SE445826B - Stabiliserad 1,1,1-trikloretankomposition - Google Patents

Description

7905627-1 2 fatisk alkohol med upp till 5 kolatomer. Men då l,l,l-triklor- etan i sig själv är speciellt känslig för sönderdelning vid de temperaturer som råder vid dess användning som avfettningsme- del och/eller rengöringsmedel på grund av närvaron av fett, metallytor och metallföroreningar suspenderade i röngöringsba- det, har dessa kombinationer av stabiliseringsmedel ej förmåga iv stabilisering av l,l,l-trikloretan. att âstadkoma en effekt Ej heller kan kombinationen av de tre beståndsdelarna nitro- metan/tert-butylalkohollbutenoxid-l,2, beskriven i den ameri- kanska patentskriften 3 281 480, hindra uppkomsten av en gul- aktig fällning i lösningsmedlet efter 24 timmars kontakt med aluminium. Detsamma gäller för monohydroxylerade alifatiska acetylenalkoholer med minst 8 kolatomer, i synnerhet 2-metyl-3- butyn-2-ol, i kombination med 1,4-dioxan, enligt den ameri- kanska patentskriften 2 838 458.

Syftet med föreliggande uppfinning är att avhjälpa ovannämnda nackdelar samtidigt som man uppnår en effektiv och mer varak- tig stabilisering av l,l,l-trikloretan vid mycket påfrestande arbetsbetingelser, och att göra det möjligt att utföra avfett- ning och/eller rengöring av metalldelar, plastmaterial, textil- material och andra material utan någon märkbar försämring av vare sig lösningsmedel eller behandlat material.

Den stabiliserade l,l,1-trikloretankompositionen enligt uppfinning- en innehåller som väsentliga stabiliseringsmedel. a) f0,l - 5 vikt-% och företrädesvis 0,5 - 3,5 vikt-% tert-bu- butylalkohol, b) 0,l - 5 vikt-% och företrädesvis 0,3 - 3 vikt-% av minst en av föreningarna 2-metyl-3-butyn-2-cl och trioxan, cï 0,1 - 5 vikt-% och företrädesvis 0,2 - 3 vikt-% av minst en eventuellt klorerad epoxid med 3-8 kolatomer,. d) 0,1 - 3 vikt-% av minst en nitroalkan med 1-3 kolatomer J 28) 0,001 - l vikt-% och företrädesvis 0,005 - 0,1 vikt-% av ndnst en cyklisk eller heterocyklisk alifatisk amin meä 4-10 keiatomer och med basisk karaktär ' 7905627-1 f) Stabiliserad 1,1,1-trikloretankomposition, k ä n n e ~ t e c k n a d av att den som väsentliga stabiliseringsmedel inneè~ håller: a) 0,1-5 vikt-% och företrädesvis 0,5-3,5 vikt-% tert-butylalkohol, b) 0,1-5 vikt-% och företrädesvis 0,3-3 vikt-% av minst en av föreningarna 2-metyl-3-butyn-2-ol och trioxan, c) 0,1-5 vikt-% och företrädesvis 0,2-3 vikt-% av minst en, eventuellt klorerad, epoxid med 3-8 kolatomer, d) 0,1-3 vikt-% av minst en nitroalkan med 1-3 kolatomer, 0,001-1 vikt-% och företrädesvis 0,005-0,1 vikt-% av minst en cyklisk eller heterocyklisk alifatisk amin med 4-10 kolatomer e) och med basiskkaraktär, och f) 0-1 vikt-% och företrädesvis mellan 0,001 och 0,1 vikt-% av minst ett antioxidationsmedel valt bland fenoler och de heterocykliska kväveföreningarna med 3-5 kolatomer och 1-2 kväveatomer samt, eventuellt, 1 syreatom i ringen.

Enligt uppfinningen väljes aminerna motsvarande denna defini- tion bland de alífatiska aminerna, företrädesvis de sekundära åller tendära, med rak eller grenad kedja; bland de aromatiska aminerna med 6 kolatomer substituerade med halogenatomer eller alkylgrupper med l-3 kolatomer; och bland de heterocykliska aminerna med l ä 2 kväveatomer i molekylen. Som icke begränsan- æeæmflpâmmumkmnmmsßfimæzüuflmm,uk etylamin, diisopropylamin, di-sek-butylamin, amylaminer, hexyl- aminer, pyridiner, pikoliner, morfolin, N-alkylmorfolin i vil- ken alkyldelen har 1-3 kolatomer, pyrrolidin och N-alky1pyrro- lidin i vilken alkyldelen har 1-3 kolatomer.

