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Verfahren zur Herstellung wasser- und elektrolytfreier Sulfonierungserzeugnisse
Es ist bekannt, daß die Sulfonierungserzeu,gnisse von höhermolekularen aliphatischen
und von alicyclischen Alkoholen oberflächenaktive Eigenschaften besitzen und als
Emulgiermittel geeignet sind. Diese Sulfonate enthalten auf Grund ihrer Herstellungsweise
stets einen mehr oder weniger großen Anteil an anorganischen Salzen, welcher die
Wirksamkeit dieser Erzeugnisse in zahlreichen Fällen nachteilig beeinflußt. Verwendet
man dagegen Sulfonate, deren Salzanteil ganz oder zum größten Teil entfernt wurde
und die nur wenig oder kein Wasser enthalten, erreicht man wesentlich bessere Emulgierwirkungen,
und zwar sowohl leichtere Emulgierbarkeit als auch größere Beständigkeit der Emulsionen.
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Es ist bekannt, daß man aus Sulfonierungserzeugnissen von Mineralölen.
bzw. Naphthensäuren enthaltenden Mineralölen durch eine Behandlung mit 5o%igem Alkohol
oder durch Behandlung einer wäßrigen Lösung dieser Sulfonate mit Salzsäuregas oder
Ammoniak unter Abscheidung der Sulfonierungserzeugnisse die Naphthensäureanteile
und darin. vorhandene mineralische Verunreinigungen entfernen kann. Dieses Verfahren
gibt Erzeugnisse, -die nur einen verminderten Gehalt an anorganischen Anteilen besitzen.
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Es wurde nun gefunden, daß. man zu technisch hochwertigen wasser-
und elektrolytfreien Sulfonaten gelangt, die für solche Emulgierverfahren verwendet
werden können, bei denen das gänzliche Fehlen von Elektrolyten wesentlich ist, wenn
man die wasserhaltigen Erzeugnisse der Schwefelsäureeinwirkung auf höhermolekulare
aliphatische oder cyclo.aliphatische Alkohole nach der Neutralisation mit ,gebräuchlichen
Basen auf Temperaturen, die i 5o' nicht überschreiten, gegebenenfalls unter Anwendung
von Vakuum, erhitzt. Dabei verdampft das darin befindliche Wasser, und es scheiden
sich nach dem Abkühlen die in den Sulfonaten enthaltenen anorganischen Salze aus,
die dann auf einfache Weise, z. B. durch Filtrieren oder Abschleudern, entfernt
werden. In der Regel ist die Abtrennung ohne Schwierigkeiten durchzuführen. Sofern
aber die Sulfonierungserzeugnisse vorliegen, die besonders viskos sind,
empfiehlt
es sich, vor dem Erhitzen Zusätze, wie höhermolekulare Alkohole, hochsiedende Lösungsmittel
o. dgl., zu den Sulfonaten zu geben, oder auch die höhermolekularen ali-' phatischen
oder alicyclischen Alkohole up z oder während der Sulfonierung einer. Acidylierung
mit anorganischen oder organischen, ein- oder mehrwertigen Säuren, beispielsweise
mit Eisessig, Essigsäureanhydrid, Borsäure, Phosphorsäure u. dgl., zu unterwerfen.
Welchen Weg man dabei einschlägt, wird jeweils auch davon abhängen, für welche Emulgierungszwecke
die wasserfreien und elektrolytfreien Sulfonate späterhin verwendet werden sollen.
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Die Verwendungsmöglichkeiten der von anorganischen Salzen und Wasser
befreiten Sulfonate sind sehr vielseitig. Die Sulfonate sind besonders geeignet
für die Herstellung selbstemulgierender Öle, wobei man denselben ölige Stoffe pflanzlicher,
tierischer oder mineralischer Herkunft zusetzt. Ferner sind sie geeignet für zahlreiche
Verwendungszwecke auf dem Textilgebiet, insbesondere zur Herstellung von Spinn-
und Webölen und von Appreturmitteln, weiterhin für die Leder- und Papierindustrie.
