NO871306L - Vannbaserte funksjonelt fluid-fortykkende kombinasjoner av overflate aktive midler av hydrokarbyl-substituert ravsyre- og/eller -anhydrid/amin-terminerte poly(oksyalkylen)reaksjonsprodukter. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører kombinasjoner av overflateaktive midler og vanndispergerbare materialer fremstilt ved omsetning av minst en hydrokarbyl-substituert ravsyre og/eller —anhydrid med minst én amin-terminert poly(oksy-alkylen), samt vandige systemer inneholdende slike kombinasjoner. De vandige systemene omfatter både konsentrater og vannbaserte funksjonelle fluider, slik som vannbaserte smøre-midler, hydrauliske fluider, skjærefluider og lignende. De overf lateaktivé , vanndispergerbare hydrokarbyl-substituerte ravsyre- eller —anhydrid/amin-terminerte poly(oksyalkylen)-reaksj onsproduktkombinasjonene er nyttige som fortykningsmidler for slike vandige systemer; disse kombinasjoner er stabile under relativt høye skjærbetingelser.

Betegnelsen "vannbasert funksjonell fluid" er her benyttet som referanse til vannbaserte smøremidler, hydrauliske fluider, skjærefluider o.l. Vannbaserte funksjonelle fluider er ikke et nytt konsept. I den senere tid har imidlertid økende pris og knapphet på petroleum gjort det stadig mer ønskelig å erstatte oljebaserte funksjonelle fluider med vannbaserte funksjonelle fluider der dette er mulig. Andre nyttevirkninger kan også oppnås fra slike erstatninger slik som minsket brannfare og miljømessige forurensningsproblemer. I mange tilfeller er det imidlertid ikke mulig å foreta slike erstatninger fordi de vannbaserte funksjonelle fluidene ikke kan modifiseres i deres egenskaper for derved å være effektive i samme høye grad som deres oljebaserte motstykker. Det har f. eks. ofte vært vanskelig, om ikke umulig, å erstatte visse oljebaserte hydrauliske fluider med vannbaserte fluider selv om ønskeligheten ved å gjøre dette er åpenbar.

Ett av problemene ved formulering av egnede vannbaserte funksjonelle fluider har vært valget av fortykningsmidler som gir den ønskede fortykningsgrad og samtidig er stabile under høye skjærbetingelser. Forskjellige fortykningsmidler har blitt forssøkt, men ingen har vist seg å være helt aksep-table. Blant fortykningsmidler som har vært prøvet, er polysakkaridene, celluloseeterene, og —esterene, og forskjellige syntetiske polymerer. Polysakkaridene innbefatter naturgummier slik som agargummi, guargummi, gummi arabikum, algin, dekstranene, xanthangummi o.l. Celluloseeterene og —esterene innbefatter hydroksyhydrokarbylcellulose og hydro-karbylhydroksycellulose og deres salter. I denne gruppen er hydroksyetylcellulose og natriumsaltet av karboksymetyl-cellulose. De syntetiske polymerene omfatter polyakrylater, polyakrylamider, hydrolyserte vinylestere, vannoppløselige homo- og interpolymerer av akrylamiddoalkansulfonater inneholdende minst 50 mol-# akrylamidoalkansulfonat og andre komonomerer slik som akrylonitril, styren og lignende. Andre innbefatter poly-n-vinylpyrrolidoner, homo- og kopolymerer samt vannoppløselige salter av styren-, maleinssyreanhydrid-og isobutylenmaleinsyreanhydrid-kopolymerer.

Det er foreslått å benytte visse vannoppløselige hydroksy-terminerte polyoksyalkylener som fortykningsmidler. Se f.eks. US patenter 3.005.776; 3.346.501; 4.138.346; og 4.451.099. Fortykningsgraden som gis av disse polyoksy-alkylene har imidlerttid ikke blitt funnet å være helt akseptabel.

US patent 4.239.635 beskriver karboksylsyre-terminerte diamider og alkalimetall-, ammonium- eller aminsalter derav som er oppnådd fra omsetnignen av organiske polykarboksyl-syrer med polyoksyalkylendiaminer. Patentet angir at disse diamidene har smørende egenskaper og er nyttige i vandige metallbearbeidelsesfluider.

US patent 4.288.639 beskriver bruken av visse alfa-olefinoksyd-modifiserte polyoksyalkylener som fortykningsmidler for vandige væsker. Dette patent angir at disse fortykningsmidlene oppnås ved endeavslutning av et flytende rettkjedet polyoksyalkylen-heterisk- eller —blokkopolymer-mellomprodukt med et alfa-olefinoksyd.

Det er et behov for vanndispergerbare fortykningsmidler som kan gi vannbaserte funksjonelle fluider ønskede nivåer av fortykning og som er tilstrekkelig stabile for anvendelser under høy skjaerpåvirkning.

Vanndi spergere kombinasjoner av over f lateaktive midler og hydrokarbyl-substituerte ravsyre- og/eller anhydrid/amin-terminerte poly(oksyalkylen)reaksjonsprodukter tilveiebringes ifølge foreliggende oppfinnelse. Disse kombinasjoner er nyttige som fortykningsmidler for vannbaserte funksjonelle fluider og er relativt stabile for anvendelser under høy skj ærpåv i rkning.

Generelt angår foreliggende oppfinnelse tilveiebringelse av en sammensetning innbefattende (A) minst ett vanndispergerbart reaksjonsprodukt fremstilt ved omsetning av (A) (I) minst en hydrokarbyl-substituert ravsyre og/eller —anhydrid representert ved formelen:

hvor R er en hydrokarbylgruppe med fra ca. 8 til ca. 40 karbonatomer, med (A) (II) minst en vanndispergerbar amin-terminert poly(oksyalkylen), og (B) minst ett overflateaktivt middel. Vandige konsentrater og vannbaserte funksjonelle fluider omfattende disse sammensetninger omfattes også av foreliggende oppfinnelse.

Betegnelsene "dispergert" og "oppløst" (og beslektede betegnelser slik som "dispersjon" , "dispergerbar", "oppløs-ning", "oppløselig", osv. er benyttet i foreliggende sammenheng for å referere til fordelingen av foreliggende sammensetninger i de vandige systemer hvortil de er tilsatt. Mens utførelsen av foreliggende oppfinnelse ikke er avhengig av noen spesiell teori eller hypotese for å forklare oppfinnelsen, skal det forstås at foreliggende sammensetninger I noen tilfeller kan oppløses i den vandige fasen for dannelse av virkelige oppløsninger, mens i andre tilfeller kan det dannes micelle-dispersjoner eller mikro-emulsjoner som synlig viser seg å være virkelige oppløsninger. Om en oppløsning, micelle-dispersjon eller mikro-emulsjon dannes, er avhengig av den spesielle sammensetning som benyttes og det spesielle system hvortil den tilsettes. I alle tilfeller anvendes betegnelsene "dispergert" og "oppløst" om hverandre i foreliggende sammenheng for å referere til oppløsninger, micelle-dispersjoner, mikro-emulsjoner o.l.

Under henvisning til et materiale som benyttes ifølge foreliggende oppfinnelse, refererer betegnelsen "vanndispergerbar" til et materiale som danner en oppløsning, micelle-dispersjon eller mikro-emulsjon ved tilsetning til vann ved et nivå på minst ca. 1 g pr. 1 ved 25°C.

Betegnelsen "hydrokarbyl" er benyttet heri for å inkludere vesentlig hydrokarbylgrupper (f.eks. vesentlig hydrokarbyloksy, vesentlig hydrokarbylmerkapto, osv.), samt rene hydrokarbylgrupper. Beskrivelsen av disse grupper som vesentlig hydrokarbyl betyr at de ikke inneholder noen ikke-hydrokarbyl-substituenter eller Ikke-karbonatomer som betydelig påvirker hydrokarbyl-egenskapene til slike grupper i forhold til deres anvendelser som heri beskrevet.

Eksempler på substituenter som vanligvis ikke betydelig endrer hydrokarbyl-egenskapene av den generelle natur til hydrokarbylgruppene i foreliggende oppfinnelse, er følgende: Etergrupper (spesielt hydrokarbyloksy slik som metoksy, n-butoksy, osv.);

Oksogrupper (f.eks. -O-bindinger i hovedkarbonkjeden);

Nitrogrupper;

Tioetergrupper;

Tiagrupper (f.eks. -S-bindinger i hovedkarbonkjeden);

Karbohydrokarbyloksygrupper

Sulfonylgrupper Sulfinylgrupper

Oversikten skal bare være illustrerende og ikke uttømmende, og utelatelsen av en viss substituentklasse skal ikke bety at den nødvendigvis er utelukket. Generelt, dersom slike substituenter er til stede, vil det ikke være mer enn to for hver 10 karbonstomer i den vesentlige hydrokarbylgruppen og fortrinnsvis ikke mer enn 1 for hver 10 karbonatomer. Ikke desto mindre er hydrokarbylgruppene fortrinnsvis frie for ikke-hydrokarbongrupper, dvs. de er fortrinnsvis rene hydrokarbylgrupper bestående bare av karbon- og hydrogenatomer.

Betegnelsen "vesentlig rettkjedet" er benyttet i foreliggende sammenheng for å referere til hydrokarbylgrupper som har rette kjeder og ikke inneholder noen forgrening som uheldig påvirker fortykningsegenskapene til reaksjonsproduktene av komponenter (A) (I) og (A) (II). I foreliggende sammenheng er f.eks. en rettkjedet C-^alkylgruppe med en metylgruppe tilfestet som en side- eller forgreningskj ede, og en rettkjedet C^ alkylgruppe, vesentlig like i sine egenskaper med hensyn til deres anvendelse i foreliggende oppfinnelse.

Komponent ( A) ( I) :

De hydrokarbyl-substituerte ravsyrene og/eller —anhydride (A) (I) som benyttes for fremstilling av komponent (A) i foreliggende oppfinnelse er representert ved formelen:

hvor R er en hydrokarbylgruppe med fra ca. 8 til ca. 40 karbonatomer, fortrinnsvis fra ca. 8 til ca. 30 karbonatomer, mer foretrukket fra ca. 12 til ca. 24 karbonatomer, og enda mer foretrukket fra ca. 16 til ca. 18 karbonatomer. I en foretrukken utførelse er R representert ved formelen:

hvor R' og R" uavhengig er hydrogen eller rettkjedede eller vesentlig rettkjedede hydrokarbylgrupper, forutsatt at det totale antall karbonatomer i R befinner seg i de ovenfor angitte områder. R' og R" er fortrinnsvis alkyl- eller alkenylgrupper. I en særlig foretrukken utførelse har R fra ca. 16 til ca. 18 karbonatomer, R' er hydrogen eller en alkylgruppe med fra 1 til ca. 7 karbonatomer, eller en alkenylgruppe med fra 2 til ca. 7 karbonatomer, og R" er en alkyl- eller alkenylgruppe med fra ca. 5 til ca. 15 karbonatomer. Blandinger av to eller flere av disse syrene eller anhydridene kan benyttes.

Gruppen R kan avledes fra en eller flere olefiner med fra ca.

