PL161202B1

PL161202B1 - Sposób wytwarzania srodków powierzchniowo-czynnych pochodnych kondensatów for- maldehydowych hydroksylopochodnych aromatycznych PL PL

Info

Publication number: PL161202B1
Application number: PL1989279544A
Authority: PL
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1993-05-31

Abstract

Sposób wytwarzania srodków powierzchniowo-czynnych pochodnych kondensatów formaldehydowych hydroksylo-pochodnych aromatycznych przez jednoetapowa kondensa cje formaldehydowa krezoli i 2 -naftolu w obecnosci siarczynu sodowego w srodowisku wodnym, polegajaca na wprowadzeniu do wody w dowolnej kolejnosci siarczynu sodowego, krezoli i 2-naftolu, a nastepnie wkropleniu formaliny w temperaturze nie wyzszej niz 55°C, przy proporcji substratów: 1-4 moli formaldehydu i 0,4-1,5 mola siarczynu sodowego na 1 mol krezoli oraz 5-30 czesci wagowych 2-naftolu i 280-500 czesci wagowych wody na 100 czesci wagowych krezoli, potem ogrzewaniu calosci w temperaturze powyzej 60°C, zwlasz cza w temperaturze wrzenia lub w temperaturze bliskiej wrzenia, do zakonczenia reakcji, to jest do wyczerpania krezoli i 2 -naftolu, znamienny tym, ze przed rozpoczeciem wprowadza nia formaliny ustala sie pH p owyzej 7,0, szczególnie pH = 7,5-9,5, a po wkropleniu calej ilosci formaliny proces prowadzi sie przy pH powyzej 10,0, korzystnie przy pH = 10,3-10,4, utrzymujac objetosc mieszaniny reakcyjnej praktycznie stala przez caly czas trwania konde nsacji, zwlaszcza przez realizacje procesu w zamknietej aparaturze pod chlodnica zwrotna, przy czym korzystnie stosuje sie w miejsce siarczynu sodowego równowazna molowo ilosc wodorosiarczynu, badz pirosiarczynu sodowego w postaci zneutralizowanego roztworu. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku Jest sposób wytwarzania środków powarrzchniowo czynnych kondensatów formaldehydowy^ hydrontyloptchodnycn aromatycznych przez kondensację formal· dehydową hydrlnsyplchodiych aromatycznych w obecności siarczynu sodowego w środowisku wodnym. Otrzymywane tą drogą mieszaniny tzw. kondensatów wstępnych są joszcze rozpusz· czalne w wodzie i stanowią znane środki o działaniu dyspergującym, szczególnie przydatne w procesach standaryzacci i aplikacji barwników, a zwłaszcza barwników zawiesinowych i kadziowych.

Znany jest z opisów patentowych PRL nr nr 55 114 i 65 780 sposób wytwarzania środka dyspergującego dla barwników przez dwuetapową kondensację formaldehydową krezoli i kwasu 2-iafro.ll-6-uullilawego w obecności siarczynu sodowego. Proces prowadzi się w środowisku wodnym, pod ciśnieniem, w temppiraturze stopniowo podnoszonej w określonych przedziałach czasowych do 115-123°C. Stosowanie tego sposobu jest uciążlwwe w warunkach przemysłowych, gdyż wymaga stosowania aparatury ciśnieniowej oraz ścisłego przestrzegania założonych parametrów wielokrotnie zy.riiaiyjh w trakcie trwania kondennacc!. Często uzyskuje się produkty niejednorodne, częściowo zestalone, które posiadają obniżoną koloido- i termostabilność, co ogranicza ich przydatność jako środków dyspergujących w standar^za^i i aplikacji barwników.