De enligt uppfinningen speciellt fördelaktiga aminerna är N- metylmorfolin, diisopropylamin och pyrrolidin.

I den beskrivning som ges nedan för att förtydliga uppfinning- en avser de angivna procenttalen viktprocent, om ej annat anges.

I det fall då man med l,l,l-trikloretan kombinerar blandningen av tert~butylalkohol och 2-metyl-3-butyn-2-ol består denna bi- nära blandning av 1-99% tert-butylalkohol och 99-1 % 2-metyl-3- butyri-z-ol, och företrädesvis av 25 - ao z cerc-butylalkohol och 75 - 20% 2-metyl-3-butyn-2-ol. l? 7905627-“1 4 Enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen sättes tri- oxan till l,l,l-trikloretan i en mängd av 0,5 - 3% , utan till- sats av 2-metyl-3-butyn-2-ol; Som föreningar representativa för den eventuellt klorerade ep- oxiden med 3-8 kolatomer kan speciellt nämnas epiklorhydrin, glycidol och de primära, sekundära och tertiära metyl-n etyl-, propyl-, isopropyl~, allyl- eller butyletrarna därav, propen- oxid-l,2, styrenoxid, cyklohexenoxid och företrädesvis buten- oxid-1,2. De föredragna kvantiteterna av eporid som tillsättes är mellan 0,2 och 3%, räknat på l,l,l-trikloretanen.

Nitroalkanerna, av vilka man tillsätter minst en men företrädes- vis en blandning av minst två, utgöres av nitrometan, nitroetan och de tvâ isomererna av nitropropan. Den kvantitet som före- trädesvis skall tillsättes är'mellan l och 2%, räknat på tri- kloretanen.

Man har i själva verket funnit att kombinationen av de ovan nämnda föreningarna visat sig vara speciellt fördelaktig då den, vid jämförbar koncentration, har en stabiliserande effekt som tydligt är större än den stabiliserande effekt som erhålles med var och en av de olika beståndsdelarna.

Som exempel på fenoler kan nämnas mcnofenolerna, tex. fenol, kresoler, etylfenoler, butylfenoler och i synnerhet p-tert- butylfenol, tymol, naftoler, metylnaftoler, eugenol, alkcxi- etrarna med l eller 2 kolatomer av monofenoler såsom anisol, guajakol och 2-etoxifenol§ difenolerna, t.ex. resorcinol, pyre- katekol, naftokinon och i synnerhet hydrokinon, alkoxietrarna med l eller 2 kolatomer av dessa difenoler, t.ex. monometyl- etern av hydrokinon; och trifenolerna, t.ex. pyrogallol, floro- glucinol, hydroxihydrokinon och trihydroxitoluenerna.

Som exempel på heterocykliska föreningar med l kväveatom kan nämnas pyrrol, N-alkylpyrroler i vilka alkylgruppen har l-4 kolatomer, och företrädesvis N-metylpyrrol; indol, l-metylin- dol, 2-butylindol, 2-fenylindol, 2-tolylindol, 2-butylindol och 7905627-1 deras respektive isomerer; oxazol och isoxazol är representa- tiva heterocykliska föreningar med l kväveatom och 1 syreatom.

Som exempel på heterocykliska kväveföreningar med 2 kväveato- mer kan nämnas imidazol, pyrazol, pyrazolin, pyrazolidin, imida- zolin, imidazolidin, piperazin eller N-alkylderivaten därav, var vid alkylgruppen har 1-4 kolatomer, pyrazin, pyrimidin och pyri- dazin.

De föredragna kompositionerna enligt uppfinningen består huvud- sakligen av l,l,l-trikloretan innehållande: a) 1_'- ss tert-butylalkohol, b) 0,5 2,5% 2-metyl-3-butyn-2-ol och upp till 2,5% trioxan, c) 0,2 3% butenoxid-1,2 d) 0,5 - l,5% nitrometan och/eller nitroetan, e) 0 005 - 0,l% N-metylmorfolin och/eller diisopropylamin.