8 til ca. 40 karbonatomer. Disse olefinene er fortrinnsvis alfa-olefiner (enkelte ganger betegnet mono-l-olefiner) eller isomeriserte alfa-olefiner. Eksempler på alfa-olefiner som kan benyttes, innbefatter 1-okten, 1-nonen, 1-decen,1-dodecen, 1-tridecen, 1-tetradecen, 1-pentadecen, 1-heksa-decen, 1-heptadecen, 1-oktadecen, 1-nonadecen, 1-eicosen, 1-henicosen, 1-docosen, 1-tetracosen, 1-pentacosen, 1-heksa-cosen, 1-oktakosen, 1-nonacossen, osv. Kommersielt til gjengelige alfa-olefinfraksjoner som kan benyttes, omfatter<c>15-18alfa-olefinene, C^g-16alfaolefinene, 0^4-^5 alfa-olef inene, Ci4_i3alfaolefinene, C^^.^<g>alfaolefinene, Ckj_ 2q alfaolefinene , Cg2-28alfa-olefinene, osv. C^ og Cib- is alfa-olefinene er særlig foretrukne. Fremgangsmåter for fremstilling av disse al fa-olefinene er velkjente for fagmannen på området og er beskrevet f.eks. under overskriften "Olefins" i Encyclopedia of Chemical Technology, 2. utgave, Kirk og Othmer, Supplement, sidene 632-657, Interscience Publishers, Div. av John Wiley og Sønn, 1971.

Isomeriserte alf a-olef iner er alf a-olef iner som har blitt omdannet til indre olefiner (dvs. olefiner hvori den olefi-niske umetning er andre steder enn i "-1-" eller alfa-stillingen). De isomeriserte alfa-olefinene som er egnet for bruk heri, er vanligvis i form av blandinger av indre olefiner med noen al fa-olefiner til stede. Metodene for isomerisering av alfa-olefiner er velkjente på området. Kort sagt innebærer disse metodene vanligvis at en alfa-olefin bringes i kontakt med en kationutvekslerharpiks ved en temperatur i området fra f.eks. 80 til ca. 130°C inntil den ønskede isomeriseringsgrad er oppnådd. Disse produktene er beskrevet f.eks. i US patent 4.108.889, og europeisk patent-søknad 20037.

Generelt blir de hydrokarbyl-substituerte ravsyrene og —anhydridene (A) (I) fremstilt ved omsetning av de ovenfor angitte alf a-olef iner eller isomeriserte alfa-olef iner med den ønskede umettede karboksylsyre slik som fumarsyre eller derivat derav slik som maleinsyreanhydrid ved en temperatur i området f.eks. fra 160 til ca. 240°C, fortrinnsvis fra ca. 185 til ca. 210°C, og mer foretrukket ca. 190°C. Genrelt utføres disse reaksjonene ved et atmosfæretrykk, skjønt trykk på opptil 689,5 kPa kan benyttes, særlig når olefinen har en relativt lav molekylvekt (f.eks. Cg-C^g). Friradikal-inhibitorer (f.eks. t-butylkatekol) kan benyttes for å redusere eller hindre dannelsen av polymere biprodukter. Metodene for fremstilling av disse hydrokarbyl-substituerte ravsyrene og — anhydride er velkjente for fagmannen på området, og er beskrevet f.eks. i US patent 3.412.111; japansk Kokai Tokkyo Koho 81 12.382 og 82 35.580; Benn et al. "The Ene Reaction of Maleic Anhydride with Alkenes", J. C. S. Perkin II, (1977), sidene 535-7; Remond, "Preparation-Properties et. Emplois de L'Anhydride Dodecenylsuccinique", Revue Des Produits Clinique (28. februar 1962), sidene 57-64.

Komponent ( A) ( II) :

De vanndispergerbare amin-terminerte poly(oksyalkylen)er er fortrinnsvis alfa-omega-diaminopoly(oksyetylen)er, alfa-omega-diaminopoly(oksypropylen)poly(oksyetylen)poly(oksypropylen)er eller alfa-omega-diaminopropylenoksyd-avsluttede poly(oksyetylen)er. Komponent (A) (II) kan også være en polyamino (f.eks. triamino, tetramino, osv.) polyoksyalkylen forutsatt at den er amin-terminert og at den er vanndi spergerbar. I forbindelsene som inneholder både poly-(oksyetylen)- og poly ( oksypropylen )-grupper , dominerer fortrinnsvis poly(oksyetylen)-gruppene for oppnåelse av den ønskede vanndispergerbarhet. De terminale aminene kan være primære aminer, f.eks. —NIL?, eller sekundære aminer, f.eks. —NHR<*>hvor R<*>er en hydrokarbylgruppe med fra 1 til ca. 18 karbonatomer, fortrinnsvis fra 1 til ca. 4 karbonatomer. RH er fortrinnsvis en alkyl- ellér en alkenylgruppe. Disse forbindelsene har vanligvis en antallsmidlere molekylvekt på minst ca. 2.000, fortrinnsvis i området fra ca. 2.000 til ca. 30.000, mer foretrukket i området fra ca. 2.000 til ca. 10.000, mer foretrukket i området fra ca. 3.500 til ca. 6.500. Blandinger av to eller flere av disse forbindelsene kan benyttes.

I en foretrukken utførelse er komponent (A) (II) en forbindelse representert ved formelen:

hvor a er et tall i området fra 0 til ca. 200; b er et tall i området fra ca. 10 til ca. 650; og c er et tall i området fra 0 til ca. 200. Disse forbindelsene har fortrinnsvis antallsmidlere molekylvekter I området fra ca. 2.000 til ca. 10.000, mer foretrukket fra ca. 3.500 til ca. 6.500. 1 en annen foretrukken utførelse er komponent (A) (II) en forbindelse representert ved formelen:

hvor n er et tall som er tilstrekkelig til å gi nevnte forbindelse en antallsmidlere molekylvekt på minst ca. 2.000. Disse forbindelsene har fortrinnsvis antallsmidlere molekylvekter i området fra ca. 2.000 til ca. 10.000, mer foretrukket fra ca. 3.500 til ca. 6.500.

Eksempler på vanndispergerbare amin-terminerte poly(oksy-tylen)er som ser nyttige i foreliggende oppfinnelse, er beskrevet i US patenter 3.021.232; 3.108.011; 4.444.566; og Re. 31.522.

Vanndispergerbare amin-terminerte poly(oksyalkylen)er som er nyttige, er kommersielt tilgjengelige fra Texaco Chemical Company under varebetegnelsen Jeffamine.

Omsetning av komponenter ( AUD og ( A) ( II) for dannelse av komponent ( A) : Omsetningen av en eller flere av komponnt (A) (I) med en eller flere av komponent (A) (II) for oppnåelse av de vanndispergerbare reaksjonsproduktene (A) ifølge oppfinnelsen kan utføres ved temperaturer varierende fra den høyeste av smeltetemperaturene til reaksjonskomponentene opp til de laveste av dekomponeringstemperaturene til reaksjonskomponentene eller —produktene. Vanligvis utføres den ved en temperatur i området fra ca. 60 til ca. 160°C, fortrinnsvis fra ca. 120 til ca. 160°C. Vanligvis utføres reaksjonen under amid-dannende betingelser, og det således dannede produkt er f.eks. et halvamid, dvs. et amid/syre.

Generelt varierer forholdet for ekvivalenter av komponent (A) (I) til komponent (A) (II) fra ca. 0,1:1 til ca. 8:1, fortrinnsvis fra ca. 1:1 til ca. 4:1, og fordelaktig ca. 2:1. Vekten av 1 ekvivalent av komponent (A) (I) kan bestemmes ved å dividere dens molekylvekt med antallet av tilstedeværende karboksyliske funksjoner. Med komponent (A) (I) er vekten av 1 ekvivalent lik halvparten av dens molekylvekt. Vekten av 1 ekvivalent av den amin-terminerte polyoksyalkylen (A) (II) kan bestemmes ved å dividere dens molekylvekt med antallet av tilstedeværende terminale amingrupper. Disse kan vanligvis bestemmes ut fra den strukturelle formelen til den amin-terminerte polyalkylen eller empirisk gjennom velkjente metoder.

Amid/syrene dannet ved reaksjonen av komponenter (A) (I) og

(A) (II) kan nøytraliseres med f.eks. ett eller flere alkalimetaller, en eller flere aminer, eller en blanding

derav, og således omdannes til amid/salter. Videre, dersom disse amid/syrene tilsettes til konsentrater eller funksjonelle fluider inneholdende alkalimetaller eller aminer, dannes vanligvis amid/salter in situ.

Blant de alkalimetaller som kan benyttes for å nøytralisere disse amid/syrene og således danne slike ester/salter er natrium, kalium og litium. Egnede metallbaser innbefatter de frie metallene og deres oksyder, hydroksyder, alkoksyder og basiske salter. Eksempler er natriumhydroksyd, natrium-metoksyd, natriumkarbonat, natriumhydroksyd, kaliumkarbonat o.l. Vanligvis er forholdet for antall mol alkalimetall til ekvivalenter av syre i amid/syren i området fra ca. 1:10 til ca. 2:1, fortrinnsvis ca. 1:1. Vekten en 1 ekvivalent syre i disse amid/syrer kan bestemmes ved å dividere molekylvekten til amid/syren med antall tilstedeværende —COOH-grupper. Disse kan vanligvis bestemmes ut fra den strukturelle formelen til amid/syren eller empirisk ved hjelp av velkjente titreringsmetoder.

Blant de aminer som kan benyttes for å nøytralisere disse amid/syrene er N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl)-aminene. Disse aminer har generelt fra 1 til ca. 4, typisk fra 1 til ca. 2 hydroksylgrupper pr. molekyl. Disse hydroksylgruppene er hver bundet til en hydrokarbylgruppe for dannelse av en hydroksyl-substituert hydrokarbylgruppe som igjen er bundet til amindelen i molekylet. Disse N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl)-aminene kan være monoaminer eller polyaminer, og de kan ha et totale på opptil ca. 40 karbonatomer; generelt har de et totale på opptil ca. 20 karbonatomer. De kan være monoaminer inneholdende kun en enkelt hydroksylgruppe. Disse aminene kan være primære, sekundære eller tertiære aminer, mens N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl)-polyaminene kan ha en eller flere av disse typer av aminogrupper. Blandinger av to eller flere av hvilke som helst av de ovennevnte aminer kan også benyttes.

