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Reinigungsmittel für Metalle Es wurde gefunden, daß man Metalle, wie
Eisen, Kupfer, Zinn, Zink, Nickel und* ihre Legierungen, Edelmetalle u. dgl., in
vorteilhafter Weise einer kombinierten Reinigung unterwerfen kann; wenn man sie
mit Emulsionen behandelt, die aus Fettlösungsmitteln und sauren, zur Entfernung
von Metalloxydbelag geeigneten Verbindungen bestehen und als Emulgatoren aus anionaktiven
und kationaktiven Verbindungen gebildete organische Salze enthalten.
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Als Fettlösungsmittel werden bei dem Verfahren die als gute Fettlöser
bekannten Kohlenwasserstoffe bzw. Halogenkohlenwasserstoffe, wie z. B. Petroläther,
Benzin, Benzol, Trichloräthylen, Tetrachlorkohlenstoff, Cyclohexan, Methylcycfohexan,
Tetrahydronaphthalin, Dekahydronaphthalin u. dgl., verwendet.
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Als saure, Oxydbelag ei#tfernende Substanzen kommen solche sauren
Verbindungen in Betracht, die man bisher zum Zwecke der Metallreinigung verweiidet
hat, wie z. B. Phosphorsäure, Schwefelsäure, Halogenwasserstoffsauren, saure phosphorsaure
Salze, Alkalibisulfate, organische Sulfonsäuren oder saure Schwefelsäureester, organische
Carbonsäuren, wie niedere Fettsäuren, Weinsäure, Oxalsäure, Adipinsäure u. dgl.
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Die bei vorliegendem Verfahren als Emulggatoren verwendeten organischen
Salze werden erhalten durch Umsetzung ternärer oder quaternärer Basen bzw. deren
Salze, die lipophile Reste enthalten, also von kationaktiven Verbindungen mit saure
salzbildende Gruppen enthaltenden organischen Verbindungen, die lipophile Reste
enthalten, also anionaktive Verbindungen. Es sind hier beispielsweise folgende Verbindungen
zu nennen: das Salz aus iN-Trimethyl-N-dodecylamrnoniumchlorid und Natriumoleat,
das Salz aus N-Methyl--i\T-abiethylpiperidiniumbromid und Natriumpalmitat, das Salz
aus N-Hexadecylpyridiniumbroniid und -'L#Zatrinn#n-a-pg#li#-ni-a-t-, -das- Salz
-aus Trimethyloctylphospho,niumchlorid und dodecylschwefelsaurem Natrium und andere
bekannte Salze dieserArt. Fernerkann man solcheorganischen Salze verwenden, welche
durch Umsetzung kationaktiver bzw. anionaktiver Vera bindungen mit wenigstens zwei
lipophilen Resten mit anionaktiven bzw. mit kationaktiven Verbindungen mit wenigstens
einem lipophilen
Rest erhalten werden und wenigstens drei höhermolekulare
Reste im Molekül entlialten, also z. B. das '-\7-Dimetliyl--'Z-diliexadecylammoniumoleat,
das '\--Dioctadecylpiperidiniiimdodecvlsulfat,dasMethyldihexadecylpho## phoniumoctvlsulfat,
das Salz aus Dimethyl-' amino,-ssigsauredodecylesterchlorbenzylat und octadecvlsch-,vefelsatireni
-Natrium, das Salz re A
aus-P1--p-e-ri'ain--o-ess-i- au , dodecy amidchlorbenzylat
und dodecylschwefelsauremNatrium uAgl. Ganz allgemein sind die in diesen Salzen
enthaltenen lipophilen Reste höhermolekulare Kohlenwasserstoff reste der aliphatischen,
cycloaliphatischen, aliphatischcycloaliphatischen oder fettaromatischen Reihe von
wenigstens sechs Kohlenstoffatornen. Diese Reste können auch Heteroatome, wie Halogen,
Sauerstoff, Schwefel. oder Stickstoff, bzw. bekannte Heteroatomgruppen, wie Sulfon-,
Carbonvl-, Ester-`, Säureamidgruppen u. dgl., enthalten.
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Die Emulsionen werden durch Zusammengeben der Ausgangskomponenten
unter Rühren und Erwärmen hergestellt. Man kann aber auch so arbeiten, daß man den
Emulgator zu der !einen Komponente hinzufügt und die andere Komponente nachträglich
einverleibt.