Följande exempel är endast avsedda att på ett icke begränsande sätt åskådliggöra uppfinningen och de därmed förknippade speci- ella fördelarna.

Exempgl 1 I l,l,1-trikloretan inblandades följande föreningar: tert-butylalkohol 2,0 % 2-metyl-3~butyn-2-ol 1,5 % butenoxid-1,2 0,45 % nitrometan 1,3 % N-metylmorfolin 0,008 % Den därvid erhållna kompositionen testades genom successiv destil- lation, vilket innebar att den destillerades successivt 4 gång- er, varvid man vid varje destillation endast uppsamlade 90% av volymen. Med vart och ett av de fyra destillaten utfördes försök med avskrap från aluminiumplattor enligt normen ASTM D 2943-71 T. 79056274 Syftet med detta avskrapningsförsök var att bestämma förmågan hos kombinationen av stabiliseringsmedel att l,1,l-triklor- etan förhindra sönderdelning av detta klorerade lösningsmedel vid närvaro av aluminium eller aluminiumlegering. Försöket be- stod i att en rengjord och avfettad metallbit, kvalitet AA 1100 (ASTM-norm motsvarande aluminium A 45 med beteckningen AFNOR) doppades i 50 cm3 stabiliserad l,l,l-trikloretan vid omgivnings- temperaturen och skrapades med en stav av mjukt stål. Efter en tillräcklig tidsperiod (l timme), för att möjliggöra reaktion av något slag, noterades närvaron eller frånvaron av blåsor, färg på lösningsmedlet och närvaron av utfällda hartsartade produkter. l,l,l-trikloretanen var ändamålsenligt stabiliserad om ingen som helst reaktion observerades.

Ovanstående komposition klarade provet utan att något som helst tecken på reaktion kunde observeras på aluminiumplattor- nä..

Likaså utfördes ett mycket krävande stabiliseringsförsök med lång varaktighet, det så kallade BAM-testet (Bundesanstalt für Material-prüfung, Förbundsrepubliken Tyskland), Detta försök bestod i att man med en blandning av 100 cm3 stabiliserad l,l,l- trikloretan och 100 cm3 toluen utförde 3 försök: försök l: tillsats av 18 g små aluminiumplattor och 0,7 g alu- miniumklorid försök 2: lika med försök l + 1 g zinkstearat försök 3: lika med försök l + 10 ml oljesyra Vid varje försök bringades blandningarna till återflöde varvid badtemperaturen hölls vid ll4°C under 18 timmar.

Den stabiliserade l,l,l-trikloretanen destillerades sedan till tre lika fraktioner i enlighet med nornen DIN 51 751, varefter man med 100 cm3 av var och en av fraktionerna i blandning med 100 cm3 toluen uteslutande utförde försök l._ Lösningsmedlet ansågs uppfylla fordringarna vid försöket om 7905627-1 någon kraftig exoterm reaktion ej kunde registreras under loppet av vart och ett av sex separata försök.

Ovanstående komposition genomgick testet utan att någon kraf- tig exoterm reaktion kunde observeras.

Exempel 2 l,l,l-trikloretan innehållande: tert-butylalkohol 2,0 % 2-metyl-3-butyn-2-ol 1,85 % butenoxid-1,2 0,45 % nitroetan 1,3 % pyrrolidin 0,01 % klarade utmärkt det successiva destillationstestet respektive BAM-testet, båda beskrivna i exempel l.

Exempel 3 l,l,l-trikloretan till vilken man satt: tert-butylalkohol 1,7 % 2~metyl-3-butyn-2-ol 2,0 % butenoxid-1,2 0,45 % nitroetan 0,6 % nitrometan 0,5 % N-metylmorfolin 0,005 % klarade likaså utmärkt det successiva destillationstestet res- pektive BAM-testet, båda beskrivna i exempel l.

Exempel 4 l,l,l-trikloretan till vilken man satt: tert-butylalkohol 2,0 % 2-metyl-3-butyn~2-ol 1,5 % butenoxid-1,2 0,45 % nitrometan 1,3 % N-metylpyrrol 0,008 % N~metylmorfolin 0,01 % 7905627-1 klarade likaså utmärkt det successiva destillationstestet respektive BAM~testet, båda beskrivna i exempel 1.