Spesifikke eksempler på N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl ) -aminene egnet for bruk i foreliggende oppfinnelse er N- (hyd r oksy-lave re al kyl)-aminer og polyaminer, slik som 2-hydroksyetylamin , 3-hydroksybutylamin, di-(2-hydroksyetyl)-amin, tr i-( 2-hydroksyetyl )amin , di-( 2-hydroksypropyl )amin, N,N,N'-tri-(2-hydroksyetyl )etylendiamin, N,N,N' ,N'-tetra(2-hydroksyetyl)etylendiamin, N-(2-hydroksyetyl)plperazin, N,N,N' ,N'-tetra( 2-hydroksyetyl )etylendlamin, N-(2-hydroksyetyl )piperazin , N , N' - di - ( 3-hydroksypropyl )piperazin , N-(2-hydroksyetyl )morfolin, N-(2-hydroksyetyl )-2-morfolin, N-(2-hydroksyetyl)-3-metyl-2-morfol in, N-(2-hydroksypropyl )-6- metyl-2-morfolinon, N-(2-hydroksypropyl)-5-karbetoksy-2-piperidon, N-(2-hydroksypropyl)-5-karbetoksy-2-piperidon, N-( 2-hydroksyetyl )-5-( N-butylkarbamyl )-2-piper i don , N- ( 2-hydroksyetyl)piperidin, N-(4-hydroksybutyl)piperidin, N,N-di-(2-hydroksyetyl )glycin, og etere derav med allfatiske alkoholer, spesielt laverealkanoler, N,N-di(3-hydroksypropyl )-glycin, o.l.

Ytterligere aminalkoholer er de hydroksy-substituerte primære aminene beskrevet i US patent 3.576.743 med den generelle formel:

hvor Ra er et enverdig organisk radikal inneholdende minst en alkoholisk hydroksygruppe. Ifølge dette patentet vil det totale antallet av karbonatomer i Ra ikke overskride ca. 20. Hydroksy-substituerte alifatiske primære aminer inneholdende totalt opptil ca. 10 karbonatomer, er nyttige. Generelt nyttige er de polyhydroksy-substituerte alkanol-primæraminer hvori det bare er en aminogruppe til stede, dvs. en primær aminogruppe (som har en alkylsubstltuent Inneholdende opptil 10 karbonatomer og opptil 4 hydroksylgrupper. Disse alkanol-primæraminene tilsvarer RaNH2hvor Ra er en mono- eller polyhydroksy-substituert alkylgruppe. Det er typisk at minst en av hydroksylgruppene er en primær alkoholisk hydroksylgruppe. Trlmetylolamlnometan er et typisk hydroksy-substituert primært amin. Spesifikke eksempler på de hydroksy-substituerte primære aminene innbefatter 2-amino-l-butanol, 2-amino-2-metyl-l-propanol , p-(betahydroksyetyl )analin,2-amino-l-propanol , 3-amino-l-propanol, 2-amino-2-metyl-l, 3-propandiol, 2-amino-2-etyl-l,3-propandiol, N-(betahydroksy-propyl)-N'-(beta-aminoetyl)piperazin, 2-amino-l-butanol, etanolamin, beta-(beta-hydroksyetoksy)etylamin, glukamin, glusoamln, 4-amino-3-hydroksy-3-metyl-l-buten (som kan fremstilles Ifølge I og for seg kjente metoder ved omsetning av isoprenoksyd med ammoniakk), N-3-( aminopropyl )-4 ( 2-

hydroksyetyl )-piperadin, 2-amino-6-metyl-6-heptanol, 5-amino-l-pentanol , N-beta- (hydroksye tyl )-l, 3-dIaminopropan, 1, 3-diamino-2-hydroksy-propan, N-(beta-hydroksyetoksyetyl )-etylendiamin, o.l. For ytterligere beskrivelse av de hydroksy-substituerte primære aminene som er nyttige som de N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl)aminene i foreliggende oppfinnelse vises det til US patent 3.576.743.

Aminet er typisk et primært, sekundært eller tertiært alkanolamin eller blanding derav. Slike aminer kan representeres ved følgende respektive formler:

hvor hver R uavhengig er en hydrokarbylgruppe med fra 1 til ca. 8 karbonatomer eller hydroksyl-substituert hydrokarbylgruppe med fra 2 til ca. 8 karbonatomer, og R' er en toverdig hydrokarbylgruppe med fra ca. 2 til ca. 18 karbonatomer. Gruppen —R'-OH i slike formler representerer den hydroksyl-substituerte hydrokarbylgruppen. R' kan være en acyklisk, alicyklisk eller aromatisk gruppe. Den er typisk en acyklisk rett eller forgrenet alkylengruppe slik som en etylen-, 1,2-propylen-, 1,2-butylen-, 1,2-oktadecylengruppe, osv. Når to R-grupper er til stede i det samme molekylet, kan de være sammenføyet med en direkte karbon-til-karbon-binding eller gjennom et heteroatom (f.eks. oksygen, nitrogen eller svovel) for dannelse av en 5-, 6-, 7- eller 8-leddet ringstruktur. Eksempler på slike heterocykl i ske aminer er N-(hydroksyl-laverealkyl )morfoliner, —tiomorfoliner, —piperidiner , —oksazolidiner, —tiazolidiner o.l. Typisk er imidlertid hver R en laverealkylgruppe med opptil 7 karbonatomer.

Aminet kan også være et N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl )amin. Slike aminer kan hensiktsmessig fremstilles ved omsetning av epoksyder med ovennevnte aminer og kan representeres ved formlene:

hvor x er et tall fra 2 til ca. 15, og R og R' har de ovenfor angitte betydninger.

Polyaminanaloger av disse alkanolaminene, spesielt alkoksylerte alkylenpolyaminer (f.eks. N,N-( dietanol )etylendiamin) kan også benyttes. Slike polyaminer kan fremstilles ved omsetning av alkylenaminer (f.eks. etylendiamin) med ett eller flere alkylenoksyder (f. etylenoksyd, oktadecenoksyd) med fra 2 til ca. 20 karbonatomer. Lignende alkylenoksyd-alkanolamin-reaksjonsprodukter kan også benyttes slik som produktene fremstilt ved omsetning av ovennevnte primære, sekundære eller tertiære alkanolaminer med etylen, propylen eller høyere epoksyder i et molarforhold på 1:1 eller 1:2. Reaktantforhold og —temperaturer for utførelse av slike reaksjoner er velkjent for fagfolk på området.

Spesifikke eksempler på alkoksylerte alkylenpolyaminer innbefatter N-( 2-hydroksye tyl )etylendiamin , N,N-bis(2-hydroksyetyl)etylendiamin, l-(2-hydroksyetyl)piperazin, mono(hydroksypropyl)-sub stituert dietylentriamin, di (hydroksypropyl)-substituert tetraetylenpentamin, N-(3-hydroksybutyl)-tetrametylendiamin, osv. Høyere homologer oppnådd ved kondensasjon av de ovenfor illustrerte hydroksy-alky1enpolyaminene gjennom aminoradikaler eller gjennom hydroksyradikaler er likeledes nyttige. Kondensasjon gjennom aminoradikaler resulterer i et høyere amin ledsaget av fjerning av ammoniakk mens kondensasjon gjennom hydroksyradikaler resulterer i produkter inneholdende eterbindinger ledsaget av fjerning av vann. Blandinger av to eller flere av hvilke som helst av de ovenfor beskrevne mono- eller polyaminer er også nyttige.

Generelt er forholdet for antall mol amin til ekvivalenter av amid/syre i området fra ca. 1:10 til ca. 10:1, fortrinnsvis ca. 1:1.

Alkalimetallet eller aminet blir fortrinnsvis tilsatt etter reaksjonen mellom komponenter (A) (I) og (A) (II) er full-ført, dvs. til den resulterende amid/syre. Genrelt foretas tilsetningen av alkallmetall eller amin ved en temperatur i området fra den høyeste av smeltetemperaturene til amid/- syren, eller amin eller metallbase for alkalimetallet opp til de laveste dekomponeringstemperaturer for slike materialer. Temperaturen er foretrinnsvis i området fra ca. 60 til ca. 160°C, mer foretrukket fra ca. 120 til ca. 160.

Følgende eksempler beskriver eksempelvise fremstillinger av vanndispergerbare hydrokarbyl-substituert ravsyre- og/eller

—anhydrid /amin-terminerte polyoksyalkylenreaksjonsprodukter (A) Ifølge oppfinnelsen. Med mindre annet er angitt, er alle del- og prosentangivelser beregnet på vekt.

Eksempel 1

Del A

2.960 deler C^, alfa-olef in og 100 deler Amberlyst 15 (et produkt fra Rohm & Haas Company Identifisert som en kationutvekslerharpiks) tilsettes til en 5 liters kolbe utstyrt med en nitrogenavglvende anordning (56,6 dm^ pr. time), rører, termobrønn og vannfelle anordnet under en kjøler. Blandingen

oppvarmes til 120°C i 1,5 timer med røreren operert ved 350 omdr./min. Filtratet er det ønskede produkt.

Del B

367,5 deler maleinsyreanhydrid tilsettes til en 2 liters kolbe utstyrt med rører, termobrønn, tilbakeløpskjøler og gassinnløpsrør. Maleinsyreanhydridet smeltes og 765 deler av produktet fra del A tilsettes. Blandingen oppvarmes til 180-200°C i 9,75 timer. Blandingen strippes under et vakuum på 30 mm Hg ved 182°C, og avkjøles deretter til 115°C. Blandingen strippes deretter under et vakuum på 0,7 mm Hg ved 145°C og avkjøles deretter til 50°C. Blandingen filtreres med diatoméjord. Filtratet er det ønskede proddukt.

Eksempel 2

Del A

1100 deler av en C^^.^g alf a-olefinfraksjon og 14 deler Amberlyst 15 tilsettes til en 2 liters kolbe utstyrt med rører, termobrønn, tilbakeløpskjøler og kork. Blandingen oppvarmes til 150-155°C i 3,25 timer, og blir deretter filtrert. Filtratet er det ønskede produkt.

Del B

412 deler maleinsyreanhydrid og 920 deler av produktet i del A tilsettes til en 2 liters kolbe utstyrt med rører, termo-brønn, tilbakeløpskjøler og kork. Blandingen oppvarmes til 90°C. Omrøring påbegynnes. Blandingen oppvarmes til 1190-195°C med omrøring, og holdes ved denne temperatur i 11,5 timer og avkjøles deretter til 80°C. Blandingen strippes under et vakuum på 38 mm Hg ved en temperatur på 120°C.

Blandingen strippes deretter tinder et vakuum på 0,45 mm Hg ved 180°C. Blandingen filtreres med diatoméjord. Filtratet er det ønskede produkt.

Eksempel 3

5.775 deler av en C±5- ±& alfa-olefinfraksjon (med en karbon-fordeling på 1% C14, 29$ C15, 28$ C16, 27$ C17, 14$ C18og 1% C-Lg) føres gjennom en 30,5 cm kolonne pakket med aktivert aluminiumoksyd inn i en 12 liters kolbe inneholdende maleinsyreanhydrid. Blandingen oppvarmes til 214°C og holdes ved denne temperaturen i 7 timer med en nitrogensprederanordning (5,7 dm<3>pr. time) og avkjøles deretter til romtemperatur. Blandingen oppvarmes deretter til 209-212°C og holdes ved denne temperaturen i 7 timer, og avkjøles deretter til romtemperatur. 1.500 deler tekstilsprit tilsettes, og blandingen omrøres i 1 time. Blandingen filtreres med diatoméjord. Blandignen strippes under et vakuum på 30 mm Hg ved 121°C og avkjøles deretter til romtemperatur. Blandingen strippes deretter under et vakuum på 0,7 mm Hg ved 168°C og avkjøles deretter til romtemperatur. Blandingen filtreres med diatoméjord ved romtemperatur. Filtratet er det ønskede produkt.

