionen, vor allem bei Emulsionen aus paraffinischen Ölen in Wasser. Die erfindungsgemäßen Emulgiermittel haben den weiteren Vorteil, daß sie mit Im wesentlichen gleicher Qualität hergestellt werden können. Besonders bevorzugt sind Zusammen-Setzungen, deren Sulfonate ein niederes durchschnittliches Molekulargewicht aufweisen, nämlich Salze von C₈ bis Cu Alkyl (insbesondere verzweigtes AlkyO-o-xylolsulfonsäuren, zusammen mit Sulfonaten mit hohem durchschnittlichen Molekulargewicht, nämlich Salzen von Ci₈ bis C_2! Alkyl (insbesondere verzweigtes Alkyl)-benzolsulfonsäuren. Noch besser handelt es sich um Cio bis Ci6 und C20 bis C28 Sulfonate. Ganz besonders günstige Zusammensetzungen werden mit Cn bis Cu und C20 bis C28 Sulfonaten erhalten. In allen Fällen ist es am vorteilhaftesten, wenn die Alkylgruppen verzweigt sind. Die Natriumsalze stellen die bevorzugten Verbindüngen dar. Diese Sulfonate werden mit I bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 7 Gew.-96 des Glycerids vermischt. Da die Alkylarylsulfonate stark viskose Materialien darstellen, werden die erfindungsgemäßen Emulgiermittel zweckmäßig entweder bei Ihrer Herstellung oder danach mit einem geeigneten Verdünner/Lösungsmittel, z. B. einem Kohlenwasserstofföl vom Typ der leichten Schmieröle, verdünnt. Die Erfindung umfaßt Konzentrate mit 50 bis 95 Gew.-96 des Emulgiermittels und 50 bis 5 Gew.-S6 eines Lösungsmittels/Verdünners, z. B. einem leichten Schmieröl, das bei 40° C zum Beispiel eine Viskosität von 20 bis 40 mmVs hat.

Sofern vorliegend nichts anderes angegeben ist, handelt es sich be! der Erriuigiermittei^usarrirnensetzung gemäß der Erfindung nur um diese Zusammensetzung ohne irgendein Lösungsmittel/Verdünnungsmittel, das für eine einfachere Handhabung der Sulfonate erwünscht sein kann.

Eine wichtige Anwendung des erfindungsgemäßen Emulgiermittels ist die Herstellung einer emulgieibaren Mineralölzusammensetzung aus einem Mineralöl und einem vorliegend beschriebenen Emulgiermittel. Geeignete Mineralöle sind solche mit einer Viskosität von 5 bis 100 mmVs bei 40° C. Obgleich die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen besondere Vorteile bei paraffinischen Ölen entwickeln, können sie auch zusammen mit anderen Ölen, z. B. naphthenischen Ölen, verwendet werden.

Wichtig Ist, daß die erfindungsgemSßen Emuigiermittelzusammensetzungen, wenn sie in Schneidölen verwendet werden, ein Rosten nicht begünstigen, so daß sie im allgemeinen ein Rostschutzmittel oder ein Anti-Korrosionsmittel enthalten. Hierfür können die herkömmlichen Rostschutzmittel verwendet werden, z. B. die Salze von Tallölfettsäuren, insbesondere die Aminsalze.

Die unter Einsatz des erfindungsgemäßen Emulgiermittels hergestellten Schneidöle für die Metallbearbeitung auf der Basis von Mineralöl, insbesondere eines paraffinischen Öls, dessen Viskosität bei 40° C zwischen 5 und 100 mmVs liegt, enthalten 1 bis 5 Gew.-96 eines oder mehrerer Hochdruckschmiermittel, 1 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Anti-Korrosionsmittel, 0,1 bis 3 Gew.-96 eines oder mehrerer bakterizider Mittel sowie 10 bis 50 Gew.-96 des erfindungsgemäßen Emulgiermittels. Viele Emulsionen neigen bei ihrer Anwendung, insbesondere als Schneidöle, zur Schaumbildung. Dementsprechend kann ein Antischaummittel, z. B. ein Silikon in die Formulierung eingearbeitet werden. Bei den Antischaummitteln handelt es sich um die üblicherweise verwendest ten Silikone, die im allgemeinen in einer Menge von 0,05 bis 2 Gew.-96 des Emulgiermittels vorhanden sind.