Znany z opisu patentowego francuskiego nr 2 282 427 sposób otrzymywania środków powaerzchiitwojzyinyjh, polecanych jako dyspergatory dla barwników zawiesinowych, polega na jednoetapowej konde^saci formaldehydowej krezoli i 2-naftolu w obecności siarczynu sodowego w środowisku wodnym. Do wody wprowadza się w dowolnej kolejności siarczyn sodowy, krezole i 2-naftol, a następnie wkrapla się formalinę w temperaturze nie wyższej niż 5O°C, przy propor^i substratów: 1-4 tooi. formaldehydu i 0,4-1,5 mola siarczynu sodowego na 1 mol krezoli oraz 5-30 części wagowych 2-naftolu

161 202

280-500 części wagowych wody na 100 części wagowych krezoli, potem całość ogrzewa się w temperaturze powyżej 60°C, z^aszcza w temppeaturze wzenia do zakończenia reakcji. Zaletę proponowanej metody Jest mooliwość realizacji jej w aparaturze bezciśnieniowej Stwierdzono jednak, iż produkty wytwarzane tym sposobem nie maję powtarzalnej jakości, wielokrotnie sę oardzo gęste i znacznie różnię się zdolnościę dyspergowania barwników.

Przeprowadzone badania szczegółowe jednoetapowej kondensat i formaldehydowej krezoli i Z-naftolu wobec siarczynu sodowego nieoczekiwanie wy^ai^y, iż obok wyżej opisanych parametrami dscydujęcymi o powtarzanym przebiegu reakcji i właściwościach uzyskiwanych środków powierzchniowoczynnych sę: odczyn środowiska przed wkraplaniam formaliny oraz w trakcie kondeensrji, a także utrzymywanie stałej' objętości przez cały czas trwania procesu, przy czym korzystne jest użycie siarczynu sodowego w postaci zlbolętnionego roztworu wodooosiarczynu będż pirosiarczynu sodowego.

Sposób wytwarzania środków powierzchniowoczyssych w drodze wprowaadenia do wody w dowolnej kolejności siarczynu sodowego, krezoli i 2-naftolu, a następnie wkroplenia formaliny w temppeaturze nie przekraczajęcej 55°C, przy propo^ci substratów: 1-4 moH formaldehydu i 0,4 - 1,5 mola siarczynu sodowego na 1 mml krezo li oraz 5-30 części wagowych Z-naftolu i 280-500 części wagowych wody na 100 części wagowych krezoli, potem ogrzewania, całości w t^ppeaturze powyżej 60°C, zwłaszcza w aemppraturzr wrzenia lub w temperaturze bliskiej wrzenia, do zakończenia reakcj, tj . do ^czerpania krezoli i 2-naftolu według wynalazku polega na tym, ze przed rozpoczęciem wprowaazania formaJiny ustala się pH powyżej 7,0, szczególnie pH = 7,5 - 9,5, a po wkropleniu całej ilości formaliny proces prowadzi się przy pH powyżej 10,0, korzystnie przy pH = 10,3 - 10,4, utrzymując objętość mieszaniny reakcyjnej praktycznie stałę przez cały czas trwania kondoms^i, zwłaszcza przez realizację procesu w zamk^ętej aparaturze pod chłodnicę zwrotnę, przy czym korzystnie stosuje się n miejsce siarczynu sodowego równoważnę molowo ilość wodooosiarczynu będz pirosiarczynu sodowego w postaci zneutraliowwanego roztworu.

Osko krezole sposobem według wynalazku mogę być używane: m-krezol, m-krezol syntetyczny, krezol frakclsnowαny aloo trój^e^l, względnie ich mieszaniny. Przez m-krezol syntetyczny należy rozumieć mieszaninę zawierajęcę 0-, m- i p-krezol, w której udział m-krezolu nie jest niższy niż 50%. Krezol frBkclonowany stanowi meszaninę fenolu, o-, m- i p-krezolu oraz ksylenoH, w której zawartość fenolu nie jest wyższa niż 40%, a zawartość m-krezolu nie jest niższa od 20%. Dostępne w handlu krezole fΓakclonowanr maję następujęcy skład; 25 - 36% fenolu, 10-14% o-krezolu, 20-24% m-krezolu, 10-li% p-krezolu i 14-16%, ksylenoH. Natomiast trójk^^l według PN-72/C-97024 jest mieszaninę izomerów ^^^yl^^p^ochodnych fenolu /o-, m- i p-krezolu oraz ksylennH/ o zawartości m-krezolu nie mnśej niz 46% /gatunek A/ będż nie mnej niż 35% /gatunek B/. Przy ustalaniu wzajemnej propo^^i substratów fenol i ksylenole traktuje się jako krezole.

