NL194756C

NL194756C - Werkwijze voor de bereiding van een gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel, alsmede een met het verkregen middel verdikt smeervet.

Info

Publication number: NL194756C
Application number: NL8602444A
Authority: NL
Original assignee: Rheox International
Priority date: 1985-10-28
Filing date: 1986-09-26
Publication date: 2003-02-04
Also published as: DK512786A; FI864292A0; MX163724B; NO861856L; NL194756B; FI864292A; ZA863560B; NL8602444A; GB8614900D0; IT1197824B; SE8604583D0; DE3636473B4; SE463562B; BR8604431A; AU6441886A; JPS62161897A; JPH07108990B2; GB2185246A; AU578405B2; LU86639A1

Description

1 194756

Werkwijze voor de bereiding van een gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel, alsmede een met het verkregen middel verdikt smeervet

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een gepreactiveerd organofiel 5 kleigeleermiddel, omvattende: a) het bereiden van een suspensie van een klei van het smectiettype met een kation-uitwisselend vermogen van ten minste 75 milli-equivalent per 100 g klei, b) het laten reageren van de klei van het smectiettype met een organisch kation in een hoeveelheid uiteenlopend van 90 tot 150% van het kationuitwisselend vermogen van de klei van het smectiettype waarbij 10 ten minste een deel van de kationposities van de klei van het smectiettype wordt bezet door organische kationen en aldus een organofiel kleigeleermiddel wordt gevormd en c) het laten reageren van het organofiele kleigeleermiddel met een preactiveermiddel.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de gepubliceerde internationale aanvrage WO 84/01953. Volgens deze internationale aanvrage wordt een montmorillonietklei gemodificeerd door behandeling met een 15 kwaternaire ammoniumverbinding, waarbij de kleistructuur openbreekt en een voor geleringsdoeleinden meer geschikt kleimateriaal ontstaat. Dit kleimateriaal wordt vervolgens gemengd met een bij kamertemperatuur vaste alcohol, waardoor een zelfactiverend kleigeleermiddel wordt verkregen.

De bij kamertemperatuur vaste alcohol heeft bij voorkeur de formule HO-(CH2)n-C(CHa)2'(CH2)n-OH, waarin N 1-5 kan zijn. Liefst wordt neopentylglycol toegepast. Andere genoemde alcoholen zijn isobutanol, 20 ergtritol, 2,3,3-trimethyl-2-butanol, glycoimonopalmitaat, glycerol-1,3-dipaImitaat, glycolmonolauraat, glycolmonoöleaat, glycolmonostearaat, 2,3-dihydroxyoctadecaanzuur en 9,10-dihydroxyoctadecaanzuür.

Het in WO 84/01593 beschreven gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel kan met laagvisceuze verfsystemen worden gemengd zonder dat verhitting en afschuiving nodig is. Dit is een voordeel boven het in het Amerikaans octrooischrift 3.977.894 beschreven zichzelf-activerend reologisch organokleitoevoegsel 25 voor niet waterachtige vloeibare systemen. In het Amerikaanse octrooischrift omvat de zichzelf activerende organische klei een homogeen mengsel van een met een kwaternaire ammoniumverbinding gemodificeerde montmorillonietklei en twee vaste wassen. De wassen zijn de activatoren voor de organofiele klei en zijn (1) glyceryl-tris-12-hydroxystearaat en (2) een amidewas met de formule R-NH-(CH2)n-NH2 of R-NH-(CH2)n-NH-R, waarin n 2-18 kan zijn en R de 12-hydroxystearoylgroep is.

30 Gevonden werd na een werkwijze waarmee, onder toepassing van bepaalde preactiveermiddelen, een organofiel kleigeleermiddel wordt verkregen dat uitstekend geschikt is voor gebruik in smeervetten.

De uitvinding heeft derhalve betrekking op de in de aanhef omschreven werkwijze, met het kenmerk, dat voorafgaande aan stap b) de suspensie wordt onderworpen aan hoge afschuivings-omstandigheden waarbij klei-agglomeraten worden gescheiden, een en ander zodanig dat de afgeschoven klei: 35 I een met de methyleenblauw-vlektest bepaalde toename van het kation-uitwisselende vermogen van 10 tot 50% heeft ten opzichte van de niet-afgeschoven klei, dan wel II een afname van de mediane deeltjesgrootte van 10 tot 80% heeft ten opzichte van de niet-afgeschoven klei, en in stap c) het preactiveermiddel ftalide, 40 o-, m- of p-nitrobenzylalcohol, 1,6-hexaandlol, 0-, m- of p-nitrofenethylalcohol, of een mengsel daarvan is.

Opgemerkt zij nog dat het gebruikmaken van hoge afschuinings-omstandigheden in samenhang met het 45 toepassen van organofiele kleigeleermiddelen als zodanig bekend is. Bepaalde organofiele kleigeleer-middelen zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.531.440 werden bijvoorbeeld met de te verdikken organische samenstelling gemengd, waarna het mengsel aan hoge afschuiving werd onderworpen. De gepubliceerde Franse octrooiaanvrage 2.226.330 beschrijft de bereiding van een organofiel kleigeleermiddel, waarbij een calciumionen bevattende klei aan kationen-uitwisseling wordt onderworpen 50 voor het verkrijgen van een natriumicnen bevattende klei welke vervolgens wordt onderworpen aan hoge afschuivings-omstandigheden alvorens te worden omgezet met een kwaternaire ammoniumverbinding. Het verkregen product wordt toegepast in ’’White Spirit” systemen en verfstoffen. Deze stand van de techniek geeft een deskundige evenwel geen aanwijzing, dat door het voor de onderhavige werkwijze kenmerkende toepassen van bepaalde preactiveermiddelen tezamen met het voorafgaand aan stap b) toepassen van 55 hoge afschuivings-omstandigheden een gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel wordt verkregen dat zich uitstekend leent voor toepassing in smeervetten.

In het Amerikaanse octrooischrift 4.382.868 wordt een beschrijving gegeven van de bereiding van 194756 2 organofiele klei door het extruderen van een mengset van een smectietklei, een kwatemaire kationische organische verbinding, water en een alcohol met 1-5 koolstofatomen, die met geringe afschuMng gemakkelijk dispergeerbaar zijn in olieachtige vloeistoffen. Volgens de in kolom 6, regel 34-42 van dat octrooischrift gegeven definitie is extruderen het grondig mengen waardoor een reactie tussen de klei en de 5 organische kationische verbinding teweeg wordt gebracht. Belangrijk is dat de organofiele klei niet wordt gedroogd ter verwijdering van water of alcohol. Representatieve alcoholen zijn methanol, ethanol en isopropanol. Ook kunnen andere polaire organische vloeistoffen met laag molecuulgewïcht, zoals ketonen, amiden, nitrillen, nitroverbindingen, esters en carbonaten (bijvoorbeeld aceton, dimethylformamide, acetonitril, nitromethaan, methylformiaat en propyleencarbonaat) de plaats van de alcohol innemen. Dit 10 Amerikaans octrooischrift beschrijft het gebruiken van vluchtige polaire organische vloeistoffen, hetgeen de onderhavige werkwijze - en ook de bekende werkwijze volgens WO/8401953 - nu juist verwijdt. Voorts wordt het voor de onderhavige werkwijze kenmerkende toepassen van hoge afschuivings-omstandigheden voorafgaand aan stap b) in het genoemde Amerikaans octrooischrift noch beschreven noch gesuggereerd. De in de werkwijze volgens de uitvinding als uitgangsmateriaal in stap a) gebruikte klei is een klei van 15 het smectiettype met een kationen-uitwisselend vermogen van ten minste 75 milli-equivalent per 100 g klei zoals bepaald volgens de bekende ammoniumacetaatmethode. Kleisoorten van het smectiettype zijn bekend en zijn uit verschillende bronnen verkrijgbaar. De klei wordt bij voorkeur omgezet in de natriumverbinding indien zij deze vorm niet al heeft. Dit kan gemakkelijk geschieden door een water-kleisuspensie te bereiden en deze brij door een bed van een kationen-uitwisselende hars ion de natriumvorm te leiden. In plaats 20 daarvan kan de klei gemengd met water en een oplosbare natriumverbinding, zoals natriumcarbonaat, natriumhydroxide en dergelijke, worden gemengd en het mengsel bijvoorbeeld met een kleimolen of een extruder aan afschuifkrachten worden onderworpen. Omzetting van de klei in de natriumvorm kan in elk stadium voorafgaande aan de reactie met het organische kation plaats vinden.

Ook kleisoorten van het smectiettype die synthetisch hetzij via een pneumatolytisch of, bij voorkeur, een 25 hydrothermisch proces zijn bereid, zijn bruikbaar voor de bereiding van deze nieuwe organische klei-complexen.

Representatief voor in de uitvinding als uitgangsmateriaal bruikbare smectiettype klei zijn de volgende: a) montmorilloniet [(Al^xMgJSieOaoiOHj^FJxR, waarin 0,55 £ x ^ 1,10, f £ 4 en R natrium, lithium, ammonium of een mengsel daarvan is; 30 b) bentoniet [(AI4.xMgx)(Sie^AIy)020(0H)4^Ff](x+y)R, waarin 0 < x < 1,10, 0 < y < 1,10, 0,55 s (x+y) £ 1,10, f £ 4 en R natrium, lithium, ammonium of een mengsel daarvan is; c) beidelliet [(AI4+y)(Sie.x.yAlx+y)O20(OH)4.fFf]xR, waarin 0,55 £ x £ 1,10, 0 £ y < 0,44, f s 4 en R natrium, lithium, ammonium of een mengsel daarvan is; 35 d) hectoriet [(Mge.xLlx)Si8020(OH)4.fFf]xR, waarin 0,57 sxs 1,15, f < 4 en R natrium, lithium of ammonium of een mengsel daarvan is; e) saponiet [(Mg6.yAly)(Sie.x.yAlx+y)020(0H)4^F<]xR, waarin 0,58 1,18, O £ y < 0,66, f £ 4 en R natrium, lithium, ammonium of een mengsel daarvan is; f) stevensiet [(Mge.JSieOaoiOHJ^F^R, 40 waarin 0,28 £x£ 0,57, f < 4 en R natrium, lithium, ammonium of een mengsel daarvan is.

In de uitvinding wordt bij voorkeur bentoniet of hectoriet gebruikt en gaat de meeste voorkeur uit naar bentoniet.