Mit besonderem Vorteil sind die Emulgiermittel bei der Herstellung von Farbmassen,
Farbpasten, insbesondere auch von Wasserfarben, bei der Herstellung von Kohle- und
Farbpapieren und für die Herstellung von Überzugsmassen, ferner für die Herstellung
von 'Schmiermitteln, für die Metallbearbeitung zu verwenden. Weiterhin haben die
Emulgiermittel weitgehende Amvendungsmöglichkeiten in der kosmetischen, pharmazeutischen
und Schädlingsbekämpfungsmittelindustrie.
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Am zweckmäßigsten verwendet man Sulfonate, die sich von höhermolekularen
Fettalkoholen ableiten, beispielsweise Oleinalkoholsulfat, das Sulfonat eines Fett-Alkohol-Gemisches,
welches durch Reduktion von Ko'kosöl erhalten wurde, Rizinusalkoholsulfonat, ferner
die Sulfonate von Alkoholen, die durch Hochdruckreduktion aus Stoffen, wie Carnaubawachs;
Wollfett, natürlichen Harzen und Harzsäuren, Spermaceti u. dgl., erhalten werden.
Nachstehend ist an einem Beispiel geschildert, wie man auf einfachem Wege zu den
hier verwendeten, von Wasser und anorganischen Salzen befreiten Sulfonaten gelangen
kann. Beispiel . Technischer Oleinalkohol wird in bekannter Weise mit der gleichen
Menge konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert; das Sulfonat wird mit Natriumsulfatlösung
gewaschen und im Anschluß .daran mit 30%iger Ätznatronlösung neutralisiert. Man
erhält ein Sulfonierungserzeugnis, dessen Gehalt an Natriumsulfat etwa 5 bis 6 %
und dessen Wassergehalt etwa 35 bis ¢5 % beträgt. Das Gemisch wird unter Rühren
allmählich bis auf ,.ri5° C erhitzt. Dabei verdampft das darin 6üthaltene Wasser,
und es scheidet sich mach dem Abkühlen des Sulfonats das darin enthaltene Natriumsulfat
in Form von großen grobkörnigen Kristallen aus, von denen das Sulfonat durch Abfiltrieren
getrennt werden kann. Das erhaltene Sulfonat ist für die Verwendung als Emulgiermittel
vorzüglich geeignet.
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An Stelle des Oleinalkohols kann man aber auch von Oleinalkoholacetat
ausgehen, welches durch Einwirkung von Acetylchlorid auf den Oleinalkohol erhalten
wird. Der Eintritt der Schwefelsäuregruppe erfolgt an der ungesättigten Bindung
des Oleinalkohölacetats. Man erhält ein Sulfonat, das eine etwas geringere Viscosität
besitzt. Nach .Entfernung des Wassers und der anorganischen Salze kann das Sulfonat
in der gleichen Weise wie das Oleinalkoholsulfonat für Emulgierungszwecke verwendet
werden.
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Hat man als Ausgangsstoffe für die Herstellung der Sulfonierungsprodukte
solche höhermolekularen aliphatischen Alkohole verwendet, die hochviscose bis pastenförmig
feste Sulfonierungserzeugnisse ergeben, wie z. B. ein Gemisch aus Hexadecyl- und
Octadecylalkohol, so kann man den zunächst wasserhaltigen Sulfonaten als Verdünnungsmittel
die gleiche bis doppelte Menge eines Mineralöls, z. B. von Spindelöl, hinzufügen.
Nach der Entfernung des Wassers und der Abtrennung der anorganischen Salze kann
man das elektrolytfreie Gemisch, bestehend aus dem Sulfonierungserzeugnis und dem
Mineralöl, unmittelbar für die Herstellung technischer Emulsionen, z. B. für die
Metallbearbeitung, verwenden.