DE1256222B - Mineral oil emulsifiers - Google Patents
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Description
Mineralölemulgatoren Die Erfindung betrifft die Verwendung bestimmter Gemische als Emulgatoren zur Emulgierung von Mineralölen der verschiedensten Zusammensetzung und Herkunft in kalten wäßrigen Medien. Als Emulgatoren werden dabei bestimmte Gemische von Petrolsulfonaten mit bestimmten nichtionogenen oberflächenaktiven Stoffen verwendet, deren Mischungsverhältnisse für eine maximale Emulgierwirkung sicher und mit geringem Arbeitsaufwand zu ermitteln sind.Mineral Oil Emulsifiers The invention relates to the use of certain Mixtures as emulsifiers for emulsifying mineral oils of various compositions and origin in cold aqueous media. Certain mixtures are used as emulsifiers of petroleum sulfonates used with certain non-ionic surfactants, their mixing ratios for a maximum emulsifying effect safely and with little Workload are to be determined.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, aliphatische und aromatische Sulfonierungsprodukte mit nichtionogenen oberflächenaktiven Verbindungen zu kombinieren, um auf diese Weise Emulgatoren zu erhalten. It has been suggested aliphatic and aromatic To combine sulfonation products with non-ionic surface-active compounds, in order to obtain emulsifiers in this way.
Die Verwendung solcher Mischungen für die Herstellung von Mineralölemulsionen ist gleichfalls bekannt. The use of such mixtures for the production of mineral oil emulsions is also known.
Durch die großen Unterschiede in der Zusammensetzung der technischen Mineralöle ist jedoch die Auffindung des zweckmäßigsten Emulgators für jedes einzelne Mineralöl schwierig und zeitraubend. Erschwert wird die Auffindung des geeigneten Emulgators weiterhin durch die unterschiedlichen Eigenschaften der verfügbaren Petrolsulfonate, die ihrerseits eine Anpassung der zu verwendenden nichtionogenen oberflächenaktiven Stoffe nach Zusammensetzung und Menge erforderlich machen. Due to the large differences in the composition of the technical Mineral oils, however, is finding the most convenient emulsifier for each one Mineral oil difficult and time consuming. Finding the right one is made more difficult Emulsifier due to the different properties of the available petroleum sulfonates, which in turn requires an adaptation of the non-ionic surface-active substances to be used Make substances necessary according to their composition and quantity.
Es wurde nun gefunden, daß man zu universell brauchbaren Emulgatoren für Mineralöle gelangen kann, wenn man Gemische aus Petrolsulfonaten und Alkylenoxydanlagerungsprodukten verwendet, die aus getrennten schwach hydrophilen und stark hydrophilen Anteilen bestehen, wobei jeder Anteil ein bestimmtes Gemisch aus einem bestimmten Petrolsulfonat und einem bestimmten Alkylenoxydanlagerungsprodukt darstellt. Der Grad der Hydrophilie hängt im wesentlichen von dem Alkoxylierungsgrad der Anlagerungsprodukte ab, der zwischen beiden Anteilen weitgehend differiert. Durch Veränderung des Mischungsverhältnisses dieser beiden Anteile lassen sich Emulgatoren herstellen, die jeder beliebigen Zusammensetzung der Mineralöle angepaßt werden können. Bei Verwendung ein und desselben Petrolsulfonates für beide Anteil können die Menge der Petrolsulfonate und die Menge und Zusammensetzung der Alkylenoxydanlagerungsprodukte konstant gehalten werden. Erst bei einem Wechsel in der Zusammensetzung des verwendeten Petrolsulfonates wird eine Änderung in der Zusammensetzung des Alkylenoxydanlagerungsproduktes sowie auch in den Mischungsverhältnissen der Anteile erforderlich. Bisher mußte bei jedem zu emulgierenden Mineralöl sowohl die Zusammensetzung der einzelnen emulgierend wirkenden Verbindung als auch deren Mischungsverhältnis auf dieses abgestimmt werden, ohne daß die Gewähr geboten war, daß in jedem Falle der optimale Emulgiereffekt erreicht wurde. It has now been found that universally usable emulsifiers can be used for mineral oils can be achieved by using mixtures of petroleum sulfonates and alkylene oxide addition products used that consist of separate weakly hydrophilic and strongly hydrophilic parts consist, with each portion being a particular mixture of a particular petroleum sulfonate and a certain alkylene oxide addition product. The degree of hydrophilicity depends essentially on the degree of alkoxylation of the addition products largely differs between the two proportions. By changing the mixing ratio these two components can be used to produce emulsifiers of any composition the mineral oils can be adapted. When using one and the same petroleum sulfonate for both proportions the amount of petroleum sulfonate and the amount and composition the alkylene oxide addition products are kept constant. Only when there is a change in the composition of the petroleum sulfonate used is a change in the Composition of the alkylene oxide addition product as well as the mixing ratios of the shares required. Up to now, each mineral oil to be emulsified had to have both the composition of the individual emulsifying compound as well as their Mixing ratio can be matched to this, without the guarantee being given, that the optimal emulsifying effect was achieved in each case.