Eksempel 4

En 20 liters kjele spyles med nitrogen. 475 deler av en C^g_ 24&1 f a-olef inf raks j on tilføres til kjelen. Kj eleinnholdet oppvarmes til 71°C og blandes. 189 deler maleinsyreanhydrid tilsettes. Blandingen oppvarmes til 200°C i løpet av en 6 timers periode, idet temperaturen øker med en hastighet på 22°C pr. time. Blandingen oppvarmes deretter til 220°C i løpet av en 4 timers periode, idet temperaturen øker med en hastighet på 5°C pr. time. Temperaturen holdes ved 220°C i 10 timer. Blandingen blåses med nitrogen inntil nivået for uomsatt maleinsyreanhydrid er ca. 0,05$ og avkjøles deretter til romtemperatur for tilveiebringelse av det ønskede produkt.

Eksempel 5

100 deler Jeffamine ED-4000 (et produkt fra Texaco Chemical Co. identifisert som et diamin med en gjennomsnittlig molekylvekt på ca. 4.000 og er et primært amin-terminert propylenoksyd-endeavsluttet polyoksyetylen) og 16,3 deler av produktet fra del B i eksempel 1 blandes sammen, oppvarmes ved en temperatur på 130°C i 3 timer, og avkjøles deretter til romtemperatur for oppnåelse av det ønskede produkt.

Eksempel 6

100 deler Jeffamine ED-6000 (et produkt fra Texaco Chemical Co. identifisert som et diamin med en gjennomsnittlig molekylvekt på ca. 6.000 og er en primær amin-terminert propylenoksyd-endeavsluttet polyoksyetylen) og 10,8 deler av produktet fra del B i eksempel 1 blandes sammen, oppvarmes ved en temperatur på 130°C i 3 timer og avkjøles deretter til romtemperatur for oppnåelse av det ønskede produkt.

Eksempel 7

20 deler Jeffamine EDU-4000 (et produkt fra Texaco Chemical Co. identifisert som et diamin med en gjennomsnittlig molekylvekt på ca. 4.000 fremstilt ved kobling av urea med en primær amin-terminert propylenoksyd-endeavsluttet polyoksyetylen) smeltes ved en temperatur på 70°C og blandes med 3,4 deler av produktet fra del B i eksempel 2. Blandingen oppvarmes ved en temperatur på 121°C i 4 timer, og avkjøles deretter til romtemperatur for oppnåelse av det ønskede produkt.

Eksempel 8

20 deler Jeffamine EDU-4.000 smeltes ved en temperatur på 70°C og blandes med 6,8 deler av produktet fra del B i eksempel 2. Blandingen oppvarmes ved en temperatur på 121°C i 4 timer og avkjøles deretter til romtemperatur for oppnåelse av det ønskede produkt.

Eksempel 9

37,3 deler Jeffamine ED-2001 (et produkt fra Texaco Chemical Co. identifisert som et diamin med en gjennomsnittlig molekylvekt på ca. 2.000 og er en primær amin-terminert propylenoksyd-endeavsluttet polyoksyetylen) og 12,2 deler av produktet fra del B i eksempel 2 blandes sammen, oppvarmes ved 105-115°C i 3-4 timer, og avkjøles deretter til romtemperatur for oppnåelse av det ønskede produkt.

Komponent ( B) :

De overflateaktive midlene (B) som er nyttige, kan være av den kationiske, anioniske ikke-ioniske eller amfotere typen. Mange slike overflateaktive midler av hver type er kjent innen teknikken. Se f.eks. McCutcheon's "Emulsifiers and Detergents", 1981, North American Edition, publisert av McCutcheon Division, MC Publishing Co., Glen Rock, New Jersey, USA.

Blant de ikke-ioniske typer av overflateaktive midler er de alkylenoksyd-behandlede produktene slik som etylenoksyd-behandlede fenoler, alkoholer, estere, aminer og amider. Etylenoksyd/propylenoksyd-blokkopolymerer er også nyttige ikke-ioniske overflateaktive midler. Glycerolestere og sukkerestere er også kjent for å være ikke-ioniske overflateaktive midler. En typisk klasse av ikke-Ionisk overflateaktivt middel som er nyttig i foreliggende oppfinnelse, er dialkylenoksyd-behandlede alkylfenolene slik som etylenoksyd-alkylfenol-kondensatene solgt av Rohm & Haas Company. Et spesifikt eksempel på disse er Triton X-100 som inneholder et gjennomsnitt på 9-10 etylenoksydenheter pr. molekyl, har en HLB-verdi på ca. 13,5 og en molekylvekt på ca. 628. Mange andre egnede ikke-ioniske overflateaktive midler er kjent, se f. eks. ovennevnte MucCutcheon-ref eranse samt avhandlingen "Non-ionic Surfactants" utgitt av Martin J. Schick, M. Dekker Co., New York, 1967.

Som nevnt ovenfor kan kationiske, anioniske og amfotere overflateaktive midler også benyttes. Generelt er alle disse hydrofile overflateaktive midler. Anioniske overflateaktive midler inneholder negativt ladede polare grupper mens kationiske overflateaktive midler inneholder positivt ladede polare grupper. Amfotere dispergeringsmidler Inneholder begge typer av polare grupper I det samme molekylet. En generell oversikt over nyttige overflateaktive midler finnes i Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 2. utgave, volum 19, side 507 og videre, (1969, John Wiley & Son, New York) og ovennevnte verk publisert under navnet McCutcheons.

Blant de nyttige anioniske typer av overflateaktive midler er de godt kjente karboksylatsåpene, organofulfatene, sulfona-tene, sulfokarboksylsyrene og deres salter, og fosfatene. Nyttige kationiske overflateaktive midler innbefatter nitrogenforbindelser slik som aminoksyder og de velkjente kvartære ammoniumsal tene. Amfotere overf lateaktive midler innbefatter materialer av aminosyretypen og lignende typer. Forskjellige kationiske, anioniske og amfotere dispergeringsmidler er tilgjengelige fra industrien, spesielt fra slike selskaper som Rohm & Haas og Union Carbide Corporation, begge i Amerika. Ytterligere informasjon om anioniske og kationiske overflateaktive midler finnes også i lærebøkene "Anionic Surfactants", deler II og III, utgitt av W. M. Linfield, publisert av Marcel Dekker, Inc., New York, 1976 og "Cationic Surfactants" utgitt av E. Jungermann, Marcel Dekker, Inc., New York, 1976.

I en foretrukken utførelse er det overf lateaktive middelet

(B) kondensasjonsproduktet av et primært amin med etylenoksyd slik som de som er kommersielt tilgjengelige fra Armak under

varebetegnelsen Ethomeen.

I en annen foretrukken utførelse er det overflateaktive middelet (B) en polyalkylenglykoleter slik som polyetylen-glykoleterene av primære og sekundære alkoholer tilgjengelig fra Union Carbide under varebetegnelsen Tergitol.

I en ytterligere foretrukken utførelse er det overflateaktive middelet (B) en tallolje slik som den destillerte talloljen som er tilgjengelig fra Union Camp under varebetegnelsen Unitol.

I en særlig foretrukken utførelse av oppfinnelsen er det overf lateaktive middelet (B) minst ett nitrogenholdig fosforfritt reaksjonsprodukt fremstilt ved omsetning av (B) (I) minst ett karboksylsyre-acyleringsmiddel som har minst en hydrokarbylbasert substituent med i det minste fra ca. 12 til ca. 500 karbonatomer md (B) (II) minst ett (A) N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl)amin, (b) hydroksyl-substituert poly-(hydrokarbyloksy)analog av nevnte amin, eller (c) blandinger av (a) og (b).

Generelt er de hydrokarbylbaserte substituentene som er til stede i acyleringsmidlene (b) (I) frie for acetylenisk umetning; etylenisk umetning vil når den er til stede generelt være slik at det ikke er mer enn én etylenisk binding til stede for hver 10 karbon-til-karbon-bindinger i substitu enten. Subst i tuen tene er ofte fullstendig mettet og inneholder derfor ingen etylenisk umetning.

De hydrokarbylbaserte substituentene som er til stede i acyleringsmidlene (B) (I) kan oppnås fra olefinpolymerer eller klorerte analoger derav. Olefinmonomerene fra hvilke olefinpolymerene avledes, er polymeriserbare olefiner og monomerer som er kjennetegnet ved at de har en eller flere etylenisk umettede grupper. De kan være monoolefiniske monomerer slik som etylen, propylen, buten-1, isobuten og okten-1 eller polyolefiniske monomerer (vanligvis diolefi-niske monomerer slik som butadien-1,3 og isopren). Vanligvis er disse monomerene terminale olefiner, dvs. olefiner som er kjennetegnet ved tilstedeværelsen av gruppen^ C=CH2- Visse indre olefiner kan også tjene som monomerer (disse betegnes noen ganger som medial-olefiner). Når slike medial-olefinmonomerer anvendes, blir de normalt benyttet i kombinasjon med terminal-olefiner for dannelse av olefinpolymerer som er interpolymerer . De hydrokarbylbaserte subst i tuentene kan likevel også innbefatte aromatiske grupper (spesielt fenylgrupper og laverealkyl- og/eller laverealkoksy-substituerte fenylgrupper slik som para(tertiærbutyl)fenylgrupper og alicykliske grupper slik som det ville oppnås fra polymeriserbare cykliske olefiner eller alicyklisk-substituerte polymerIserbare cykliske olefiner. Olefinpolymerene er vanligvis frie for slike grupper. Ikke desto mindre er olefinpolymerer avledet fra slike interpolymerer av både 1,3-diener og styrener slik som butadien-1,3 og styren eller para(tertiærbutyl)styren unntagelser fra denne generelle regel.

Olef inpolymerene er generelt homo- eller Interpolymerer av terminale hydrokarbylolefiner med fra ca. 2 til ca. 26 karbonatomer. En mer typisk klasse av olefinpolymerer velges fra den gruppe som består av homo- og interpolymerer av terminale olefiner med 2-6 karbonatomer, spesielt de med 2-4 karbonatomer.

Spesifikke eksempler på terminale og mediale olefinmonomerer som kan benyttes for fremstilling av olef inpolymerene fra hvilke de hydrokarbylbaserte substituentene i komponent (B) (I) er avledet, innbefatter etylen, propylen, buten-1, buten—2, isobuten, penten—1, heksen—1, hepten-1, okten-1, nonen-1, decen-1, penten-2, propylentetramer, diisobutylen, isobutylentrimer, butadien-1,2, butadien-1,3, pentadien-1,2-pentadien-1,3-isopren, heksadien-1,5, 2-klorbutadien-l,3, 2—metylhepten-1, 3-cykloheksylbuten-l, 3,3-dimetylpenten-l, styrendivinylbenzen, vinylacetat, allylalkohol, 1-metyl-vinylacetat, akrylonitri 1, etylakrylat, etylvinyleter og metylvinylketon. Av disse er de rene hydrokarbylmonomerene mer typiske, og de terminale olefinmonomerene er spesielt typiske.

