DE542634C

DE542634C - Dispersants and stabilizers

Info

Publication number: DE542634C
Application number: DE1928542634D
Authority: DE
Inventors: Dr Hijman Limburg
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1927-11-15
Filing date: 1928-10-27
Publication date: 1932-01-27

Description

Dispergatoren und Stabilisatoren Die Erfindung betrifft ein Zerfahren zur Herstellung von wäßrigen Dispersionen von in Wasser nicht oder schwer löslichen Stoffen, wie Asphalten, Pechen, Teeren, Mineralölen, vegetabilischen Ölen, Kautschuk u. dgl., insbesondere von Dispersionen, die gegen koaguiierende Einflüsse widerstandsfähig sind und stabilen Dispersionen mit einem sehr hohen Gehalt an dispergierter Phase mit Hilfe von Sulfonierungsprodukten von Kohlenwasserstoffen für die Dispergierung oder Stabilisierung, und besteht darin, daß als Dispergatoren oder Stabilisatoren für die Herstellung und bzw. oder Stabilisierung der Dispersionen diejenigen Sulfonsäuren oder ihre Salze oder diese Stoffe enthaltende Erzeugnisse verwendet werden, die man aus den Säureteeren erhält, die bei der Sulfonierung von Mineralölen anfallen, die vorher von den in flüssigem Schwefeldioxvd löslichen Bestandteilen befreit wurden. Diese Sulfonsäuren und. die aus ihnen hergestellten Erzeugnisse, deren Herstellung im Patent 531 157 der gleichen Patentinhaberin beschrieben ist, besitzen eine Reihe von charakteristischen und für die Zwecke der Erfindung bedeutsamen Eigenschaften, die folgende sind: i. Ein verhältnismäßig hohes Molekular'-gewicht, das in erster Linie von der Siedekurve des verwendeten Rohstoffes abhängt, Wasserlöslichkeit, 3. Unlöslichkeit in Benzin und ähnlichen Kohlenwasserstoffen, 4. Bildung von Kalksalzen, die in Wasser und Chlorcalciumlösungen löslich sind.Dispersants and Stabilizers The invention relates to a process for the preparation of aqueous dispersions of insoluble or sparingly soluble in water Substances such as asphalt, pitch, tars, mineral oils, vegetable oils, rubber and the like, in particular of dispersions which are resistant to coagulating influences are and stable dispersions with a very high content of dispersed phase with the help of sulfonation products of hydrocarbons for dispersion or stabilization, and consists in that as dispersants or stabilizers those sulfonic acids for the preparation and / or stabilization of the dispersions or their salts or products containing these substances are used obtained from the acid tars that are produced during the sulphonation of mineral oils, which have previously been freed from the constituents soluble in liquid sulfur dioxide. These sulfonic acids and. the products made from them, their manufacture in commonly assigned patent 531,157 have a number of characteristic properties that are important for the purposes of the invention, the following are: i. A relatively high molecular weight, which is primarily Line depends on the boiling curve of the raw material used, water solubility, 3. Insolubility in gasoline and similar hydrocarbons, 4. Formation of calcium salts, which are soluble in water and calcium chloride solutions.

Die letztere Eigenschaft ist besonders wertvoll, da die Sulfonsäuren infolge dieser Eigenschaft zur Herstellung von wäßrigen Dispersionen von Bitumen u. dgl. verwendet «erden können, die beständig und widerstandsfähig gegen die Einwirkung zwei- und mehrwertiger positiver Ionen und gegen ähnliche Einwirkungen sind. Hinzu kommt, daß die mit diesen Sulfonsäuren hergestellten Dispersionen in hohem Grade der Einwirkung niedriger Temperaturen widerstehen, die gewöhnlich ausreichen, um die wäßrige Phase der Dispersionen zu gefrieren und so eine mehr oder weniger starke Koagulation der Dispersion herbeizuführen.The latter property is particularly valuable as the sulfonic acids as a result of this property for the production of aqueous dispersions of bitumen and the like used «that are stable and resistant to the action divalent and polyvalent positive ions and against similar effects. In addition comes that the dispersions made with these sulfonic acids to a high degree withstand exposure to low temperatures, usually sufficient to to freeze the aqueous phase of the dispersions and thus a more or less strong one Bring coagulation of the dispersion.