De klei kan hydrothermisch worden bereid door vorming van een reactiemengsel in de vorm van een watersuspensie van gemengde gehydrateerde oxiden of hydroxiden van de gewenste metalen met, indien 45 van toepassing, natriumfluoride (of het fluoride van een ander uitwisselbaar kation of kationmengsel) in de verhoudingen die door de bovenstaande formules en de gekozen waarden van x, y en f voor het bepaalde gewenste synthetische smectiet worden aangegeven. De suspensie wordt dan in een autoclaaf gebracht en onder autogene druk op een temperatuur tussen ongeveer 100 en 325eC, bij voorkeur 275-300°C gebracht en daarop voldoende lang voor de vorming van het gewenste product gehouden. Afhankelijk van het 50 bepaalde smectiettype klei dat wordt bereid zijn bij 300°C reactietijden van 3-48 uur typerend en de optimale reactietijd kan door proeven worden bepaald.

Representatieve hydrothermische processen voor de bereiding van synthetische smectietklei worden beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.252.757, 3.586.478, 3.666.407, 3.671.190, 3.844.978, 3.844.979, 3.852.405 en 3.855.147.

55 Het organische kation dat met de klei van het smectiettype wordt omgezet, moet een positieve lading op een enkel atoom of op een kleine groep atomen binnen de verbinding gelokaliseerd hebben. Het organische kation is bij voorkeur een ammoniumion dat ten minste een onvertakte of vertakte, verzadigde of onverza- 3 194756 digde alkylgroep met 12-22 koolstofatomen bevat. De overige groepen van het kation worden gekozen uit (a) onvertakte of vertakte alkylgroepen 1-22 koolstofatomen; (b) aralkytgroepen waarvan het arytgedeette ook gecondenseerde ringen kan omvatten en het alkylgedeelte onvertakt of vertakt is en 1-22 koolstofatomen heeft, met als voorbeeld benzyl en gesubstitueerde benzylgroepen; (c) arylgroepen die ook 5 gecondenseerde ringen kunnen omvatten, met als voorbeelden fenyl en gesubstitueerde fenylgroepen; (d) β,γ-onverzadigde groepen met 6 koolstofatomen of minder of hydroxyalkylgroepen met 2-6 koolstofatomen; en (e) waterstof.

De alkylgroepen met lange keten kunnen zijn afgeleid van natuurlijke oliën waaronder plantaardige oliën, bijvoorbeeld maïsolie, kokosnootolie, sojaolie, katoenzaadolie, ricinusolie en dergelijke, alsmede verschillij lende dierlijke oliën en vetten zoals talgolie. De alkylgroepen kunnen ook langs petrochemische weg zijn bereid zoals uit a-alkenen.

Representatieve voorbeelden van geschikte vertakte, verzadigde groepen zijn 12-methylstearyl en 12-ethylstearyl. Representatieve voorbeelden van bruikbare vertakte, onverzadigde groepen zijn 12-methyloleyl en 12-ethyloleyl. Representatieve voorbeelden van onvertakte verzadigde groepen zijn 15 dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, octadecyl (stearyl), gehydrogeneerde talg, docosyl. Representatieve voorbeelden van onvertakte, onverzadigde en ongesubstitueerde groepen zijn oleyl, linoleyl, linolenyl, soja en talg.

Andere voorbeelden van aralkytgroepen die benzyleenheden bevatten, zijn onder meer materialen afgeleid van benzylhalogeniden, benzhydrylhalogeniden, tritylhalogeniden, α-fenylalkanen waarin de 20 alkylketen 1-22 koolstofatomen heeft zoals 1-halogeen-1-fenylethaan, 1-halogeen-1-fenylpropaan en 1-halogeen-1-fenyloctadecaan, gesubstitueerde benzylresten zoals die welke afgeleid kunnen worden van o-, m- en p-chloorbenzylhalogeniden, p-methoxybenzylhalogeniden, o-, m- en p-cyaanbenzylhalogeniden, en 0- , m- en p-fC^C^jalkylbenzylhalogenlden, en gecondenseerde ringen met de benzyleenheid zoals afgeleid van 2-halogeenmethylnaftaleen, 9-halogeenmethylantraceen en 9-halogeenmethylfenantreen, waarin het 25 halogeen een chloor-, broom- of joodatoom is.

Voorbeelden van arylgroepen zijn fenyl zoals in N-alkyl- en Ν,Ν-dialkylanilinen, waarin de alkylgroepen 1- 22 koolstofatomen bevatten, o-, m- en p-nitrofenyl, o-, m- en p-(C,-C^jalkylfenyl, o-, m- en p-halogeenfenyl waarin het halogeen chloor, broom of jood is en o-, m- en p-carboxyfenyt en C,-Ca-alkylesters, arylesters zoals fenyl-, naftyl-, antryl- en fenantrylester, of aralkylesters, zoals benzylester, 30 daarvan.

De β,γ-onverzadigde alkylgroep kan uit een grote verscheidenheid aan groepen worden gekozen. Deze -groepen kunnen cyclisch of acyclisch, ongesubstitueerd of met alifatische groepen gesubstitueerd zijn, zodanig dat het totaal aantal alifatische koolstofatomen in de β,γ-onverzadigde groep 6 of minder is. De β,γ-onverzadigde alkylgroep kan gesubstitueerd zijn met een aromatische groep die is geconjugeerd met de 35 β,γ-onverzadigde binding of kan zowel met alifatische als aromatische groepen zijn gesubstitueerd. Representatieve voorbeelden van cyclische β,γ-onverzadigde alkylgroepen zijn 2-cydohexenyi en 2- cyclopentenyl. Representatieve voorbeelden van acyclische β,γ-onverzadigde alkylgroepen met 6 of minder koolstofatomen zijn 2-propynyl (propargyl), 2-propenyl (allyl), 2-butenyt (crotyl), 2-pentenyl, 2- hexenyl, 3-methyl-2-butenyl, 3-methyl-2-pentenyl, 2,3-dimethyl-2-butenyl, 1,1 -dimethyl-2-propenyl, 40 1,2-dimethyl-2-propenyl, 2,4-pentadiëny! en 2,4-hexadiënyl (sorbyl). Representatieve voorbeelden van aromatisch gesubstitueerde acyclische groepen zijn 3-fenyl-2-propenyl (cinnamyl), 2-fenyl-2-propenyl en 3- (4-methoxyfenyl)-2-propenyl. Representatieve voorbeelden van aromatisch en alifatisch gesubstitueerde groepen zijn 3-fenyl-2-cyclohexenyl, 3-fenyl-2-cyclopentenyl, 1,1-dimethyl-3-fenyl-2-propenyl, 1,1,2-trimethyl- 3- fenyl-2-propenyl, 2-dimethyl-3-fenyl-2-butenyl, 3-dimethyl-2-fenyl-2-butenyl en 3-fenyl-2-butenyl.

45 De hydroxyalkylgroep is een met een hydroxylgroep gesubstitueerde alifatische groep met 2-6 alifatische koolstofatomen waarvan de hydroxylgroep gebonden is aan een ander koolstofatoom dan het aan het positief geladen atoom gebonden koolstofatoom. Naast deze 2-6 koolstofatomen kan de alkylgroep nog een aromatische ring bevatten. Representatieve voorbeelden zijn 2-hydroxyethyl, 3-hydroxypropyl, 4- hydroxypentyl, 6-hydroxyhexyl, 2-hydroxypropyl, 2-hydroxybutyl, 2-hydroxypentyl, 2-hydroxyhexyl, 50 2-hydroxycyclohexyi, 3-hydroxycyclohexyl, 4-hydroxycyclohexyi, 2-hydrcxycyclopentyl, 3-hydroxycyclopentyl, 2-hydroxy-2-methylpropyl, 2-hydroxy-1,1,2-trimethylpropyl, 2-fenyl-2-hydroxyethyl, 2-hydroxy-3-methylbutyl en 5-hydroxy-2-pentenyl.

Het organische kation heeft dus een van de volgende formules: [R2-X(R,)(R3T of [R2-S{R1)-RJ2 55 waarin X stikstof of fosfor is, R1 de alkylgroep met de lange keten is en R3 en R4 de overige groepen zijn die aan de bovengenoemde beschrijving voldoen.

Een organisch kation dat de voorkeur heeft bevat ten minste een onvertakte of vertakte, verzadigde of 194756 4 onverzadigde alkylgroep met 12-22 koolstofatomen en ten minste een onvertakte of vertakte, verzadigde of onverzadigde alkylgroep met 1-12 koolstofatomen. Het organische kation met voorkeur kan ten minste ook een aralkylgroep met een onvertakte of vertakte, verzadigde of onverzadigde C1-C12-alkylgroep bevatten. Mengsels van deze kationen kunnen ook worden gebruikt.

5 Bijzondere voorkeur hebben organische ammoniumionen (X is stikstof) waarin en R2 gehydroge-neerde talg en R3 en R4 methyl zijn of waarin R, gehydrogeneerde talg is, R2 benzyl is en R3 en R4 methyl zijn of mengsels daarvan zoals 90 mol.% van de eerste en 10 mol.% van de tweede.

De hoeveelheid organisch kation waarmee men de klei van het smectiettype laat reageren bedraagt 90-150% van het kation-uitwisselende vermogen van de betreffende klei en is afhankelijk van de kleisoort 10 en van de gewenste mate van waterafstotendheid. Bij voorkeur loopt de hoeveelheid kation uiteen van ongeveer 100 tot 130% en met meer voorkeur van ongeveer 100 tot 116% van het kation-uitwisselende vermogen van de klei. Zo loopt bijvoorbeeld, wanneer bentoniet wordt gebruikt, de hoeveelheid kation waarmee de klei wordt behandeld uiteen van ongeveer 95 tot 143 milli-equivalenten, bij voorkeur van ongeveer 95 tot 124 milli-equivalenten en met de meeste voorkeur van ongeveer 95 tot 110 milli-equivalent 15 per 100 g klei, op basis van 100% actieve klei. Het kation-uitwisselende vermogen van de klei heeft uiteraard betrekking op de oorspronkelijke klei en wordt bepaald met de ammoniumacetaatmethode.

Het anion dat het organische kation vergezelt, is doorgaans een kation dat geen nadelige invloed op het reactieproduct of op het winnen daarvan heeft. Voorbeelden van dergelijke anionen zijn chloride, bromide, jodide, hydroxide, nitriet en acetaat in voldoende hoeveelheden om het organische kation te neutraliseren. 20 De bereiding van het organische kationzout (dat wil zeggen het organische kation gepaard met het gewenste anion) kan geschieden volgens bekende werkwijzen. Voor de bereiding van een kwatemair ammoniumzout kan bijvoorbeeld eerste een secundair amine worden bereid door bijvoorbeeld hydrogeneren van nitrillen (zie Amerikaans octrooischrift 2.355.356). Daaruit kan tertiair methyldialkylamine worden gevormd door reductieve alkylering met behulp van formaldehyd als methylbron. Volgens de in de 25 Amerikaanse octrooischriften 3.136.819 en 2.775.617 beschreven werkwijzen kan dan het kwatemaire ammoniumhalogenide worden gevormd door toevoeging van benzylchloride of benzylbromide aan het tertiaire amine.

