FR2514661A1 - Complexes argile-cation et procede pour accroitre la viscosite d'un systeme organique liquide - Google Patents

Abstract

COMPLEXES ORGANOPHILES D'ARGILE ET DE COMPOSES ORGANIQUES. ILS SONT CONSTITUES PAR LE PRODUIT DE LA REACTION D'UN COMPOSE CATIONIQUE ORGANIQUE ET D'UNE ARGILE DU TYPE SMECTITE AYANT UNE CAPACITE D'ECHANGE DE CATIONS D'AU MOINS 75MILLIEQUIVALENTS PAR 100G D'ARGILE, LE COMPOSE CATIONIQUE CONTENANT: A.UN PREMIER MEMBRE QUI PEUT ETRE UN GROUPE ALKYLE INSATURE EN B, G UN GROUPE HYDROXYALKYLE CONTENANT 2 A 6ATOMES DE CARBONE OU UN MELANGE DE CEUX-CI; B.UN DEUXIEME MEMBRE QUI EST UN GROUPE ALKYLE A LONGUE CHAINE CONTENANT 12 A 60ATOMES DE CARBONE; ET C.UN TROISIEME ET UN QUATRIEME MEMBRES QUI PEUVENT ETRE UN MEMBRE DU GROUPE A CI-DESSUS, UN ARALKYLE, UN GROUPE ALKYLE CONTENANT 1 A 22ATOMES DE CARBONE OU UN MELANGE DE CEUX-CI, TANDIS QUE LA QUANTITE DU COMPOSE CATIONIQUE ORGANIQUE EST DE 90 A 140MILLIEQUIVALENTS PAR 100G DE L'ARGILE, SUR LA BASE D'ARGILE ACTIVE A 100. APPLICATION A L'ACCROISSEMENT DE LA VISCOSITE D'UN SYSTEME ORGANIQUE LIQUIDE.

Description

La présente invention concerne des complexes organophiles d'argile et de

composés organiques que l'on peut disperser dans des liquides organiques pour y former un gel Selon leur composition,ces gels peuvent être utiles dans les graisses lubrifiantes,les boues à base d'huile,les

liquides à base d'huile pour obturateurs,les agents d'enlè-

vement de peintures et vernis,les peintures,les liants pour sable de fonderie,les adhésifs et les mastics,les encres, les résines de polyester pour stratification,les revêtements

de gel de polyester,etc.

Il est bien connu que les composés organiques contenant un cation réagissent dans des conditions favorables, par échange d'ions,sur des argiles qui contiennent un réseau à couche négative et des cations échangeables en formant des produits organophiles d'argile et de composés organiques Si

le cation organique contient au moins un groupe alkyle con-

tenant au moins 10 atomes de carbone,ces organoargiles ont

la propriété de gonfler dans certains liquides organiques.

(Voir par exemple les brevets US 2 531 427 et 2 966 506 et le livre "Clay Mineralogy",2 ème édition,1968,par Ralph E.

Grin (McCraw Hill Book Co, Inc),particulièrement le chapi-

tre 10,Clay-Mineral-Organic Reactions,pages 356 à 368 de Ionic Reactions, Smectite et pages 392 à 401 de Organophilic

Clay-Mineral Complexes).

Depuis l'introduction commerciale des organo-

argiles au début des années 1950,il est bien connu que l'on réalise une efficacité maximale de gélification (d'épaississement) de ces organoargiles en ajoutant à la

composition un corps organique polaire à bas poids moléculaire.

De tels corps organiques polaires ont été appelés selon les cas agents de dispersion,ad Juvants de dispersion,agents de solvatation,etc (Voir par exemple les brevets US 2 677 661, 2.704 276, 2 833 720, 2 879 229 et 3 294 683) On avait trouvé qu'il était inutile d'utiliser de tels adjuvants de dispersion lorsqu'on utilisait des argiles organophiles spécialement

conçues,dérivées de composés d'ammontum quaternaire substitué.

(Voir les brevets US 4 105 578 et 4 208 218).

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une capacité d'échange de cations d'au moins 75 milliéquiva-

lents par 100 g d'argile,le composé cationique contenant (a) un premier membre qui peut être un groupe alkyle insaturé en t,, un groupe hydroxyalkyle contenant 2 à 6 atomes de carbone ou un mélange de ceux-ci, (b) un deuxième membre qui est un groupe alkyle à longue chatne contenant 12 à 60 atomes de carbone et (c) un troisième et un quatrième membres qui peuvent être un membre du groupe (a) ci-dessus, un groupe aralkyle,un groupe alkyle contenant 1 à 22 atomes de carbone ou un mélange de ceux-ci, tandis que la quantité

du composé cationique organique est de 90 à 140 milliéquiva-

lents par 100 g de l'argile,sur la base d'argile active à 100 %.

En outre, l'invention a pour objet un procédé d'accroissement de la viscosité d'un système organique liquide en l'absence d'agent de dispersion organique polaire, consistant à mélanger au système organique liquide,en quantité suffisante pour effectuer cet accroissement de viscosité,un gélifiant du type argile organophile constituant le produit de la réaction d'un composé cationique organique et d'une

argile du type smectite ayant une capacité d'échange de ca-

tions d'au moins 75 milliéquivalents par 100 g d'argile,le composé organique cationique contenant:(a) un premier membre qui peut être un groupe alkyle insaturé en i,K,un groupe hydroxyalkyle contenant 2 à 6 atomes de carbone ou un mélange de ceux-ci,(b) un deuxième membre qui est un groupe alkyle à longue chaine contenant 12 à 60 atomes de carbone et (c) un troisième et un quatrième membres qui peuvent être un constituant du groupe (a),un groupe aralkyle,un groupe alkyle contenant 1 à 22 atomes de carbone ou un mélange de ceux-ci,la quantité du composé cationique organique étant de à 140 milliéquivalents par 100 g de l'argile,sur la base

d'argile active à 100 %.

Les argiles que l'on utilise pour préparer les gélifiants du type argile organophile de l'invention sont des argiles du type smectite qui ont une capacité d'échange

de cations d'au moins 75 milliéquivalents par l O Og d'argile.

Des types d'argiles particulièrement appropriés sont la variété de bentonite gonflante qui se présente naturellement dans le Wyoming et les argiles similaires,ainsi que l'hectorite qui

est une argile gonflante de silicate de magnésium et de li-

thium. La capacité d'échange de cations des argiles

du type smectite peut être déterminée par la méthode à l'acé-

tate d'ammonium bien connue.

On convertit de préférence les argiles,spécia-

lement du type bentonite,en la forme sodium si elles ne sont pas déjà sous cette forme On peut le faire commodément en préparant une bouillie aqueuse d'argile et en faisant passer la bouillie à travers une couche de résine échangeuse de cations sous la forme sodium On peut aussi mélanger l'argle à de l'eau et à un composé soluble de sodium,comme le carbonate de sodium,l'hydroxyde de sodium,etc, puis cisailler

le mélange avec un malaxeur ou une extrudeuse.

On peut aussi utiliser,pour préparer les présen-

tes argiles organophiles des argiles du type smectite préparées naturellement ou synthétiquement par un procédé de synthèse pneumatolytique ou de préférence hydrothermale Des exemples d'argiles de ce genre sont la montmorillonite,la bentonite,la beidellite,l'hectorite, la saponite et la stevensite On peut

synthétiser hydrothermalement les argiles en formant un mean-

ge réactionnel aqueux sous la forme d'une bouillie contenant des oxydes hydratés ou hydroxydes mixtes du métal désiré, avec ou sans,suivant les cas,du fluorure de sodium(ou d'autres cations échangeables ou mélanges de ceux-ci),dans

les proportions correspondant à la smectite synthétique parti-

culière que l'on désire On place alors la bouillie dans un autoclave et on la chauffe sous la pression autogène à une température d'environ 100 à 325 C,de préférence de 274 à

300 C,pendant un temps suffisant pour former le produit désiré.

Les composés cationiques organiques qui sont utiles dans l'invention peuvent être choisis dans une large gamme de matières capables de former une argile organophile par échange de cations avec l'argile du type smectite Le composé cationique organique doit avoir une charge positive localisée sur un seul atome ou sur un petit groupe d'atomes au sein du composé De préférence,le cation est choisi parmi ceux des sels d'ammontum quaternaire,des sels de phosphontum et de leurs mélanges,ainsi que de sels équivalents,le cation organique contenant au moins un des groupes suivants: (a) un groupe alkyle insaturé en r, y et/ou un groupe hydroxyalkyle contenant 2 à 6 atomes de carbone et (b) un groupe alkyle à longue chaine Les fragments restants portés par l'atome positif central peuvent être un membre du

groupe (a) ci-dessus,un groupe aralk*e et/ou un groupe alky-

le contenant 1 à 22 atomes de carbone.