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Die Mengenverhältnisse. mit denen man bei Herstellung dieser Emulsionen
arbeitet, sind innerhalb weiter Grenzen veränderlich. Emulsionen, die einen hohen
Gehalt an Fettlösungsmitteln enthalten, erhalten im allgemeinen eine höhere Einulgatormenge,
im Falle eines höheren Säuregehalte§ kann die Emulgatormenge verringert werden.
Man kann demgemäß die Emulsionen den jeweiligen Verwendungszwecken anpassen,
je nachdem es bei der N-erwendung mehr auf eine fettlösende oder auf eine
\letalloxydbelag entfernende Wirkung ankommt, oder je nachdem die Emulsionen
direkt auf die -.'#letallflächen in Form einer Paste aufgebracht oder als Lösungen
aufgetragen werden sollen, oder die Metallteile in die Emulsionen eingetaucht werden
sollen. Man kann je nach der Auswahl der Ausgangsstoffe dünnflüssige oder
dickflüss-"-e, milchigtrübe oder klar durchsichtige gallertartige Emulsionen herstellen.
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In manchen Fällen besitzt es technische Bedeutung, den Emulsionen
zusätzliche Bestandteile einzuverleiben. Insbesondere kann man die Emulsionen durch
Zusatz von Wasser verdünnen bzw. mit Wasser mischbar machen. Ferner kann man den
Emulsionen andere nicht fettlösende Lösungsmittel als Verdünnungsmittel hinzufügen
sowie bekannte, als sogenannte Sparbeizen wirksame Stoffe, wie z. B. Pyridin- oder
Chinolinverbindungen, Harze und Harzseifen, Thiocyanate u. dgl. Endlich kann man
sie auch mit pulverförniigen Stoffen, wie z. D. Bimssteinpulver, Silikagel, Ollarzsand,
Erdalkaliphosphate und -sulfate u. dgl., vermengen, die eine rnechanische Reinigungswirkung
ausüben.
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Bei der Vermischung mit Wasser ist es zweckmäßig, den hier verwendeten
Emut-"atoren noch gewisse Mengen an anionaktiven oder kationaktiven Stoffen beizugeben.
also von Stoffen, die Ausgangsstoffe der als Einulgatoren verwendeten organischen
Salze sind und wasserlöslich sind.
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Die erfindungsgetnäßen -.\.letallreiiiigungsmittel ermöglichen die
gleichzeitige Entfettung und Entrostung der Metalle und können in Form von Behandlungsbädern,
Behandlungspasten und -aufstrichen, Putzmitteln ti. dgl. verwendet werden. Die Mittel
sind nach der Behandlung durch Abwaschen leicht von den damit behandelten Oberflächen
etitfernbar, wobei eine Wiedergewinnung der Lösungsmittel und der Säuremittel möglich
ist. Da die verwendeten Einulgatoren wachsartigen Charakter haben, kann man die
Behandlung so durchführen, daß sie nach dem Verdunsten des Lösungsmittels in feiner
Schicht auf der gereinigten 'Metallfläche hinterbleiben und einen Oxydationsschutz
bilden. Auch für die Herstellung von Metallätzungen aller Art hat das vorliegende
Verfahren technisches Interesse. Beispiel i Man löst in i oo Gewichtsteilen konzentrierte
Phosphorsäure 2o Gewichtsteile der Verbindung
bei 30 bis 5o1 auf und gibt am Rührwerk langsam ioo Gewichtsteile Benzin
(Siedegrenzen 8o bis gol) hinzu. Man erhält eine bei Zin-imertemperatur klare galatinöse
Emulsion, die mit Benzin weiter verdünnt werden kann, wobei sie steifer tind gleichzeitig
undurchsichtiger wird. 3,-lan kann die Einulgatorrnenge bis auf A, des Benzin-Phosphorsäure-Gewichts
abbrechen, ohne (laß die Emulsion wesentlich an Beständigkeit einbüßt, sie ,vird
lediglich weißer und viscoser. An Stelle des Benzins kann man auch Tetrachlorkohleiistoff
oder Dekahydronaplitlialin verwenden. Auf stark veröltes und angerostetes Eisenblech
wird eine Lösung aufgestrichen. di#: durch Vermischen von 8o Gewichtsteilen der
obigen gelatinösen Emulsion mit 2o Gewichtsteilen Putzbenzin erhalten wird. Nach
2o -Minuten Einwirkungszeit spült man die Bleche init Wasser ab. Nach dem Trocknen
können die Bleche für den Farbanstrich grundiert werden.