Zoals bekend kan de reactie met benzylchloride of benzylbromide worden gecompleteerd door een kleine hoeveelheid dichloormethaan aan het reactiemengsel toe te voegen zodat een mengsel van producten 30 wordt verkregen dat in hoofdzaak benzyl-gesubstitueerd is. Dit mengsel kan dan zonder verdere scheiding van de bestanddelen worden gebruikt voor de bereiding van de organofiele Mei.

Illustratief voor de talrijke octrooischriften waarin organische kationen, de bereidingswijze daarvan en het gebruik van bij de bereiding van organische klei worden beschreven zijn de Amerikaanse octrooischriften 2.966.506, 4.081.496, 4.105.578, 4.116.866, 4.208.218, 4.391.637, 4.410.364, 4.412.018, 4.434.075, 35 4.434.076, 4.450.095 en 4.517.112.

Het preactiveermiddel is een verbinding die met het organofiele kleigeleermiddel tot reactie kan worden gebracht ter verhoging van de d-afstand tussen de kleiplaatjes met ten minste één éngström, bij voorkeur ten minste twee éngström en met de meeste voorkeur ten minste drie éngström, zoals bepaald door röntgendiffractie van een niet verwarmd monster.

40 De bij de onderhavige werkwijze toe te passen preactiveermiddelen, te weten ftalide, de nitrobenzylalco-holen, de nitrofenethylalcoholen, 1,6-hexaandiot, en mengsels daarvan, doen een gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel ontstaan dat in het bijzonder bruikbaar is voor toepassing in smeeretten. Het bij voorkeur toegepaste preactiveermiddel is 1,6-hexaandiol.

Vermeldenswaard is dat de bovengenoemde preactiveermiddelen In het algemeen geen typische polaire 45 activatoren zijn. Zo geeft bijvoorbeeld 1,6-hexaandiol, wanneer het als conventionele polaire activator wordt gebruikt (dat wil zeggen gemengd met de basisvloeistof en het niet-gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel), aanmerkelijk slechtere resultaten dan wanneer de verbinding als preactiveermiddel overeenkomstig de uitvinding wordt gebruikt

Hoewel de hoeveelheid preactiveermiddel waarmee het organofiele kleigeleermiddel moet worden 50 omgezet, in het algemeen afhankelijk is van het preactiveermiddel, het organofiele kleigeleermiddel en de te verdikken organische samenstelling, ligt deze hoeveelheid doorgaans tussen ongeveer 1 en 25, en bij voorkeur tussen ongeveer 3 en 17 gew.% van de organofiele klei. Voor een gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel voor smeervet waarin 1,6-hexaandiol het preactiveermiddel is, ligt de hoeveelheid 1,6-hexaandiol tussen ongeveer 1 en 18 gew.%, bij voorkeur tussen ongeveer 3 en 14 gew.% en met de 55 meeste voorkeur tussen ongeveer 4 en 12 gew.% van het totale gewicht van de organofiele klei en het preactiveermiddel.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt de klei van het smectiettype in belangrijke mate afgescho- 5 194756 ven voorafgaande aan de reactie met het organische kation. Voor een verdere verbetering van de resultaten kan de afschuifstap worden gecombineerd met verdunning wanneer het organische kation met de kiel van het smectiettype wordt omgezet en/of met voorzichtig drogen van de organofiele klei of het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel (afhankelijk van de reactiewijze voor de organofiele klei en het preactiveermid-5 del). Met de meeste voorkeur worden al deze procesparameters bij het proces ter bereiding van het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel toegepast.

Voor het afschuiven van de klei van het smectiettype, wordt de klei in een concentratie van ongeveer 0,5 tot ongeveer 80 gew.% in water gedispergeerd. De suspensie kan eventueel eerst worden gecentrifugeerd om niet-kleiachtige verontreinigingen die ongeveer 10 tot ongeveer 50% van de aanvankelijke klei-10 samenstelling uitmaken te verwijderen. Indien de klei vooraf is behandeld, bijvoorbeeld door de leverancier, ter verwijdering van verontreinigingen, kan van de behandelde klei een suspensie met een concentratie van ongeveer 0,5 tot ongeveer 80 gew.%, bij voorkeur van ongeveer 0,5 tot 2,5 gew.% worden gemaakt en deze suspensie rechtstreeks aan afschuiving worden onderworpen teneinde de kleiagglomeraten te scheiden. De afschuifomstandigheden worden zodanig gekozen dat een voldoende scheiding van de 15 kleiagglomeraten optreedt zoals kan worden bepaald met de methyleenblauw-vlekproef of door bepaling van de deeltjesgrootte.

In de methyleenblauw-vlekproef worden de kationen-uitwisseling en de adsorptiecapaciteit van de klei gemeten na reactie van de klei met een methyleenblauwöplossing. Een typerende werkwijze is als volgt: 1. Een hoeveelheid van 10 g (± 1 mg) van een kleisuspensie met bekend gehalte aan vaste stoffen 20 (doorgaans ongeveer 3 gew.%) wordt in een erlenmeyerkolf van 250 ml afgewogen.

2. Een hoeveelheid van 50 ml gedestilleerd water wordt toegevoegd onder roeren met een magneetröerder.

3. Een hoeveelheid van 2 ml 5N zwavelzuur wordt toegevoegd onder roeren.

4. Met een snelheid van 1 tot 2 druppels per seconde wordt een methyleenblauwöplossing (1 ml = 0,01 milli-equivalent) in de kolf gebracht totdat per 100 g klei 110 milli-equivalent Is toegevoegd.

25 5. De kolf wordt gespoeld met gedestilleerd water waarna nog 10-15 minuten wordt geroerd.

6. Wanneer de vaste stof is gesuspendeerd, wordt met een roerstaaf een druppel vloeistof op een filtreerpapier (Whatman nr 1) gebracht en bij de druppel de afgelezen buretstand in 0,1 ml genoteerd.

7. Er mag geen groenblauwe ring rond de gekleurde vaste stof te zien zijn.

8. Er wordt telkens 0,2 tot 0,5 ml methyleenblauwöplossing toegevoegd waarna steeds ten minste 5 30 minuten wordt geroerd en met gedestilleerd water wordt gespoeld. Na het roeren en spoelen wordt de druppelproef uitgevoerd, waarbij telkens de afgelezen buretstand bij de vlek wordt genoteerd.

9. Wanneer een zwakke groenblauwe ring rondom de gesuspendeerde vaste stof van de vlekproef wordt waargenomen wordt nog eens 10 minuten geroerd en de vlekproef herhaald. Indien de ring stand houdt is het eindpunt overschreden.

35 10. De methyleenblauwadsorptie wordt uitgedrukt in milli-equivalenten methyleenblauw per 100 g klei en wordt als volgt berekend: kleicaoaciteit = ml ™ethyieenblauw x 100 Kieicapacnen (g suspens|e x % vaste ^ 40 Om waarnemingsfouten bij de bepaling van het eindpunt zoveel mogelijk uit te schakelen kan een weinig kleisuspensie door een grof filtreerpapier (bijvoorbeeld Whatman 5H) worden gefiltreerd en de intensiteit van het filtraat worden vergeleken met blanco-oplossingen methyleenblauw bij 1668 of 609 nm op een colorimeter en voor de mate waarin het eindpunt is overschreden of nog niet is gehaald worden gecorrigeerd.

45 Met behulp van de methyleenblauw-vlekproef moet zoveel afschuiving van de kleisuspensie worden vastgesteld dat een toename van de kleicapaciteit van 10 tot 50%, bij voorkeur van ongeveer 15 tot ongeveer 40% en met de meeste voorkeur van ongeveer 20 tot ongeveer 35% ten opzichte van de niet afgeschoven klei wordt verkregen. Er kan aldus bijvoorbeeld voldoende afschuiving op een 3% bentoniet-suspensie worden teweeggebracht dat de kleicapaciteit zoals die met de methyleenblauw-vlekproef wordt 50 bepaald, stijgt van ongeveer 115 milli-equivalent per 100 g klei tot ongeveer 135 milli-equivalent per 100 g klei.

Een andere werkwijze voor het bepalen of de kleisuspensie in voldoende mate is afgeschoven is het uitvoeren van een deeltjesgrootteanalyse. Daarbij worden niet-afgeschoven kleideeltjes eerst geanalyseerd bijvoorbeeld met een Nicomp model 270 Submicron Partiele Sizer, verkrijgbaar bij Pacific Scientific 55 Company, die werkt op het principe van de verstrooiing van laserlicht, waarna de klei wordt afgeschoven.

De afgeschoven klei heeft een mediane deeltjesgrootte die met 10 tot 80%, bij voorkeur met ongeveer 20 tot 60% ten opzichte van de niet-afgeschoven kleideeltjes is verlaagd. Zo kan bijvoorbeeld een niet 194756 6 afgeschoven suspensie van 3,0% bentonietkiei een mediane deeltjesgrootte van 0,64 pm hebben. Wanneer deze suspensie aan een toenemende afschuiving wordt onderworpen bijvoorbeeld door behandeling in een Manton-Gaulin homogenisator bij uiteenlopende druk, worden de volgende afnemende mediane deeltjesgrootten waargenomen: 0,5 pm (70 kg/cm2); 0,43 pm (140 kg/cm2); 0,42 pm (210 kg/cm2); 0,37 pm (280 5 kg/cm2) en 0,37 pm (350 kg/cm2). Dit zelfde afnemende verloop in de mediane deeltjesgrootte van de vaste kleideeltjes bij toenemende afschuiving is waar te nemen wanneer een 3,0% bentonietkleisuspensie wordt onderworpen aan een steeds langere afschuivingsbehandeling in een Waring Blendor die bij hoge snelheid werkt: 0,66 pm (0 minuten); 0,568 pm (2 minuten); 0,54 pm (4 minuten); 0,52 pm (6 minuten); 0,53 pm (8 minuten) en 0,52 pm (10 minuten).