Die erfindungsgemäße Herstellung oder Stabilisierung wäßriger Dispersionen von wasserunlöslichen Stoffen kann in verschiedener Weise vorgenommen werden. So erhält man beispielsweise eine hochwertige Dispersion, indem man die zu dispergierende Phase, die eine kleine Menge eines in dieser Phase löslichen Dispergators, beispielsweise Naphthensäure, Oleinsäure, Sulfonsäure o. dgl., enthält, zu einer wäßrigen Lösung von Alkalisalzen der nach dem Patent 531 157 erhaltenen Sulfonsäuren unter Rühren zusetzt, die geeignete Mengen von überschüssigem Alkalihydroxyd, Alkalicarbonat, Alkalisilikat o. dgl. enthält. Man kann aber auch die erfindungsgemäß zu verwendenden Sulfonsäuren oder ihre Salze oder sie enthaltende Erzeugnisse zwecks Stabilisierung Dispersionen zusetzen, die in beliebiger und bekannter Weise hergestellt sind. Ebenso kann man erfindungsgemäß Dispersionen herstellen, indem man die nicht wäßrige Phase der Dispersion in einer wäßrigen Lösung von Sulfonsäuren oder ihren Salzen, die gemäß der Erfindung verwendet werden sollen, mit Hilfe einer Kolloidmühle dispergiert. Auch kann man natürliche Dispersionen, wie Kautschuklatex oder Mischungen von natürlichen und künstlichen Dispersionen gemäß der Erfindung stabilisieren. Die Menge der erfindungsgemäß zu verwendenden Dispergatoren oder Stabilisatoren hängt dabei in allen Fällen von der Art der Dispersion und vom gewünschten Stabilisitätsgrad derselben ab.The preparation or stabilization of aqueous dispersions of water-insoluble substances according to the invention can be carried out in various ways. For example, a high-quality dispersion is obtained by adding the phase to be dispersed, which contains a small amount of a dispersant soluble in this phase, for example naphthenic acid, oleic acid, sulfonic acid or the like, to an aqueous solution of alkali salts according to Patent 531 157 obtained sulfonic acids are added with stirring, which contains suitable amounts of excess alkali metal hydroxide, alkali metal carbonate, alkali metal silicate or the like. However, the sulfonic acids to be used according to the invention or their salts or products containing them can also be added, for the purpose of stabilization, to dispersions which are prepared in any known manner. According to the invention, dispersions can also be prepared by dispersing the non-aqueous phase of the dispersion in an aqueous solution of sulfonic acids or their salts, which are to be used according to the invention, with the aid of a colloid mill. Natural dispersions, such as rubber latex or mixtures of natural and artificial dispersions, can also be stabilized according to the invention. The amount of the dispersants or stabilizers to be used according to the invention depends in all cases on the type of dispersion and on the desired degree of stability thereof.

Die in der oben beschriebenen Weise hergestellten Dispersionen können dann in beliebiger Weise weiter verarbeitet werden. So kann man sie beispielsweise homogenisieren, mit anderen fein verteilten Stoffen vermischen und die elektrische Ladung ihrer Teilchen ändern.The dispersions prepared in the manner described above can can then be further processed in any way. So you can, for example homogenize, mix with other finely divided substances and the electrical Change the charge of their particles.