Le groupe alkyle insaturé en, peut être choisi dans une large gamme Ces composés peuvent être cycliques ou acycliques,non substitués ou substitués par des radicaux aliphatiques contenant Jusqu'à 3 atomes de carbone de façon que le nombre total d'atomes de carbone aliphatiques du radical insaturé en:, soit de 6 ou moins Le radical alkyle insaturé en,1 peut être substitué par un noyau aromatique qui est également conjugué avec l'insaturation du fragment, ou bien à la fois par un radical aliphatique

et des noyaux aromatiques.

Des exemples représentatifs de groupes alkyle cycliques insaturés en, T comprennant les groupes

2-cyclohexényle et 2-cyclopentényle Des exemples représenta-

tifs de groupes alkyle acycliques insaturés en, Y contenant

6 atomes de carbone au maximum comprennent les groupes propar-

gyle,allyle ( 2-propényle),crotyle ( 2-butényle),2-pentényle,

2-hexényle,3-méthyl-2-butényle, 3-méthyl-2-pentényle,2,3-

diméthyl-2-butényle, 1,l-diméthyl-2-propényle, l,2-diméthylpro-

pényle, 2,4-pentadiényle et 2,4-hexadiényle Des exemples représentatifs de composés acycliques à substituant aromatique comprennent les groupes cinnamyle ( 3-phényl-2-propényle),

2-phényl-2-propényle et 3-( 4-méthoxyphényl)-2-propényle.

Des exemples représentatifs de corps à substituants aromatiques

et aliphatiques comprennent les groupes 3-phényl-2-cyclohexé-

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et suif.

Les autres groupes portés par l'atome à charge positive sont choisis parmi les suivants:(a) un groupe alkyle insaturé en, ou un groupe hydroxyalkyle contenant 2 à 6 atomes de carbone,tous deux décrits plus haut,(b) un groupe

alkyle contenant 1 à 22 atomes de carbone,cyclique ou acycli-

que, et (c) un groupe aralkyle,c'est-à-dire benzyle ou benzyle

substitué,y compris les fragments cycliques condensés conte-

nant 1 à 22 atomes de carbone en chafne linéaire ou ramifiée

dans la partie alkyle de la structure.

Des exemples représentatifs de groupe aralkyle, c'est-à-dire benzyle ou benzyle substitués,comprennent le

groupe benzyle et les composés dérivéspar exemple des halogé-

nures de benzyle,des halogénures de benzhydryle,des halogé-

nures de trityle, des d -halogéno-o -phénylalcanes dans les-

quels la chaine contient 1 à 22 atomes de carbone,comme les l-halogéno-lphényléthanes,les l-halogéno-l-phénylpropanes et les l-halogéno-lphényloctadécanes,des fragments

benzyle substitués comme ceux qui sont dérivés des halogénu-

res d'ortho-,méta et para-chlorobenzyle,des halogénures de

para-méthoxybenzyle,des halogénures d'ortho-,méta et para-

nitrilobenzyle et des halogénures d'ortho-,méta et para-

alkylbenzyle dont la chalne alkyle contient 1 à 22 atomes de carbone,et des fragments du type benzyle à noyaux condensés comme ceux qui sont dérivés des 2-halogénométhylnaphtalènes,

des 9-halogénométhylanthracènes et des 9-halogénométhyl-

phénanthrènes,dans lesquels le substituant halogène est le

chlore,le brome,l'iode ou tout autre groupe semblable pou-

vant s'éliminer lors de l'attaque nucléophile du fragment du type benzyle de sorte que le nucléophile remplace le

groupe éliminé du fragment du type benzyle.

Des exemples représentatifs de groupes alkyle utiles qui peuvent être linéaires et ramifiés,cycliques et acycliques,comprennent les groupes méthyle,éthyle,propyle,

2-propyle,isobutyle,cyclopentyle et cyclohexyle.

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Les radicaux alkyle peuvent aussi être tirés d'au-

tres huiles naturelles,aussi bien substituées que non subs-

tituées,comme celles qui sont indiquées plus haut,y compris diverses huiles végétales,comme l'huile de suif,1 'huile de mals, l'huile de soja, l'huile de coton,l'huile de ricin,

etc,ainsi que diverses huiles et graisses animales.

On connait de nombreux procédés pour la prépa-

ration de sels cationiques organiques Par exemple,lorsqu'il prépare un sel d'ammonium quaternaire,l'homme de l'art

prépare une dialkylamine secondaire,par exemple par hydrogéna-

tion de nitriles (voir le brevet US 2 355 356),puis il forme la méthyldialkylamine tertiaire par alkylation réductrice

en utilisant le formaldéhyde comme source de radical mé-

thyle Voir aussi le brevet US 3 136 819 pour la formation de l'halogénure d'ammonium quaternaire par addition de chlorure de benzyle ou de bromure de benzyle à l'amine

tertiaire,ainsi que le brevet US 2 775 617.

L'anion du sel est de préférence choisi entre les anions chlorure et bromure et leurs mélanges,et c'est de préférence encore l'anion chlorure, bien que d'autres

anions comme les anions acétate,hydroxyde,nitrite,etc.

puissent être présents dans le composé cationique organique pour neutraliser le cation Une formule représentative est la suivante:

R

R 4 X+ R 2 M

R 3 dans laquelle R 1 est un groupe alkyle insaturé en, un groupe hydroxyalkyle contenant 2 à 6 atomes de carbone ou un mélange de ceux-ci; R 2 est un groupe alkyle à longue

chaîne contenant 12 à 60 atomes de carbone; R 3 et R 4 re-

présentent un groupe Rl,un groupe aralkyle ou un groupe alkyle contenant 1 à 22 atomes de carbone; X représente le phosphore ou l'azote;et M représente Cl-, Br-, I', NO 2,

OH ou C 2 H 302 -

On peut préparer les argiles organophiles de l'invention en mélangeant l'argile,le composé d'ammonium quaternaire et l'eau,de préférence à une température de 20 à 1000 C et de préférence encore de 35 à 77 C,pendant un temps suffisant pour que le composé organique revête les particules d'argile,puis en filtrant,en lavant,en séchant et en broyant Lorsqu'on utilise les argiles organophiles dans des émulsions,on peut éliminer les étapes de séchage et

de broyage Lorsqu'on mélange l'argile, le composé d'ammo-

nium et l'eau à des concentrations telles qu'il ne se forme pas de bouillie,on peut éliminer les étapes de filtration et de lavage On disperse de préférence l'argile dans de l'eau à une concentration d'environ 1 à 80 % et de préférence de 2 à 7 %, facultativement on centrifuge la bouillie pour éliminer les impuretés étrangères à l'argile qui constituent environ 10 à 50 % de la composition initiale d'argile,on agite

la bouillie et on la chauffe à une température de 35 à 77 C.

On ajoute alors le sel d'ammontum quaternaire dans le rapport désiré de milliéquivalents,de préférence sous forme liquide dans l'isopropanol ou à l'état dispersé dans l'eau,et on

continue d'agiter pour effectuer la réaction.

Pour la commodité de la manipulation,il est

préférable que la teneur totale en corps organiques des pro-

duits de réaction du type argile organophile de l'invention soit inférieure à environ 50 % du poids de l'organoargile On peut utiliser de plus grandes quantités,mais le produit de

réaction est difficile à filtrer,à sécher et à broyer.