Exempel 5 För att visa fördelen med att tillsätta en amin tillsamans med de andra stabiliseringsmedlen enligt uppfinningen utför- des följande försök: 98 ml stabiliserad l,l,l-trikloretan och 2 ml av en blandning av petroleumnafta och vatten (i förhållandet 90 volym-% nafta och 10 volymr% vatten) bringades att koka under återflöde 72 timmar. Lösningsmedlets pH-värde mättes före och efter för- söket.

Hos l,l,l-trikloretan stabiliserad med den i exempel 4 givna kompositionen men utan N-metylmorfolin var pH-värdet högre än 6,7 före försöket och 4,5 efter 72 timmars återflödeskokning (vid detta pH-värde vet man att lösningsmedlet har en utpräglad korrosiv verkan på avfettningsmaskiner).

Hos l,l,l-trikloretan stabiliserad med den i exempel 4 givna kompositionen (innehållande 0,01% N-metylmorfolin) var pH-vär- det fortfarande 8,3 efter 72 timmars återflöde. Vid detta pH- värde utsättes avfettningsmaskinerna praktiskt taget ej för någon korrosion.

Exempel 6 l,l,l-trikloretan innehållande följande föreningar: tert-butylalkohol 2,4 % 2-metyl-3~butyn-2-ol 2,1 % metylglycidyleter 0,5 % nitrometan l,3 % diisopropylamin - 0,005 % klarade utmärkt det successiva destillationstestet res- pektive BAM-testet, båda beskrivna i exempel 1. 7905627-1 ÉšÉEEÉl_Z Följande komposition klarade likaså utmärkt det successiva destillationstestet respektive BAM-testet, båda beskrivna i exempel l: l,l,l-trikloretan 94,995 % tert-butylalkohol 2,5 % trioxan 1,4 % buteqoxid-1,2 0,4 % nitrometan 0,7 % N-metylmorfolin 0,005 %

Claims (6)

7905627-1 ȕo Patentkrav

1. Stabiliserad 1,1,1-trikloretankomposition, k ä n n e - t e c k n a d av att den som väsentliga stabiliseringsmedel inne- håller: a) 0,1-5 vikt-% och företrädesvis 0,5-3,5 vikt-% tert-butylalkohol, b) 0,1-5 vikt-% och företrädesvis 0,3-3 vikt-% av minst en av föreningarna 2-metyl-3-butyn-2-ol och trioxan, c) 0,1-5 vikt-% och företrädesvis 0,2-3 vikt-% av minst en, eventuellt klorerad, epoxid med 3-8 kolatomer, d) 0,1-3 vikt-% av minst en nitroalkan med 1-3 kolatomer, e) 0,001-1 vikt-% och företrädesvis 0,005-0,1 vikt-% av minst en cyklisk eller heterocyklisk alifatisk amin med 4-10 kolatomer och med basiskkaraktär, och f) 0-1 vikt-% och företrädesvis mellan 0,001 och 0,1 vikt-% av minst ett antioxidationsmedel valt bland fenoler och de heterocykliska kväveföreningarna med 3-5 kolatomer och 1-2 kväveatomer samt, eventuellt, 1 syreatom i ringen.

2. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innehåller en binär blandning av tert-butylalkohol och 2-metyl- 3-butyn-2-ol, företrädesvis bestående av 25-80 vikt-% tert-butylalko- hol och 75-20 vikt-% 2-metyl-3-butyn-2-ol.

3. Komposition enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att epoxiden med 3-8 kolatomer i synnerhet utgörs av epiklorhydrin, glycidol och dess primära, sekundära eller tertiära metyl-, etyl-, propyl-, isopropyl-, allyl- och butyletrar, propenoxid-1,2, styren- oxid, cyklohexenoxid och företrädesvis butenoxid-1,2.

4. Komposition enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a d av att mängden trioxan däri uppgår till mellan 0,5 och 3 vikt-% och att den är fri från 2-metyl-3-butyn-2-ol.

5. Komposition enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k - n a d av att aminen företrädesvis är diisopropylamin, N-metylmorfo- lin eller pyrrolidin.

6. Komposition enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k - n a d av att antioxidationsmedlet företrädesvis är N-metylpyrrol.