DE907207C

DE907207C - Schaumverhindernde Mittel

Info

Publication number: DE907207C
Application number: DEN1721A
Authority: DE
Inventors: Loren Charles Bollinger
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1945-01-22
Filing date: 1950-08-26
Publication date: 1954-03-22
Also published as: GB600693A; NL66837C; US2435124A

Description

(WiGBI. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 22. MÄRZ 1954

N 1721 IVd/23c

Viele organische Flüssigkeiten oder organische Stoffe enthaltende Flüssigkeiten neigen zur Schaumbildung, wodurch ihre Handhabung erschwert wird. Beispielsweise treten in dieser Hinsicht Schwierigkeiten auf bei der Herstellung von Leim oder Papier, der Reinigung von Abwässern, der Destillation von ölen, Teeren und anderen organischen Stoffen, insbesondere aber bei der Anwendung von Schmierölen, wenn öl und Luft zusammen bewegt werden.

Bei Schmierölen muß oft festgestellt werden, daß Zusatzstoffe, welche zur Erzielung bestimmter Eigenschaften dem öl einverleibt werden, die Neigung zum Schäumen erhöhen. Das gilt insbesondere für sogenannte Reinigungsmittel, wie öllösliche Salze aus organischen oder anorganischen Fettsäuren mit etwa io bis 30 C-Atomen im Molekül, Wollfettsäuren, Paraffinwachssäuren (hergestellt durch Oxydation von Paraffinwachs), chlorierten Fettsäuren, aromatischen Carbonsäuren einschließlich der aromatischen Fettsäuren, aromatischen Oxyfettsäuren, Paraffinwachsbenzoesäuren, Alkylsalicylsäuren, Phthalsäuremonoestern, aromatischen Ketosäuren, aromatischen Äthersäuren, Diphenolen, wie Di-(alkylphenol)-sulfiden und-disulfiden, Methylen-di-(alkylphenole), Sulfonsäuren, wie sie durch Behandlung von alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen oder hochsiedenden Erdölen mit Schwefelsäure erhalten werden können, Schwefelsäuremonoestern, Phosphorsäure - mono- und -diestern, einschließlich der entsprechenden Thiophosphorsäuren, Phosphonsäuren und Arsinsäuren.

Eine andere Gruppe von die Schaumbildung begünstigenden Reinigungsmitteln sind die Metallphenolate oder Verbindungen, in welchen ein phe-

nolisches Wasserstoffatom durch ein Metallion ersetzt worden ist. Solche Verbindungen können ein- oder mehrkernig sein. Die Kerne können eine oder mehrere Alkyl- (oder andere) Seitenketten haben, und bzw, oder zwei oder mehr Kerne können durch ein oder mehrere Kohlenstoff-, Stickstoff-, Sauerstoff-, Phosphor-, Aluminium-, Bor-, Arsen-, Antimon- oder Schwefelatome verbunden sein. Unter den Metallphenolaten stellen die Metallsalze,

ίο insbesondere die Erdalkalisalze öllöslicher Phenolharze, welche freie phenolische Gruppen enthalten, eine besondere wirksame Gruppe von Reinigungsmitteln dar. Diese Salze können erhalten werden durch Kondensieren einer alkylierten aromatischen Hydroxylverbindung (Phenol, Naphthol usw.) mit einer Kupplungskomponente von niedrigem Molgewicht (Formaldehyd, Acetaldehyd usw.) unter Bildung eines mit Öl mischbaren Harzes mit freien phenolischen Gruppen, die dann mit einem basischen Mittel (Kalk, Bariumhydroxyd usw.) zwecks Bildung des Metallsalzes umgesetzt werden. Ein Beispiel für eine Gruppe dieser Verbindungen ist das Calciumsalz von Methylen-bis-p-isooctylphenol.

as Nichtmetallische Reinigungsmittel, welche Schäume hervorrufen können, sind z. B. die Phosphatide, wie Lecithin, gewisse fette Öle, wie Rapsöl und voltolisierte fette oder mineralische Öle.

Besonders unerwünschte Schaumbildner sind die Erdalkaliphosphatdiester einschließlich der Thiophosphatdiester, die Erdalkalidiphenolate, insbesondere das Calcium- und Bariumsalz von Diphenolmono- und -polysulfiden, sowie Lecithin.
Es ist nun gefunden worden, daß die Schaumbildung in organischen Flüssigkeiten oder organische Stoffe enthaltenden Flüssigkeiten zurückgedrängt werden kann durch einen Kohlenwasserstoff bzw. eine Kohlenwasserstoffmischung, ζ. B. in Form einer aliphatischen Erdölfraktion, mit einer Saybolt-Universal-Viskosität von weniger als etwa 50 Sekunden bei 38⁰, welcher bzw. welche eine geringe Menge einer Verbindung enthält, die eine Kette von einer der beiden Strukturen

Si-O-

- oder

Si-O-

aufweist, worin die verschiedenen R die gleichen oder verschiedene gesättigte organische Reste darstellen, die an das X- oder Si-Atom durch ein aliphatisches Kohlenstoffatom gebunden sind, wobei X ein Sauerstoff-, Schwefel-, Selen- oder Telluratom darstellt und η eine ganze Zahl von mindestens 2 bedeutet.

Die niedrigmolekularen Monomeren, wie Dimethylsilicon, neigen dazu, stärker zu polymerisieren, und η kann beispielsweise zwischen 2 und 100 oder darüber liegen. Für den vorliegenden Zweck werden im allgemeinen die verhältnismäßig hochmolekularen Polymeren vorgezogen, in welchen η ζ. B. 30 bis 5° ^seiⁿ kann. Andererseits scheint Dicetylsilicon eine Assoziation von drei monomeren Einheiten zu bilden. Der hier verwendete Ausdruck »assoziierte Verbindung« soll sowohl die stark polymerisierten als auch die lockerer assoziierten Komplexe umfassen.