10 Bij een kleisuspensie van het smectiettype kan afschuiving worden bewerkstelligd door middel van in de handel verkrijgbare apparatuur waarvan bekend is dat deze een hoge afschuiving aan het materiaal geeft Illustratief voor dergelijke apparatuur is een Manton-Gaulin homogenisator, verkrijgbaar bij de Firma Manton-Gaulin (nu bekend als een APV Gaulin homogenisator, verkrijgbaar bij APV Gaulin, Ine.), een Tekmar SD-45 homogenisator, verkrijgbaar bij de Firma Tekmar, een Sharpies Super Centrifuge verkrijg-15 baar bij Sharpies Division van de Pennwalt Corporation, een Oakes molen verkrijgbaar bij Oakes Machinery, een Waring Blendor verkrijgbaar bij Waring Products, een Microfluidizer verkrijgbaar bij Microfluidics Corporation, een divisie van Biotechnology Corporation en soortgelijke inrichtingen die aan de kleisuspensie een hoge laminaire en turbulente afschuiving kunnen geven. Bij de werkwijze volgens de uitvinding worden de hoge afschuivingsomstandigheden waaraan de kleisuspensie voorafgaande aan stap b) wordt onderwor-20 pen, bij voorkeur bereikt onder toepassing van een Manton-Gaulin homogenisator bij een druk in het gebied van 35 tot 550 kg/cm2, waarbij de suspensie eenmaal of meermalen door de homogenisator wordt geleid.

De bijkomende procesparameter die kan worden gebruikt is een verdund reactiemedium voor de klei van het smectiettype en het organische kation. Het verdunnen kan geschieden voor of tijdens het afschuiven van de klei, maar geschiedt bij voorkeur na het afschuiven. De kleisuspensie wordt zodanig verdund dat het 25 kleigehalte tussen ongeveer 0,5 en 2,5 gew.%, bij voorkeur tussen ongeveer 0,5 en 2,0 gew.% en met de meeste voorkeur tussen ongeveer 0,5 en 1,5 gew.% van de suspensie bedraagt Voorzover verdunning na het afschuiven plaats vindt kan dit gebeuren door toevoegen van de gewenste hoeveelheid water aan de kleisuspensie voor of tijdens de toevoeging van het organische kation of door toevoeging van de gewenste hoeveelheid water aan de kleisuspensie en het organische kation of door toevoeging van water alleen aan 30 het organische kation dat daarna aan de kleisuspensie wordt toegevoegd. Belangrijk is dat de reactie van het organische kation met de klei onder verdunde omstandigheden plaats vindt, dat wil zeggen dat de klei de bovengenoemde gehalten heeft bij reactie met het organische kation (de hoeveelheid organisch kation is niet in de berekening van het kleigehalte van de suspensie meegenomen). Deze verdunde omstandigheden dragen bij aan de verhoging van het viscositeit opbouwend vermogen van het organofiele kleigeleermiddel 35 in vergelijking met soortgelijke geleermiddelen die volgens standaardwerkwijzen zonder verdunning zijn bereid.

Voorafgaand aan de reactie van de kleisuspensie van het smectiettype met het organische kation wordt de suspensie geroerd en verwarmd tot een temperatuur tussen 20 en 100°C, bij voorkeur tussen 45 en 75eC. Elke gangbare roersnelheid kan worden toegepast Het organische kation kan als zodanig of 40 gedispergeerd in water of in een oplossing van water en een in water oplosbaar organisch oplosmiddel zoals isopropanol, worden toegevoegd. Zoals boven aangegeven dienen deze laatste twee wijzen van toediening om de verdunde reactieomstandigheden te bewerkstelligen. Het organische oplosmiddel wordt met water gebruikt om het organische materiaal op te lossen maar heeft bij lage concentraties geen effect op de eigenschappen van de uiteindelijke organofiele klei.

45 In stap b) van de werkwijze volgens de uitvinding wordt na de toevoeging van het organische kation het reactiemengsel voldoende lang geroerd bij een temperatuur tussen 20 en 100°C, bij voorkeur tussen 45 en 75°C, om uitwisseling van het organische kation op de klei mogelijk te maken. Reactietemperaturen beneden 20°C en boven 100°C zijn wel toepasbaar maar hebben niet de voorkeur, omdat daarvoor extra voorzieningen zoals koeling en drukreactoren nodig zijn.

50 Het reactieproduct wordt afgefiltreerd en kan voor verdere zuivering nogmaals in water worden opgenomen en worden gefiltreerd. Hoewel het wassen van het gefiltreerde product na de vorming van de organofiele klei zeer wenselijk is in verband met het verwijderen van zouten zoals natriumhalogeniden, is dat niet nodig wanneer het product is bereid onder verdunde reactieomstandigheden omdat de dan achterblijvende hoeveelheid zout slechts in geringe mate nadelig is voor de viscositeitseigenschappen.

55 Wanneer het organofiele kleigeleermiddel uit het reactiemengsel is afgescheiden, wordt het gedroogd. In het verleden werden de commerciële organofiele kleisoorten vaak in een luchtstroom bij temperaturen tussen ongeveer 120 en 250°C gedroogd. Nu is gevonden dat mildere droogomstandigheden kunnen leiden 7 194756 tot verbeterde gelerende eigenschappen. De milde droogomstandigheden zijn belangrijk om de door het afschuiven en eventueel verdunnen verkregen voordelen te behouden en te versterken.

Het milde drogen van de organofiele klei wordt zodanig uitgevoerd dat de natte organofiele klei tijdens het drogen niet boven 80°C wordt verwarmd. Dit kan bijvoorbeeld plaats vinden door het organofiele 5 kleigeleermiddel in een luchtstroom bij ongeveer 0-80°C, bij voorkeur tussen ongeveer 0 en 50°C te drogen tot het vochtgehalte minder dan ongeveer 55, bij voorkeur minder dan 2% bedraagt. In plaats daarvan kan het organofiele kleigeleermiddel worden gedroogd in een wervelbed waarvan de temperatuur tussen ongeveer 25 en 125°C, bij voorkeur tussen ongeveer 25 en 100°C wordt gehouden. Uiteraard worden bij gebruik van een wervelbed de temperatuur en de luchtstroom zo gekozen dat de snelle verdamping van 10 water het organofiele kleigeleermiddel in het bed beneden een temperatuur van 80°C houdt tot het is gedroogd. Nog een andere mogelijkheid is het organofiele kleigeleermiddel te vriesdrogen bij een temperatuur beneden 0°C.

Nadat het organofiele kleigeleermiddel is gedroogd, wordt het doorgaans gemalen met een hamermolen of een soortgelijke maalinstrument om de agglomeraten te verkleinen. Het gemalen organofiele kleigeleer-15 middel heeft in het algemeen een deeltjesgrootte in het gebied van ongeveer 0,1 tot ongeveer 500 pm, bij voorkeur van ongeveer 1 tot ongeveer 150 pm. Uiteraard wordt de gewenste deeltjesgrootte van het organofiele kleigeleermiddel bepaald door de gebruiksomgeving.

In stap c) van de werkwijze volgens de uitvinding kan het preactiveermiddel op verschillende wijzen met de organofiele klei in contact worden gebracht. De gedroogde organofiele kleideeltjes kunnen bijvoorbeeld 20 met een P-K-menger onder omgevingsomstandigheden lang genoeg droog met poedervormig preactiveermiddel (deeltjesgrootte doorgaans kleiner dan ongeveer 0,55 mm) worden gemengd om een reactie te' doen plaatsvinden doorgaans tussen ongeveer 1 minuut en 4 uur, bij voorkeur tussen 30 en 60 minuten) zoals kan worden bepaald aan de hand van de toename van de d-afstand. In plaats daarvan kan het preactiveermiddel worden gesmolten of in een vloeibaar medium, zoals water, methanol, ethanol of mengsels daarvan 25 worden gedispergeerd en op de gedroogde organofiele kleideeltjes worden gesproeid, bij voorkeur onder roeren ter verbetering van het contact en de verspreiding.

Indien de organofiele klei aan ruwe droogomstandigheden is onderworpen (bijvoorbeeld boven ongeveer 80°C), kunnen het preactiveermiddel en de organofiele kiel droog gemalen worden met een hamermolen, een rolringmolen, Brinkman-molen of ander afschuiving gevend instrument, en wel lang genoeg om de 30 aangegeven toename van de d-afstand te verkrijgen. Het preactiveermiddel (in een van de eerder beschreven vormen) en de organofiele klei kunnen rechtstreeks in de droogmaalapparatuur worden gebracht of eerst afzonderlijk worden gemengd en dan aan droog malen worden onderworpen.

Het preactiveermiddel kan ook met de organofiele klei in contact worden gebracht voordat de klei gedroogd is. Zo kan het preactiveermiddel aan de suspensie met het gevormde organofiele kleigeleermiddel 35 worden toegevoegd of in een vloeibare dispersie worden gevormd en door de filterkoek van de organofiele klei worden geleid. Uiteraard wordt in deze gevallen de concentratie van het preactiveermiddel In de suspensie of de vloeibare dispersie zodanig gekozen dat de juiste hoeveelheid preactiveermiddel met de organofiele klei reageert. Het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel wordt dan gedroogd, bij voorkeur onder milde omstandigheden, zoals aangeduid, tot de juiste grootte gemalen zoals boven besproken en is 40 dan gereed voor onmiddellijk gebruik of om te worden verpakt

Het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel dat is bereid volgens de werkwijze van de uitvinding heeft tal van gunstige eigenschappen. In het bijzonder is het gepreactiveerde geleermiddel droog (dat wil zeggen met minder dan ongeveer 5% vocht hij voorkeur minder dan 2% vocht), waardoor behandeling en verzending wordt vergemakkelijkt en opslag gedurende lange tijd zonder achteruitgang mogelijk is.

45 De gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddelen, volgens de uitvinding bereid, kunnen worden gebruikt om de viscositeit van verschillende organische samenstellingen doeltreffend en efficiënt te verhogen. De organofiele kleigeleermiddelen kunnen, mede afhankelijk van de samenstelling, worden gebruikt om op conventionele wijze organische samenstellingen te verdikken zoals smeervetten, suspensies op oliebasis, vulvloeistoffen op oliebasis, verwijderingsmiddelen voor verf, vernis en lak, verven, cosmetische basen, 50 gietstukken, zandbindmiddelen, hechtmiddelen, afdichtingsmiddelen, inkt, laag-vormende polyesterharsen en polyestergelbekledingen. Uiteraard wordt het organofiele kleigeleermiddel zodanig gekozen dat het voor de bepaalde organische samenstelling doelmatig is. Zo kunnen bentoniet- en hectorietklei worden behandeld met dimethyl-bis(gehydrogeneerde talg)ammonium ter vorming van een geleermiddel dat geschikt is voor het verdikken van smeervet Andere specifieke geleermiddelen zijn te vinden in de hierna volgende 55 voorbeelden.

De gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddelen, volgens de uitvinding bereid, kunnen voor het doeltreffend verdikken van organische samenstellingen worden gebruikt zonder dat bekende polaire 194756 8 activatoren, die vaak zeer brandbaar zijn, nodig zijn. Zulke polaire activatoren kunnen wel met de gepreacti-veerde organofiele kleigeleermiddelen worden gebruikt, maar zij zijn niet vereist om de gewenste verdikte organische samenstelling te verkrijgen.

De in de organische samenstellingen gebruikte hoeveelheid gepreactiveerd organisch kleigeleermiddel is 5 afhankelijk van het specifieke geleermiddel, de samenstelling en de gewenste verdikkingsgraad, maar ligt in het algemeen in het gebied van ongeveer 1 tot ongeveer 12 gew.%, bij voorkeur van ongeveer 4 tot ongeveer 8 gew.%. Om de gelering van de samenstelling te verbeteren moet een kleine hoeveelheid water aanwezig zijn. De hoeveelheid water ligt in het gebied van 0,1 tot 10%, bij voorkeur van ongeveer 0,5 tot ongeveer 6,0% en met de meeste voorkeur van ongeveer 2,0 tot ongeveer 4,0 gew.% van het in de 10 organische samenstelling aanwezige gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een smeervet dat met een gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel is verdikt, met het kenmerk, dat dit: a) een smeervetbasis, b) een gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel bereid volgens de hierboven omschreven werkwijze 15 volgens de uitvinding, en c) een hoeveelheid water uiteenlopend van 0,1 tot 10 gew.% van het organofiele kleigeleermiddel omvat Smeervetten die met behulp van de gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddelen verkregen volgens de uitvinding kunnen worden bereid, hebben bekende basisvloeistoffen. Deze basisvloeistoffen kunnen zijn: 1. Oliën met lage viscositeit of hoge viscositeit die hetzij paraffineoliên of nafteenoliên of mengsels daarvan 20 zijn. Paraffineoliên bestaan uit paraffinische koolwaterstoffen met onvertakte of vertakte keten, meestal van 12-24 koolstofatomen lengte. Nafteenoliên bestaan uit cyclische verzadigde koolwaterstoffen en bevatten doorgaans ook aromatische koolwaterstoffen. Paraffineoliên zijn zelden uitsluitend paraffinisch en bevatten belangrijke hoeveelheden nafteenkoolwaterstoffen. Representatieve soorten zijn: 25 Type paraffineolie Samenstelling Viscositeitsindex

Coastal Pale koolwaterstof van 50/50 cyclisch/ 12 vertakte en onvertakte keten met oplosmiddel geëxtraheerd koolwaterstof van 70/30 onvertakte en 95 30 neutraal vertakte keten/cydisch met oplosmiddel geëxtraheerd koolwaterstof, 70% onvertakte en 95 neutraal vertakte keten

Bright stock koolwaterstof, 70% onvertakte en 96 vertakte keten 35 minerale olie paraffine wisselend 2. Polyglycolen (synthetische olie).

Polyglycol-basismateriaal bestaat uit gepolymeriseerde ethyleenglycol en/of propyleenglycol.

40 3. Organische esters (synthetische olie).

Organische esters worden gevormd door reactie van tweebasische zuren met eenwaardige alcoholen of door reactie van eenbasische zuren met veelwaardige alcoholen. Zo kan bijvoorbeeld een diëster worden bereid uit azelaïnezuur en 2-ethylheanol. Naast dit bis(2-ethylhexyl)azelaat kunnen andere diisoöctylazelaten en bis(2-ethylhexyl)sebacaat als voorbeeld worden genoemd. Een monoêster kan worden bereid uit 45 pelargonzuur en pentaerytritoi. Een ander voorbeeld is dipropyleenglycoldipelargonaat.

4. Synthetische koolwaterstoffen.

Synthetische vloeibare koolwaterstoffen bestaan in twee types: poly-a-alkenen en gealkyleerde aromaten. Poly-a-alkenen worden gevormd door beperkte polymerisatie van een α-alkeen. Zo levert bijvoorbeeld tetramerisatie van 1-octeen een koolwaterstof van 32 koolstofatomen en trimerisatie van 1-deceen een 50 koolwaterstof met 30 koolstofatomen.

Een gealkyleerde aromaat is bijvoorbeeld dialkylbenzeen.

5. Siliconenvloeistoffen.

Een typerende samenstelling voor een siliconenvloeistof is een alkylmethylpolysiloxan. Een tweede type is een fenylmethylsilicone.

55 6. Plantaardige oliën en andere triglyceriden: ricinusolie, jojoba-olie, lijnzaadolie, katoenzaadolie en dergelijke.

Verdere gegevens over smeervetten en over de wijze waarop deze met behulp van organofiele 9 194756 kleigeleermiddelen kunnen worden bereid zijn te vinden in "Modern Lubricating Greases” van C.J. Boner (Scientific Publications, Broseley, Shropshire, Engeland, 1976) en "Lubricating Grease Guide” (National Lubricating Grease Institute, 4635 Wyandotte St., Kansas City, Missouri 64112,1ste druk, 1984).

Een bijzonder bruikbare basisvloeistof voor smeervetten is Conoco 5735 olie (een in de handel 5 verkrijgbaar product van Continental Oil Company), een met oplosmiddel geraffineerde paraffinische, uit aardolie afkomstige smeerolie met hoge viscositeit. Een kenmerkende samenstelling heeft ongeveer 68 gew.% paraffine, 28 gew.% nafteen en 4% aromaten.

De bruikbaarheid van de volgens de werkwijze van de uitvinding verkregen gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddelen voor de bereiding van smeervetten blijkt bij de volgende proef: het gepreactiveerde 10 organofiele kleigeleermiddel wordt in een concentratie van 8 gew.% met behulp van een boorpersroerder met twee bladen met een diameter van 11,5 cm, met een spoed van 10° en een onderlinge afstand van 3,8 cm, gemengd met Conoco 5735 olie. Het zo ontstane pre-gel wordt dan door een Tri-Homo-molen van het rotor-stator-type, verkrijgbaar bij Sonic Corporation, met een rotor-stator-afstand van 0,076 mm en een pompsnelheid van 230 g/min. geleid. Het vet wordt tot kamertemperatuur (25°C) afgekoeld en overeenkom-15 stig ASTM-methode D217-82 wordt met een vetpenetrometer, die verkrijgbaar is bij GCA/Precision Scientific Company, een penetratiemeting uitgevoerd. Een penetratiewaarde van 315 of lager geeft aan dat de organofiele klei doeltreffend is gepreactiveerd. Bij voorkeur is de penetratiewaarde 300 of lager en met meer voorkeur 290 of lager.

Om aan te tonen dat de met behulp van de gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddelen volgens de 20 uitvinding verdikte smeervetten in het gebruik stabiel zijn, kan het smeervet in een bij Koehler Instrument Company verkrijgbare vetverwerker worden gebracht en kunnen de penetratiewaarden na 60 slagen en 10.000 slagen worden bepaald. Voor een stabiel smeervet bedraagt het verschil in penetratiewaarden minder dan 50, bij voorkeur minder dan ongeveer 25 en met de meeste voorkeur minder dan 10.

Zoals bekend kunnen smeervetten ook conventionele hoeveelheden antioxidanten, pigmenten, oplosbare 25 kleurstoffen, roestvertragers, antislijtmiddelen en toevoegsels voor extreme drukken, kleverig makende middelen, poedermetalen, vulstoffen en mengsels daarvan bevatten.

De volgende, de uitvinding betreffende of ter vergelijking gegeven voorbeelden dienen ter illustratie van de uitvinding. De voorbeelden mogen echter niet worden uitgelegd als beperkend voor de uitvinding. Tenzij anders aangegeven hebben de percentages betrekking op het gewichtspercentage van de totale samenstel-30 ling.

Voorbeeld I

Ongeveer 150 liter van een suspensie van Wyoming-bentoniet in water (3,03% vaste stof) die vooraf is gecentrifugeerd ter verwijdering van alle niet-kleiachtige verontreinigingen en met een ionenuitwisselaar is 35 behandeld om de natriumvorm van de klei te verkrijgen, wordt door een Manton-Gaulin-homogenisator met een druk van 350 kg/cm2 geleid.

Een hoeveelheid van 5610,6 g van deze suspensie wordt in een reactievat van voldoende inhoud (8 liter) gebracht en verdund met 1133 ml water. De suspensie wordt onder roeren tot 65°C verwarmd. In de kleisuspensie wordt 110,30 g gesmolten, 90% actief dimethylbis(gehydrogeneerde talg)ammoniumchloride 40 (101 milli-equivalent per 100 g klei) gegoten. Een hoeveelheid van 56 ml warm water wordt gebruikt om het ammoniumzout na te spoelen (de hoeveelheid aan de reactiesuspensie toegevoegd water is gelijk aan de hoeveelheid die bij toevoeging aan de kleisuspensie leidt tot een vaste-stofgehalte van 2,5%). Het mengsel wordt 30 minuten bij 65°C geroerd en de vaste stof wordt op ëen vacuümfilter verzameld. De filterkoek wordt gewassen met warm water (60°C) en 16 uur onder luchtcirculatie bij 40°C gedroogd ter verwijdering 45 van restwater uit de organofiele klei. De gedroogde organofiele klei wordt ter verkleining van de agglomeraten in een centrifugemolen met een zeef van 0,5 mm gemalen.

De gedroogde, gemalen organofiele klei (55 g) wordt in een P-K-menger gedurende 1 uur gemengd met 7% (4,14 g) respectievelijk 9% (5,44 g) 1,6-hexaandiolpoeder dat vooraf in een centrifugemolen met een 0,5 mm zeef is gemalen.

50 Monsters van het droge poedervormige gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel en van een niet-gepreactiveerde controle worden met matige handdruk in de monsterhouder van een standaard poeder-röntgendiffractieapparaat waar op de voorzijde een microscoopobjectglaasje is bevestigd, gebracht. Het objectglaasje wordt voorzichtig van de monsterhouder verwijderd zodat het oppervlak van het gepakte poeder gelijk loopt met de monsterhouder. De monsterhouder wordt dan in een Philips 3600 (röntgen-55 diffractieapparaat geplaatst en doorgemeten van 1,5-32° 26 met Cu K α-straling en standaardmaat-omstandigheden. Het verkregen diffractiepatroon is een reeks pieken met de sterkste piek tussen 2 en 4° 26. De exacte hoek van deze piek wordt bepaald en dan wordt de afstand berekend met behulp van de wet 194756 10 van Bragg: λ = 2d sin Θ, waarbij λ door Cu K α = 1.54056Α. Het resultaat is de d(001 )-afstand van hot monster in éngström.