Beispiel
2 Man löst in 5o Gewichtsteilen konzentrierte Phosphorsäure io Gewichtsteile des
in Beispiel i genannten Emulgators und in 5o Ge-,vichtsteilenWasser io GewichtsteileDimetliN
1-aminc>essigsäuredodecylesterchlorbenzylat, sodanngibtman beideLösungen zusammen,
rührt bis eine homogene Lösung entstanden ist und gi g bt nunmehr langsam ioo Gewichtsteile
Benzin (Siedepunkt 8o bis go') hinzu. Man erhält eine bei Zimmertemperatur fast
wasserklare Emulsion.
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In die Emulsion werden verölte Rotgußteile io Minuten zur Reinigung
eingelegt. Nach dem Herausnehmen und Abwaschen sind die Teile wieder gebrauchsfähig.
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Beispiel 3
ioo Gewichtsteile :zo0/,ige Schwefelsäure gibt man
zusammen mit 16 Gewichtsteilen eines Emulgators der Formel:
und mit ioGewichtsteilenDodecylpyridiniunisulfat, rührt bis zur Homogenität und
trägt dann langsam ioo Teile Benzin ein. Man erhält eine beständige, müdiige Emulsion.
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Diese Emulsion dient zur Entfettung und Entrostung von Halbfabrikaten,
wie Draht, Stabeisen, Blechen usw. Das Material wird in großen Behältern in die
Emulsion 2o bis el 30 Minuten eingelegt und danach mit Wasser gespült und
getrocknet.
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Beispiel 4 Man gibt zusammen 50 Gewichtsteile konzentrierte
Phosphorsäure und 5o Gewichtsteile Benzin (Siedepunkt i2o bis 1300). Diesem Gemisch
setzt man 5o Gewichtsteile einer homogenen Paste zu, die aus 2 Gewichtsteilen eines
Emulgators der Formel
und 3 Gewichtsteilen einer 50/,igen wäßrigen Lösun- des Natriumsalzgemisches
der Sulfonate aus Fettalkoholen mit 7 bis 9 Kohlenstoffatoinen besteht.
Die Paste läßt sich mit dem Phosphorsäure-Benzin-Gemisch bei etwa 6o' zu einer glasigen
homogenen Emulsion verrühren, die sehr gut lagerbeständig ist und mit Wasser weiter
verdünnt werden kann, ohne an Beständigkeit einzubüßen.
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Diese Ernulsion wird durch Zugabe der I,5fachen Menge Wasser allmählich
auf das 2,5fache Volumen verdünnt. Man erhält eine dünnflüssige klare Emulsion,
in welche die züi reinigenden Metallteile eingelegt und sodann abgewaschen und getrocknet
werden.
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Man hat bereits als Entrostungs- bzw. Metallreinigungsmittel Gemische
aus Phosphorsäure und Cyclohexanol, ferner Gemische aus Naphthalinsulfosäure und
in organischen Lösungsmitteln gelösten Fettsäuren sowie Genlische von Sulf osäuren
aus aromatischen V erbindungen oder aus Braunkohlenteerölen und Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln
verwendet. Das an erster Stelle genannte Mittel entfiält keine Emulgatoren. Die
weiter angeführten Mittel enthalten als saure Bestandteile Stoffe, denen als organische
Sulfo#säure eine gewisse Emulsionsfähigkeit zukommt. Diese Mittel sind aber nicht
geeignet, mit den anderen Bestandteilen beständige Emulsionen zu bilden. Ferner
ist es bekannt, daß kationaktive Stoffe Emulgatoren sind und Säurebeständigkeit
aufweisen. Diese Emulgatoren eignen sich jedoch nicht zur Herstellung der erfindung#gemäßenMetallreinigungsmittel.
Die Herstellung stabiler Emulsionen aus Fettlösungsmitteln und sauren, Metallc>--,.ydbelag
entfernenden Stoffen ist bisher erstmalig mittels der aue kationaktiven und anionaktiven
Verbindungen gebildeten organischen Salze gelungen.