Zur Emulgierung der Mineralöle in kalten wäßrigen Medien werden Gemisch aus 50 bis 80°/o Petrolsulfonaten vom mittleren Molekulargewicht zwischen 350 und 550 mit 20 bis 50 °/0 Fettalkoholpolyglykoläthern, denen Fettalkoholreste mit der Kettenlänge Clz bis Cla zugrunde liegen, oder Alkylphenolpolyglykoläthern mit ähnlicher Kohlenstoffatomzahl im Alkylphenolrest verwendet. Der schwach hydrophile Anteil der Gemische besteht aus dem Petrolsulfonat und einem Äthylenoxydanlagerungsprodukt mit 2 bis 8 Mol Äthylenoxyd ; der stark hydrophile Anteil aus einem Petrolsulfonat mit einem anderen mittleren Molekulargewicht und einem Äthylenoxydanlagerungsprodukt mit 8 bis 30 Mol Äthylenoxyd. Die angegebenen Mischungsverhältnisse von Petrolsulfonaten und Äthylenoxydanlagerungsprodukten stellen den Bereich dar, in welchem brauchbare Mischungen zu erzielen sind. Besonders gute Emulsionen erhält man bei Verwendung von Emulgatoren, die aus Mischungen von 70 bis 80 °/o Petrolsulfonat vom mittleren Molekulargewicht zwischen 350 und 550 mit 20 bis 30°/o Fettalkohol-oder Alkylphenolpolyglykoläther der oben angegebenen Art bestehen. Für die Herstellung der Emulgatoren sind z. B. besonders brauchbar die Äthylenoxydanlagerungsprodukte aus einem Oleyl-Cetyl-Alkoholgerriisch mit einer Jodzahl von 50 bis 55. Mixtures are used to emulsify the mineral oils in cold aqueous media from 50 to 80% petroleum sulfonates with an average molecular weight between 350 and 550 with 20 to 50% fatty alcohol polyglycol ethers, which fatty alcohol residues with the Chain length Clz to Cla are based, or alkylphenol polyglycol ethers with similar Number of carbon atoms used in the alkylphenol radical. The weakly hydrophilic part the mixture consists of the petroleum sulfonate and an ethylene oxide addition product with 2 to 8 moles of ethylene oxide; the highly hydrophilic part from a petroleum sulfonate with a different average molecular weight and an ethylene oxide addition product with 8 to 30 moles of ethylene oxide. The specified mixing ratios of petroleum sulfonates and ethylene oxide addition products represent the area in which useful Mixtures are to be achieved. Particularly good emulsions are obtained when used of emulsifiers made from mixtures of 70 to 80% petroleum sulfonate from the middle Molecular weight between 350 and 550 with 20 to 30% fatty alcohol or alkylphenol polyglycol ethers of the type specified above. For the production of the emulsifiers, for. B. The products of the addition of ethylene oxide from an oleyl-cetyl alcohol chain are particularly useful with an iodine number of 50 to 55.