De resultaten zijn als volgt: 5 Monster d(001)-afstand

controle (0% preactiveermiddel) 25,5 A

gepreactiveerd (7%) organofiel kleigeleermiddel 28,2 A

gepreactiveerd (9%) organofiel kleigeleermiddel 30,1 A

10 gepreactiveerd (7%) organofiel kleigeleermiddel 29,9 A

(6 uur verwarmd op 67°C)

Voorbeeld II

15 Een gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel dat overeenkomstig voorbeeld I is bereid door droog mengen van een organofiele klei (gemaakt van dimethylbis(gehydrogeneerde talg)ammoniumchloride en bentoniet) met 7% 1,6-hexaandiol, wordt in een hoeveelheid van 7% aan Conoco 5735 olie toegevoegd. Door mengen van het gepreactiveerde geleermiddel en Conoco olie gedurende 5 minuten met een boorpersroerder bij 450 omw7min. wordt een pre-gel bereid. Op basis van het vetgewicht wordt 0,1% water 20 toegevoegd en het pre-gel wordt nog eens 25 minuten bij 450 omwimin. geroerd. De viscositeit van het pre-gel wordt met een Brookfield RVT viscometer bepaald. Het pre-gel wordt door een Tri-Homo-molen met een rotor-statorafstand van 0,076 mm en een pompsnelheid van 230 g/min. geleid. Het vet wordt tot kamertemperatuur afgekoeld en volgens ASTM-methode D217-82 wordt met een vetpenetrometer, verkrijgbaar bij GCA/Precision Scientific Company, een penetratiemeting uitgevoerd. Het vet wordt 25 vervolgens in een bij Koehler Instrument Company verkrijgbare vetverwerker gebracht en de penetratie-waarden worden na 60 en na 10.000 slagen gemeten. De resultaten zijn vermeld in tabel A.

Voorbeeld III (vergelijking)

Ter vergelijking wordt voorbeeld II herhaald, met dien verstande dat de gepreactiveerde organofiele klei van 30 voorbeeld I wordt vervangen door BENTONE 34 (een 95 m.e.r. dimethylbis(gehydrogeneerde talgjammo-niumbentoniet, een product met handelsmerk van NL Industries, volgens conventionele werkwijzen bereid). In plaats van met 0,1% water wordt de organofiele klei met 2% aceton (ten opzichte van vetgewicht) geactiveerd (dat wil zeggen 22% van het totaal gewicht organofiele klei en aceton). De viscositeitsgegevene zijn vermeld in tabel A.

35

Voorbeeld IV (vergelijking)

Ter vergelijking wordt voorbeeld II herhaald, met dien verstande dat het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld I wordt vervangen door BENTONE 34, droog gemengd met 7% 1,6-hexaandiolpoeder dat vooraf koud in een centrifugemolen met een zeef van 0,5 mm is gemalen. De 40 viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel A.

Voorbeeld V (vergelijking)

Ter vergelijking wordt voorbeeld II herhaald, met dien verstande dat de organofiele klei van voorbeeld I wordt vervangen door BARAGEL 40 (een 100 m.e.r. dimethylbis(gehydrogeneerde talg)ammoniumbentonlet, 45 een product met handelsmerk van NL Industries bereid volgens conventionele werkwijzen) en droog gemengd met 7% 1,6-hexaandiolpoeder dat vooraf in een centrifugemolen met een zeef van 0,5 mm koud is gecentrifugeerd. De viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel A.

TABEL A

SO -—--

Monster Pre-gel (cP bij Gemalen vet (penetratie na aantal slagen) 5 omwVmin.) ---- 0 60 104 55 Voorbeeld II 10.800 211 227 238

Voorbeeld III (vergelijking) 6.300 248 265 266 11 194756 TABEL A (vervolg)

Monster Pre-gel (cP bij Gemalen vet (penetratie na aantal slagen) 5 omwVmin.) - 5 0 60 104

Voorbeeld IV (vergelijking) 520 404 383 459

Voorbeeld V (vergelijking) 600 308 346 375 10

Voorbeeld VI

Ongeveer 150 liter suspensie van Wyoming bentoniet in water (3,04% vaste stof) dat vooraf is gecentrifugeerd ter verwijdering van alle niet-kleiachtige verontreinigingen en met een ionenuitwisselaar is behandeld om de natriumvorm van de klei te verkrijgen, wordt door een Manton-Gaulin-homogenisator bij 350 kg/cm2 15 druk geleid. Een hoeveelheid van 8717,1 g van deze suspensie wordt in een reactievat van voldoende inhoud (40 liter) gebracht en verdund met 1325 ml water. De suspensie wordt onder roeren tot 60°C verwarmd. Een hoeveelheid van 171,9 g 90% actief dimethylbis(gehydrogeneerde talgjammoniumchloride (101 milli-equivalent per 100 g klei), opgelost in 310 ml isopropanol en 560 ml water, wordt in de klei-suspensie gegoten. De aan de reactiesuspensie toegevoegde hoeveelheid water is gelijk aan de hoeveel-20 heid die bij toevoeging aan de kleisuspensie een vaste-stofgehalte van 2,5% geeft. Het mengsel wordt 30 minuten bij 60°C geroerd en de vaste stof wordt op een vacuümfiiter verzameld. De filterkoek wordt met warm water (60°C) gewassen. De filterkoek wordt opnieuw in water gesuspendeerd, er wordt 6,2% 1,6-hexaandiol toegevoegd en de suspensie wordt onder luchtcirculatie 24 uur bij 40°C gedroogd ter verwijdering van restwater. Het gedroogde gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel wordt in een 25 centrifugemolen, uitgerust met een zeef van 0,5 mm, gemalen ter verkleining van de agglomeraten.

Voorbeeld VII

Voorbeeld II wordt herhaald met dien verstande dat het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld I wordt vervangen door het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld VI. Het 30 gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld VI wordt in een gehalte van 7,5% aan Conoco 5735 olie toegevoegd en gemeten. De viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel B.

Voorbeeld VIII (vergelijking)

Om het effect van het weglaten van 0,1% water in het met de samenstelling volgens de uitvinding bereide 35 vet aan te tonen wordt voorbeeld II herhaald, met dien verstande dat het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld I vervangen wordt door het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld VI. Het gepreactiveerde kleigeleermiddel van voorbeeld VI wordt in een gehalte van 7,5% aan Conoco 5735 olie toegevoegd. Aan de vetsamenstelling wordt de 0,1% water niet toegevoegd. De viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel B.

40

TABEL B

Monster Pre-gel (cP bij Gemalen vet (penetratie na aantal slagen) 5 omw^min.) - 45 0 60 104

Voorbeeld VII 1.304 208 224 209

Vergelijkingsvoorbeeld VIII 576 239 278 270 50

Voorbeeld IX

Ongeveer 150 liter suspensie van Wyoming bentoniet in water (3,03% vaste stof) die vooraf gecentrifugeerd is ter verwijdering van alle niet-kleiachtige verontreinigingen en met een ionenuitwisselaar is behandeld om de natriumvorm van de klei te verkrijgen, wordt door een Manton-Gaulin-homogenisator bij 350 kg/cm2 druk 55 geleid. Een hoeveelheid van 21,947 g van deze suspensie wordt in een reactievat van voldoende inhoud (40 liter) gebracht en met 3253 ml water verdund. De suspensie wordt onder roeren op 60°C verwarmd.

Een hoeveelheid van 431,5 g 90% actief dimethylbis(gehydrogeneerde talg)ammoniumchloride (101 194756 12 milli-equivalent per 100 g klei), opgelost in 760 ml isopropanol en 1400 ml water, wordt in de kleisuspensie gegoten. De aan de reactiesuspensie toegevoegde hoeveelheid water is gelijk aan de hoeveelheid die bij toevoeging aan de kleisuspensie een vaste-stofgehalte van 2,5% geeft. Het mengsel wordt 30 minuten bij 60°C geroerd en de vaste stof op een vacuümfilter verzameld. De filterkoek wordt met warm water (60°C) 5 gewassen.

Een gedeelte van de gewassen filterkoek wordt opnieuw in water gesuspendeerd. Een hoeveelheid van 7,3% 1,6-hexaandiol wordt toegevoegd en de suspensie wordt 24 uur bij 40°C onder luchtcirculatie gedroogd ter verwijdering van restwater. Het gedroogde gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel wordt in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifugemolen gemalen ter verkleining van de agglomeraten.

10

Voorbeeld X

Voorbeeld II wordt herhaald met dien verstande dat het gepreactiveerde kleigeleermiddel van voorbeeld I wordt vervangen door het gepreactiveerde kleigeleermiddel van voorbeeld IX. Dit kleigeleermiddel wordt in een gehalte van 6,5% aan Conoco 5735 olie toegevoegd. De viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel C.

15

Voorbeeld XI (vergelijking)

Dit voorbeeld toont het effect van het achteraf toevoegen van het preactiveermiddel aan de vetsamenstelling in plaats van het preactiveermiddel te laten reageren met de organofiele klei.

Een gedeelte van de in voorbeeld IX voorafgaand aan het preactiveren verkregen gewassen filterkoek 20 wordt bij 40°C onder luchtcirculatie 16 uur gedroogd ter verwijdering van restwater uit de organofiele kiel.

De gedroogde organofiele klei wordt in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifugemolen gemalen ter verkleining van de agglomeraten.

Voorbeeld II wordt dan herhaald, met dien verstande dat de gepreactiveerde organofiele klei van voorbeeld I wordt vervangen door de zojuist beschreven gedroogde en gemalen organofiele klei. Deze klei 25 wordt in een gehalte van 6,0% aan Conoco 3735 olie toegevoegd. Naast 0,1% water wordt aan het mengsel organofiele klei/Conoco-olie, 7,3% 1,6-hexaandiol (het percentage gebaseerd op het totaalgewicht van organofiele klei en 1,6*hexaandiol), dat vooraf koud in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifuge-molen is gemalen, toegevoegd. De viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel C.