Ofte er olefinmonomerene poly(isobuten)er slik som oppnås ved polymer!sasjon av en C4raf f iner istrøm som har et buten-innhold fra ca. 35 til ca. 75 vekt-$ og et isobuteninnhold fra ca. 30 til ca. 60 vekt-$ i nærvær av en Lewis-syre-katalysator slik som aluminiumklorid eller bortrifluorid. Disse polyisobutenene inneholder hovedsakelig (dvs. over 80$ av de totale repeterende enheter) isobuten-repeterende enheter med konfigurasjonen:

Den hydrokarbylbaserte subst i tuenten i karboksyl syre-acyleringsmiddelet (B) (I) er typisk en hydrokarbyl-, alkyl-eller alkenylgruppe med fra 12 til ca. 500 karbonatomer. Nyttige acyleringsmidler innbefatter substituerte ravsyre-eller anhydrid-holdige hydrokarbylbaserte substituenter med fra ca. 20 til ca. 500 karbonatomer, mer foretrukket fra ca. 30 til ca. 500 karbonatomer, mer foretrukket fra ca. 50 til ca. 500 karbonatomer, mer foretrukket fra ca. 50 til ca. 90 karbonatomer, og enda mer foretrukket fra ca. 60 til ca. 75 karbonatomer.

Ofte er midlene (B) (I) som benyttes ved fremstilling av de overflateaktive midler (B) substituerte ravsyrer eller derivater derav som kan representeres ved formelen:

hvor "hyd" er den ovenfor identifiserte hydrokarbylbaserte substituenten. Slike ravsyre-acyleringsmidler kan fremstilles ved omsetning av maleinsyreanhydrid, maleinsyre eller fumarsyre med ovennevnte olefinpolymer. Generelt innebærer reaksjonen kun oppvarming av de to reaktantene ved en temperatur fra ca. 150 til ca. 200°C. Blandinger av nevnte polymere olefiner samt blandinger av umettede mono- og di-karboksylsyrer kan også benyttes.

De N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl)aminene (B) (II) har generelt fra 1 til ca. 4, typisk fra 1 til ca. 2 hydroksylgrupper pr. molekyl. Disse hydroksylgruppene er hver bundet til en hydrokarbylgruppe for dannelse av en hydroksyl-substituert hydrokarbylgruppe som igjen er bundet til amindelen i molekylet. Disse N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl )aminene kan være monoaminer eller polyaminer, og de kan ha et totale på opptil ca. 40 karbonatomer; generelt har de et totale opptil ca. 20 karboatomer. De kan være monoaminer inneholdende kun en enkelt hydroksylgruppe. Disse aminene kan være primære, sekundære eller tertiære aminer mens de N-(hydroksyl-substituert hyrokarbyl )polyaminene kan ha en eller flere av hvilke som helst av disse typer av aminogrupper. Blandinger av to eller flere av hvilke som helst av de ovenfor beskrevne aminer kan også benyttes.

Spesifikke eksempler på de N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl )aminene som er egnet for bruk i foreliggende oppfinnelse er de N-(hydroksylaverealkyl)aminene og polyaminer slik som 2-hydroksyetylamin, 3-hydroksybutylamin, di-(2-hydroksyetyl)amin, tri-(2-hydroksyetyl)amin, di-(2-hydroksypropyl )amin, N,N,N'-tri-(2-hydroksyetyl )etylendiamin, N,N,N',N'-tetra(2-hydroksyetyl)etylendiamin, N-(hydroksyetyl )piperazin , N,N' -di-( 3-hydroksypropyl )piperazin, N-(2-hydroksyetyl )morfolin, N-(2-hydroksyetyl )-2-morfolin, N-(2-hydroksyetyl )-3-metyl-2-morfolinon, N-(2-hydroksypropyl )-6-metyl-2-morfolinon, N-(2-hydroksypropyl)-5-karbetoksy-2-piperidon, N-(2-hydroksypropyl)-5-karbetoksy-2-piperidon, N-( 2-hydroksyetyl )-5 - (N-butylkarbamyl )-2-piperidon , N- ( 2-hydroksyetyl )piper idin , N-( 4-hydroksybutyl)piperidin, N,N-di(2-hydroksyetyl)glycin, og etere derav med alifatiske alkoholer, spesielt laverealkanoler , N,N-di(3-hydroksypropyl)-glycin, o.l.

Ytterligere aminalkoholer er de hydroksysubstituerte primære aminene beskrevet i US patent 3.576.743 med den generelle formel:

hvor Ra er et enverdig organisk radikal inneholdende minst en alkoholisk hydroksygruppe. Ifølge dette patentet vil det totale antall karbonatomer i Ra ikke overskride ca. 20. Hydroksysubstituerte alifatiske primære aminer inneholdende et totale på opptil ca. 10 karbonatomer er nyttige. Generelt nyttige er de polyhydroksysubstituerte alkanol-primæraminene hvori det bare er en aminogruppe til stede (dvs. en primær aminogruppe) som har en alkylsubstituent inneholdende opptil 10 karbonatomer og opptil 4 hydroksylgrupper. Disse alkanol-primæraminene tilsvarer RgNHg hvor Ra er en mono- eller

polyhydroksy-substituert alkylgruppe. Det er typisk at minst en av hydroksylgruppene er en primær alkoholisk hydroksylgruppe. Trismetylolaminometan er et typisk hydroksysubstituert primært amin. Spesifikke ekssempler på de hydroksy-substituerte primære aminene innbefatter 2-amino-l-butanol, 2-amino-2-metyl-1-propanol, p-(betahydroksyetyl )-anal In, 2-amino-l-propanol, 3-amino-l-propanol, 2-a,mino-2-metyl-1,3-propandiol, 2-amlno-2-etyl-l,3-propandiol, N-(beta-hydroksypropy 1 ) -N' - (betaaminoetyl )piperazin, 2-amino-l-butanol , etanolamin, beta-(betahydroksyetoksy)etylamin, glukamin, glusoamin, 4-amino-3-hydroksy-3-metyl-l-buten (som kan fremstilles ifølge metoder som er kjent innen teknikken ved omsetning av isoprenoksyd med ammoniakk), N-3-(aminopropyl )-4 ( 2-hydroksyetyl )piperadin, 2-amino-6-metyl-6-heptanol, 5-amino-1-pentanol, N-beta-(hydroksyetyl)-1,3-diaminopropan, 1,3-diamino-2-hydroksypropan, N-(betahydroksy-etoksyetyl )-etylendlamin, o.l. For ytterligere beskrivelse av de hydroksysubstituerte primære aminene som er nyttige som N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl )aminene i foreliggende oppfinnelse, vises det til US patent 3.576.743.

Aminet (B) (II) er typisk et primært, sekundært eller tertiært alkanolamin eller blanding derav. Slike aminer kan representeres, respektivt, ved formlene:

hvor hver R uavhengig er en hydrokarbylgruppe med fra 1 til ca. 8 karbonatomer eller hydroksyl-substituert hydrokarbylgruppe med fra 2 til ca. 8 karbonatomer, og R' er en toverdig hydrokarbylgruppe med fra ca. 2 til ca. 18 karbonatomer. Gruppen —R'-OH i slike formler representerer den hydroksyl-substituerte hydrokarbylgruppen. R' kan være en acyklisk, alicyklisk eller aromatisk gruppe. Den er typisk en acyklisk rett eller forgrenet alkylengruppe slik som en etylen-, 1,2—

propylen-, 1,2-butylen-, 1,2-oktadecylengruppe, osv. Når to R-grupper er til stede i det samme molekylet, kan de være sammenføyet med en direkte karbon-til-karbon-binding eller gjennom et heteroatom (f.eks. oksygen, nitrogen eller svovel) for dannelse av en 5-, 6-, 7- eller 8-leddede ringstruktur. Eksempler på slike heterocykli ske aminer innebatter N-(hydroksyllaveralkyl)-morfoliner, —tiomorfoliner, —piperidi-ner, —oksazolidiner, —tiazolidiner o.l. Hver R er imidlertid typisk en laverealkylgruppe med opptil 7 karbonatomer.

Amin (B) (II) kan også være et eter-N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl)amin. Slike aminer kan hensiktsmessig fremstilles ved omsetning av epoksyder med de ovenfor beskrevne aminer og kan representeres ved formlene:

hvor x er et tall fra 2 til ca. 15, og R og R' har de ovenfor angitte betydninger.

Polyaminanaloger av disse alkanolaminene, spesielt alkoksylerte alkylenpolyaminer, (f.eks. N,N-dietanol)etyldiamin) kan også benyttes. Slike polyaminer kan fremstilles ved omsetning av alkylenaminer (f.eks. alkylendiamin) med ett eller flere alkylenoksyder (f.eks. etylenoksyd, oktadecenoksyd) med fra 2 til ca, 20 karbonatomer. Lignende alkylenoksydalkanol-amin-reaksjonsprodukter kan også benyttes slik som produktene fremstilt ved omsetning av de ovenfor beskrevne primære, sekundære eller tertiære alkanolaminer med etylen-, propylen-eller høyere epoksyder i et molarforhold på 1:1 eller 1:2. Reaktantforhold og temperaturer for utførelse av slike reaksjoner er kjent for fagfolk på området.

Spesifikke eksempler på alkoksylerte alkylenpolyaminer innbefatter N-(2-hydroksyetyl)etylendiamin, N, N-bis(2-hydroksyetyl )-e ty lendiamin , 1-(2-hydroksyetyl)piperazin, mono-(hydroksypropyl )-substituert dietylentriamin, di(hydroksypropyl)-substituert tetraetylenpentamin, N-(3-hydroksybutyl)-tetrametylendiamin, osv. Høyere homologer oppnådd ved kondensasjon av de ovenfor illustrertre hydroksyalkylen-polyaminene gjennom aminoradikaler eller gjennom hydroksyradikaler er likeledes nyttige.

Kondensasjon gjennom aminoradikaler resulterer i et høyere amin ledsaget av fjerning av ammoniakk mens kondensasjon gjnenom hydroksyradikalene resulterer i produkter inneholdende eterbindinger ledsaget av fjerning av vann. Blandinger av to eller flere av hvilke som helst av de ovenfor beskrevne mono- eller polyaminer er også nyttige.

Spesielt nyttige eksempler på N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl)aminer (A) (II) omfatter mono-, ,1- og tri-etanolamin, dietyletanolamin, di-(3-hydroksylbutyl )amin, N-(hydroksylbutyl )amin , N-( 4-hydroksylbutyl )amin , N,N-di-(2-hydroksylpropyl)amin, N-(2-hydroksyletyl)morfolin og den tioanalog, N-(2-hydroksyletyl)cykloheksylamin, N-3-hydroksyl-cyklopentylamin, o-, m- og p-aminofenol, N-(hydroksyletyl )-piperazin, N,N'-di(hydroksyletyl)piperazin, o.l. Foretrukne aminer er dietyletanolamin og etanolamin og blandinger derav.