Sposobem według wynalazku formalinę należy wprowadzać do mieszaniny reakcyjnej powoH przez wtapianie korzystnie z równoczesnym mieszaniem. Przy szybkim dodaniu formaJiny obserwuje się silny efekt egzotermiczny, co wpływa na przebieg resk^i tak, iz otrzymuje się produkty o gorszych właściwościach dyspergujęcych.

Czas klndensaJji wynosi 3-50 godzin i zależy od składu użytych krezoU, temperatury oraz ilości wody. U miarę wzrostu udziału m-krezolu w stosowanych krezolach oraz wzrostu temppratury rea^gi w granicach od 60°C do temf^eriatury wrzenia czas trwania procesu ulega skróceniu. Jeżeli ilość wody w mieszaninie reakcyjnej jest poniżej 280 części wagowych na 100 części wagowych krezoH, to mieszanina ma tendencję do zestalania się. Przy wzroście ilości wody do porowiej 500 części wagowych sj 100 części wagowych krezoli reakcja ulegj znacznemu

Sposobem według wynalazku środki powtrrzchniowociynne mogę być ot^mmywane - w zależności od potrzeby - w postaci roztworów aaanlaiących mieszaniny poreakcyjne, będż po zatęzeniu w postaci past albo jako proszki przez wysuszenie mieszanin poreakcyjnych.

161 202

Wytwarzane sposobem według wynalazku środki powierzchniowo czynne maję powtarzalny Jakość oraz wyróżniają się w zastosowaniu do barwników doskonałymi właściwościami dyspergującymi i koloidochronnymi, również w podwyyszonej terappeeturze. Dzięki temu mogę być bez ograniczeń polecane do używania w procesach standaryzacji 1 aplikacji barwników, przy czym największy przydatność wykazuję dla barwników zawiesinowych. Ponadto stwierdzono, iz otrzymywane środki powierzchniowo czynne posiadaję także właściwości zwilżające i emulgująca, co ummóliwię ich wykorzystanie dla innych zastosowań.

Badania w skali technicznej wykazaay, że opracowany sposób charakteryzuje się prostotę 1 niezawodnością przy realizacji w warunkach przemysłowych.

Wynnlazek ilustruję, nie ograniczajęc Jego zakresu, niżej podane przykłady, w których części 1 procenty oznaczaję części i procenty wagowa, a stopnie temperatury podano w stopniach Celsjusza.

Przykład 1. Do aparatu zaopatrzonego w mieezadło, termommir i wkraplacz wlewa się 60 części wody oraz 60 części 32% wodnego roztworu wodoro8ieeJzynl sodowego po czym dodaje 7,4 części 100% yodoootlenkl sodowego w postaci 45% wodnego rozworu do pH n 8,0 - 8,5. Do uzyskanego roztworu wprowadza się 40,0 części trójkrezolu i 6,0 części 2^8?^^, a następnie miaszajęc dozuje się z wkraplacza 63,0 części 37% formmainy, w takim tempie, aby tempθeatuet nie przekroczyła 50 - 55°. Po wkropleniu całej ilości formaliny ustala się pH mieszaniny reakcyjnej w granicach 10,3 - 10,4, zamienia wkraplacz na chłodnicę zwrotnę i całość ogrzewa w czasie 2,5 godziny do wze nia. Mieszaninę reakcyjną utrzymuje się we wrzeniu w czasie 10 godzin do zakończenia krndeeiatJl, co stwierdza się Jhrrιnmtorgeticznie badajęc zanik krezoli i 2-naftolu. Otrzymuje się mieszaninę hydrrksysulrnnowtnych produktów kooddenaaci krezoli z formytlną i β - naftolem. Mesę poreakcyjną schładza się utrzymujęc 245 części około 40% roztworu produktu charakteryzującego się wysokę zdolnością dyspergowania barwników zawiesinowych. Wytworzony środek iowieezchirowo czynny w postaci uzyskanego rozJest kierowany do sprzedaży.