30 TABEL C

Monster Pre-gel (cP bij Gemalen vet (penetratie na aantal slagen) 5 omwVmin.) - 0 60 104 35 -------------------;-—

Voorbeeld X 7.000 215 228 234

Vergelijkingsvoorbeeld XI 960 246 284 257 40 De viscositeitsgegevens in tabel C geven duidelijk het voordeel aan van het volgens de werkwijze van de uitvinding bereide gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel voor gelerende vetsystemen tegenover toepassing van hetzelfde preactiveermiddel met afzonderlijke toevoeging achteraf aan het mengsel organofiele klei/ölie. De verbeterde viscositeit van het pre-gel en de verbeterde viscositeitskenmerken in gemalen vorm van het volgens de werkwijze van de uitvinding bereide gepreactiveerde organofiele 45 kleigeleermiddel (voorbeeld X) geeft aan dat het product volgens de uitvinding een beter oliesysteem oplevert dan de organofiele klei waaraan het dispergeermiddel afzonderlijk achteraf is toegevoegd (voorbeeld XI).

Dit viscositeitsvoorbeeld is waarschijnlijk het gevolg van de verhoogde d(001)-basisvlakafstand die in voorbeeld I na het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding is waargenomen in vergelijking met die 50 van de organofiele basisklei. De verhoogde d-afstand geeft aan dat er een afzonderlijke wisselwerking plaats vindt tussen de organofiele klei en het preactiveermiddel wanneer deze twee bestanddelen voor de toevoeging aan de olie vooraf worden gemengd.

Voorbeeld XII

55 Ongeveer 150 liter van een suspensie van Wyoming-bentoniet in water (3,04% vaste stof) die vooraf is gecentrifugeerd ter verwijdering van alle niet-kleiachtige verontreinigingen en met een ionenuitwisselaar is behandeld om de natriumvorm van de klei te verkrijgen, wordt door een Manton-Gaulin-homogenisator bij 13 194756 350 kg/cm2 druk geleid. Een hoeveelheid van 21.875 g van deze suspensie wordt in een reactievat van voldoende capaciteit (40 liter) gebracht en met 3325 ml water verdund. De suspensie wordt onder roeren op 60°C verwarmd. Een hoeveelheid van 431,5 g 90% actief dimethylbis(gehydrogeneerde talg)ammonium-chloride (101 milli-equivalent per 100 g klei) opgelost in 760 ml isopropanol en 1400 ml water, wordt in de 5 kleisuspensie gegoten. De hoeveelheid aan de reactiesuspensie toegevoegd water is gelijk aan de hoeveelheid die bij toevoeging aan de kleisuspensie een vaste-stofgehalte van 2,5% geeft. Het mengsel wordt 30 minuten bij 60°C geroerd en de vaste stof wordt op een vacuümfilter verzameld. De filterkoek wordt met warm water (60°C) gewassen.

Een gedeelte van de gewassen filterkoek wordt opnieuw in water gesuspendeerd. Ten opzichte vein het 10 totaalgewicht wordt een hoeveelheid van 9,6% aan p-nitrobenzylalcohol, opgelost in isopropanol, toegevoegd en de suspensie wordt 24 uur bij 40°C onder iuchtcirculatie gedroogd ter verwijdering van restwater. Het gedroogde gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel wordt in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifugemolen gemalen ter verkleining van de agglomeraten.

15 Voorbeeld XIII

Een gedeelte van de in voorbeeld XII voorafgaand aan het preactiveren verkregen gewassen filterkoek wordt opnieuw in water gesuspendeerd, 9,5% van het totaalgewicht aan ftalide, opgelost in isopropanol, wordt toegevoegd en de suspensie wordt 24 uur bij 40°C onder luchtcirculatie gedroogd ter verwijdering van restwater. Het gedroogde gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel wordt in een met een zeef van 0,5 20 mm uitgeruste centrifugemolen gemalen ter verkleining van de agglomeraten.

Voorbeeld XIV

Voorbeeld II wordt herhaald, met dien verstande dat het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld I vervangen wordt door het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld XII. De 25 viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel D.

Voorbeeld XV

Voorbeeld II wordt herhaald, met dien verstande dat het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld I vervangen wordt door het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van. voorbeeld XIII. De 30 viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel D.

TABEL D

Monster Pre-gel (cP bij Gemalen vet (penetratie na aantal slagen) 35 5 omw./min.) -- 0 60 104

Voorbeeld XIV 2.200 218 235 227

Voorbeeld XV 15.200 208 222 232 40 --

Voorbeeld XVI

Ongeveer 150 liter suspensie van Wyoming bentoniet in water (1,78% vaste stof) die vooraf gecentrifugeerd is ter verwijdering van alle niet-kleiachtige verontreinigingen en met een ionenuitwisselaar is behandeld om 45 de natriumvorm van de klei te verkrijgen, wordt door een Manton-Gaulin-homogenisator bij 350 kg/cm2 druk geleid. Een hoeveelheid van 10.393 g van deze suspensie wordt in een reactievat van voldoende inhoud (40 liter) gebracht en onder roeren op 65°C verwarmd. Een hoeveelheid van 109,1 g van een 91,7% actief dimethylbis(gehydrogeneerde talg)ammoniumchloride (93,6 milli-equivalent per 100 g klei) en 9,24 g van een 89,8% actief dimethylbenzyl(gehydrogeneerde talg)ammoniurnchloride (10,4 milli-equivalent per 100 g 50 klei), samen vormend een 90%/10% 2M2Ht/2MBHt-mengsel, worden gesmolten en in de kleisuspensie gegoten. Een hoeveelheid van 175 ml warm water wordt gebruikt om het vat waaruit het organische kation afkomstig is na te spoelen. De hoeveelheid aan de reactiesuspensie toegevoegd water is gelijk aan de hoeveelheid die bij toevoeging aan de kleisuspensie een vaste-stofgehalte van 1,75% geeft Het mengsel wordt 30 minuten bij 65°C geroerd en de vaste stof wordt op een vacuümfilter verzameld. De filterkoek 55 wordt met warm water (60eC) gewassen en 16 uur bij 40°C onder luchtcirculatie gedroogd ter verwijdering van restwater uit de organofiele klei. De gedroogde organofiele klei wordt in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifugemolen gemalen ter verkleining van de agglomeraten.

194756 14

De gedroogde, gemalen organofiele klei wordt in een P-K-menger gedurende 1 uur droog gemengd met 7% ten opzichte van het totaalgewicht aan 1,6-hexaandiolpoeder dat vooraf koud in een met een 0,5 mm rooster uitgeruste centrifugemolen is gemalen.

5

Voorbeeld XVII

Voorbeeld II wordt herhaald, met dien verstande dat het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld I wordt vervangen door het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld XVI. De viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel E.

10

Voorbeeld XVIII (vergelijking)

Ter vergelijking wordt voorbeeld II herhaald, met dien verstande dat het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld I wordt vervangen door BARAGEL (een 99 m.e.r. [90% dimethylbis(gehydro* geneerde talg)ammonium/10% dimethylbenzyl(gehydrogeneerde talg)ammonium] bentoniet, een product 15 onder handelsmerk van NL Industries). In plaats van met 0,1% water wordt de organofiele klei geactiveerd met 2% aceton ten opzichte van het vetgewicht (dat wil zeggen 22% van het totaalgewicht organofiele Mei en aceton). De viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel E.

Voorbeeld XIX (vergelijking) 20 Ter vergelijking wordt voorbeeld II herhaald, met dien verstande dat het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld I wordt vervangen door BARAGEL in een droog mengsel met 7% 1,6-hexaandiolpoeder dat vooraf koud in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifugemolen is gemalen. De viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel E.

25 TABEL E

Monster Pre-gel (cP bij Gemalen vet (penetratie na aantal slagen) 5 omw./min.) - 0 60 10* 30 ---

Voorbeeld XVII 30.000 217 243 250

Vergelijkingsvoorbeeld XVIII 8.200 267 280 277

Vergelijkingsvoorbeeld XIX 480 420 453 (vloeistof) 35

Voorbeeld XX (vergelijking)

Ter vergelijking wordt voorbeeld II herhaald, met dien verstande dat het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld I wordt vervangen door Clayamide EPA (een handelsproduct van United Catalysts, Inc.), een zelf-activerende organofiele klei, samengesteld uit 90% met een quatemaire 40 ammoniumverbinding gemodificeerde bentonietklei en 10% 2,2-dimethyl-1,3-propaandiol. De viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel F.

TABEL F

45 Monster Pre-gel (cP bij Gemalen vet (penetratie na aantal slagen) 5 omw./min.) --- 0 60 104

Vergelijkingsvoorbeeld XX 720 377 407 456 50 ---—--

De gegevens maken duidelijk dat het zelf-activerende Clayamine EPA niet zo doeltreffend als vetgeleer-middel is als het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel dat is verkregen volgens de werkwijze volgens de uitvinding.

• * · · . · 15 194756

Voorbeeld XXI (vergelijking)

Dit vergelijkende voorbeeld laat zien dat het volgens de gepubliceerde internationale aanvrage WO 84/01593 bij voorkeur als preactiveringsmiddel toegepaste 2,2-dimethyl-1)3-propaandiol in combinatie met de stappen a) en b) van de onderhavige werkwijze een minder effectief gepreactiveerd organofiel kleigeleer- 5 middel voor smeervetten oplevert dan het volgens de werkwijze van de uitvinding verkregen kleigeleer-middel.

Ongeveer 150 liter van een suspensie van Wyoming-bentoniet in water (3,03% vaste stof) die vooraf is gecentrifugeerd ter verwijdering van alle niet-kleiachtige verontreinigingen en met een ionenuitwisselaar is behandeld om de natriumvorm van de klei te verkrijgen, wordt door een Manton-Gaulin-homogenisator bij 10 350 kg/cmz druk geleid. Een hoeveelheid van 21.947 g van deze suspensie wordt in een reactievat van voldoende inhoud (40 liter) gebracht en met 3253 ml water verdund. De suspensie wordt onder roeren tot 60°C verwarmd. Een hoeveelheid van 431,5 g 90% actief dimethylbis(gehydrogeneerde talg)ammonium-chloride (101 milli-equivalent per 100 g klei), opgelost in 760 ml isopropanol en 1400 ml water, wordt in de kleisuspensie gegoten. De hoeveelheid aan de reactiesuspensie toegevoegd water is gelijk aan de 15 hoeveelheid die bij toevoeging aan de kleisuspensie een vaste-stofgehalte van 2,5% geeft Het mengsel wordt 30 minuten bij 60°C geroerd en de vaste stof wordt op een vacuümfilter verzameld. De filterkoek wordt met warm water (60°C) gewassen en 16 uur bij 40°C onder luchtcirculatie gedroogd ter verwijdering van restwater uit de organofiele klei. De gedroogde organofiele klei wordt in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifugemolen gemalen ter verkleining van de agglomeraten.