Die Verwendung unterschiedlicher Petrolsulfonate macht, wie bereits mehrfach erwähnt wurde, eine Variation mit Äthylenoxydgehalt der Anlagerungsprodukte erforderlich. Bei dem Einsatz von Petrol- sulfonaten steigenden Molekulargewichts von 350 bis 550 muß für den schwach hydrophilen Anteil der Äthylenoxydgruppengehalt der Anlagerungsprodukte gleichsinnig von 2 auf 8 steigen, wobei der Anstieg zunächst nur sehr langsam erfolgt ; z. B. wird für ein Petrolsulfonat vom Molgewicht 400 ein Anlagerungsprodukt mit durchschnittlich zwei, vom Molgewicht 450 ein solches mit durchschnittlich vier und vom Molgewicht 500 ein solches mit durchschnittlich acht Äthylenoxydgruppen benötigt. Entsprechend muß auch bei der Herstellung des stark hydrophilen Anteils bei Änderung der Molgewichte des Petrolsulfonats eine Änderung in den Äthylenoxydgehalten des Anlagerungsproduktes erfolgen, und zwar in den Grenzen von 8 bis 30. So wird z. B. für die Mischung mit einem Petrolsulfonat vom Molgewicht 400 ein Anlagerungsprodukt mit durchschnittlich acht vom Molgewicht 450 ein solches mit durchschnittlich fünfzehn und vom Molgewicht 500 ein solches mit durchschnittlich dreißig Äthylenoxydgruppen gewählt. The use of different petroleum sulfonates makes, as already has been mentioned several times, a variation with the ethylene oxide content of the addition products necessary. When using petroleum sulfonates soaring Molecular weight of 350 to 550 must for the weakly hydrophilic portion of the ethylene oxide group content of the addition products increase in the same direction from 2 to 8, with the increase initially occurs very slowly; z. B. is for a petroleum sulfonate with a molecular weight of 400 an addition product with an average of two, with a molecular weight of 450 such a product with an average of four and a molecular weight of 500 one with an average eight ethylene oxide groups are required. Correspondingly, the production of the strongly hydrophilic portion when changing the molecular weights of the petroleum sulfonate a Change in the ethylene oxide content of the adduct take place, namely in the range of 8 to 30. So z. B. for the mixture with a petroleum sulfonate with a molecular weight of 400 an addition product with an average of eight of the molecular weight 450 one with an average of fifteen and one with a molecular weight of 500 chosen with an average of thirty ethylene oxide groups.
Die Herstellung der beiden Anteile der erfindungsgemäßen Emulgatoren mittels eines Petrolsulfonats vom Molgewicht 450 stellt sich z. B. folgendermaßen dar. Der schwach hydrophile Anteil besteht aus 75°/0 Petrolsulfonat und 25 °/o Fettalkohol-oder Nonylphenolpolyglykoläther mit durchschnittlich vier Äthylenoxydgruppen, der stark hydrophile Anteil aus 75 °/o des Petrolsulfonates und 25 °/o Fettalkohol-oder Nonylphenolpolyglykoläther mit durchschnittlich fünfzehnÄthylenoxydgruppen. Diese beidenAnteile werden gemischt, nachdem das Mischungsverhältnis für die Emulgierung eines bestimmten Mineralöls oder einer Mineralölgruppe vorher durch Erprobung ermittelt wurde. The preparation of the two parts of the emulsifiers according to the invention by means of a petroleum sulfonate with a molecular weight of 450 z. B. as follows The weakly hydrophilic portion consists of 75% petroleum sulfonate and 25% fatty alcohol or Nonylphenol polyglycol ether with an average of four ethylene oxide groups, which is strong hydrophilic portion of 75% of the petroleum sulfonate and 25% fatty alcohol or nonylphenol polyglycol ether with an average of fifteen ethylene oxide groups. These two parts are mixed after the mixing ratio for the emulsification of a certain mineral oil or a mineral oil group was previously determined by testing.
