DE4129337C1 - Silane derivs. with bunte salt gps. - used as stabilisers for antifreeze compsns. and prevent pptes. forming on diluting concentrates with hard water - Google Patents

Silane derivs. with bunte salt gps. - used as stabilisers for antifreeze compsns. and prevent pptes. forming on diluting concentrates with hard water

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DE4129337C1 DE19914129337 DE4129337A DE4129337C1 DE 4129337 C1 DE4129337 C1 DE 4129337C1 DE 19914129337 DE19914129337 DE 19914129337 DE 4129337 A DE4129337 A DE 4129337A DE 4129337 C1 DE4129337 C1 DE 4129337C1
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Abstract

Silane derivs. with Bunte salt gps. are of formula (HO)ySi(R)x-CmH2m-O-(CnH2n-O)p-A2-CH2-CH(R')-CH2R" (I). In (I), A is -CH(CH2X)-CH2-O- or -CH2-CH(CH2X)-O-, where X is halogen, pref. Cl; R is 1-4C alkyl or Ph; R' (or R") is OH, and R" (or R') is S2O3M, where M is an alkali metal or pref. substd. NH4 cation; x is 0 or 1 and y is 2 or 3, such that (x+y) is 3; m is 2-6; n is 2 or 3; p is 0-100; and q is 0-5. USE - (I) are stabilisers (0.01-0.50 wt.%) for antifreeze compns. based on glycols and contg. alkali metal silicate, which prevent the formation of pptes. on diluting the concentrates with hard water; and are also surface modifiers for substrates contg. reactive OH gps.

Description

Die Erfindung betrifft Silane mit Buntesalzgruppen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung als Zusatzmittel für Gefrierschutzmittel sowie als Mittel zur Modifizierung der Oberfläche von Substraten, die mit OH-Gruppen zur Reaktion befähigt sind.The invention relates to silanes with colored salt groups, a process for their manufacture and their use as additives for antifreezes and as a means of modifying the surface of Substrates that are capable of reacting with OH groups.

In der DE-PS 37 35 086 sind Organopolysiloxane mit über Kohlenstoff gebundenen Buntesalzgruppen beschrieben. Diese Verbindungen können durch Umsetzung von Epoxygruppen aufweisenden Organopolysiloxanen mit in bezug auf Epoxygruppen äquimolaren Mengen Me₂S₂O₃, wobei Me ein Alkalimetall oder ein gegebenenfalls substituierter Ammoniumrest ist, hergestellt werden. Die mit Buntesalzgruppen modifizierten Organopolysiloxane können zur permanenten Ausrüstung von Fasern oder Faserprodukten oder zur Behandlung von Haaren verwendet werden.In DE-PS 37 35 086 are organopolysiloxanes with over carbon bound Buntesalzgruppen described. These connections can by reacting organopolysiloxanes with epoxy groups with respect to epoxy groups, equimolar amounts of Me₂S₂O₃, where Me an alkali metal or an optionally substituted ammonium radical is to be manufactured. The organopolysiloxanes modified with colored salt groups can be used for permanent finishing of fibers or fiber products or used to treat hair.

Die DE-PS 34 20 369 betrifft die Verwendung von Salzen von Schwefelsäurehalbestern der allgemeinen FormelDE-PS 34 20 369 relates to the use of salts of sulfuric acid semiesters the general formula