Es wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäßen Emulgiermittel zur Emulglerung eines weiten Bereiches von Mineralölen verwendet werden können und besonders brauchbar für die Emulgierung von paraffinischem Mineralöl sind, das weniger als 12% oder weniger als 896 aromatische Kohlenstoffatome und ein Verhältnis paraffinische Kohlenstoffatome zu naphthenische Kohlenstoffatome von mehr als 2 aufweist, die bisher nur schwer zu ■*5 emulgieren waren.

Durch Dispergieren dieses Schr.eidöls in Wasser erhalt man eine beständige wäßrige Emulsion für die Metallbearbeitung. Diese Emulsion kann 90 bis 99 Gew.-%, zweckmäßig etwa 95 bis 98 Gew.-96 Wasser enthalten.
Die folgenden Beispiele, in denen sich alle Teile auf das Gewicht beziehen, erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

A) Emulglerung unter Verwendung eines Alkylarylsulfonat-Emulglermlttels
ohne lipophlles oberflächenaktives Mittel

Ein Emulgiermittel aus 44 Gew.-96 Natriumalkylbenzolsulfonat vom Molekulargewicht 520 und ?8 Gew.· 96 Natriumalkylbenzolsulfonat vom Molekulargewicht 380, 13 Gew.-96 Ethylenglycolmonobutylether (Butylcellosolve). Rest Wasser und einem Standard Antl-Rostmlttel emulglerte erfolgreich ein naphthenlsches Öl, das eine Dichte von 0,903 und eine Viskosität von 20,8 mmVs be! 37° C sowie von 3,7 mmVs bei 98,9° C hatte. Die IR-Analyse dieses Öls zeigte 21,296 aromatische Kohlenstoffatome, 53,296 paraliinlsche Kohlenstoffatome und 25,696

⁶" naphthenische Kohlenstoffatome an. Es wurde gefunden, daß mit 80 Gew.-96 dieses Öls und 20 Gew.-96 des Emulgiermittels In 7 Minuten eine 5%ige Öl-ln-Wasser Emulsion gebildet wurde, und sich nach 7täglger Aufbewahrung in einem verschlossenen Behälter ein kleiner Cremering oben auf der Öl/Wasser-Emu!slosi bildete.

Das vorstehend beschriebene Emulgiermittel konnte jedoch nicht zur Emulglerung der folgenden Öle verwendet werden:

	Dichte	Öl A	Öl B
Verdampfungspurikt	IR-Absorptionsspektrum	214° C	188° C
Viskosität bei 37,8° C	% aromatischer Kohlenst.	31	15,6
bei 98,9° C	% paraffinischer Kohlenst.	5,18	3,44
% naphthenischer Kohlenst.	0,867	0,848

7,5	6,7
65,1	66,9
27,4	26,4

B) Emulgierung unter Verwendung von Emulgiermitteln mit llpophllem oberflächenaktivem Mittel

80 Teile des Öls A und des Öls B wurden mit 20 Teilen der nachstehend unter I, II und III angegebenen Emulgiermittel vermischt. -"

Emulgiermittel	I	11	III
Natriumalkylbenzolsulfonat vom Molekulargewicht 520	58	57,3	56,9
Natriumalkylbenzolsulfonat vom Molekulargewicht 380	14	14,6	15,1
oxydiertes Paraffin	3,9	3,7	3,6
Ethylenglycolmonobutylether (Butylcellosolve)	9,1	9,3	9,4
Anti-Rostmittel	10	10	10
Wasser	5	S	5

Oxydiertes Paraffin	(a)	(b)	(C)
Molekulargewicht	700	730	300 (< 500)
Säurezahl (mg/g)	47	50	74
Verseifungsindex	109	110	147
Dichte bei 15° C	0,95	0,95	0,975
Viskosität bei 98,9° C	71	-	16
Schmelzpunkt	57° C	53° C	20° C

Im System I bestand das Antl-Rostmittel aus dem Ammoniumsalz einer Carbonsäure, während In den Systemen II und III dieses Mittel aus einer Mischung des gleichen Ammoniumsalzes mit einem Amid bestand. -»υ

Die in den vorstehend beschriebenen Emulgiermitteln I bis III eingesetzten oxydierten Paraffine waren folgende:

Mit den oxydierten Paraffinen (a) und (b) wurden zufriedenstellende beständige Emulsionen mit guten Anti-Rostelgenschaften erhalten. Es war jedoch nicht möglich, mit dem oxydierten Paraffin (c) eine gute Emulsion zu erhalten.