Zur Feststellung des optimalen Mischungsverhältnisses werden die beiden Emulgatoranteile in verschiedenen Verhältnissen gemischt. Vonjeder Mischung werden 10 bis 15°/o (auf das Mineralöl gerechnet) in dem zu emulgierenden Mineralöl gelöst. Das optimale Mischungsverhältnis ergibt sich dann aus der Beurteilung der mit dem 01 hergestellten wäßrigen Emulsionen, wobei man nötigenfalls anschließend noch die für den jeweiligen Verwendungszweck gerade ausreichende Emulgatormenge ermitteln kann. Auf diese Weise ist es möglich, Mineralöle jeder Zusammensetzung und Herkunft mit nur zwei emulgierend wirkenden Verbindungstypen, die in bestimmten Mischungsverhältnissen angewendet werden, einwandfrei zu emulgieren, was bisher noch nicht gelungen ist. To determine the optimal mixing ratio, the both emulsifier parts mixed in different proportions. Any mix 10 to 15% (calculated on the mineral oil) in the mineral oil to be emulsified solved. The optimal mixing ratio then results from the assessment of the with the 01 prepared aqueous emulsions, if necessary then nor the amount of emulsifier that is just sufficient for the intended use can determine. In this way it is possible to use mineral oils of any composition and origin with only two types of emulsifying compounds that are found in certain Mixing ratios are used to properly emulsify what has been done so far has not yet succeeded.
Die feindifferenzierte Anpassung des Emulgators an die speziellen Eigenschaften des zu emulgierenden Mineralöls gestattet einen äußerst sparsamen Emulgatoreinsatz. Das optimale Mischungsverhaltnis sowie die Emulgatormindestmengen können, wie die nachfolgenden Beispiele zeigen werden, für verschiedene Mineralöle sehr unterschiedlich sein. Bei Spindelölen erhält man z. B. bei einem Emulgatorzusatz ab 100/, stabile Emulsionen und bei einem Emulgatorzusatz ab 25 °/o transparente, kolloidale Lösungen. The finely differentiated adaptation of the emulsifier to the special Properties of the mineral oil to be emulsified allows an extremely economical Emulsifier insert. The optimal mixing ratio as well as the minimum emulsifier quantities can, as the following examples show, for various mineral oils be very different. With spindle oils you get z. B. with an emulsifier additive from 100 /, stable emulsions and with an emulsifier addition from 25% transparent, colloidal solutions.
Abgesehen von der universellen Anwendbarkeit der Emulgatoren für Mineralöle bietet das Verfahren den Vorteil, daß man die bei Petrolsulfonaten häufig auftretenden Unterschiede in der Emulgierwirkung weitgehend durch entsprechende leicht vorauszubestimmende Variation in der Zusammensetzung der beiden Emulgatoranteile ausgleichen kann, so daß die Möglichkeit besteht, auch mit verschiedenartigen Petrolsulfonaten gleichartige Endprodukte zu erhalten. Apart from the universal applicability of the emulsifiers for Mineral oils, the process offers the advantage that petroleum sulfonates are often used occurring differences in the emulsifying effect largely through corresponding Easy to predict variation in the composition of the two emulsifier components can compensate, so that there is the possibility of using different types of petroleum sulfonates to obtain similar end products.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß man für die Herstellung der erfindungsgemaßen Emulgatoren auch Petrolsulfonate mit einem höheren mittleren Molekulargewicht, die an sich keine bedeutenden Emulgatoreigenschaften besitzen, verwenden kann. Diese Petrolsulfonate zeichnen sich durch wertvolle Rostschutzeigenschaften aus, so daß die damit hergestellten Emulsionen besonders für die Metallbearbeitung geeignet sind. Während die hochkonzentrierten Petrolsulfonate äußerst zähflüssig sind, in der Kälte nicht mehr fließen und sich nur schwer mit Mineralölen mischen lassen, besitzen die erfindungsgemäßen Gemische eine geringere Viskosität, so daß sie sich in Mineralölen leicht lösen lassen.Another major advantage is that you can manufacture the emulsifiers according to the invention also include petroleum sulfonates with a higher average Molecular weight, which in itself does not have any significant emulsifier properties, can use. These petroleum sulfonates are characterized by valuable rust protection properties off, so that the emulsions produced with it are particularly suitable for metalworking are suitable. While the highly concentrated petroleum sulfonates are extremely viscous do not flow in the cold and are difficult to mix with mineral oils let, the mixtures according to the invention have a lower viscosity, so that they can be easily dissolved in mineral oils.