R¹ = niederer Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
oder Phenylrest,
R² = Alkylenrest mit 3 bis 11 Kohlenstoffatomen,
X = Alkali- oder Ammonium-Ion,
a = 0 oder 1,
b = 2 oder 3,
a + b = 3
oder deren, gegebenenfalls partiellen, Kondensationsprodukten als Zusatzmittel für Gefrierschutz auf der Basis mehrwertiger Alkohole, wobei die Gefrierschutzmittel außerdem Alkalisilikate und gegebenenfalls andere Zusatzmittel enthalten können, in Mengen von 0,01 bis 0,5 Gew.-% (bezogen auf Gefrierschutzmittel) zur Verhinderung der Bildung von Ausfällungen bei oder nach dem Verdünnen der Gefrierschutzmittel mit Härtebildner enthaltendem Wasser auf Gebrauchskonzentration.
R¹ = lower alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms
or phenyl radical,
R² = alkylene radical with 3 to 11 carbon atoms,
X = alkali or ammonium ion,
a = 0 or 1,
b = 2 or 3,
a + b = 3
or their, optionally partial, condensation products as additives for anti-freeze based on polyhydric alcohols, where the anti-freeze may also contain alkali silicates and optionally other additives, in amounts of 0.01 to 0.5% by weight (based on anti-freeze) for prevention the formation of precipitates during or after dilution of the antifreeze with water containing hardening agents to the concentration of use.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem technischen Problem der Bereitstellung weiterer siliciumorganischer Verbindungen mit Buntesalzgruppen und in einem besonderen Aspekt mit der Bereitstellung solcher Verbindungen, welche insbesondere in Gefrierschutzmitteln besonders günstige Eigenschaften aufweisen. Derartige gewünschte Eigenschaftsverbesserungen bestehen vor allem in einer Stabilisierung der Zubereitungen gegenüber der Bildung von Niederschlägen. In Untersuchungen mit Gefrierschutzmitteln definierter Art äußern sich diese Eigenschaftsverbesserungen in der deutlichen Verlängerung des Zeitintervalls, bis sich Niederschläge bilden und in der Verringerung der Menge der sich im Laufe der Zeit bildenden Niederschläge.The present invention addresses the technical problem of Provision of further organosilicon compounds with colored salt groups and in a special aspect with the provision of such Compounds that are particularly found in antifreezes have favorable properties. Such desired property improvements consist mainly of a stabilization of the Preparations against the formation of precipitates. In investigations these are expressed with antifreeze agents of a defined type Property improvements in the significant extension of the time interval, until precipitation forms and in the reduction of Amount of rainfall formed over time.

Die erfindungsgemäßen Silane mit Buntesalzgruppen entsprechen der allgemeinen FormelThe silanes according to the invention with colored salt groups correspond to general formula

wobei die Reste und Indices folgende Bedeutung haben:
R¹ Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Phenylrest,
where the residues and indices have the following meaning:
R¹ alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms or phenyl radical,

R³, R⁴ eine der beiden Reste OH, der andere der beiden Reste -S₂O₃Me,
Me = Alkali-Ion oder, gegebenenfalls beliebig substituiertes, Ammonium-Ion,
a 0 oder 1,
b 2 oder 3,
a + b 3,
c Zahl von 0 bis 100,
d ganze Zahl von 0 bis 5,
m ganze Zahl von 2 bis 6,
n Zahl von 2 bis 3.
R³, R⁴ one of the two residues OH, the other of the two residues -S₂O₃Me,
Me = alkali ion or, optionally optionally substituted, ammonium ion,
a 0 or 1,
b 2 or 3,
a + b 3,
c number from 0 to 100,
d integer from 0 to 5,
m integer from 2 to 6,
n number from 2 to 3.

R¹ hat vorzugsweise die Bedeutung eines Alkylrestes und ist insbesondere geradkettig. Besonders bevorzugt ist als Alkylrest der Methylrest.R¹ preferably has the meaning of an alkyl radical and is in particular straight chain. The alkyl radical is particularly preferred Methyl residue.

R² ist ein Rest, der in zwei isomeren Formen vorliegen kann:R² is a residue that can exist in two isomeric forms:

Dabei bedeutet X ein Halogenatom und ist vorzugsweise ein Chloratom.X is a halogen atom and is preferably a chlorine atom.

R³ und R⁴ sind Reste, die sich aus der Öffnung des Oxiranringes durch die Reaktion mit Thiosulfat ergeben: Der eine der beiden Reste ist ein OH-Rest, während der andere Rest die Bedeutung eines -S₂O₃Me-Restes hat. Dabei ist Me ein Alkali-Ion, insbesondere ein Natrium-Ion, oder ein, gegebenenfalls beliebig substituiertes, Ammonium- Ion. Beispiele hierfür sind das Tetrabutylammonium-, Tetramethylammonium- oder Triethanolammonium-Ion. R³ and R⁴ are residues resulting from the opening of the oxirane ring from the reaction with thiosulfate: The one of the two residues is an OH residue, while the other residue means an -S₂O₃Me rest has. Me is an alkali ion, especially a Sodium ion, or an optionally substituted ammonium Ion. Examples of this are the tetrabutylammonium, tetramethylammonium or triethanolammonium ion.  

Der Index a hat einen Wert von 0 oder 1 und ist vorzugsweise gleich 1. Der Index b hat einen Wert von 2 oder 3 und ist vorzugsweise gleich 2. Beide Indices a und b müssen zusammen einen Wert von 3 haben.The index a has a value of 0 or 1 and is preferably 1. The index b has a value of 2 or 3 and is preferably 2. Both indices a and b must have a value of 3 together.