Siliciumverbindungen der obengenannten Arten, welche insgesamt mindestens etwa 24 gesättigte Kohlenstoffatome in der monomeren Einheit aufweisen, sind zur Verminderung des Schäumens von Öl-in-Wasser-Emulsionen, wie löslichen Schneidölen, sehr wirksam. Als Beispiel kann Dicetylsilicon genannt werden.

Verbindungen, welche insgesamt etwa 10 oder weniger Kohlenstoffatome im Monomeren enthalten, d. h. wenn R für einen aliphatischen Rest, wie Methyl, Äthyl, n- oder Isopropyl, die verschiedenen Butyle, Amyle usw. steht, sind höchst wirksam zur Verminderung des Schäumens von Wasser-in-Öl-Emulsionen oder von einphasigen organischen Flüssigkeiten, z. B. von Mineralölen, anderen Kohlenwasserstoffen oder anderen organischen Flüssigkeiten, wie Alkylbernsteinsäuren. Das hervorragendste Beispiel dieser Gruppe ist polymerisiertes Dimethylsilicon.

Wenn Öl-in-Wasser-Emulsionen manchmal vorhanden sind und manchmal nicht, werden Gemische dieser Siliciumverbindungen verwendet, welche sich von hoch- und niedermolekularen Monomeren ableiten.

Die Mengen dieser Siliciumverbindungen, insbesondere von Dimethylsilicon, welche eine beachtliche Schaum verminderung herbeiführen, können sehr gering, z. B. ein Gewichtsteil auf eine Million, sein. Normalerweise ergeben Konzentrationen der Polymeren niedrigmolekularer Siliciumverbindungen von etwa 0,0001 bis 0,01 Gewichtsprozent sehr gute Ergebnisse, und selten wird mehr als 0,1 °/o verwendet.

Von hochmolekularen Monomeren, wie Dicetylsilicon, abgeleitete Siliciumverbindungen können auch größere Mengen, beispielsweise zwischen 0,05 und 0,5 Gewichtsprozent, verwendet werden.

Die beschriebenen Siliciumverbindungen können zur Herstellung der schaumverhindernden Mittel bei gewöhnlicher Temperatur in Mengen bis zu 5.0 oder mehr Volumprozent in überwiegend aus Kohlenwasserstoff bestehenden Mischungen, wie Erdölfraktionen, mit einer Viskosität von weniger als etwa 50 SUS. leicht gelöst werden. Solche Erdölfraktionen sind (je nach der schwankenden Viskosität) bekannt als Sprühöle, Gasöle, Kerosin u. dgl., und in manchen Fällen können sogar auch flüchtigere Flüssigkeiten verwendet werden.

Beispielsweise kann als bevorzugte Ausführungsform eine Lösung von 4 Volumprozent Dimethylsiliconpolymeren in einem aliphatischen Sprühöl mit einer Viskosität von etwa 40 bis 50 SUS. bei 3 8° genannt werden.

Es ist auch gefunden worden, daß andere Zusätze ebenfalls mit Vorteil zusammen mit den Siliciumverbindungen verwendet werden können. In diesem Zusammenhang ist beobachtet worden, daß insbesondere die öllöslichen Reinigungsmittel, die früher erwähnt worden sind, die Mischbarkeit der Siliciumverbindungen mit dem Kohlenwasserstoffträger erhöhen.

Solche Konzentrate von Schaumverhütungsmitteln, die z. B. zur Dispergierung in etwa io Raumteilen Schmieröl geeignet sind, können etwa 0,001 bis 0,005 Gewichtsprozent der hier beschriebenen schaumvermindernden Siliciumverbindungen, etwa 2,5 bis 5 Gewichtsprozent eines öllöslichen. Reinigungsmittels und etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent eines öllöslichen Antioxydationsmittels enthalten.

So kann ein Kohlenwasserstoff lösungsmittel, z.B. ein aliphatisches Sprühöl mit einer Viskosität von

ao etwa 40 bis 50 SUS. bei 38⁰, etwa 0,0025 Gewichtsprozent der Dimethylsiliconpolymeren, etwa 2,5 bis 5 Gewichtsprozent eines öllöslichen Reinigungsmittels und etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent eines Antioxydationsmittels enthalten.

Claims

Patentansprüche.·

i. Schaumverhindernde Mittel für organische Flüssigkeiten oder organische Stoffe enthaltende Flüssigkeiten, insbesondere Schmieröle, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kohlenwasserstoff oder ein Gemisch aus Kohlenwasserstoffen, insbesondere aliphatische Erdölfraktionen, mit einer Saybolt-Universal-Viskosität von weniger als etwa 50 Sekunden, vorzugsweise 40 bis 50 Sekunden, bei 38⁰ und in diesen gelöst einen kleineren Anteil schaumverringernder Verbindungen enthalten, welche eine Kette von einer der beiden Strukturen

Si-O-R

— oder

Si-O-

aufweisen, worin die verschiedenen R die gleichen oder verschiedene, gesättigte organische Reste darstellen, die an das X- oder Si-Atom durch ein aliphatisches Kohlenstoffatom gebunden sind, wobei X ein Sauerstoff-, Schwefel-, Selen- oder Telluratom darstellt und η eine ganze Zahl von mindestens 2 bedeutet.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes R ein gesättigtes Alkyl radikal ist.
3. Mittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich in Schmierölen als Reinigungsmittel wirkende Stoffe, wie öllösliche Metal !phenolate, enthalten.

I 5849 3.54