La quantité de cation organique ajoutée à l'argile aux fins de l'invention doit être suffisante pour communiquer à l'argile la caractéristique de dispersion accrue qui est désirée Cette quantité est par définition le rapport de milliéquivalents,c'est-à-dire le nombre de

milliéquivalents (MH E)du cation organique dans l'organo-

argile par 100 g d'argile,calculée en argile active à 100 %.

Les argiles organophiles de l'invention doivent avoir un rapport de milliéquivalents compris entre 90 et 140, et de

préférence entre 100 et 130 A de moindres rapports,les argi-

les organophiles obtenues ne sont pas des gélifiants effi-

caces,bien qu'elles puissent être de bons gélifiants lors-

qu'elles sont dispersées de façon classique avec des agents de dispersion organiques polaires A des rapports de milli- équivalents plus élevés,les argiles organophiles sont des gélifiants médiocres Toutefois,on comprendra que le rapport préférentiel de milliéquivalents,dans la gamme comprise entre 90 et 140, varie selon les caractéristiques du système

organique à gélifier par l'argile organophile.

La façon dont le cation organique joue son rôle dans les produits de réaction du type argile organophile de l'invention n'est pas entièrement connue Il semble toutefois que les propriétés remarquables associées aux compositions de l'invention soient liées aux fragments accepteur et

donneur d'électrons du cation et particulièrement à la présen-

ce essentielle d'au moins un groupe alkyle à longue chaine Joint à un groupe alkyle insaturé en, et/ou à un groupe hydroxyalkyle Lorsqu 'il est rattaché à un atome à charge positive, il semble que le groupe alkyle à longue chaîne Joue le rôle de donneur d'électrons facilitant la délocalisation de la charge positive Toutefois,chose plus importante,il permet aux plaquettes d'argile de se séparer suffisamment

pour permettre une séparation plus poussée dans des condi-

tions de cisaillement modérées Par contreil semble que le groupe alkyle insaturé en, Y crée une délocalisation de la charge positive qui peut résulter d'une résonance et/ou d'un effet d'induction se produisant avec le groupe alkyle insaturé Cet effet ne se produit pas dans une mesure notable

avec d'autres groupes alkyle saturés de la technique an-

térieure Il semble que la fonction renforcée du groupe hydroxyalkyle à chaîne courte soit liée au fragment activant polaire interne en liaison covalente,à savoir au groupe hydroxyle lorsqu'il n'est pas adjacent à l'atome à charge positive Cet effet ne se produit pas quand le fragment

hydroxyle est situé sur un atome de carbone adjacent à l'ato-

me à charge positive ou sur une chaine carbonée aliphatique

de plus de 6 atomes de carbone.

Les compositions de l'invention,décrites ci-

dessus,trouvent une large utilité comme additifs rhéologiques

dans les systèmes liquides non aqueux en général Les compo-

sitions liquides non aqueuses dans lesquelles les argiles organophiles autoactivantes sont utiles comprennent les peintures,vernis,émaux, cires, résines époxy, mastics,

adhésifs,cosmétiques,encres, résines de polyester pour stra-

tification,revêtements de gel de polyester,etc On peut préparer ces liquides par tout procédé classique,par exemple

comme décrit dans le brevet US 4 208 218,y compris en utili-

sant des broyeurs à colloides,des laminoirs,des broyeurs

à boulets et des disperseurs rapides,dans lesquels les pig-

ments se dispersent bien dans le véhicule organique par

suite du cisaillement élevé appliqué dans le traitement.

On utilise dans ces compositions le gélifiant du type argile organophile en des quantités suffisantes pour obtenir les propriétés rhéologiques désirées, par exemple une viscosité élevée aux faibles vitesses de cisaillement,une limitation des coulures des feuils de liquide et la prévention du dép 6 t et de l'agglomération des pigments présents dans les compositions liquides non aqueuses Les quantités de gélifiant du type argile organophile utilisées dans le système liquide non aqueux doivent être de préférence de 0,1 à 15 % environ du poids du système liquide non aqueux traité,et de préférence de 0,3 à 5,0 %,pour donner les effets

rhéologiques désirés.

Les exemple 4 suivants sont donnés pour illustrer l'invention,mais ne sont pas considérés comme limitatifs Tous les pourcentages indiqués dans toute la

description sont en poids, sauf indication contraire.

Les argiles du type smectite utilisées dans les exemples étaient l'hectorite et la bentonite du Wyoming On a délayé l'hectorite dans de l'eau et on a centrifugé pour éliminer pratiquement toutes les impuretés étrangères à l'argile On a délayé la bentonite du Wyoming dans de l'eau, on a centrifugé pour éliminer pratiquement toutes les impuretés étrangères à l'argile et on a converti en la forme sodium par échange d'ions en faisant passer la bouillie à travers une couche de

résine échangeuse de cations sous la forme sodium.

Les exemples 1 à 17 démontrent la prépara-

tion de divers composés cationiques organiques que l'on peut utiliser comme réactifs avec une organoargile pour

former les produits de réaction du type argile organo-

phile de l'ivention.

On a préparé les composés cationiques orga-

niques de l'invention par des procédés classiques en partant d'une amine portant le nombre désiré de groupes alkyle à longue chaîne rattachés-à l'atome d'azote On a /ensuite fait réagir cette alkylamine à longue chaine, par alkylation réductrice,sur un aldéhyde et/ou par déplacement nucléophile d'un halogénure d'alkyle pour

former le composé d'ammonium quaternaire désiré.

Les composés cationiques organiques pris

-comme exemples sont représentatifs des cations de l'inven-

tion et ne doivent pas être considérés comme les seuls

composés efficaces.

EXEMPLE 1

Chlorure d'allyl-éthanol-di-(suif hydrogéné)-ammontum (en a-

brégé AE 2 HT).

Dans un autoclave de 2 litres, on a mis 852,9 g d'é-

thanol-di-(suif hydrogéné)-amine, 130,7 g de chlorure d'al- lyle, 18,1 g de bromure d'allyle (comme catalyseur), 13 g de bicarbonate de sodium et environ 400 ml d'alcool isopropylique comme solvant On a maintenu la température à 100 C et on a laissé réagir le mélange une nuit On a prélevé une portion,

on l'a filtrée et on l'a analysée au moyen de H Cl et de Na OH.

Il y avait 4,2 % d'amine et 1,2 % de chlorhydrate d'amine On

a ajouté 5 g de bicarbonate de sodium pour neutraliser le chlo-

rhydrate d'amines On a fermé l'autoclave et on a laissé la température s'élever à 120 C On a introduit du chlorure de méthyle et on en a ajouté périodiquement Jusqu'à ce que la

pression reste constante ( 448 k Pa relatifs) pendant une heu-

re A ce moment, la réaction a été considérée comme achevée.

Les analyses finales indiquaient une masse molaire effective

de 966,97.

EXEMPLE 2

Chlorure d'allyl-méthyl-dl-(sulf hydrogéné)-ammonium (en

abrégé AM 2 HT).

Dans un réacteur de 4 litres équipé d'un réfrigé-

rant et d'un agitateur mécanique, on a mis 824,7 g de méthyl-

di-(suif hydrogéné)-amine, environ 350 ml d'alcool isopropy-

lique, 250 g de Na HC 03, 191,3 g de chlorure d'allyle et log de bromure d'allyle (comme catalyseur) On a chauffé et on

a laissé refluer doucement le mélange On a prélevé un échan-

tillon, on l'a filtré et on l'a titré avec HC 1 et Na OH On

a considéré la réaction comme achevée étant donné qu'il y a-

vait 0,0 % de chlorhydrate d'amine et 1,8 % d'amine L'ana-

lyse finale indiquait une masse molaire effective de 831,17.

EXEMPLE 3

Chlorure d'allyl-benzyl-di-(suif hydrogéné)-ammonium (en

abrégé AB 2 HT).

Cette réaction comportait deux étapes, la formation

de l'amine tertiaire et la préparation du chlorure d'ammo-

nium quaternaire 4 Dans un réacteur de 4 litres équipé d'un réfrigérant, d'un agitateur mécanique, d'un thermomètre et d'un entonnoir d'addition, on a mis 759,3 g de di-(suif hydrogéné)-amine, 168,0 g de bicarbonate de sodium et environ 400 ml d'alcool isopropylique On a chauffé le mélange Jusqu'à 50 C Jusqu'à ce que l'amine se soit dissoute On a ajouté goutte à goutte

153,1 g de chlorure d'allyle en l'espace d'une heure à 50 C.

