DE69209742T2 - Flüssige Zusammensetzung - Google Patents

Flüssige Zusammensetzung

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine flüssige Zusammensetzung und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen flüssigen Zusammensetzung. Die Erfindung betrifft insbesondere eine flüssige Zusammensetzung, enthaltend
  • a) ein alkyliertes Xylolsulfonsäuresalz,
  • b) ein Glykol mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1500,
  • c) ein aromatisches, paraffinisches oder naphthenisches Öl und
  • d) weniger als 1 Gew.-% Wasser, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.
  • Aus der europäischen Patentschrift EP-A-0413374 ist eine ein alkyliertes Xylolsulfonsäuresalz und ein Glykol mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1500 enthaltende Zusammensetzung bekannt, die sich zur Verbesserung der Erdölgewinnung aus einem unterirdischen, ölhaltigen Gestein eignet.
  • Bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung handelt es sich jedoch um eine ölhaltige, klare und flüssige Lösung eines alkylierten Xylolsulfonsäuresalzes, die wie hier definiert praktisch wasserfrei ist. Die Zusammensetzung weist eine ausgezeichnete Lagerstabilität und eine geeignete Viskosität auf. Sie kann in der metallverarbeitenden Industrie als Schutzfluid eingesetzt werden. Außerdem kann sie bei der Metallverarbeitung als Abschrecköl zum Einsatz kommen. Sie zeigt auch bei Null Grad C keine Phasentrennung oder Kristallisation.
  • Bevorzugt sind solche Zusammensetzungen, bei denen es sich bei dem alkylierten Xylolsulfonsäuresalz um ein ortho-Xylolsulfonsäuresalz der Formel
  • worin M für ein Alkalimetall oder Ammonium und A für eine C&sub8;-C&sub3;&sub0;-Alkylgruppe, vorzugsweise eine C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub0;-Alkylgruppe, stehen, handelt.
  • Die langkettige Alkylgruppe ist dabei mit ihrer Mittelposition an die 2-Stellung des aromatischen Rings gebunden.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Glykol um Polyethylenglykol oder Polypropylenglykol. Die Molekulargewichte liegen bevorzugt im Bereich von 200 bis 1200, besonders bevorzugt von 300 bis 1000.
  • Bevorzugte Zusammensetzungen enthalten 50 bis 65 Gew.-% eines alkylierten Xylolsulfonsäuresalzes, 5 bis 20 Gew.-% eines Glykols, weniger als 1 Gew.-% Wasser und als Rest ein Öl, vorzugsweise ein naphthenisches oder paraffinisches Öl.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen lassen sich durch Neutralisierung einer alkylierten Xylolsulfonsäure in Gegenwart eines aromatischen, paraffinischen oder naphthenischen Öls, anschließende Zugabe eines Glykols zu der neutralisierten Reaktionsmischung und Abdestillieren des Wassers bis zu einem Gehalt von weniger als einem Gewichtsprozent herstellen. Man führt die Destillation bei einer Temperatur von 80ºC bis 100ºC durch.
  • In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind die C&sub1;&sub3;-, C&sub1;&sub4;- Alkyl-ortho-xylolsulfonsäuresalze und die C&sub1;&sub6;-, C&sub1;&sub8;-Alkyl-ortho-xylolsulfonsäuresalze, insbesondere die Natriumsalze, von besonderer Bedeutung.
  • Es ist möglich, Alkyl-ortho-xylolsulfonate in einer Konzentration von etwa 60 Gew.-% an aktivem Material in einem Öl herzustellen, die ebenfalls weniger als 10 Gew.-% Wasser (ohne ein Glykol) enthalten. Diese Zusammensetzung ist in der Regel ein hartes Gel und nur bei Wassergehalten in einem engen Bereich von 4,2 bis 4,8 Gew.-% flüssig. Formulierungen dieses Typs (ohne Glykol) mit niedrigem Wassergehalt sind in der Regel Feststoffe.
  • Zur Herstellung flüssiger Formulierungen wird der Wassergehalt durch Polyglykol ersetzt. Nach der Zugabe des Glykols zu der Formulierung wird das Wasser abdestilliert. Dieser Vorgang kann durch Eintragen von Stickstoff oder Luft in das Neutralisierungsgefäß erleichtert werden.
    • Beispiel 1
  • 610 g alkylierter ortho-Xylolsulfonsäuren mit der Strukturformel
  • worin A für C&sub1;&sub6;- und C&sub1;&sub8;-Alkyl steht (mittleres Molekulargewicht 425), wurden mit 124,6 g einer 47 gew.-%igen wäßrigen Natronlauge in 257,7 g eines Paraffinöls neutralisiert.
  • Die Formulierung enthielt 60 Gew.-% an aktivem Material, 10 Gew.-% Wasser und wies bei 60ºC eine kinematische Viskosität von 340 mm²/s und einen Festpunkt von 30ºC bis 40ºC auf.
  • Anschließend wurden 95 g Polyethylenglykol (mittleres Molekulargewicht 300) in die neutralisierte Formulierung eingetragen, wonach die Temperatur auf 95ºC erhöht wurde, bis eine Wassermenge von 87,4 g abdestilliert war.
  • Der Wassergehalt betrug 0,6 Gew.-%, bezogen auf 1000 g Gesamtzusammensetzung. Dieses Produkt wies bei 60ºC eine kinematische Viskosität von 1780 mm²/s auf und blieb auch unter 0ºC ohne Kristallisierung noch flüssig.
    • Beispiel 2
  • 609,2 g alkylierte ortho-Xylolsulfonsäuren mit der Strukturformel
  • worin A für C&sub1;&sub3;- und C&sub1;&sub4;-Alkyl steht (mittleres Molekulargewicht 380), wurden mit 134,8 g einer 47 gew.-%igen wäßrigen Natronlauge in 256,0 g eines Paraffinöls neutralisiert. Diese Formulierung wies eine kinematische Viskosität von 190 mm²/s und einen Festpunkt von 30ºC bis 40ºC auf.
  • Anschließend wurden 95 g Polyethylenglykol (mittleres Molekulargewicht 300) in die neutralisierte Formulierung eingetragen, wonach die Temperatur auf 95ºC erhöht wurde, bis eine Wassermenge von 95 g abdestilliert war.
  • Der Wassergehalt betrug 0,5 Gew.-%, bezogen auf 1000 g Gesamtzusammensetzung. Dieses Produkt wies eine kinematische Viskosität von 4950 mm²/s auf und blieb auch bei 0ºC noch flüssig.
    • Beispiel 3
  • Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch wurde anstelle eines paraffinischen Öls ein naphthenisches Öl verwendet. Diese Komponenten wurden in gleichen Mengen wie in Beispiel 1 eingesetzt.
  • Anschließend wurden 95 g Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 1000 in die neutralisierte Formulierung eingetragen, wonach die Temperatur auf 95ºC erhöht wurde, bis eine Wassermenge von 87,4 g abdestilliert war.
  • Der Wassergehalt betrug 0,6 Gew.-%, bezogen auf 1000 g Gesamtzusammensetzung. Dieses Produkt war bei 0ºC ohne jegliche Kristallisierung gerade noch flüssig.
  • Das naphthenische Öl besaß folgende Eigenschaften:
  • kinematische Viskosität bei 100ºC 2,28 mm²/s
  • Flammpunkt > 148ºC
  • Pourpoint - 39ºC oder darunter
  • Das paraffinische Öl besaß folgende Eigenschaften:
  • kinematische Viskosität bei 100ºC 4,4-4,9 mm²/s Flammpunkt > 200ºC Pourpoint -18ºC oder darunter