Die Emulsionsbeständigkeit wurde dadurch gemessen, daß man das emulglerbare Öl unter Rühren in Wasser gab, das Gemisch 1 Minute rührte und es dann In ein kalibriertes 100 cm^J Testrohr gab und nach 7 Tagen die Absetzung notierte. Die Geschwindigkeit der Emulsionsbildung wurde dadurch festgestellt, daß man 95 cm³ Wasser und 5 cm³ des emulgierbaren Öls in ein Testrohr gab, das mit 16 Halbumdrehungen je Minute rotierte und dann die Zeit bis zur vollständigen Emulsionsbildung notierte. Die Anti-Rostelgenschaften wurden Im Herbert-Test (British Standard IP 123-63) ermittelt. In diesem Test werden Stahlpläne auf eine gereinigte Gußelsenplatte gelegt und über diese Späne 2 cm³ der Emulsion gegossen. Die Späne werden nach 24 Stunden entfernt, und die Oberfläche der Platte wurde dann unter Zugrundelegung der folgenden Punkte untersucht:

(I) die Anzahl an Lochfraß III) das Ausmaß der rostigen Oberfläche

(III) die Stärke des Rostes, wobei 0 kein Rost Ist und 4 eine beschädigte Oberfläche anzeigt.

Die mit den Emulgiermitteln I, Il und III und oxydiertem Paraffin (a) In den Ölen A und B erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt:

Öl A

Emulgiermittel

Ul

Emulsionszeit, Minuten	3	4	5
Emulsionsbeständigkeit
(Wasserhärte 200 bis 250 ppm Calcium)
nach 1 Tag	Creme	Creme	Creme
nach 7 Tagen	Ring	Ring	Ring
Emulsionsbeständigkeit
(hartes Wasser 300 ppm Calcium)
nach 1 Tag	Creme-Ring	Creme-Ring	Creme
nach 7 Tagen	Creme-Ring	1% Creme	0,5% C

Plus Spur Öl

Emulsionsbeständigkeit (hartes Wasser 400 ppm Calcium)

nach 1 Tag

nach 7 Tagen Herbert-Korrosionstest 2% Öl in Wasser 1% Öl in Wasser

weniger als Creme-Ring 0,5% Creme

0,5% Creme 0,5% Creme

0/0/0
0/1/1

0/0/0 0/1/1-2

Öl B

-15

50

55

60

65

Emulgiermittel

III

Emulsionszeit, Minuten (Wasserhärte 200 ppm Calcium) nach 1 Tag nach 7 Tagen

Emulsionsbeständigkeit (Wasserhärte 400 ppm Calcium)

nach 1 Tag nach 7 Tagen

Herbert-Korrosionstest 2% Öl in Wasser 1% Öl in Wasser

5 bis 6

Creme-Ring Creme-Ring Creme-Ring 0,5% Creme 0,5% Creme 0,5% Creme

0/0/0 0/0/0 0/0/0 0/0/0 0/0/0 0/1/1

Beispiel 2

Das in Beispiel 1 verwendete Emulgiermittel I (oxydiertes Paraffin a) wurde zusammen mit verschiedenen paraffinischen Ölen eingesetzt, von denen keines mit dem Sulfonatgemlsch aliein erfolgreich emulgiert werden konnte. In jedem Fall wurden, bezogen auf das Gewicht des Öls, 20% Emulgiermittel verwendet, und 5 Gew.-56 des Öls wurden in Wasser ernulgieri. Mit allen Ölen wurde eine solche Ernulsionsbeständigkelt erreicht, daß sich nach 7 Tagen weniger als 0,5 Gtw.-% Creme bildeten.

Es wurden die folgenden Öle eingesetzt:

Viskosität bei
37,8° C
mm²/s

Dichte bei % aromatischer % naphthenis; *ier % paraffinischer

15° C Kohlenstoff Kohlenstoff Kohlenstoff

27,3	0,871	9,6	25,9	64,5
22,3	0,867	7,8	26,2	66,0
2!,0	0,863	11,0	22,8	66,2
21,0	0,874	11,0	24,8	04,2
20,8	0,870	8,4	27,8	63,8

Das zweite Öl ergab auch eine statische Emulsion mit einer Emulgiermittelkonsistenz wie die der Sulfonate.