Au bout d'environ 2 heures de réaction à 50 C, on a prélevé deux échantillons, on les a filtrés et on a fait réagir l'un deux surl'isocyanate de phényle On les a titrés alors tous

deux par H Cl On a ajouté goutte à goutte au mélange un sup-

plément de 153,lg de chlorure d'allyle On a laissé le mélan-

ge en reflux pendant une heure avant de prélever un nouvel é-

chantillon Cette fois, la réaction était considérée comme complète On a chassé par distillation le chlorure d'allyle

en excès.

On a placé 208,9 g de chlorure de benzyle dans un ré-

cipient de 4 litres contenant le mélange ci-dessus On a

chauffé le mélange et on l'a laissé au reflux pendant 4 Jours.

On a prélevé un échantillon, on l'a filtré et on l'a analy-

sé On a trouvé qu'il contenait 0,18 S de chlorhydrate d'ami-

ne et 10,75 % d'amine On a ajouté 25 g de chlorure de benzy-

le et un supplément de 50 g de Na HCO 3 et on a chauffé au re-

flux pendant 2 Jours L'analyse d'un échantillon indiquait ,17 % d'amine et 0,0 % de chlorhydrate d'amine On a mis le mélange dans un autoclave de 1 litre, on a chauffé à 100 C et on a introduit du chlorure de méthyle Quand la pression ne s'abaissait pas après l'introduction de Me Cl par portions, la réaction était achevée On a prélévé un échantillon, on

l'a filtré et on l'a analysé Il y avait encore 2,86 % d'ami-

ne, mais la réaction était considérée comme achevée à ce mo-

ment L'analyse finale indiquait une masse molaire effecti-

ve de 1423,17.

EXEMPLE 4

Chlorure d'allyl-benzyl-éthanol-di-(suif hydrogéné)-ammo-

nium (en abrégé ABEHT) Dans un autoclave de 2 litres, on a introduit 632, 2 g ( 1,5 mole) de benzyl-éthanol-(suif hydrogéné)-amine, 133,9 g de chlorure d'allyle, 18,1 g de bromure d'allyle,

g de bicarbonate de sodium et 175 ml d'alcool isopropy-

lique On a laissé réagir le mélange une nuit à 100 C On a prélevé une portion et on a trouvé qu'elle contenait 61,2 %

d'amine La réaction apparemment lente était due à une fui-

te de l'autoclave Après avoir remédié à ce défaut,on a a-

Jouté un supplément de 133,9 g de chlorure d'allyle et 18,1 g de bromure d'allyle On a laissé la réaction se dérouler

pendant une nuit On a prélevé une portion et on l'a analy-

sée Elle contenait 16,1 % d'amine et 0,4 % de chlorhydrate

d'amine On a ajouté un supplément de 36 g de bromure d'al-

lyle Le Jour suivant, on a prélevé un échantillon, on 1 '-

a analysé et on a trouvé qu'il contenait 7 % d'amine et 0,5 %

de chlorhydrate d'amine On a ajouté 15 g de bromure d'ally-

le et 25 g de bicarbonate de sodium et on a poursuivi la réaction une nuit Les analyses d'une portion indiquaient 0,0 % de chlorhydrate d'amine et 5,2 % d'amine On a introduit

du chlorure de méthyle dans l'autoclave pour terminer la ré-

action de quaternisation L'analyse finale indiquait une

masse molaire effective de 780,7.

EXEMPLE 5

Chlorure d'allyl-benzyl-méthyl-(suif hydrogéné)-ammonium (en abrégé ABMHT) Dans un autoclave de 2 litres, on a introduit 436,8 g ( 1,17 mole) de benzyl-méthyl-(suif hydrogéné)-amine, 133,9

g ( 1,75 mole) de chlorure d'allyle, 14,5 g ( 0,12 mole)de bro-

mure d'allyle, 150 g de bicarbonate de sodium et 150 ml d'-

* alcool isopropylique On a laissé réagir le mélange à 100 C pendant une nuit On a prélevé une portion, on l'a analysée et on a trouvé qu'elle contenait environ 10,8 % d'amine et 0,07 % de chlorhydrate d'amine On a ajouté un supplément de

g de chlorure d'allyle On a laissé la réaction se pour-

suivre une nuit On a prélevé une deuxième portion, on l'a filtrée et on l'a analysée Elle contenait 22,8 % d'amine et

0,0 % de chlorhydrate d'amine L'accroissement au pourcenta-

ge d'amine était probablement dû à la présence de carbonate d'amine Aussi, on a filtré le mélange et on a a Jouté 10 g

d'hydroxyde de sodium dans 10 ml d'eau On a ajouté un sup-

plément de 30 g de bromure d'allyle et on a laissé la réac-

tion se poursuivre à 100 C pendant une nuit L'analyse d'une portion indiquait 3,0 % d'amine; on a ajouté 1,3 %

( 30 g) de bicarbonate de sodium et on a terminé la quater-

nisation en utilisant du chlorure de méthyle On a préle-

vé une portion et on l'a analysée Elle contenait 0,0 % de

chlorhydrate d'amine et 2,8 % d'amine On a agité le mélan-

ge avec environ 50 g de bicarbonate de sodium et on a con-

sidéré la réaction comme achevée Les analyses finales in-

diquaient une masse molaire effective de 826,09.

EXEMPLE 6

Chlorure d'allyl-diéthanol-octadécylammontum (en abrégé A 2 E Alk) Dans un autoclave de 2 litres, on a introduit 755,6 g ( 2,1 mole),de diéthanoloctadécylamine, 191,3 g ( 2,5 mole)

de chlorure d'allyle, 12,7 g ( 0,105 mole) de bromure d'ally-

le, 390 ml d'alcool isopropylique et 20,8 g de bicarbonate

de sodium On a laissé le mélange réagir une juit à 100 C.

On a prélevé une portion, on l'a filtrée et on l'a analysée.

On a trouvé qu'elle contenait 3,3 % de chlorhydrate d'amine

et 0,5 % d'amine On a ajouté un supplément de 20,Og de bi-

carbonate de sodium et 20 g de chlorure d'allyle et on a laissé la réaction de poursuivre à 1000 C On a considéré

la réaction comme achevée le lendemain L'analyse finale in-

diquait une masse molaire (PM) effective de 656,49.

EXEMPLE 7

Chlorure d'allyl-diméthyl-octadécylammonium (en abrégé A 2 M Alk) Dans un réacteur de 2 litres équipé d'un agitateur mécanique et d'un réfrigérant à reflux, on a introduit 660,0 g de diméthyl-octadécylamine, 199,Og ( 2, 19 mole) de chlorure d'allyle, 13,3 g ( 0,11 mole) de bromure d'allyle,

20 g de bicarbonate de sodium et 350 ml d'alcool isopropy-

lique On a chauffé ce mélange au reflux pendant une nuit.

L'analyse d'une portion filtrée indiquait que la réaction était achevée On a filtré le mélange et on l'a analysé;

il avait un PM effectif de 496,74.

EXEMPLE 8

Chlorure de diallyl-méthyl-(suif hydrogéné)-ammonium (en abrégé ZAMHT)

Dans un réacteur de 2 litres équipé d'un réfrigé-

rant à reflux, d'un agitateur mécanique et d'un entonnoir

d'addition, on a introduit 403,5 g ( 1,5 mole) de (suif hy-

drogéné)-amine, 112,0 d'hydroxyde de sodium, 42,0 g de bicar-

bonate de sodium et 275 ml d'alcool isopropylique On a

^ chauffé le mélange Jusqu'à ce que l'amine se soit dissoute.