Claims (7)

1. Flüssige Zusammensetzung in Form einer Lösung, enthaltend
a) ein alkyliertes Xylolsulfonsäuresalz,
b) ein Glykol mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1500,
c) ein aromatisches, paraffinisches oder naphthenisches Öl und
d) weniger als 1 Gew.-% Wasser, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der ein ortho-Xylolsulfonsäuresalz der Formel
verwendet wird, worin M für ein Alkalimetall oder Ammonium und A für eine C&sub8;-C&sub3;&sub0;-Alkylgruppe stehen.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, in der es sich bei der Alkylgruppe um eine C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub0;-Alkylgruppe handelt.
4. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1-3, in der man Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 200 bis 1000 verwendet.
5. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1-4, in der 50 bis 65 Gew.-% eines alkylierten Xylolsulfonsäuresalzes, 5 bis 20 Gew.-% eines Glykols, weniger als 1 Gew.-% Wasser und 14 bis 44 Gew.-% des Öls vorliegen.
6. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei dem man eine alkylierte Xylolsulfonsäure in Gegenwart eines aromatischen, paraffinischen oder naphthenischen Öls zu dem alkylierten Xylolsulfonsäuresalz und Wasser neutralisiert, anschließend der neutralisierten Reaktionsmischung ein Glykol zufügt und das Wasser bis zu einem Gehalt von weniger als 1 Gew.-% abdestilliert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem man die Destillation bei einer Temperatur von 80ºC bis 100ºC durchführt.
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