20 Hierna wordt: a) De gedroogde organofiele klei gemengd met 4%, berekend op het totaalgewicht, aan 2,2-dimethyl-1,3-propaandiol die vooraf koud in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifugemolen is gemalen.

b) De gedroogde organofiele klei gemengd met 6%, berekend op het totaalgewicht, aan 2,2-dimethyl-1,3-propaandiol die in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifugemolen is gemalen.

25 c) De gedroogde organofiele klei gemengd met 8%, berekend op het totaalgewicht, aan 2,2-dimethyl*1,3-propaandiol die in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifugemolen is gemalen.

Vervolgens wordt voorbeeld II herhaald, met dien verstande dat het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel van voorbeeld I wordt vervangen door telkens een van de volgens het onderhavige voorbeeld bereide gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel. De kleigeleermiddelen volgens de 30 voorbeelden XXIa en XXIc worden toegepast in een geleermiddelgehalte van 6,5%; in het geval van voorbeeld XXIb wordt een geleermiddelgehalte van 6,4% aangehouden. De viscositeitsgegevens zijn vermeld in tabel G.

TABEL G

35 -

Monster Pre-gel (cP bij Gemalen vet (penetratie na aantal slagen) 5 omw^min.) - 0 60 104 40 Vergelijkingsvoorbeeld XXIa 120 339 356 340

Vergelijkingsvoorbeeld XXIb 1.160 253 276 292

Vergelijkingsvoorbeeld XXIc 10.400 238 292 353 45 De gegevens van tabel G geven aan dat een hoge viscositeit en een goede mechanische stabiliteit van het vet niet worden bereikt wanneer in combinatie met de stappen a) en b) van de werkwijze volgens de uitvinding in stap c) als preactiveermiddel voor het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel verschil* lende concentraties 2,2*dimethyl*1,3-propaandiol worden gebruikt

50 Voorbeeld XXII

Ongeveer 150 liter van een suspensie van Wyoming-bentoniet in water (3,17% vaste stof) die vooraf is gecentrifugeerd ter verwijdering van alle niet-kleiachtige verontreinigingen en met een ionenuitwisselaar is behandeld om de natriumvorm van de klei te verkrijgen, wordt door een Manton-Gaulin-homogenisator bij 350 kg/cm2 druk geleid. Een hoeveelheid van 2839,1 g van deze suspensie wordt in een reactievat van 55 voldoende inhoud (8 liter) gebracht en met 561 ml water verdund. De suspensie wordt onder roeren tot 65°C verwarmd. Een hoeveelheid van 63,27 g gesmolten, 89,3% actief dimethylbis(gehydrogeneerde talg)ammoniumchloride (104 milli-equivalent per 100 g klei) wordt in de kleisuspensie gegoten. Een 194756 16 hoeveelheid van 200 ml water wordt gebruikt om het vat waaruit het organische kation afkomstig is na te spoelen. De hoeveelheid aan de reactiesuspensie toegevoegd water is gelijk aan de hoeveelheid die bij toevoeging aan de kleisuspensie een vaste stofgehalte van 2,5% geeft. Het mengsel wordt 30 minuten bij 65°C geroerd en de vaste stof wordt op een vacuümfilter verzameld. De filterkoek wordt met warm water 5 (60°C) gewassen en 16 uur bij 40°C onder luchtcirculatie gedroogd ter verwijdering van restwater uit de organofiele klei. De gedroogde organofiele klei wordt in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifuge-molen gemalen ter verkleining van de agglomeraten.

55 g van de gedroogde, gemalen organofiele klei wordt in een P-K-menger 1 uur droog gemengd met 4,14 g 1,6-hexaandiolpoeder (dat 7% van het totaalgewicht van de gepreactiveerde organofiele kiel 10 uitmaakt), dat vooraf in een met een zeef van 0,5 mm uitgeruste centrifugemolen koud is gemalen.

Voorbeeld XXIII

Dit voorbeeld toont de uitstekende dispersie-eigenschappen aan wanneer een met 1,6-hexaandiol 15 behandelde organofiele klei, verkregen volgens voorbeeld XXII, als geleermiddel wordt gebruikt in een rode inkt. Een rode basisinkt wordt bereid volgens samenstelling 1.

Samenstelling 1

Door warmte fixerende rode basisinkt 20--—--

Bestanddeel Soortnaam Fabrikant Gehalte gew.%

Lo-Cal A-7-T door weinig energie Lauter Chemicals 54,18 in de warmte 25 fixerende vernis

Dyall C-219 45 gew.% in 45% dispersie van Lauter Chemicals 6,40

Magiesol 47 een hoogsmeltende Magie Brothers microwas in ontgeurde Inktolle 30 Dyall C-188 40 gew.% in 40% dispersie van Lauter Chemicals 4,25

Magiesol 47 Fisher-Tropsch was Magie Brothers in ontgeurde inktolle BASF 66-PP-0229 Litholrubine in warm BASF 33,00 gepredispergeerde rode bereide drager 35 pasta 15% Shell lonol CP in 15% dispersie van Shell Company 2,17

Magiesol 47 antivelvormings- Magie Brothers verbinding in ontgeurde inktolie 40 --------

Vervolgens wordt een rode inkt met samenstelling 2 bereid. Een hoeveelheid van 100 g rode basisinkt wordt in een vat van 0,5 liter afgewogen en 1 minuut op een Dispermat CV (een Cowles Dispersator) bij 3000 omw./min. gemengd. Na 1 minuut wordt het volgens voorbeeld XXII bereide gepreactiveerde organofiele 45 kleigeleermiddel langzaam in de kolk van de inkt toegevoegd. Na toevoeging van het geleermiddel aan de inktsamenstelling wordt de inkt bij een snelheid van 3000 omw./min. gedurende 15 minuten gedispergeerd. De maalwaarden van hert NPIRI (Amerikaans onderzoeksinstituut voor drukinkten) worden na 5,10 en 15 minuten gemeten om de mate van dispersie te bepalen. Na 5 minuten wordt 0,7 deel 95% methanol/5% water aan de inkt toegevoegd. Na 10 minuten wordt Magiesol 47 (ontgeurde inktolie) toegevoegd om de 50 kleverigheid van de inkt bij te stellen.

Claims

17 194756 . Samenstelling 2 Door warmte fixerende rode inktsamenstelling Bestanddeel Herkomst Gewichtsdelen 5 -- door warmte fixerende rode basis samenstelling 1 100,0 organofiel kleigeleermiddel voorbeeld XXII 2,2 95% methanol/5% water 0,7 Magiesol 47 Magie Brothers 12,5 10 115,4 De dispersiewaarderingen zijn vermeld in tabel H. De inkt wordt beoordeeld op totale krassen en achtergrondwaas. Een dispersiewaardering "middelzwaar” duidt op een slechte dispersie die leidt tot veel 15 krassen en een matige tot zware achtergrondwaas. Een waardering "licht” duidt op betere dispersie-eigenschappen hoewel nog enig achtergrondwaas zichtbaar is. Een waardering "schoon" duidt op goede dispersie-eigenschappen zonder klonten of aggregaten. Viscositeiten worden gemeten met de Thwing Albert vallende-staaf-viscosimeter bij 25°C overeenkomstig ASTM-methode D4040-81 getiteld "Viscosity of Printing Inks and Vehicles by the Falling Rod Viscometer". 20 Dispersiewaarden, viscositeiten en zwichtspanningen zijn vermeld in tabel H. De zwichtspanning is de kracht die moet worden uitgeoefend om stroming teweeg te brengen. Voorbeeld XXIV (vergelijking) Voorbeeld XXIII wordt herhaald, met dien verstande dat het gepreactiveerde organofiele kleigeleermiddel 25 van voorbeeld XXII wordt vervangen door een volgens voorbeeld XXII als tussenproduct bereid niet* gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel. De dispersie- en viscositeitsgegevens voor deze inktsamenstelling zijn vermeld In tabel H.. TABEL H 30 - Dispersie bij 3000 omwimin. Viscositeit Zwicht spanning Monster 5 min. 10 min. 15 min. (poise) (g/cm2)- 35 Voorbeeld XXIII middel- middel licht 71 1041 zwaar Vergelijkingsvoorbeeld XXIV zwaar zwaar middel * * * niet gemeten in verband met slechte maling (dispeisiewaanlen). 40 Tabel H toont aan dat de volgens de uitvinding bereide samenstelling betere dispersie-eigenschappen geeft dan de samenstelling uit het vergelijkingsvoorbeeld XXIV. 45 Conclusies

1. Werkwijze voor de bereiding van een gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel, omvattende: a) het bereiden van een suspensie van een klei van het smectiettype met een kation-uitwisselend vermogen van ten minste 75 milli-equivalent per 100 g klei, 50 b) het laten reageren van de klei van het smectiettype met een organisch kation in een hoeveelheid uiteenlopend van 90 tot 150% van het kation-uitwisselend vermogen van de klei van het smectiettype waarbij ten minste een deel van de kationposities van de klei van het smectiettype wordt bezet door organische kationen en aldus een organofiel kleigeleermiddel wordt gevormd en c) het laten reageren van het organofiele kleigeleermiddelmet een preactiveermiddel, 55 met het kenmerk, dat voorafgaande aan stap b) de suspensie wordt onderworpen aan hoge afschuivings-omstandigheden waarbij klei-agglomeraten worden gescheiden, een en ander zodanig dat de afgeschoven klei: 194756 18 > I een met de methyleenblauw-vlektest bepaalde toename van het kation-uitwisselende vermogen van 10 tot 50% heeft ten opzichte van de niet-afgeschoven klei, dan wel II een afname van de mediane deeltjesgrootte van 10 tot 80% heeft ten opzichte van de niet-afgeschoven klei, 5 en in stap c) het preactiveermiddel ftalide, o-, m- of p-nitrobenzylalcohol, 1,6-hexaandiol, o-, m- of p-nitrofenethylalcohol, 10 of een mengsel daarvan is.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hoge-afschuivings-omstandigheden worden bereikt door de suspensie ten minste eenmaal door een bij 35 tot 550 kg/cm2 werkende homogenisator te leiden.

3. Smeervet dat met een gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel is verdikt, met het kenmerk, dat dit 15 a) een smeervetbasis, b) een gepreactiveerd organofiel kleigeleermiddel bereid volgens een van de conclusies 1 en 2 en c) een hoeveelheid water uiteenlopend van 0,1 tot 10 gew.% van het organofiele kleigeleermiddel omvat.