On a ajouté goutte à goutte 252,6 g ( 3,3 moles) de chlorure d'allyle en l'espace d'environ 1 heure 1/2 Après avoir laissé le mélange sous reflux doux pendant 22 heures, on a prélevé une portion et on l'a filtrée On a fait réagir une fraction de cette portion sur l'isocyanate de phényle et on a titré les deux fractions avec HC 1 O,l OON Les résultats indiquaient qu'il y avait environ 75 % d'amine tertiaire On

a laissé le mélange sous reflux pendant 2 heures de plus a-

vant de l'analyser à nouveau Le titrage indiquait à ce mo-

ment environ 90 % d'amine tertiaire On a chassé par distil-

lation le chlorure d'allyle en excès.

On a mis le mélange ci-dessus dans un autoclave de

2 litres et on l'a fait réagir sur le chlorure de méthyle.

On a prélevé une portion, on l'a filtrée et on l'a analy-

sée Il y avait 0,0 % de chlorhydrate d'amine et 0,67 % d'a-

mine On a filtré le mélange et on l'a soumis à l'analyse;

il avait une masse molaire effective de 635,34.

EXEMPLE 9

Chlorure de diallyl-di-(suif hydrogéné)-ammonium (en a-

brégé 2 A 2 HT)

Dans un réacteur de 4 litres équipé d'un réfrigé-

rant à reflux, d'un agitateur mécanique et d'un entonnoir

d'addition, on a introduit 746,Og de di-(suif hydrogéné)-

amine, 400 ml d'alcool isopropylique et 175 g de bicarbona-

te de sodium On a chauffé le mélange Jusqu'à ce que l'ami-

18 2514661

nese soit dissoute, On a a Jouté goutte à goutte 344,4 g

( 4,5 moles) de chlorure d'allyle en l'espace de 1,5 heure.

On a réglé le débit d'addition * 7 la température de manire

à maintenir un reflux doux.

Au bout de 4 heures, on a prélevé une portion, on l'a filtrée et on l'a analysée La réaction était achevée à 38,9 % ( 61,1 % d'amine; 0,011 % de chlorhydrate d'amine) On a ajouté goutte à goutte un supplément de 250 g de chlorure d'allyle et on a laissé le mélange sous reflux doux pendant une nuit, On a prélevé une autre portion et on a trouvé qu'elle contenait 9,79 % d'amine et 0,56 % de chlorhydrate

d'amine On a ajouté un supplément de 100 g de chlorure d'al-

lyle Le lendemain, l'analyse a montré qu'il y avait 3,4 % d'amine et 0,34 % de chlorhydrate d'amine L'addition de 100 g de chlorure d'allyle n'a pas fait progresser davantage la réaction On a filtré le mélange et on l'a refroidi à la température ambiante On a ajouté de l'iodure de méthyle pour terminer la quaternisation L'analyse finale indiquait une masse molaire effective de 1111,5, 0,397 % d'amine et

0,0 % de chlorhydrate d'amine.

EXEMPLE 10

Chlorure de triallyl-(suif hydrogéné)-ammonium (en abrégé

3 AHT)

Dans un autoclave de 2 litres, on a introduit 392,1 g ( 1,5 mole) de (suif hydrogéné)-amine, 355,99 de chlorure d'allyle, 18,2 g de bromure d'allyle, 120 g d'hydroxyde de

sodium, 84 g de bicarbonate de sodium et 200 ml d'alcool iso-

propylique On a laissé le mélange réagir une nuit à 100 C.

On a prélevé une portion, on l'a filtrée et on l'a analysée.

On a trouvé qu'elle contenait environ 10 % d'amine et 0,2 % de chlorhydrate d'amine On a ajouté un supplément de 56,2 g

de bromure d'allyle et on a laissé la réaction se poursui-

vre à 100 C On a prélevé une portion le lendemain L'ana-

lyse indiquait 1,97 % d'amine et 3,4 % de chlorhydrate d'ami-

ne.

On a filtré le mélange On a ajouté l Og de bicar-

bonate de sodium et on a agité le mélange pendant environ 1/2 heure On a filtré le mélange et on a ajouté 12,0 g

d'iodure de méthyle pour achever la quaternisation.

L'analyse indiquait une masse molaire effective

de 841,10.

EXEMPLE 11

Chlorure d'éthanol-diméthyl-octadécylammontum (en abrégé E 2 M Alk) Dans un réacteur de 4 litres équipé d'un agitateur mécanique et d'un réfrigérant à reflux, on a mis 779,35 g

( 2,6 moles) de diméthyl-octadécylamine, 257,63 g ( 3,2 mo-

les) de 2-chloréthanol et environ 400 ml d'isopropanol On

a agité le mélange à la température ambiante pendant envi-

ron 2 semaines Les analyses indiquaient 67 % d'amine et 0,7 % de chlorhydrate d'amine On a chauffé le mélange au reflux pendant une semaine On a prélevé une portion, on l'a analysée et on a trouvé qu'elle contenait 0,0 % d'amine

et 2,8 % de chlorhydrate d'amine On a a Jouté 67 g de bicar-

bonate de sodium et on a laisséle mélange en reflux Le len-

demain, on a analysé une portion et elle contenait 2,9 % d'amine On a filtré le mélange et on l'a refroidi avant

d'ajouter de l'iodométhane pour terminer la réaction L'ana-

lyse finale indiquait 1,23 % d'amine, 0,409 % de chlorhydra-

te d'amine et une masse molaire effective de 567,9.

EXEMPLE 12

Chlorure d'éthanol-benzyl -méthyl-(suif hydrogéné)-ammonium (en abrégé EBMHT) Dans un autoclave de 2 litres, on a introduit 632,2 g ( 1,5 mole) d 4 benzyl-éthanol-(suif hydrogéné)-aminel 160 g de bicarbonate de sodium et 175 ml d'alcool isopropylique On a laissé la température s'élever à 100 C On a introduit du chlorure de méthyle et on en a ajouté périodiquement jusqu'à ce que la pression reste constante pendant une heure On a

prélevé une portion et on l'a analysée On a trouvé qu'el-

le contenait 18,4 % d'amine et 3,0 % de chlorhydrate d'ami-

ne On a introduit à nouveau du chlorure de méthyle dans l'autoclave et on a chauffé à 100 C pendant une nuit On a

prélevé une deuxième portion, on l'a filtrée, on l'a analy-

sée et on a trouvé qu'elle contenait 4,8 % d'amine et 3,2 %

de chlorhydrate d'amine On a filtré le mélange réaction-

nel, on l'a agité avec un supplément de bicarbonate de so-

dium et on a filtré à nouveau On a recristallisé à deux re- prises dans l'acétone L'analyse finale indiquait 0,33 % d'amine, 0,29 % de chlorhydrate d'amine et une masse molaire

effective de 393,9.

EXEMPLE 13

Chlorure d'éthanol-benzyl-di-(suif hydrogéné)-ammonium (en abrégé EB 2 HT) Dans un ballon de 2 litres équipé d'un agitateur mécanique et d'un réfrigérant à reflux, on a mis 823,7 g ( 1,5 mole) d'éthanol-di-(suif hydrogéné)-amine, 215,2 g ( 1,7 mole) de chlorure debenzyle, 25,7 g ( 0, 15 mole) de bromure de benzyle, 15,0 g de bicarbonate de sodium et 430

ml d'alcool isopropylique On a chauffé ce mélange au reflux.

Au bout de 2 heures, on a prélevé une portion, on l'a filtrée et on l'a analysée On a trouvé qu'elle contenait 3,9 % d'amine et 5,6 % de chlorhydrate d'amine On a ajouté

un supplément de 20,Og de bicarbonate de sodium et on a trans-

féré le mélange dans un autoclave de 2 litres On a terminé la quaternisation avec du chlorure de méthyle On a utilisé le procédé classique de méthylation, si ce n'est que l'on a maintenu la température à 80 C au maximum La réaction s'est

achevée L'analyse finale indiquait une masse molaire effec-

tive de 941,1.