Der Index c gibt die Anzahl der Oxyalkylengruppen an und hat einen Wert von 0 bis 100, vorzugsweise von 0 bis 50. Über seinen Wert und den des Index n läßt sich die Hydrophilie/Hydrophobie der Verbindung oder der sich aus der Verbindung bei der jeweiligen Anwendung bildenden Folgeprodukte einstellen.The index c indicates the number of oxyalkylene groups and has one Value from 0 to 100, preferably from 0 to 50. About its value and that of the index n can be the hydrophilicity / hydrophobicity of the compound or which is formed from the connection in the respective application Discontinue follow-up products.

Der Index d hat einen Wert von 0 bis 5. Sein Wert ist herstellungsbedingt und ergibt sich aus der Umsetzung der nicht beanspruchten AusgangsverbindungenThe index d has a value from 0 to 5. Its value depends on the manufacturing process and results from the implementation of the not claimed Output connections

mit Epichlorhydrin. Vorzugsweise ist d gleich 0.with epichlorohydrin. D is preferably 0.

Der Index m hat einen Wert von 2 bis 6 und ist vorzugsweise gleich 3.The index m has a value from 2 to 6 and is preferably equal to 3.

Der Index n hat einen Wert von 2 bis 3, so daß die Oxyalkylengruppe entweder eine Oxyethylen- oder eine Oxypropylengruppe ist. Liegt ein Gemisch beider Oxyalkylengruppen vor, ist der Index eine gebrochene Zahl zwischen 2 und 3.The index n has a value of 2 to 3, so that the oxyalkylene group is either an oxyethylene or an oxypropylene group. Lies a Mixture of both oxyalkylene groups before, the index is a broken one Number between 2 and 3.

Beispiele erfindungsgemäßer Verbindungen sind:Examples of compounds according to the invention are:

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Epoxysilan der allgemeinen FormelAnother object of the invention is a preferred one Process for the preparation of the compounds according to the invention. The procedure is characterized in that an epoxysilane of the general formula

wobei
die Reste R¹, R² und die Indices a, b, c, d, m und n wie oben definiert sind,
mit in bezug auf Epoxygruppen äquimolaren Mengen Me₂S₂O₃ bei Temperaturen bis zu 100°C in wäßrigem Medium, dem gegebenenfalls polare organische Lösungsmittel zugesetzt sind, in Gegenwart von solchen Mengen Säuren, daß bei der Umsetzung ein pH-Wert von 5 bis 9 eingehalten wird, umsetzt.
in which
the radicals R 1, R 2 and the indices a, b, c, d, m and n are as defined above,
with equimolar amounts of Me₂S₂O₃ with respect to epoxy groups at temperatures up to 100 ° C in an aqueous medium, to which polar organic solvents may have been added, in the presence of such amounts of acids that a pH of 5 to 9 is maintained during the reaction .

Als organische polare Lösungsmittel werden vorzugsweise niedere aliphatische Alkohole, wie z. B. Ethanol, Isopropanol oder Propylenglykol, verwendet, wobei je 1 Vol.-Teil Wasser vorzugsweise 0,5 bis 5 Vol.-Teile organisches Lösungsmittel eingesetzt werden.Lower aliphatic are preferably used as organic polar solvents Alcohols such as B. ethanol, isopropanol or propylene glycol, used, each 1 part by volume of water preferably 0.5 up to 5 parts by volume of organic solvent can be used.

Die Reaktion läuft bereits bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhten Temperaturen ab. Eine obere Temperatur von 120°C sollte nicht überschritten werden.The reaction is already running at room temperature or moderately elevated temperatures from. An upper temperature of 120 ° C should not be exceeded will.