Przykład II. Do aparatu zaopatrzonego w mieszadło, termommir i wkraplacz wlewa się 105 części wody, ładuje 19,0 części pirosiarczynu sodowego i dozuje 8,5 części lOCbb w^t^c^^r^^l^^nku sodowego w postaci 45% wodnego roztworu do pH = 8,0 - 8,5. Dalej postępuje się sposobem opisanym w przykładzie I. Uzyskaną po krndeniaaJi mieszaninę poreakcyjną suszy się w temppraturze 70° rtrzymljąJ 100 części proszku wykazujęcego doskonałe w^t8Jly«ίcl. dyeperguuące.

Przykład III. Oo aparatu zaopatrzonego w mieszadło, termami r i wkr^l^z wlewa się 110 części wody, ^^-ypujie 36,0 części krystaUcnnego siarczynu sodowego i ustala pH około 8,0. Postępując dalej sposobem podanym w przykładzie I otrzymuje 270 części około 37% roztworu środka irwierzchnrowr czynnego o wybitnych właściwościach dyspergujących.

właściwości dysperguuące, w tym koloido- i teryoraabilnrść, produktów otrzymanych sposobami opisanymi w przykładach I, II i III są w granicach praktycznej zgodności, przy czym zdolność dyspergowania barwników zawiesinowych środka wytworzonego według przykładu III jest cokolwiek gorsza w porównaniu ze środkami uzyskanymi sposobami podanymi w przykładzie I i II.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób wytwarzania środków powierzchniowo-czynnych pochodnych kondensatów formal dehydowych hydroksylopochodnych aromatycznych przez jednoetapową -onddnnację formaldehydową krezoli i 2-naftolu w obecności siarczynu sodowego w środowisku wodnym, polegającą na wprowadzeniu do wody w dowolnej kolejności siarczynu sodowego, krezoli i 2-naftolu, a następnie w^r^t^i^leniu formaliny w temperaturze nie wyższej niż 55°C, przy propoocji substratów: 1-4 formaldehydu i 0,4 - 1,5 mola siarczynu sodowego na 1 md krezoli oraz 5-30 części wagowych 2-naftolu i 280 - 500 części wagowych wody na 100 części wagowych krezoH, potem ogrzewaniu całości w temperaturze powyżej 60°C, zwłaszcza w temppraturze wrzenia lub w temperaturze bliskiej wrzenia, do zakończenia ι·θakcji,tl jest do wyczerpania krezoli i 2-naftolu, znamienny tym ze przed rozpoczęceam wprowadzania formaliny ustala się pH powyżej 7,0, szczególnie pH = 7,5 - S,5, a po wkropleniu całej ilości formaliny proces prowadzi się przy pH po wyżej 10,0, korzystnie przy pH = 10,3 - 10,4, utrzymując objętość mieszaniny reakcyjnej praktycznie stałą przez cały czas trwania kondze9acjj, zwłaszcza przez realizację procesu w zamkniętej aparaturze pod chłodnicą zwrotną, przy czym korzystnie stosuje się w miejsce siarczynu sodowego równoważną mmlowo ilość wodololiarczynu bądź pirosiarczynu sodowego w postaci zieutralioawanegl roztworu.