EXEMPLE 14

Chlorure de diéthanol-benzyl-octadécylammonium (en abrégé 2 EB Alk)

Dans un réacteur de 4 litres équipé d'un réfrigé-

rant à reflux et d'un agitateur mécanique, on a introduit 719,6 g ( 2,0 moles) de diéthanol-octadécylamine, 278,5 g ( 2,2 moles) de chlorure de benzyle, 20 g de bicarbonate de

sodium et environ 400 ml d'alcool isopropylique On a chauf-

fé le mélange au reflux pendant une nuit On a prélevé une portion, on l'a analysée et on a trouvé qu'elle contenait 7,4 % d'amine et 1,7 % de chlorhydrate d'amine On a laissé

la réaction se poursuivre une nuit On a analysé une deuxiè-

me portion et on a trouvé qu'elle contenait 7,4 % d'amine et 1,7 % de chlorhydrate d'amine On a laissé la réaction se poursuivre une nuit On a analysé une deuxième portion et

on a trouvé qu'elle contenait 4,1 % d'amine et 3,7 % de chlo-

rhydrate d'amine On a ajouté un supplément de 20 g de bicar-

bonate de sodium et 30 g de chlorure de benzyle Au bout d'u-

ne semaine, la réaction n'avait pas progressé davantage On

a mis le mélange dans l'autoclave et on a terminé la quater-

nisation avec du chbrure de méthyle L'analyse finale indi-

quait 0,0 % d'amine, moins de 1 % de chlorhydrate d'amine et

une masse molaire effective de 834,4.

EXEMPLE 15

Chlorure de diéthanol-méthyl-octadécylammonium (en abrégé

2 EM Alk).

Dans un autoclave de 2 litres, on a introduit 858,3 g ( 2,4 moles) de diéthanol-octadécylamine, 20 g de bicarbonate de sodiumrt 420 ml d'alcool isopropylique On

a élevé la température à 1000 C On a introduit du chloru-

re de méthyle et on en a ajouté périodiquement jusqu'à ce que la pression reste constante ( 448 k Pa relatifs) pendant

une heure.

On a prélevéune portion et on l'a filtré L'analy-

se indiquait 2,67 % d'amine On a filtré le mélange et on a ajouté 18,0 gpour terminer la quaternisation Les analyses finales indiquaient 1,64 % d'amine et 0,0 % de chlorhydrate

d'amine, et une masse molaire effective de 725,27.

EXEMPLE 16

Chlorure de diéthanol-di-(suif hydrogéné)-ammonium (en a-

brégé 2 E 2 HT)

Dans un réacteur de 4 litres équipé d'un réfrigé-

rant et d'un agitateur mécanique, on a introduit 812,5 g

d'éthanol-di-(suif hydrogéné)-amine, 144,9 g de 2-chloroé-

thanol et environ 500 ml d'alcool isopropylique On a chauf-

fé ce mélange au reflux pendant 2 semaines.

On a prélevé une portion, on l'a analysée et on a trouvé qu'elle contenait environ 47 % d'amine et 12 % de chlorhydrate d'amine On a ajouté un supplément de 100 g de 2-chloréthanol et on a laissé le mélange au reflux Au bout de 5 jours, on a prélevé une deuxième portion On a trouvé qu'elle contenait 21 % d'amine et 10 % de chlorhydrate d'amine On a neutralisé le chlorhydrate en ajoutant 75 g de Na HCO 3 On a mis le mélange dans un autoclave de 2 litres

et on l'a fait réagir sur du chlorure de méthyle pour ache-

ver la quaternisation L'analyse finale indiquait 0,0 % d'amine, 1,9 % de chlorhydrate d'amine et une masse molaire

de 1246,55.

EXEMPLE 17

Chlorure de triéthanol-octadécylammontum (en abrégé 3 E Alk) Dans un ballon de 1 litre équipé d'un réfrigérant

et d'un agitateur mécanique, on a placé 175,6 g de diétha-

nol-octadécylamine, 120,8 g de 2-chloréthanol, 200 ml d'al-

cool isopropylique et quelques cristaux de bromure de potas-

sium (comme catalyseur) On a chauffé le mélange et on l'a

laissé au reflux pendant 10 Jours.

On a fait des analyses en titrant un échantillon par H Cl 0,l OON (pour déterminer le pourcentage d'amine) et

par Na OH O 10 ON (pour déterminer le pourcentage de chlorhy-

drate d'amine) Au bout de 10 Jours, la réaction était a-

chevée à 10 % ( 79,8 % d'amine, 10,2 % de chlorhydrate d'ami-

ne) On a laissé la réaction se poursuivre au reflux.

Au bout de 10 Jours de plus, les analyses indi-

quaient 20,22 % d'amine et 29,76 % de chlorhydrate d'amine.

On a a Jouté un supplément de 48,3 g ( 0,6 mole) de 2-chlo-

réthanol et on a neutralisé le chlorhydrate d'amine par 27,7 g ( 0,33 mole) de bicarbonate de sodium On a laissé le mélange au reflux une semaine de plus A ce stade, il y avait 4,92 % de chlorhydrate d'amine et 8,05 % d'amine On a recristallisé alors le produit à deux reprises dans un

mélange d'acétone et de toluène.

L'analyse finale ét-ait la suivante: amine 0,32 %,

chlorhydrate d'amine 1,97 %, masse molaire effective 452,04.

2 2514661

EXEMPLES 18 à 67 et EXEMPLES COMPARATIFS A à G

Ces exemples illustrent l'utilisation de prépara-

tions d'argiles organophiles de l'invention dans divers

systèmes solvants Les compositions sont indiquées au ta-

bleau I et les résultats de compatibilité avec les solvants

le sont au tableau II.

Pour préparer les produits de réaction du type argile organophile, on a introduit dans un récipient d'une

grandeur appropriée une bouillie d'argile à 3 % (forme so-

dium de la bentonite du Wyoming ou de l'hectorite)<que l'on a chauffée à 600 C avec agitation On a ajouté à la bouillie d'argile une solution du composé cationique organique et

on a agité pendant un temps suffisant pour achever la ré-

action (généralement 10 à 60 minutes) On a recueilli l'or-

ganoargile sur un filtre à vide On a lavé le gâteau avec de l'eau chaude ( 40 à 800 C) et on l'a séché à 600 C On a broyé l'organoargile séchée au moyen d'un broyeur à boulets ou d'un appareil de fragmentation similaire, pour diminuer

la grosseur de particules, puis on l'a passée au tamis à ou-

vertures de 74 e N avant l'utilisation Les quantités de ré-

actifs utilisées sont indiquées au tableau I. Les caractéristiques de dispersion améliorées des argiles organophiles de l'invention sont illustrées par

l'essai de compatibilité avec les solvants Celui-ci indi-

que les résultats qu'il est possible d'obtenir en utilisant les compositions selon l'invention Pour effectuer l'essai

de compatibilité avec les solvants, on prend un échantil-

lon de l'argile organophile que l'on tamise dans divers sol-

vants contenus dans des éprouvettes graduées, séparées, de 10 ml On ajoute l'argile organophile à un débit tel que les particules soient mouillées uniformément et qu'il ne

puisse pas se produire d'agglomération On laisse les é-

chantillons s'équilibrer après avoir ajouté toute l'argile organophile (environ 30 minutes) On note alors le volume occupé par l'argile organophile, en dixièmes de millilitre;

ce nombre est appelé volume de gonflement.

24 2514661

On agite vigoureusement le mélange 50 fois, 10

fois horizontalement,40 fois verticalement, et on le lais-

se reposer une nuit On note à nouveau le volume occupé par l'argile organophile, en dixièmes de millilitre; ce chiffre est appelé volume de sédimentation. Le volume de gonflement donne une indication de

la compatibilité de la partie organique de l'argile organo-

phile avec les solvants essayés; le volume de sédimentation

donne une indication de la facilité de dispersion de l'ar-

gile organophile dans ce solvant dans des conditions de fai-

ble cisaillement.

Etant donné les variations du débit auquel on ta-

mise l'organoargile dans le solvant et de la vigueur avec laquelle on agite l'échantillon, les nombres ne sont pas

absolus De petites différences de volumes ne sont pas con-

sidérées comme significatives Les valeurs sont plut St des-

tinées à la comparaison seulement.