Es ist wesentlich, daß während der Umsetzung ein pH-Bereich von 5 bis 9 eingehalten wird. Dies erfolgt zweckmäßig durch Zugabe einer, vorzugsweise verdünnten Säure, wie z. B. verdünnter Salzsäure. Der Wahl der Säure kann dabei auch eine Bedeutung für die anwendungstechnische Eignung des Produktes zukommen, wenn das Salz der Säure nicht aus dem Produkt entfernt wird. Beispiele geeigneter Säuren sind Essigsäure, Glykolsäure, Citronensäure, Benzoesäure, Weinsäure, Ethylhexansäure und Adipinsäure. Man kann auch säureabspaltende Verbindungen oder geeignete, mit sauren Gruppen beladene Ionenaustauscher verwenden. Hierdurch wird erreicht, daß die Reaktion des Thiosulfates mit den Epoxygruppen des Silans vollständig abläuft. Es ist nicht zulässig, die zur Neutralisation der freigesetzten Base notwendige Säure von Anfang an zuzusetzen, da man in diesem Falle durch das saure Medium das gebildete Buntesalz zersetzen würde. Es ist vielmehr wichtig, den geforderten pH-Bereich von 5 bis 9 während der Reaktion aufrechtzuerhalten. Dies erfordert die kontrollierte und ständige Zugabe von Säure.It is essential that a pH range of 5 until 9 is observed. This is conveniently done by adding a preferably dilute acid, such as. B. dilute hydrochloric acid. The The choice of acid can also be of importance for the application technology Suitability of the product when the salt of the acid is not  is removed from the product. Examples of suitable acids are acetic acid, Glycolic acid, citric acid, benzoic acid, tartaric acid, ethylhexanoic acid and adipic acid. You can also use acid releasing compounds or use suitable ion exchangers loaded with acidic groups. This ensures that the reaction of the thiosulfate with the epoxy groups of the silane completely. It is not allowed the acid necessary to neutralize the released base to add from the beginning, because in this case you are affected by acid Medium would decompose the colored salt formed. Rather, it is important maintain the required pH range of 5 to 9 during the reaction. This requires controlled and constant addition of acid.

Ein weiterer Grund der Erfindung besteht in der Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen als Zusatzmittel für Gefrierschutzmittel auf der Basis mehrwertiger Alkohole, welche Alkalisilikate und gegebenenfalls andere übliche Zusatzmittel enthalten, in Mengen von 0,01 bis 0,5 Gew.-% (bezogen auf Gefrierschutzmittel) zur Verhinderung der Bildung von Ausfällungen bei oder nach dem Verdünnen der Gefrierschutzmittel mit Härtebildner enthaltendem Wasser auf Gebrauchskonzentration.Another reason for the invention is the use of the Compounds according to the invention as additives for antifreezes based on polyhydric alcohols, which alkali silicates and optionally contain other conventional additives, in amounts of 0.01 to 0.5 wt .-% (based on antifreeze) for prevention the formation of precipitates during or after dilution of the antifreeze with hardness-forming water to use concentration.

Es ist bekannt, dem Kühlwasser ein Gefrierschutzmittel zuzusetzen, um den Gefrierpunkt des Kühlwassers herabzusetzen. Als Gefrierschutzmittel werden mehrwertige Alkohole oder deren partielle Methyl- oder Ethylether, vorzugsweise Ethylenglykol, verwendet. Ethylenglykol wird im Kühlwasser während des längeren Gebrauches oxidiert. Hierdurch kommt es zu einem Absinken des pH-Wertes. Um Korrosionen an den Metallteilen zu vermeiden, werden deshalb den Gefrierschutzmitteln Korrosionsinhibitoren und Puffersubstanzen zugefügt. Als Korrosionsinhibitoren haben sich wasserlösliche Alkalisilikate als wirksam erwiesen. Sie werden meist mit weiteren Korrosionsinhibitoren, wie Natriumnitrit, Benzotriazol oder Natriummercaptotriazol verwendet. Geeignete Puffersubstanzen sind Alkaliborate oder Alkalibenzoate. It is known to add an anti-freeze to the cooling water in order to to lower the freezing point of the cooling water. As an antifreeze are polyhydric alcohols or their partial methyl or Ethyl ether, preferably ethylene glycol, is used. Ethylene glycol oxidized in the cooling water during prolonged use. Hereby there is a drop in the pH value. To prevent corrosion on the metal parts Avoid antifreezes Corrosion inhibitors and buffer substances added. As corrosion inhibitors water-soluble alkali silicates have proven to be effective. They are usually combined with other corrosion inhibitors, such as sodium nitrite, Benzotriazole or sodium mercaptotriazole used. Suitable Buffer substances are alkali borates or alkali benzoates.  

Die Gefrierschutzmittel werden in konzentrierter Form in den Handel gebracht und enthalten im allgemeinen nur soviel Wasser, daß die Zusatzmittel in Lösung bleiben. Die Konzentrate werden vor Gebrauch mit Wasser in solchen Mengen verdünnt, daß die gewünschte Gefrierpunkterniedrigung erzielt wird.The antifreezes are sold in concentrated form brought and generally contain only so much water that the additives stay in solution. The concentrates are added before use Diluted water in amounts such that the desired freezing point depression is achieved.