Zur Herstellung und Stabilisierung von Dispersionen von in Wasser nicht oder schwer löslichen Stoffen, insbesondere bituminösen Stoffen, hat man schon die Verwendung von Sulfonsäuren, Salzen der Sulfonsäuren oder diese Stoffe enthaltenden Erzeugnissen vorgeschlagen, die man aus den bei der Sulfonierung von Mineralölen entstehenden Säureteeren oder vom Säureteer befreiten Ölen erhält. Gegenüber diesen bekannten Verfahren besitzt die erfindungsgemäße Verwendung von ganz bestimmten Sulfonsäuren oder von Salzen dieser- Sulfonsäuren den Vorteil, daß man außerordentlich stabile und beständige Dispersionen selbst dann erhält, wenn diese Dispersionen einen sehr hohen Gehalt an dispergierter Phase haben. Das ist wohl auf die eingangs geschilderten Eigenschaften der Sulfonierungsprodukte zurückzuführen, die man aus Mineralölen erhält, denen vor der Sulfonierung die in flüssigem Schwefeldioxyd löslichen Bestandteile entzogen wurden. Beispiele i. 7oo kg eines Panukoasphaltes mit einem nach der Ring- und Kugelmethode gemessenen Schmelzpunkt von etwa 40° C, der an sich bereits eine beträchtliche Menge von Naphthensäuren enthält, werden auf etwa 95' C erhitzt und darauf unter kräftigem Rühren in 300 kg einer ebenfalls auf etwa 95° C erhitzten wäßrigen Lösung eingetragen, die 5 % Natriumsalz der nach Patent 531 157 hergestellten Sulfonsäuren neben 0,3 °1o Natriumhydroxyd enthält. Die erhaltene Dispersion ist ohne weiteres gebrauchsfertig.The use of sulfonic acids, salts of sulfonic acids or products containing these substances has already been proposed for the production and stabilization of dispersions of substances that are insoluble or sparingly soluble in water, in particular bituminous substances Acid tar freed oils receives. Compared to these known processes, the use according to the invention of very specific sulfonic acids or salts of these sulfonic acids has the advantage that extremely stable and stable dispersions are obtained even when these dispersions have a very high content of dispersed phase. This is probably due to the properties of the sulfonation products described at the beginning, which are obtained from mineral oils from which the constituents soluble in liquid sulfur dioxide were removed before the sulfonation. Examples i. 700 kg of a panukoasphalt with a melting point of about 40 ° C measured by the ring and ball method, which in itself already contains a considerable amount of naphthenic acids, are heated to about 95 ° C. and then, with vigorous stirring, 300 kg of one likewise to about 95 ° C heated aqueous solution entered, which contains 5% sodium salt of the sulfonic acids prepared according to patent 531 157 in addition to 0.3 ° 10 sodium hydroxide. The dispersion obtained is readily ready for use.

2. 6oo kg eines auf etwa 95' C erhitzten venezuelanischen Asphaltes mit einem Schmelzpunkt von etwa 40' C, denen 0,5 0fo Ölsäure zugesetzt worden sind, werden unter Rühren mit 400 kg einer ebenfalls auf etwa 95' C erhitzten o,2 o/oigen wäßrigen Natriumhydroxydlösung vermischt. Zu I ooo kg der .erhaltenen Dispersion werden 25 kg Natriumsalz der nach Patent 531 157 hergestellten Sulfonsäuren zugesetzt.2. 6oo one kilogram to about 95 'C heated Venezuelan asphalt having a melting point of about 40' C, where 0.5 0fo oleic acid have been added, are kg, with stirring, with 400 of a heated also at about 95 'C o 2 o / oigen aqueous sodium hydroxide solution mixed. 25 kg of the sodium salt of the sulfonic acids prepared according to patent 531,157 are added to 100 kg of the dispersion obtained.

3. 6oo kg Panukoasphalt mit einem Schmelzpunkt von etwa 40° C werden auf etwa I I o° C erhitzt und darauf gemeinsam mit 4oo kg einer auf etwa 70° C erhitzten wäßrigen Lösung von 2o kg Natriumsalz der nach Patent 531 157 hergestellten Sulfonsäuren und i kg Kaliumoleat durch eine Kolloidmühle hindurchgeführt. -3. 600 kg of Panukoasphalt with a melting point of around 40 ° C heated to about 110 ° C and then heated to about 70 ° C together with 400 kg aqueous solution of 20 kg of the sodium salt of the sulfonic acids prepared according to patent 531,157 and 1 kg of potassium oleate passed through a colloid mill. -

Claims

PATENT CLAIM Use of the mineral oil sulfonic acids produced according to patent 531 157 as dispersants or stabilizers.