Les résultats indiquent que les compositions de

l'invention ont une large gamme de dispersibilité dans di-

vers systèmes solvants et que les matières selon l'inven-

tion sont plus facilement dispersables que des produits de réaction classiques similaires d'amines quaternisées Les systèmes solvants utilisés sont représentatifs de trois

systèmes principaux: aliphatique, aromatique et modéré-

ment polaire Ces systèmes couvrent une large gamme dans

laquelle on peut utiliser les additifs rhéologiques de l'in-

vention. L'invention ayant été ainsi décrite, il est clair

que l'on peut y apporter de nombreuses variantes Ces va-

riantes ne doivent pas être considérées comme s'écartant

de l'esprit ou de la portée de l'invention.

TABLEAU I

Exemple NI Composé cat Ionique organique Type Rapport de NE

(HT voulant dire suif hydrogéné) d'argile du cation orga-

nique comparatif A comparatif B comparatif C comparatif D comparatif E comparatif F comparatif G invention 18 invention 19 Invention 20 Invention 21 Invention 22 invention 23 diméthyl-n-propyl-HT-ammonium méthyl-benzyl-2 HT-ammonium dlméth Yl -2 +L Zammonlum diméthyl-2 HT- ammonium benzyldlméthyl-HT-ammonium benzyl-diméthyl-HT-ammonium benzyl-3 HT-ammonium allyl-méthyl-2 HT-ammonium propargyl-dlméthyl-HT-ammonium diallyl-N ( 1-naphthylméthyl)-HT-ammonium p-anisyl-diallyl-HT-ammonium allyl-méthyl-diphénylméthyl-HT-ammonium 3-méthyl-2-butényl-dlméthyl-HTammonium bentonite benton Ite benton Ite hectorite bentonite hectorlte benton Ite bentonite bentonite bentonite bentonite bentonite bentonite

1 11011

112 t O ,0 ,0 102,0 102,0 114,0 109,9 108,7 ,08

108,904

l.10,8 N hl -.à

TABLEAU I

Exemple NO Composé cationique organique Type Rapport de ME

(HT voulant dire suif hydrogéné> d'argile du cation orga-

nique invention 24 cinnamyl-diméthyl-octadécyl-ammonium bentonite 108,43 Invention 25 2-hydroxylhexyl-diméthyl-HT-ammonlum bentonite 109,8 Invention 26 2-hydroxyhexyl-diméthyl-HT-ammonium bentonite 110,5 invention 27 6-hydroxyhexyl-diméthyl-HT-amnmonium benton Ite 111,54 invention 28 bis( 2-hydroxy-2-phénéthyl)-méthyl-HT bentonite 109,52 ammonium Invention 29 2-hydroxycyclohexyl-diméthyl-HT-ammonlum bentonite 108,9 Invention 30 cyclohexényl-diméthyl-HT-ammonium bentonite 110,2 invention 31 294-hexadiényl-diméthyl-HT-ammonium bentonite 108,57 Invention 32 p-ani syl-diéthanol-octadécyl-ammonium bentonite 109,42 Invention 33 bis ( 2-hydroxyéthyl >-1-(napthylméthyl) bentonite 110,48 octadécyl-ammonium invention 34 bis-( 2-hydroxyéthyl)-méthyl-dlcoco bentonite 111,3 ammonium invention 35 allyl-diméthyl-oléyl-ammonium bentonite 110,6 N 0 % 0 %. p TABLEAU I (suite) Exemple NO Composé cationique organique Type Rapport de ME

(HT voulant dire suif hydrogéné) d'argile du dation orga-

nique invention 36 éthanol-diméthyl-oléyl-ammonlum bentonite 109,7 Invention 37 triallyl-dodécyl-ammonium bentonite 110,61 Invention 38 diallyl-bls-(acide gras de coco)-ammonium bentonite 111,45 Invention 39 éthanol-nméthyl-bis-(acide gras de coco) benton Ite 110,0 ammonium Invention 40 allyl-méthyl-bis-(acide gras de coco> benton Ite 110,15 ammonium invention 41 éthanol-diméthyl-dodécyl-ammoniuim bentonite 111,7 Invention 42 diallyl-cyclohexyl-stéaryl-ammnonlum bentonite 108,7 Invention 43 crotyl-diméthyl-octadécyl-ammonium bentonite 111,9 Invention 44 allyl-tri-n-octadécyl-phosphonium bentonite 108,87 invention 45 allyl3 HT-ammonium bentonite 110,8 invention 46 éthanol-benzyl- 2 HT-ammon Ium bentonite 110,0 Invention 47 éthanol-3 HT-ammonium bentonite 111,8 N w ui 1-1- 0 % 0 % _.k TABLEAU I (suite> Exemple NI Composé cationique organique Type Rapport de NE

(HT voulant; dire suif hydrogéné) d'argile du cation orga-

nique invention 48 diallyl-2 H-ammonium bentonite 108,4 Invention 49 allyl-benzyl-2 HT-ammonium bentonite 110,0 invention 50 allyl-éthanol-2 HT-ammonium bentonite 108,8 Invention 51 diéthanol-2 HT-'ammonium bentonite 110,2 Invention 52 éthanol-méthyl-2 HIT-ammonium bentonite 106, 7 Invention 53 ethanol-méthyl-2 HT-ammotilum bentonite 108,2 Invention 54 triallyl-HT-ammonium bentonite 111,2 invention 55 diallyl-benzyl-HTammonlum bentoiiite 110,2 Invention 56 diallyl-éthanol-HT-ammonium bentonite 108,0 Invention 57 allyl-dibenzyl-HT-ammonium bentonite 11108 invention 58 allyl-éthanol-HT-ammonium bentonite 108,1 Invention 59 allyldiméthyl-HT-ammonium bentonite 110,3 Invention 60 allyl-benzyl-éthanol-HTammnoniume bentonite 109,8 N Mi t/I 0 % TABLEAU I (suite) Exemple NO Composé cation Ique organique Type Rapport de NE

<HT voulant dire suif hydrogéné) d'argile du cation orga-

nique invention 61 allyl-benzyl-méthyl-HT-ammonium bentonite 108,5 Invention 62 allyl-éthanol-méthyl-HT-ammonium bentonite 110 e 7 invention 63 éthanol-dibenzyl-HT-ammonium benton Ite 111,4 Invention 64 diéthanolbenzyl-HT-ammonium bentonite 111,5 Invention 65 éthanol-benzyl-méthyl-HTammonium bentonite 109,,2 invention 66 diéthanol-méthyl-HT-ammnonium benton Ite 111,7 Invention 67 éthanol-diméthyl-HT-ammontum benton Ite 108, 1 N M un -t- 0 % 0 % -.b Uo Tle:4 4 uetu UOT:le 4:j Ugui UOT 494 luew UOTIV-4 zuew -UQWTPOC -aljuoo -UQWTP Qs -QIJUOO -ugwy Ps -eltuoo -u Ot UTPOS -OTJU 05 opgwn TOA op ownlo,% Op own To A op mn To A op own To A op awn To A op own Io A op own To A (" 109 eu*n Toi oue 4 de H /GTXO 91 POúTTP OP 919 T 944 dQu O 4 ?DTA Zr Kl OST-TA 44 ?Wouan Toi N O Tdwgx 3 qNO %O

T T OZ UOT:IUGAUT

T T 9 z cz CE 9 z zz LT 6 T UOTWOAUT Ti L oz PT 91 ET se T ST UOTIUOAUT OOT 5 z L L TT L Z 9 ET O j T 4 ejedwoo z ST PT 91 17 T 9 t j j T 4 ejedwoo z ST ET Zil 9 z oz ET 3 j T 4 ejedwoo t ç IIT ET ZT TT il 6 C j T 4 ejedwoo 9 ç ilz PT ZT t T oz ZI j j Tzeiedwoo 0 IIT oz IIT Ill ZT LZ ET g j T 4 ejedwoo M c E 91 li T T IIT oz t T V j 1 jeaedwoo II n V 319 VI