Bei der Verwendung von Alkalisilikat als Korrosionsinhibitor kann es bereits in dem Gefrierschutzmittelkonzentrat zur Bildung von Trübungen kommen. Werden die Gefrierschutzmittelkonzentrate mit Wasser verdünnt, welches Härtebildner enthält, können außerdem Niederschläge aus Alkali-Calcium-Silikaten gebildet werden. Die Niederschlagsmenge erhöht sich noch bei Erwärmung der verdünnten Gefrierschutzmittelzubereitung. Diese Niederschläge können sich an den Wandungen des Kühlsystems absetzen und den Wärmeübergang beeinträchtigen oder die Leitungen des Kühlsystems verstopfen bzw. den Wasserkreislauf reduzieren.When using alkali silicate as a corrosion inhibitor, it can already in the antifreeze concentrate to form turbidity come. If the antifreeze concentrate is diluted with water, which contains hardness can also precipitate Alkali calcium silicates are formed. The amount of precipitation increases when the diluted antifreeze preparation is heated. These precipitates can accumulate on the walls of the cooling system discontinue and impair the heat transfer or the cables of the cooling system or reduce the water cycle.

Zur Reduzierung der Menge der gebildeten Niederschläge hat man bereits, wie eingangs erwähnt, entsprechend der DE-PS 34 20 369 Verbindungen der allgemeinen FormelTo reduce the amount of precipitation formed, one already has as mentioned at the beginning, according to DE-PS 34 20 369 compounds the general formula

R¹ = niederer Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
oder Phenylrest,
R² = Alkylenrest mit 3 bis 11 Kohlenstoffatomen,
X = Alkali- oder Ammonium-Ion,
a = 0 oder 1,
b = 2 oder 3,
a + b = 3
verwendet.
R¹ = lower alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms
or phenyl radical,
R² = alkylene radical with 3 to 11 carbon atoms,
X = alkali or ammonium ion,
a = 0 or 1,
b = 2 or 3,
a + b = 3
used.

In der europäischen Patentanmeldung 00 29 728 wird zur Vermeidung der Bildung von Gelteilchen der Zusatz einer wirksamen Menge von glykolethermodifizierten Siloxanen empfohlen.In the European patent application 00 29 728 to avoid the Formation of gel particles by adding an effective amount of glycol ether modified Siloxanes recommended.

Überraschend hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Buntesalzgruppen enthaltenden Silane wirksame Mittel sind, um die Bildung von Niederschlägen in Gefrierschutzmittelkonzentraten und deren Verdünnungen zu verzögern bzw. die Menge an Ausfällungen über das bisher erreichbare Maß bei vergleichbaren Zusatzmengen zu verringern.Surprisingly, it has been found that the colored salt groups according to the invention containing silanes are effective agents to the formation of Precipitation in antifreeze concentrates and their dilutions to delay or the amount of precipitates above that to reduce the achievable level with comparable additional quantities.

Bestandteile der Gefrierschutzmittelkonzentrate können Glykole, wie vorzugsweise Ethylenglykol, aber auch Diethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol und/oder Glykolether, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butylether des Ethylenglykols sein. Aus der Vielzahl der verwendbaren Korrosionsinhibitoren seien als Beispiele genannt: Guanidin, Citrate, Kohlenteerderivate, Thiocyanate, Phenole, Thioharnstoffe, Tannin, Chinolin, Morpholin, Triethanolamin, Tartrate, Glykolmonorizoleat, organische Nitrite, Mercaptane, Mercaptobenzoetriazole, Polytriazole, sulfonierte Kohlenwasserstoffe, Fette, Seifen sowie anorganische Salze, wie Sulfate, Sulfide, Fluoride, Alkalimetallchromate, Nitrate, Nitrite, Phosphare, Borate, Wolframate, Molybdate, Vanadate, Carbonate und Silikate. Darüber hinaus können entschäument wirksame Mittel enthalten sein.Components of the antifreeze concentrates can be glycols, such as preferably ethylene glycol, but also diethylene glycol, propylene glycol, Dipropylene glycol and / or glycol ether, such as methyl, ethyl, propyl, Be butyl ether of ethylene glycol. From the multitude of usable Examples of corrosion inhibitors are: guanidine, Citrates, coal tar derivatives, thiocyanates, phenols, thioureas, Tannin, quinoline, morpholine, triethanolamine, tartrate, glycol monorizoleate, organic nitrites, mercaptans, mercaptobenzoetriazoles, polytriazoles, sulfonated hydrocarbons, fats, soaps and inorganic Salts, such as sulfates, sulfides, fluorides, alkali metal chromates, Nitrates, nitrites, phosphars, borates, tungstates, molybdates, vanadates, Carbonates and silicates. In addition, defoamed can be effective Means be included.