Omsetningen av acyleringsmiddelet (B) (I) med hydroksylaminet

(B) (II) kan utføres ved temperaturer varierende fra ca. 30°C til dekomponeringstemperaturen for reaksjonskomponentene

og/eller de produkter som har den laveste slik temperatur. Generelt utføres den ved en temperatur i området fra ca. 50 til ca. 150°C, men vanligvis ved en temperatur under ca. 100°C. Ofte utføres reaksjonen under esterdannende betingel-

ser, og det således dannede produkt er f.eks. en ester, salt, amid, imid, aminester eller blanding av slike produkter. Saltet kan være et Inernt salt hvori en av karboksylgruppene blir ionisk bundet til et nitrogenatom i den samme gruppen, eller det kan være et eksternt salt hvori den ioniske salt-gruppen dannes med et nitrogenatom som ikke er del av den samme gruppen som danner estergruppen. Blandinger av acyleringsmidler og/eller blandinger av hydroksylaminer kan benyttes.

Generelt er forholdet for acyleringsmiddel (B) (I) til N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl )amin (B) (II) i området fra ca. 0,5 til ca. 3 mol amin (B) (II) pr. ekvivalent acyleringssmiddel (B) (I). Et ekvivalent acyleringsmiddel

(B) (I) kan bestemmes ved å dividere dens molekylvekt med antall karboksylfunksjoner som er til stede. Disse kan

vanligvis bestemmes ut fra strukturformelen til acyleringsmiddelet eller empirisk ved hjelp av velkjente titrerings-, metoder. Et ravsyreanhydrid- eller di(alkyl)ester-acyleringsmiddel har f. eks. en ekvivalentvekt på halvparten av dets molekylvekt.

Reaks j onsproduktene fremstilt ved omsetning av komponenter (B) (I) og (B) (II) er beskrevet i US patenter 4.329.249; 4.368.133; 4.435.297; 4.447.348; og 4.448.703.

Eksempel 10

Til en ladning på 1.000 deler av etpolyisobuten (Mn = 950)-substituert ravsyreanhydrid oppvarmet i en harpikskjele med omrøring til ca. 90°C blir det langsomt i løpet av en 2 timers periode tilsatt 209 deler N,N-dietyletanolamin. Oppvarming fortsettes i ytterligere 1 time ved 90°C. Den opp-varmede reaksj onsblandingen avkjøles til romtemperatur for oppnåelse av det ønskede produkt.

Konsentrater og vannbaserte funksjonelle fluider

Komponenter (A) og (B) tilveiebringes generelt i sammensetningene ifølge oppfinnelsen ved vektforhold for (A):(B) i området fra ca. 1:5 til ca. 5:1, fortrinnsvis fra ca. 1:1 til ca. 3:1. Blandinger av mer enn en av komponentene (A) og/eller (B) kan tilveiebringes i slike sammensetninger. Når slike blandinger tilveiebringes for en komponent, vil den totale mengde av nevnte komponent vanligvis fremdeles falle innenfor de angitte vektforhold.

Oppfinnelsen innbefaatter vandige systemer eller sammensetninger som er kjennetegnet ved en vandig fase med komponenter (A) og (B) dispergert i den vandige fasen. Denne vandige fasen er fortrinnsvis en kontinuerlig vandig fase. Disse vandige systemene inneholder vanligvis minst ca. 30 vekt-$ vann. Slike vandige systemer omfatter både konsentrater inneholdende fra ca. 30 til ca. 90$, fortrinnsvis fra ca.

50 til ca. 80$ vann; og vannbaserte funksjonelle fluider inneholdende en hovedmengde vann og en mindre fortykkende mengde av foreliggende sammensetninger, fortrinnsvis fra ca. 1,5 til ca.10$, mer foretrukket fra ca. 3 til ca. 6 vekt-$ av nevnte sammensetninger. Konsentratene inneholder fortrinnsvis fra ca. 10 til ca. 70 vekt-$ av foreliggende sammensetninger, mer foretrukket fra ca. 20 til ca. 50 vekt-$ av nevnte sammensetninger. Konsentratene inneholder generelt mindre enn ca. 50$, fortrinnsvis mindre enn ca. 25$, mer foretrukket mindre enn ca. 15$, og enda mer foretrukket mindre enn ca. 6$ hydrokarbonolje. De vannbaserte funksjonelle fluidene inneholder mindre enn ca. 15$, fortrinnsvis mindre en ca. 5$, og mer foretrukket mindre enn ca. 2$ hydrokarbonolje. Disse konsentratene og de vannbaserte funksjonelle fluidene kan eventuelt innbefatte andre konvensjonelle additiver som vanligvis benyttes i vannbaserte funksjonelle fluider. Disse andre additivene omfatter funksjonelle additiver, korrosjonsinhibitorer, skjærstabili- serende midler, baktericider, fargestoffer, vannmyknere, luktmasker ingsmidler, antiskummidler o.l., samt ytterligere overflateaktive midler utover de som er angitt som komponent

(B).

Konsentratene er analoge med de vannbaserte funksjonelle

fluidene med unntagelse for at de inneholder mindre vann og forholdsvis mer av de andre bestanddelene. Konsentratene kan omdannes til vannbaserte funksjonelle fluider ved fortynning med vann. Denne fortynning foretas vanligvis ved hjelp av standard blandeteknikker. Dette er ofte en hensiktsmessig metode fordi konsentratet kan forsendes til bruksstedet før ytterligere vann tilsettes. Omkostningene med forsendelse av en vesentlig mengde vann i den sluttlige vannbaserte funksjonelle fluid blir således spart. Bare det vann som er nødven-dig for å formulere konsentratet (som bestemmes primært ut fra håndter ingsletthet og hensikt smessighetsf aktorer ) , behøver å forsendes.

Generelt blir disse vannbaserte funksjonelle fluidene fremstilt ved fortynning av konsentrater med vann, hvor forholdet for vann til konsentrat vanligvis er i området fra ca. 80:20 til ca. 99:1 beregnet på vekt. Når fortynning utføres innen disse områdene, vil det fremgå at den endelige vannbaserte funksjonelle fluid inneholder høyst en ubetydelig mengde hydrokarbonolj e.

Innbefattet i oppfinnelsen er også fremgangsmåter for fremstilling av vandige systemer, inkludert både konsentrater og vannbaserte funksjonelle fluider, inneholdende andre konvensjonelle additiver som er vanlig benyttet i vannbaserte funksjonelle fluider. Disse fremgangsmåtene omfatter trinnene: (1) Blanding av foreliggende sammensetning med slike andre konvensjonelle additiver enten samtidig eller i rekke- følge for dannelse av en dispersjon eller oppløsning; eventuelt (2) kombinasjon av nevnte dispersjon eller opp-løsning med vann for dannelse av nevnte vandige konsentrat; og/eller (3) fortynning av nevnte dispersjon eller opp-løsning, eller konsentrat med vann hvorved den totale mengde vann som benyttes, er den mengde som skal til for å gi den ønskede konsentrasjon av foreliggende sammensetning og andre funksjonelle additiver i nevnte konsentrater eller nevnte vannbaserte funksjonelle fluider. Disse blandetrinn utføres ved bruk av konvensjonelt utstyr og generelt ved romtemperatur eller svakt forhøyede temperaturer, vanligvis under 100°C og ofte under 50°C. Som angitt ovenfor kan konsentratet dannes og deretter forsendes til bruksstedet hvor det for-tynnes med vann for dannelse av den ønskede vannbaserte funksjonelle fluid. I andre tilfeller kan den ferdige vannbaserte funksjonelle fluid dannes direkte i det samme ut-styret som benyttes for å danne konsentratet elller disper-sjonen eller oppløsningen.

De funksjonelle additivene som kan benyttes, er typisk oljeoppløselige, vannuoppløselige additiver som funksjonerer i konvensjonelle oljebaserte systemer som E.P.-midler, anti-sli tasjemidler, bel astningsbærende midler, friksjons-modifiserende midler, smøremidler, osv. De kan også virke som antislippmidler , filmdannere og friksjonsmodif iserende midler. Som kjent kan slike additiver virke på to eller flere av de ovennevnte måter; f.eks. virker E.P.-midler ofte som belastningsbærende midler.

Betegnelsen "oljeoppløselig, vannuoppløsellg funksjonelt additiv" refererer til et funksjonelt additiv som ikke er oppløselig i vann over et nivå på ca. 1 g pr. 100 ml vann ved 25°C, men er oppløselig i mineralolje i en grad av minst 1 g pr. liter ved 25°C.

Disse funksjonelle additivene kan også innbefatte visse faste smøremidler slik som grafitt, molybdendisulfid og polytetrafluoretylen og beslektede faste polymerer.

Disse funksjonelle additivene kan også innbefatte friksjons-polymerdannere. I korthet er disse potensielle polymer-dannede materialer som dispergers i en væskeformig bærer ved lav konsentrasjon og som polymeriserer ved gnidning av eller kontakt med overflater til dannelse av beskyttende polymere filmer på overflatene. Polymerisasjonene antas å resultere fra den varme som utvikles ved gnidningen og eventuelt fra katalytisk og/eller kjemisk innvirkning av den nyeksponerte overflaten. Et spesifikt eksempel på slike materialer er dilinolsyre- og etylenglykol-kombinasjoner som kan danne en polyester-friksjonspolymerfilm. Disse materialene er kjent innen teknikken og beskrivelser av dem finnes f.eks. i tids-skriftet "Where", volum 26, sidene 369-392, og i vest-tysk publisert patentsøknad 2.339.065.

Disse funksjonelle additivene er typisk kjente metall- eller aminsalter av organosvovel-, fosfor-, bor- eller karboksylsyrer som er de samme som eller av samme type som benyttet i olje baserte fluider. Slike salter er typisk karboksylsyrer med 1-22 karbonatomer inkludert både aromatiske og alifatiske syrer; svovelsyrer slik som alkylsulfonsyrer og aromatiske sulfonsyrer o.l.; fosforsyre slik som fosforsyre, fosfor-syrling, fosfinsyre, syrefosfatestere og analoge svovel-homologer slik som t iof osf or syre og di tiof osf orsyre og beslektede syreestere; borsyrer innbefatter borsyre, syre-borater o.l. Nyttige funksjonelle additiver innbefatter også metallditiokarbamater slik som molybden- og antimonditio-karbamater; samt dibutyltinnsulfid, tributyltinnoksyd, fosfater og fosfitter; borataminsalter, klorerte vokser; trialkyl-tinnoksyd, molybdenfosfater og klorerte vokser.

Mange slike funksjonelle additiver er kjent innen teknikken. Beskrivelser av additiver som er nyttige i konvensjonelle oljebaserte systemer og i foreliggende vandige systemer, finnes f.eks. i "Advances in Petroleum Chemistry and Refi-ning", volum 8, utgitt av John J. McKetta, Interscience Publishers, New York, 1963, sidene 31-38; Kirk-Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology; volum 12, 2. utgave, Interscience Publishers, New York, 1967, fra side 575; "Lubricant Additives" av M. W. Raney, Noyes Data Corporation, Park Ridge, N. J. USA, 1973; og "Lubricant Additives" av J.V. Smalheer og R. K. Smith, The Lezius-Hiles Co., Cleveland, Ohio, USA.