TABLEAU II

Exemple N Toluène Méthyl-lsobutylcétone Phtalate de dilsodécyle/ Heptane toluène 60/40 volume de volume de volume de volume de volume de volume de volume de volume de

gonfle sédimen gonfle sédimen gonfle sédimen gonfle sédimen-

* ment tation ment tation ment tation ment tation invention 21 7 9 15 20 12 12 2 2 invention 22 2 3 7 9 7 7 2 3 invention 23 21 38 16 23 17 19 2 2 invention 24 8 10 16 25 8 11 2 2 invention 25 5 7 12 14 10 10 2 3 invention 26 13 18 14 17 12 12 2 4 invention 27 15 26 22 26 16 20 3 3invention 28 2 4 12 16 5 5 2 4 invention 29 6 8 20 25 12 12 1 1 invention 30 18 30 16 22 16 16 I 1 invention 31 10 10 18 24 12 14 2 2 i i Fw g', lji TABLEAU II (suite) Exemple N Toluène Méthyl-isobutylcétone Phtalate de dilsodécyle/ Heptane toluène 60/140 volume de volume de volume de volume de volume de volume de volume de volume de

gonfle sédimen gonfle sédimen gonfle sédimen gonfle sédimen-

ment tation ment tation ment tation ment tation invention 32 12 17 13 20 13 16 8 8 invention 33 4 4 18 22 8 10 2 3 invention 34 I 1 16 17 3 3 2 2 invention 35 12 16 16 23 12 12 2 2 invention 36 7 6 14 18 8 8 I 1 invention 37 10 12 20 14 12 14 3 4 invention 38 16 50 11 18 10 11 12 17 invention 39 8 10 12 15 10 12 2 4 invention 40 18 28 12 16 11 10 2 4 invention 41 3 4 14 16 8 9 1 1 invention 42 10 10 18 26 12 14 2 2 ré N ru us TABLEAU II (suite) Exemple N Toluène Méthyl-isobutylcétone Phtalate de dibodécyle/ Heptane toluène 60/40 volume de volume de volume de volume de volume de volume de volume de volume de

gonfle sédimen gonfle sédimen gonfle sédimen gonfle sédimen-

ment tation ment tation ment tation ment tation invention 43 18 33 19 26 18 18 5 5 invention 44 7 12 8 8 7 7 22 69 invention 45 15 65 6 10 8 9 22 84 invention 46 12 24 14 21 11 15 10 16 invention 47 17 56 6 8 10 9 20 56 invention 48 14 33 12 14 12 15 8 10 invention 49 12 16 12 16 10 12 4 6 invention 50 12 20 11 16 10 13 7 9 invention 51 8 10 10 12 10 12 2 5 invention 52 7 12 10 16 10 12 3 3 os Lo % CF% -a. 1 el LIT ez cz el t T Z 9 UMUGAUT z ZT OT oz 9 T OT 9 19 Uo Tque AUT z T LI T ez oz LI ZT 09 ufflu QAUT c T liz OT 6 z 6 T oc 9 T 6 ç UOTIUOAUT c z Ti OT zz LI 9 9 qç UOT 4 ue Au T z z el 91 09 9 T oz ZI L UOTIUQAUT z z oz CI oz el zz tl gç UOT 4 ue Au T z z IIT ZT zz 9 T OT 9 gç UOT 4 ue Au T E T LI ZT zz 9 T el OT jjç UOT 4 uo Au T E z IIT Ti IIT ZT SI zt cç UMUQAUT UOT 4 e 4 4 uew UOT 5,24 4 uew UOT:4 e:l:UQW UOT 49:4 2 u Qw

-UOWTPQS -OTJU 06 -UQWTPQS -OTJUOB -UQWTPOG -OTJU 05 -UQWTPOG -OTJU 06

op Own IOA OP Own TOA op mn TOA op own Io A OP Mn TOA op ownlo,% OP Own Toi% op own TOA ("/Og ouan Toz aue:lde H JOTAOGPOSTTP OP 0491944 d OU 04 ?OTX 4 nq OST-IX 440, ouan Tol o N O Tdwox 3 (az Tns) II n V 3-MVI TABLEAU II (suite) Exemple N Toluène Méthyl-isobutylcétone Phtalate de disodécyle/ Heptane toluène 60/40 volume de volume de volume de volume de volume de volume de volume de volume de

gonfle sédimen gonfle sédimen gonfle sédimen gonfle sédimen-

ment tation ment tation ment tation ment tation invention 63 14 29 20 34 14 23 2 2 invention 64 5 5 20 25 7 8 2 2 invention 65 8 12 20 24 8 10 I 1 invention 66 4 4 19 22 5 8 1 1 invention 67 6 8 17 19 8 10 1 2 N I-r, 0 % 0 % os Us

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 Gélifiant du type argile organophile, caracté-

risé en ce qu'il constitue le produit de la réaction d'un

composé cationique organique et d'une argile du type smecti-

te ayant une capacité d'échange de cations d'au moins 75 mil-

liéquivalents par 100 g d'argile, le composé cationique conte-

nant (a) un premier membre qui peut être un groupe alkyle in-

saturé en f 13, y un groupe hydroxyalkyle contenant 2 à 6 atomes de carbone ou un mélange de ceux-ci, (b) un deuxième membre qui est un groupe alkyle à longue chaine contenant 12 à 60 atomes de carbone et (c) un troisième et un quatrième membres qui peuvent être un membre du groupe (a) ci-dessus, un groupe aralkyle, un groupe alkyle contenant 1 à 22 atomes de carbone ou un mélange de ceux-ci, tandis que la quantité

du composé cationique organique est de 90 à 140 milliéquiva-

lents par 100 g de l'argile, sur la base d'argile active à %.

2 Composition selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que l'argile du type smectite est l'hectorite

ou la bentonite sous forme sodium.

3 Composition selon la revendication 1, caractéri-

sée en ce que le groupe alkyle insaturé en /3, y est un groupe substitué ou non, qui peut être un groupe cyclique, un

groupe alkyle acyclique contenant moins de 7 atomes de car-

bone, un groupe alkyle acyclique substitué par des groupes aromatiques ou un groupe aromatique substitué par des groupes aliphatiques.

4 Composition selon la revendication 1, caractéri-

sée en ce que le groupe hydroxyalkyle est un groupe cyclique ou aliphatique, substitué ou non, contenant 2 à 6 atomes de carbone, le substituant hydroxyle étant sur l'un des atomes

de carbone C 2 à C 6.

Composition selon la revendication 1, caractéri-

sée en ce que le composé cationique organique est un compo-

sé de phosphonium ou un composé d'ammonium quaternaire.

6 Composition selon la revendication 1, caractéri-

14 A 1

3 7 -.

sée en ce que le groupe alkyle à longue chaîne du membre (b)

contient de 12 à 22 atomes de carbone.

7 Composition selon la revendication 6, caracté-

risée en ce que le groupe alkyle à longue chaîne est un grou-

pe acide gras à longue chaine.

8 Composition selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que la quantité de composé cationique organique est de 100 à 130 milliéquivalents par 100 g d'argile, sur la

base d'argile active à 100 %.

9 Gélifiant du type argile organophile, caracté-

risé en ce qu'il constitue le produit de réaction d'un com-

posé cationique organique et d'une argile du type smectite

ayant une capacité d'échange de cations d'au moins 75 milli-

équivalents par 100 g d'argile et le composé cationique ré-

pond à la formule générale: R 1

R- X+ - R M

2

R 3 dans laquelle R 1 est un groupe alkyle insaturé en,t un groupe hydroxyalkyle contenant 2 à 6 atomes de carbone ou

un mélange de ceux-ci, R 2 est un groupe alkyle à longue chal-

ne contenant 12 à 60 atomes de carbone, R 3 et R 4 représentent un groupe R 1, un groupe aralkyle, un groupe alkyle contenant

I à 22 atomes de carbone ou un mélange de ceux-ci, X repré-

sente le phosphore ou l'azote et M représente Cl', I-, Br-, N 02, OH ou C 2 H 302, la quantité du composé cationique

organique étant de 90 à 140 milliéquivalents par 100 g d'ar-

gile, sur la base d'argile active à 100 %.

Procédé d'accroissement de la viscosité d'un

système organique liquide en l'absence d'agent de disper-

38 2514661

sion organique polaire, caractérisé en ce que l'on mélange au système organique liquide, en une quantité suffisante pour assurer cet accroissement de viscosité, un gélifiant

du type argile organophile selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 6 et 8.