In den folgenden Beispielen 1 und 2 wird die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen näher erläutert. In einem anwendungstechnischen Beispiel 3 wird gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen den Produkten des Standes der Technik im Hinblick auf die Verzögerung der Bildung von Ausfällungen in Gefrierschutzmitteln sowie in bezug auf die Verringerung der Menge an Ausfällungen überlegen sind. In the following Examples 1 and 2, the preparation of the invention Connections explained in more detail. In an application technology Example 3 shows that the compounds of the invention the state of the art products in terms of delay the formation of precipitates in antifreeze and in are superior in reducing the amount of precipitates.  

I. HerstellungsbeispieleI. Manufacturing examples Beispiel 1example 1

Herstellung eines Gefrierschutzmittelstabilisators [Natrium(3-(3- trihydroxysilylpropyloxy)-2-hydroxypropylthiosulfat)] aus Glycidoxy­ propyltrimethoxysilan und Natriumthiosulfat unter Verwendung von Essigsäure als Nautralisationsmittel.Preparation of an anti-freeze stabilizer [sodium (3- (3- trihydroxysilylpropyloxy) -2-hydroxypropylthiosulfate)] from glycidoxy propyltrimethoxysilane and sodium thiosulfate using Acetic acid as a neutralizing agent.

248,18 g Na₂S₂O₃*5H₂O (1 Mol), 118,86 g Wasser und 39,46 g Ethanol werden in einem 2-l-Kolben vorgelegt und mit Stickstoff begast. Danach wird ein Gemisch von 236,34 g Glycidoxypropyltrimethoxysilan (1 Mol) und 102,88 g Ethanol während 30 Min. zugetropft. Die Temperatur steigt dabei durch exotherme Reaktion durch zusätzliches Heizen von 20°C auf 80°C. Durch tropfenweise Zugabe verdünnter Essigsäure, bereitet aus 283,84 g Wasser und 60,05 g Essigsäure (1 Mol), wird der pH-Wert des Reaktionsgemisches im Bereich von 8 bis 9 gehalten. Nach 3,5 Std. ändert sich der pH-Wert nicht mehr, und es muß keine weitere Essigsäure mehr zugegeben werden. Es wird noch 30 Min. bei 80°C gerührt, auf 50°C abgekühlt und mit der verdünnten Essigsäure auf pH 7,0 eingestellt. 11 g der verdünnten Essigsäure sind nicht verbraucht worden, daraus ergibt sich ein Umsatz von 97%.248.18 g Na₂S₂O₃ * 5H₂O (1 mol), 118.86 g water and 39.46 g Ethanol are placed in a 2 liter flask and gassed with nitrogen. Thereafter, a mixture of 236.34 g of glycidoxypropyltrimethoxysilane (1 mol) and 102.88 g of ethanol were added dropwise over 30 minutes. The Temperature rises due to exothermic reaction by additional Heating from 20 ° C to 80 ° C. Dilute by adding drops Acetic acid, prepared from 283.84 g water and 60.05 g acetic acid (1 mol), the pH of the reaction mixture is in the range of 8 held to 9. After 3.5 hours the pH no longer changes, and no further acetic acid has to be added. It will still be Stirred at 80 ° C for 30 min, cooled to 50 ° C and diluted with the Acetic acid adjusted to pH 7.0. 11 g of the dilute acetic acid are not used, this results in a turnover of 97%.

Beispiel 2Example 2

Herstellung eines Gefrierschutzmittelstabilisators [Natrium(3-(3- trihydroxysilylpropyloxy)-2-hydroxypropylthiosulfat)] aus Glycidoxy­ propyltrimethoxysilan und Natriumthiosulfat unter Verwendung von 2-Ethylhexansäure als Neutralisationsmittel.Preparation of an anti-freeze stabilizer [sodium (3- (3- trihydroxysilylpropyloxy) -2-hydroxypropylthiosulfate)] from glycidoxy propyltrimethoxysilane and sodium thiosulfate using 2-ethylhexanoic acid as neutralizing agent.