Beispiel 3

Ein Emulgiermittel ähnlich dem Emulgiermittel I von Beispiel 1 wurde hergestellt. Es enthielt anstatt oxydiertem Paraffin 4 Gcw.-% eines handelsüblicher. Glyccrids von Fettsäuren mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen. 20 Gew.-% dieses Systems wurden In die folgenden Öle eingearbeitet: :n

Viskosität bei
37,8° C
mm²/s

Dichte hei % aromatischer % naphthenischer % paralTinischer

15° C Kohlenstoff Kohlenstoff Kohlenstoff

20,9	0,861	5,5	26,5	66,0
22,5	0,860	6,5	26,5	67,0
15,6	0,848	6,7	26,4	66,9
22,8	0,865	7,0	29,5	63,5
22,1	0,875	9,0	30,0	6i,0
21,0	0,870	9,0	27,0	64,0
20,0	0,860	10,0	26,0	64,0
20,6	0,865	11,0	26,0	63,0

5% dieser Öle wurden In unterschiedlichem Wasser mit einer Härte von 500 ppm Calcium emulgiert. In allen Fällen wurde Ir. weniger als 10 Minuten eine Emulsion gebildet, die 7 Tage beständig war. Alle Öle zeigten bei Verwendung von weniger als 2% Öl In Wasser ausreichende Antl-Rostelgenschaften.

Beispiel 4

Das Emulgiermittel des Beispiels 3 wurde zur Emulglerung von fünf verschiedenen Ölen verwendet. Bezogen auf das Gewicht des Öls wurden 20 Gew.-% des Emulgiermittels eingesetzt, und es wurden 5 Vol.-%lge Öl-inWasser Emulsionen hergestellt. Die Emulglerbarkelt, die Emulsionsbeständigkeit und die Korrosionseigenschaften wurden unter Anwendung der Tests des Beispiels 1 ermittelt. Der für den Korrosionstest angegebene Wert gibt die Vol.-% an Emulgiermittel enthaltendem Öl an, bezogen auf das Volumen Wasser, das zur Erzielung eines Testergebnisses von 0/0 / 0 erforderlich ist. Es wurden die folgenden Werte erhalten:

Grundöl

% aromatischer Kohlenstoff	5,2	5,4	6,8	8,9	27,1
% paraffinischer Kohlenstoff	68,1	66,0	63,5	61,3	59,6
% naphthenischer Kohlenstoff	26,7	28,6	29,7	29,8	13,3
Viskosität bei 37,8° C (mmVs)	9,5	20,9	22,8	22,2	20,7
spezifisches Gewicht	0,873	0,858	0,864	0,875	0,890
Emulgierbarkeit, Sekunden	400	360	320	380	390
Emulsionsbeständigkeit (Leitungswasser)
ITag	0,5 ml Creme	Ring	Ring	Ring	Ring
7 Tage	1 ml Creme	Ring	0,5	Ring	Ring
Herbert-Test	1,5	1,5	1,5	1,5 .	1,5

Claims

Patentansprüche:

1. Emulgiermittel bestehend aus

a) einer Mischung von Salzen von Alkylarylsulfonsäuren mit einer organischen oder anorganischen Base, wobei die Molekulargewichte der Säuren, von denen sich die Salze ableiten, gemäß der Funktion C=J(M) verteilt sind, in der C die Konzentration und M das Molekulargewicht der einzelnen Säuren angibt, und die zwei verschiedene Molekulargewichtsmaxima M_x und M₁ aufweist, wobei M_x mindestens 270, Ai₂ 350 bis 600 und die Differenz zwischen Mi und Mi mindestens 40 beträgt,

b) 1 bis 20 Gew.-*, bezogen auf die Salze der Atkylarylsulfonsäuren, eines mit den Sulfonsäuresalzen verträglichen llpophilen oberflächenaktiven Mittels aus einer langkettlgen Carbonsäure oder einem aliphatischen Ester einer solchen Säure, wobei für den Fall, daß die langkettige Carbonsäure ein oxydiertes Paraffin ist, deren Molekulargewicht größer als 500 ist,
c) einem üblichen Rostschutz- oder Antikorrosionsmittel, sowie gegebenfalls

d) 5-50 Gew.-», bezogen auf das gesamte Mittel, eines geeigneten Lösungsmittels/Verdünnungsmittels.