I visse av de typiske vandige systemene ifølge oppfinnelsen er det funksjonelle additiv et svovel- eller klor-svovel-E-P--middel kjent for å være nyttig i oljebaserte systemer. Slike materialer Innbefatter klorerte alifatiskre hydrokarboner slik som klorert voks; organiske sulfider og polysulfider slik som benzyldisulfid, bis-(klorbenzyl)-disulfid, dibutyltetrasulfid, forsvovlet spermasettolje, forsvovlet metylester av oleinsyre, forsvovlet alkylfenol, forsvovlet dipenten, forsvovlet terpen og forsvovlede Diels-Alder-addukter; fosfoforsvovlede hydrokarboner slik som reaks j onsprodukt et av fosforsulfid med terpentin eller metyloleat; fosforestere slik som dihydrokarbon- og trihydro-karbonfosf ittene, dvs. dibutylf osf itt, diheptylf osf itt, di-cykloheksylfosfitt, pentylfenylfosfitt, dipentylfenylfosfitt, tridecylfosfitt, distearylfosfitt og polypropylensubstituert feno1 fosfitt; metalltiokarbamater slik som sinkdioktyl-ditiokarbamat og bariumheptylfenolditiokarbamat; og gruppe II-metallsalter av f osf ordi tionsyre slik som sinkdicyklo-heksylfosforditionat, og sinkslatene av en fosforditionsyre.

Det funksjonelle additivet kan også være en filmdanner slik som en syntetisk eller naturlig lateks eller emulsjon derav i vann. Slike latekser Innbefatter naturgummilatekser og syntetiske latekser av polystyrenbutadiener.

Det funksjonelle additivet kan også være antihakke- eller antihylemidler. Eksempler på det førstnevnte er amidmetall-ditiofosfat-kombinasjoner slik som beskrevet i vest-tysk patentm 1.109.302; aminsalt-azometen-kombinasjoner slik som beskrevet i britisk patent 893.977; eller aminditiofosfat slik som beskrevet i US patent 3.002.014. Eksempler på antihylemidler er N-acylsarkosiner og derivater derav slik som beskrevet i US patenter 3.156.652 og 3.156.653; forsvovlede fettsyrer og estere derav slik som beskrevet i US patenter 2.913.415 og 2.982.734; og estere av dimeriserte fettsyrer slik som beskrevet i US patent 3.039.967.

Spesifikke eksempler på funksjonelle additiver som er nyttige i foreliggende systemer innbefatter følgende kommersielt tilgjengelige produkter.

Blandinger av to eller flere av hvilke som helst av de ovenfor beskrevne funksjonelle additiver kan også benyttes. En funksjonelt effektiv mengde av det funksjonelle additiv er typisk til sted i foreliggende vandige systemer. Dersom det funksjonelle additivet primært skal tjene som et belastningsbærende middel, er det f.eks. til stede i en belastningsbærende mengde.

Foreliggende vandige systemer inneholder ofte minst en inhibitor for korrosjon av metaller. Disse inhibitorene kan hindre korrosjon av enten ferro- eller ikke-ferrometaller

(f.eks. kobber, bronse, messing, titan, aluminium, o.l.)

eller begge deler. Inhibitoren kan være av organisk eller uorganisk natur. Vanligvis er den tilstrekkelig oppløselig i vann til å gi en tilfredsstillende inhiberende virkning, skjønt den kan funksjonere som en korrosjonsinhibitor uten oppløsning i vann, og den behøver derfor ikke være vann-oppløsellg. Mange egnede uorganiske inhibitorer som er nyttige i de foreliggende vandige systemer, er kjent for fagfolk. Innbefattet er de som er beskrevet I "Protective Coatings for Metals" av Burns og Bradley, Reinhold Publishing Corporation, annen utgave, kapittel 13, sidene 596-605. Spesifikke eksempler på nyttige uorganiske inhibitorer innbefatter alkal imetallnltr itter , natriumdi- og —tri-polyfosfat, kalium og dikaliumfosfat, alkalimetallborat og blandinger derav. Mange egnede organiske inhibitorer er kjent for fagfolk. Spesifikke eksempler innbefatter hydro-karbylamin- og hydroksysubstituert hydrokarbylamin-nøytrali-serte syreforbindelser slik som nøytraliserte fosfater og hydrokarbylf osfatestere, nøytraliserte fettsyrer (f.eks. de som har fra ca. 8 til ca. 22 karbonatomer), nøytraliserte aromatiske karboksylsyrer (f.eks. 4-tertiærbutylbenzosyre), nøytraliserte naftensyrer og nøytralsierte hydrokarbyl-sulfonater. Blandede saltestere av alkylerte suksinimider er også nyttige. Spesielt nyttige aminer er alkanolaminene slik som metanolamin, dietanolamin, trietanolamln og de tilsvarende propanolaminene. Blandinger av to eller flere av hvilke som helst av de ovenfor beskrevne korrosjonsinhibito-

rer kan også benyttes. Korrosjonsinhibitoren er vanligvis til stede i konsentrasjoner hvori de er effektive for inhibering av korrosjon av metaller med hvilke den vandige sammensetning kommer i kontakt.

Enkelte av de vandige systemene ifølge foreliggende oppfinnelse (spesielt de som anvendes for skjæring eller forming av metaller) kan også inneholde minst en polyol med invers opp-løselighet i vann. Slike polyoler er de som blir mindre opp-løselige ettersom temperaturen til vannet øker. De kan således virke som overflatesmøremidler under skjære- og bearbeidelsesoperasjoner fordi, etter hvert som væsken oppvarmes som et resultat av friskjon mellom et metallarbeids-stykke og —arbeidsverktøy, vil polyolen med invers opp-løselighet "plate ut" på overflaten av arbeidsstykket og således forbedre smøreegenskapene.

Foreliggende vandige systemer kan også innbefatte minst ett bakteriocid. Slike bakteriocider er velkjente for fagfolk på området, og spesifikke eksempler kan finnes i tidligere nevnte McCutcheon-publikasjon i delen betegnet "Functional Materials" under overskriften "Antimicrobials" på sidene 9-20. Generelt er disse bakteriocidene vannoppløselige, i det minste i den grad at de kan virke som bakteriocider.

Foreliggende vandige systemer kan også inneholde slike andre materialer som fargesstoffer, f.eks. et syregrønt fargestoff; vannmyknere, f.eks. etylendiamintetraacetatnatriumsalt eller nitrilotrieddiksyre; luktmaskeringsmidler, f.eks. citronella, sltronolje o.l.; og antiskummidler slik som de velkjente slllkon-antiskummidlene.

De vandige systemene ifølge oppfinnelsen kan også innbefatte et antifryseaddtiv når det er ønsket å benytte sammensetningen ved en lav temperatur. Materialer slik som etylenglykol og analoge polyoksyalkylenpolyoler kan benyttes som anti-frysemidler. Det er klart at mengden som benyttes, vil avhenge av graden av antifrysebeskyttelse som er ønsket, og vil være kjent for en fagmann på området.

Som angitt ovenfor kan foreliggende vandige systemer inneholde ytterligere overflateaktive midler utover de som er angitt som komponent (B). Disse ytterligere overflateaktive midlene er nyttige for forbedring av dispergerbarheten til de ovenfor angitte andre additiver, spesielt de funksjonelle additivene. Et hvilket som helst eller flere av de overflateaktive midlene som er angitt ovenfor som komponent (B), kan benyttes. Disse overflateaktive midlene blir, når de anvendes, generelt benyttet i effektive mengder for å forbedre dispergeringen av de ovenfor angitte additiver i foreliggende vandige systemer.

Det skal også påpekes at mange av bestanddelene som er beskrevet ovenfor for fremstilling av de vandige systemene ifølge oppfinnelsen er industrielle produkter som utviser eller gir mer enn en egenskap til slike vandige systemer. Således kan en enkelt bestanddel gi flere funksjoner og derved eliminere eller redusere behovet for en annen ytterligere bestanddel. Således kan f.eks. et E.P.-middel slik som tributyltinnoksyd også funksjonere som et bakteriocid.

Illustrerende vannbaserte funksjonelle fluider som omfattes av oppfinnelsen, er beskrevet i tabellene II-IV. Tabellene II og III inneholder også formuleringer som ikke omfattes av oppfinnelsen for sammenligningsformål. Disse funksjonelle fluidene fremstilles ved blanding av bestanddelene ved en temperatur i området fra ca. 50 til ca. 70°C ved bruk av konvensjonelle blandeteknikker. Fortykningsmidlene 1 foreliggende oppfinnelse (dersom slike er til stede) blir først blandet med vannet og natriumhydroksyd (dersom dette er til stede). Disse bestanddelene omrøres i ca. 1/2 time, og deretter tilsettes de resterende bestanddelene. De numeriske verdiene som er angitt I tabellene II-IV, er i vektdeler.

I tabell II omfattes formuleringene B-D av foreliggende oppfinnelse, mens formulering A er utenfor oppfinnelsens rammme. Dvs., formuleringer B-D omfatter både komponenter

(A) og (B), mens formulering A bare omfatter komponent (A). Selv om produktet i eksempel 6 (dvs. komponent (A)) er nyttig

alene som et fortykningsmiddel, gir kombinasjonene som tilveiebringes i formuleringene B-D (dvs. komponent (A) pluss en eller flere av komponent (B)) betydelig forbedret fortykning eller høyere viskositet i forhold til formulering A, (dvs. bare komponent (A)).

I tabell III omfattes formuelringer E, G, I og K av foreliggende, mens formuleringer F, H. J og L ligger utenfor oppfinnelsens ramme. Dvs., formuleringer E, G, I og K Innbefatter produktet i eksempel 6 (dvs. komponent (A)) pluss et antall overflateaktive midler (dvs. komponent (B)), mens formuleringer F, H, J og L bare inneholder de overflateaktive midlene (dvs. komponent (B)). Formuleringer E og F er iden-tiske med unntagelse av at formulering E inneholder produktet i eksempel 6 og en tilsvarende mindre mengde vann; den kinematiske viskositeten ved 50°C for formulering E var 17,9 est., mens den til formulering F bare var 1,0. Lignende sammenligninger kan foretas mellom formuleringer G og H; I og J; og K og L. I tabell IV er det angitt formuleringer M-U som er en rekke fortykkede vannbaserte funksjonelle fluider som omfattes av foreliggende oppfinnelse og er nyttige som hydrauliske fluider. Formulering 0 fra tabell IV er bedømt for skjærstabilitet ved anvendelse av Vickers pumpeprøvemetode (V-105C), idet resultatene er angitt i tabell V. Ved forskjellige intervaller under pumpeforsøket fjernes formulering 0 fra pumpen og testes med henblikk på kinematisk viskositet. Viskositetsdata er også angitt i tabell V. Pumpen har en maksimum pumpehastighet på 30,3 liter/min., en 10 heste-krefter motor, en V-105C testpatron, en 60 mesh sikt, og en 5,1 liters sump ved bruk av 11,4 liter fluid. Forsøksmetoden Innebærer trinnene (1) veiing av patronen og anbringelse av denne i pumpen, (2) øking av vridningsmomentet til 0,35 kg/m i steg på 0,12 kgm, (3) formulering C anbringes i reservoaret og pumpen startes, (4) vridningsmomentet innstilles på nytt til 0,35 kgm og trykket justeres til 1.379 kPa så snart positiv flyt etableres, (5) pumpen kjøres i 10 min. ved 1.379 kPa, (6) trykket justeres til 2.758 kPa, og vridningsmomentet økes til 0,86-0,92 kgm i steg på 0,12 kgm, (7) pumpen kjøres I 10 min. ved 2.758 kPa, (8) trykket justeres til 4.137 kPa og pumpen kjøres i 10 min., (9) trykket justeres til 5.516 kPa og flythastigheten måles. Forsøket kjøres i totalt 870 timer, idet det avbrytes ved de angitte intervaller for å måle ringslitasjehastighet og viskositet.