248,18 g Na₂S₂O₃*5H₂O (1 Mol), 323,8 g Wasser und 142,34 g Ethylenglykol werden in einem 2-l-Kolben vorgelegt und mit Stickstoff begast. Danach werden 236,34 g Glycidoxypropyltrimethoxysilan (1 Mol) während 30 Min. zugetropft. Die Temperatur steigt dabei durch exotherme Reaktion durch zusätzliches Heizen von 20°C auf 80°C. Durch tropfenweise Zugabe von 144,2 g 2-Ethylhexansäure (1 Mol) wird der pH-Wert des Reaktionsgemisches im Bereich von 8 bis 9 gehalten. Nach 3,5 Std. ändert sich der pH-Wert nicht mehr, und es muß keine weitere Ethylhexansäure mehr zugegeben werden. Es wird noch 1 Std. bei 80°C gerührt, auf 50°C abgekühlt und mit Ethylhexansäure auf pH 7,0 eingestellt, die dabei vollständig verbraucht wird.248.18 g Na₂S₂O₃ * 5H₂O (1 mol), 323.8 g water and 142.34 g Ethylene glycol are placed in a 2 liter flask and filled with nitrogen fumigated. Then 236.34 g of glycidoxypropyltrimethoxysilane (1 mol) added dropwise during 30 min. The temperature rises due to exothermic Reaction by additional heating from 20 ° C to 80 ° C. By dropwise addition of 144.2 g of 2-ethylhexanoic acid (1 mol)  pH of the reaction mixture kept in the range of 8 to 9. To The pH does not change for 3.5 hours and there is no need for another Ethylhexanoic acid are added more. It is still 1 hour at 80 ° C stirred, cooled to 50 ° C. and adjusted to pH 7.0 with ethylhexanoic acid, which is completely used up.

II. Anwendungstechnisches Beispiel 3II. Application example 3

In 86,6 g Ethylenglykol werden nacheinander 1 g Natriumtetraboratdecahydrat, 9 g 25 gew.-%ige wäßrige Lösung von Natriumbenzoat, 1 g 33,3 gew.-%ige wäßrige Lösung von Natriumnitrit, 0,9 g 33,3 gew.-%ige wäßrige Lösung von Natriumnitrat, 1 g 10 gew.-%ige wäßrige Lösung Natriummetasilicat (Na₂SiO₃) und 0,07 g Benzotriazol bei Raumtemperatur gelöst.In 86.6 g of ethylene glycol, 1 g of sodium tetraborate decahydrate, 9 g 25% by weight aqueous solution of sodium benzoate, 1 g 33.3% by weight aqueous solution of sodium nitrite, 0.9 g 33.3% by weight aqueous solution of sodium nitrate, 1 g of 10% by weight aqueous solution of sodium metasilicate (Na₂SiO₃) and 0.07 g benzotriazole at room temperature solved.

Zur Herstellung der zu untersuchenden Lösungen werden in diesem Gefrierschutzmittelkonzentrat die folgenden Wirkstoffe gelöst:To prepare the solutions to be examined, this antifreeze concentrate is used the following active ingredients are dissolved:

Lösung A: ohne weiteren Zusatz
Lösung B: 0,1 Gew.-% eines Polyethersiloxans der folgenden durchschnittlichen Formel
Solution A: without further addition
Solution B: 0.1% by weight of a polyether siloxane of the following average formula

entsprechend EP-OS 00 29 728
Lösung C: 0,1 Gew.-% (HO)₃Si(CH₂)₃OSO₃NH₄ entsprechend DE-PS 34 20 369
Lösung D: 0,025 Gew.-% (HO)₃Si(CH₂)₃OSO₃NH₄ entsprechend DE-PS 34 20 369
Lösung E: 0,1 Gew.-% des erfindungsgemäßen Produktes gemäß Beispiel 1
Lösung F: 0,1 Gew.-% des erfindungsgemäßen Produktes gemäß Beispiel 2
Lösung G: 0,025 Gew.-% des erfindungsgemäßen Produktes gemäß Beispiel 1
Lösung H: 0,025 Gew.-% des erfindungsgemäßen Produktes gemäß Beispiel 2
according to EP-OS 00 29 728
Solution C: 0.1 wt .-% (HO) ₃Si (CH₂) ₃OSO₃NH₄ according to DE-PS 34 20 369
Solution D: 0.025 wt .-% (HO) ₃Si (CH₂) ₃OSO₃NH₄ according to DE-PS 34 20 369
Solution E: 0.1% by weight of the product according to the invention according to Example 1
Solution F: 0.1% by weight of the product according to the invention according to Example 2
Solution G: 0.025% by weight of the product according to the invention according to Example 1
Solution H: 0.025% by weight of the product according to the invention according to Example 2

Jeweils 50 ml der Lösungen A bis F werden mit 50 ml eines salzhaltigen Wassers versetzt, das pro Liter 150 mg Na₂SO₄, 165 mg NaCl, 140 mg NaHCO₃ und 275 mg CaCl₂ enthält. Die Proben werden im geschlossenen Gefäß bei 80°C gelagert und in regelmäßigen Abständen auf die Bildung von Niederschlägen untersucht. Nach 4 Wochen Lagerung werden die Lösungen 10 Minuten bei 3500 Umdrehungen/Min. zentrifugiert. Die Niederschlagsmenge wird volumetrisch bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben:50 ml of solutions A to F are mixed with 50 ml of a saline solution Water added, per liter 150 mg Na₂SO₄, 165 mg NaCl, Contains 140 mg NaHCO₃ and 275 mg CaCl₂. The samples are closed Vessel stored at 80 ° C and open at regular intervals examined the formation of precipitation. After 4 weeks of storage the solutions 10 minutes at 3500 revolutions / min. centrifuged. The amount of precipitation is determined volumetrically. The results are reproduced in the following table:

Tabelle table

Der Tabelle ist die überlegene Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Produkte unter der Voraussetzung von vergleichbaren Konzentrationen zu entnehmen.The table shows the superior effectiveness of the products according to the invention assuming comparable concentrations too remove.

Claims (3)

1. Silane mit Buntesalzgruppen der allgemeinen Formel wobei die Reste und Indices folgende Bedeutung haben:
R¹ Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Phenylrest, R³, R⁴ eine der beiden Reste OH, der andere der beiden Reste -S₂O₃Me,
Me = Alkali-Ion oder, gegebenenfalls beliebig substituiertes, Ammonium-Ion,
a 0 oder 1,
b 2 oder 3,
a+b 3,
c Zahl von 0 bis 100,
d ganze Zahl von 0 bis 5,
m ganze Zahl von 2 bis 6,
n Zahl von 2 bis 3.
1. Silanes with colored salt groups of the general formula where the residues and indices have the following meaning:
R¹ alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms or phenyl radical, R³, R⁴ one of the two residues OH, the other of the two residues -S₂O₃Me,
Me = alkali ion or, optionally optionally substituted, ammonium ion,
a 0 or 1,
b 2 or 3,
a + b 3,
c number from 0 to 100,
d integer from 0 to 5,
m integer from 2 to 6,
n number from 2 to 3.
2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Epoxysilan der allgemeinen Formel wobei die Reste R¹, R² und die Indices a, b, c, d, m und n wie oben definiert sind, mit in bezug auf Epoxygruppen äquimolaren Mengen Me₂S₂O₃ bei Temperaturen bis zu 100°C in wäßrigem Medium, dem gegebenenfalls polare organische Lösungsmittel zugesetzt sind, in Gegenwart von solchen Mengen Säuren, daß bei der Umsetzung ein pH-Wert von 5 bis 9 eingehalten wird, umsetzt.2. A process for the preparation of the compounds of claim 1, characterized in that an epoxysilane of the general formula wherein the radicals R¹, R² and the indices a, b, c, d, m and n are as defined above, with equimolar amounts of Me₂S₂O₃ with respect to epoxy groups at temperatures up to 100 ° C in an aqueous medium, which optionally polar organic solvent added are, in the presence of such amounts of acids that a pH of 5 to 9 is maintained during the reaction. 3. Verwendung der Silane des Anspruchs 1 als Zusatzmittel für Gefrierschutzmittel auf der Basis mehrwertiger Alkohole, welche Alkalisilikate und gegebenenfalls andere übliche Zusatzmittel enthalten, in Mengen von 0,01 bis 0,5 Gew.-% (bezogen auf Gefrierschutzmit­ tel).3. Use of the silanes of claim 1 as an additive for antifreeze based on polyhydric alcohols, which alkali silicates and optionally contain other customary additives, in quantities of 0.01 to 0.5% by weight (based on antifreeze with tel).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2716710C1 (en) * 2019-11-13 2020-03-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова Российской академии наук (ИСПМ РАН) Novel monosodium salts of organoalkoxysilanes and a method for production thereof

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