Claims (55)

1. Sammenstening, karakterisert ved at den innbefatter (A) minst et vanndispergerbart reaksjonsprodukt fremstilt ved omsetning av (A) (I) minst en hydrokarbyl-substituert ravsyre og/eller — anhydrid representert ved formelen:

hvor R er en hydrokarbylgruppe med fra ca. 8 til ca. 40 karbonatomer, med (A) (II) minst en vanndispergerbar amin-terminert poly(oksyalkylen), og (B) minst et overflateaktivt middel.

2. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at R har fra ca. 8 til ca. 30 karbonatomer.

3. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at R har fra ca. 12 til ca. 24 karbonatomer .

4. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at R har fra ca. 16 til ca. 18 karbonatomer .

5. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at R er en alkenylgruppe representert ved formelen:

<H> hvor R' og R" uavhengig er hydrogen eller rette eller vesentlig rette hydrokarbylgrupper.

6. Sammensetning ifølge krav 5, karakterisert ved at R har fra ca. 16 til ca. 18 karbonatomer, R' er hydrogen eller en alkylgruppe med fra 1 til ca.

7 karbonatomer eller en alkenylgruppe med fra 2 til ca. 7 karbonatomer, og R" er en alkyl- eller en alkenylgruppe med fra ca. 5 til ca. 15 karbonatomer.

7. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at R er avledet fra en alfa-olefin eller en isomerisert alfa-olefin.

8. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at R er avledet fra en blanding av olefiner.

9. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte vanndispergerbare reaksjonsprodukt (A) er et amid/syre.

10. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte vanndispergerbare reaksjonsprodukt (A) er et amid/salt.

11. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (A) (II) er en alfa-omega-diaminopoly(oksyetylen), en alfa-omega-diaminopoly ( oksypropylen )poly( oksyetylen )poly( oksypropylen) eller en alfa-omega-diaminopropylenoksyd-endeavsluttet poly(oksyetylen).

12. Sammenstening ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (A) (II) er et ureakondensat av en alfa-omega-diamino(polyoksyetylen), en alfa-omega-d i am inopo ly ( oksypropylen )poly( oksyetylen )poly( oksypropylen) eller en alf a-omega-diaminopropylenoksyd-endeavsluttet poly(oksyetylen).

13. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at de terminale aminene i komponent (A) (II) er representert ved formelen NHg eller —NHR <*> hvor R <*> er en hydrokarbylgruppe med fra 1 til ca. 18 karbonatomer.

14. Sammensetning ifølge krav 13, karakterisert ved at R <»*> er en hydrokarbylgruppe med fra 1 til ca. 4 karbonatomer.

15. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (A) (II) er en forbindelse representert ved formelen:

hvor a er et tall 1 området fra 0 til ca. 200; b er et tall i området fra 10 til ca. 650; c er et tall i området fra 0 til ca. 200.

16. Sammensetning ifølge krav 15, karakterisert ved at b er et tall 1 området fra ca. 50 til ca. 150.

17. Sammensetning ifølge krav 15, karakterisert ved at summen av a + c er ca. 2,5.

18. Sammensetning ifølge krav 1 hvor komponent (A) (II) er en forbindelse representert ved formelen

hvor n er et tall som er tilstrekkelig til å gi nevnte forbindelse en antallsmidlere molekylvekt på minst ca. 2.000.

19. Sammensetning ifølge krav, karakterisert ved at hver komponent (A) (II) har en antallsmidlere molekylvekt på minst ca. 2.000.

20. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (A) (II) har en antallsmidlere molekylvekt i området fra ca. 2.000 til ca. 30.000.

21. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (A) (II) har en antallsmidlere molekylvekt i området fra ca. 2.000 til ca. 10.000.

22. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (A) (II) har en antallsmidlere molekylvekt i området fra ca. 3.500 til ca. 6.500.

23. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at forholdet for ekvivalenter av komponent (A) (I) til komponent (A) (II) varierer fra ca. 0,1:1 til ca.

8:1.

24. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at forholdet for ekvivalenter av komponent (A) (I) til komponent (A) (II) varierer fra ca. 1:1 til ca.

4:1.

25. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at forholdet for ekvivalenter av komponent (A) (I) til komponent (SA) (II) er ca. 2:1.

26. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponenter (A) (I) og (A) (II) omsettes ved en temperatur varierende fra den høyeste av smeltetemperaturene til komponenter (A) (I) og (A) (II) opp til den laveste av dekomponeringstemperaturene for slike komponenter i reaksjonsproduktet.

27. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponenter (A) (I) og (A) (II) omsettes ved en temperatur 1 området ca. 60 til ca. 160°C.

28. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (B) er et anionisk, kationisk, ikke-ionisk eller amfotert overflateaktivt middel.

29. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (B) er et kationisk eller ikke-ionisk overflateaktivt middel.

30. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (B) er et kondensasjonsprodukt av et primært amin med etylenoksyd.

31. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (B) er en polyalkylenglykoleter.

32. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (B) er en polyetylenglykoleter av en primær eller sekundær alkohol.

33. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (B) er tallolje.

34. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (B) er et nitrogenholdig, fosforfritt reaksjonsprodukt av (B) (I) minst ett hydrokarbyl-substituert karboksylisk acyleringsmiddel, hvor nevnte hydrokarbyl-substituent har fra ca. 12 til ca. 500 karbonatomer, med (B) (II) minst ett (a) N-(hydroksyl-substituert hydrokarbyl)amin, (b) hydroksyl-substituert poly(hydrokarbyl oksy)analog av nevnte amin eller (c) blandinger av (a) og (b).

35. Sammensetning ifølge krav 34, karakterisert ved at nevnte acyleringsmiddel (B) (I) er representert ved formelen:

hvor hyd er nevnte hydrokarbyl-baserte substituent i komponent (B) (I).

36. Sammensetning ifølge krav 34, karakterisert ved at nevnte hydrokarbyl-baserte substituent I komponent (B) (I) er en alkyl- eller en alkenylgruppe med fra ca. 12 til ca. 500 karbonatomer.

37. Sammensetning ifølge krav 34, karakterisert ved at nevnte hydrokarbyl-baserte substituent i komponent (B) (I) er en poly(isobuten) med fra ca. 12 til ca.

500 karbonatomer.

38. Sammensetning ifølge krav 34, karakterisert ved at nevnte amin (B) (II) har fra 1 til ca. 4 hydroksylgrupper pr. molekyl bundet til en hydrokarbylgruppe, hvor hydrokarbylgruppen er bundet til amindelen i molekylet.

39. Sammensetning ifølge krav 34, karakterisert ved at nevnte amin (B) (II) inneholder opptil ca. 40 karbonatomer.

40. Sammensetning ifølge krav 34, karakterisert ved at nevnte amin (B) (II) er et primært, sekundært eller tertiært alkanolamin med opptil ca. 40 karbonatomer.

41. Sammensetning ifølge krav 34, karakterisert ved at nevnte amin (B) (II) er en blanding av minst to alkanolaminer med opptil ca. 40 karbonatomer.

42. Sammensetning Ifølge krav 34, karakterisert ved at nevnte amin (B) (II) er et hydroksysubstituert primært amin med formelen:

hvor Ra er en enverdig organisk gruppe inneholdende minst en hydroksygruppe, idet det totale antall karbonatomer i Ra Ikke overskrider ca. 20.

43. Sammensetning ifølge krav 42, karakterisert ved at det totale antall karbonatomer i Ra ikke overskrider ca. 10.

44. Sammensetning ifølge krav 42, karakterisert ved at Ra inneholder opptil ca. 4 hydroksylgrupper.

45. Sammensetning ifølge krav 42, karakterisert ved at Ra er en monohydroksysubstituert alkylgruppe.

46. Sammensetning ifølge krav 34, karakterisert ved at aminet (B) (II) er valgt fra gruppen bestående av (a) primære, sekundære og tertiære alkanolaminer som kan representeres tilsvarende ved formlene:

(b) hydroksylsubstituerte oksyalkylenanaloger av nevnte alkanolaminer representert ved formlene:

hvor hver R uavhengig er en hydrokarbylgruppe med fra en til ca. 8 karbonatomer eller hydroksylsubstituert hydrokarbylgruppe med fra 2 til ca. 8 karbonatomer, og R' er en toverdig hydrokarbylgruppe med fra 2 til ca. 18 karbonatomer, og (c) blandinger av to eller flere derav.

47. Sammensetning ifølge krav 34, karakterisert ved at aminet (B) (II) er en blanding av dietyletanolamin og etanolamin.

48. Sammensetning ifølge krav 34, karakterisert ved at aminet (B) (II) er dietyletanolamin.

49. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (B) er et reaksjonsprodukt av et polyisobutenylravsyreanhydrid med n,n-dietyletanolamin, hvor polyisobutenylgruppen i nevnte polyisobutenyl-substituerte ravsyreanhydrid inneholdder et gjennomsnitt fra ca. 50 til ca. 90 karbonatomer.

50. Sammensetning ifølge krav 49, karakterisert ved at nevnte polyisobutenylgruppe i nevnte polyisobutenyl-substituerte ravsyreanhydrid har et gjennomsnitt av fra ca. 60 til ca. 75 karbonatomer.

51. Sammensetning ifølge krav 49, karakterisert ved at molforholdet for nevnte polybutenyl-ravsyreanhydrid til nevnte N,N-dietyletanolamin er ca. 1:2, idet reaksjonsproduktet (B) hovedsakelig er en ester/salt.

52. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at vektforholdet for (A) til (B) er i området fra ca. 1:5 til ca. 5:1.

53. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at vektforholdet for (A) til (B) er i området fra ca. 1:1 til ca. 3:1.

54. Konsentrat, karakterisert ved at det omfatter vann og fra ca. 10 til ca. 70 vekt-$ av sammensetningen ifølge krav 1.

55. Vannbasert funksjonell fluid, karakterisert ved at den omfatter en hovedmengde vann og en mindre fortykkende mengde av sammensetningen ifølge krav 1.