Auch hierin ist ein Vorteil bei der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Emulgatoren zu erblicken. Endlich ist noch darauf hinzuweisen, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren eine wesentliche Vereinfachung in der Lagerhaltung der Emulgatoren erzielt wird. Man kann mit zwei Emulgatoranteilen eine beliebig große Zahl von Mineralöltypen emulgieren, für die man bisher gesonderte Emulgatoren ausarbeitete und vorrätig hielt.This is also an advantage when processing the invention To behold emulsifiers. Finally it should be pointed out that by the inventive Process achieved a significant simplification in the storage of the emulsifiers will. Any number of types of mineral oil can be produced with two emulsifier components emulsify, for which separate emulsifiers were previously worked out and in stock held.
Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Petrolsulfonate sind technisch zugängliche handelsübliche Sulfonierungsprodukte von Mineralölen acyclischer oder cyclischer Natur. Die Äthylenoxydanlagerungsprodukte sind ebenfalls bekannt. The petroleum sulfonates used in the context of the invention are technical available commercially available sulfonation products of mineral oils acyclic or cyclic nature. The ethylene oxide addition products are also known.
Beispiele Für die nachfolgend beschriebenen Emulgatoren bzw. Emulsionen wurden zunächst folgende Emulgatoranteile hergestellt : Anteil A (schwach hydrophil) 75 Teile eines Petrolsulfonats mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 430 und einem Sulfonatgehalt von etwa 70°/0 werden mit 25"/o eines mit 2 Mol Athylenoxyd umgesetzten Oleyl-Cetyl-Alkoholgemisches mit einer Jodzahl von 50 bis 55 gemischt. Examples of the emulsifiers or emulsions described below The following emulsifier components were initially produced: Part A (weakly hydrophilic) 75 parts of a petroleum sulfonate with an average molecular weight of about 430 and a sulfonate content of about 70%, 25 "/ o is one with 2 moles of ethylene oxide converted oleyl-cetyl alcohol mixture with an iodine number of 50 to 55 mixed.
Anteil B (stark hydrophil) 75 Teile eines Petrolsulfonats mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 430 und einem Sulfonatgehalt von etwa 70 °/o werden mit 25 °/o eines mit 10 Mol Äthylenoxyd umgesetzten Oleyl-Cetyl-Alkohols mit einer Jodzahl von 50 bis 55 gemischt. Part B (highly hydrophilic) 75 parts of a petroleum sulfonate with a average molecular weight of about 430 and a sulfonate content of about 70% are with 25% of an oleyl-cetyl alcohol reacted with 10 mol of ethylene oxide mixed with an iodine number of 50 to 55.
Die beiden Anteile sind braune, viskose Flüssigkeiten, die in Mineralölen klar löslich sind. The two fractions are brown, viscous liquids found in mineral oils are clearly soluble.
Mit diesen Anteilen wurden auf folgende Art Mineralölemulsionen hergestellt : Von den beiden Anteilen werden 15 g (Summe von A und E) in 85 g Mineralöl gelöst. 5 g dieser Mischung werden in 95 g Leitungswasser emulgiert. Die Emulsionen bewertet man nach Güte hinsichtlich Feinteiligkeit und Stabilität mit Ziffern von 0 bis 3 wie folgt : 0 Keine Emulsion, das Öl trennt sich nach kurzer Zeit vollständig vom Wasser. Mineral oil emulsions were prepared with these proportions in the following manner : 15 g of the two components (sum of A and E) are dissolved in 85 g of mineral oil. 5 g of this mixture are emulsified in 95 g of tap water. The emulsions are rated according to quality in terms of fineness and stability with digits from 0 to 3 as follows: 0 No emulsion, the oil separates completely from the oil after a short time Water.
I Instabile Emulsion. Die Emulsion rahmt auf oder zeigt teilweise Ölausscheidung. I Unstable emulsion. The emulsion frames or partially shows Oil excretion.
2 Stabile Emulsion. Die Emulsion ist 24 Stunden ohne Veränderung
beständig. *
3 Stabile, kolloidale Emulsion. Die Emulsion ist etwas
transparent und praktisch unbegrenzt haltbar. Bei einer Verdünnung 1 : 50 (0, 1°/oig)
besitzt sie keine stärkere Trübung als 30 °/o (Meßgerät : Trübungsmesser von Dr.
B. L a n g e, Berlin, Schichtdicke 0, 5 cm).
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0032072B1 (en) * | 1979-12-03 | 1983-05-18 | The Dow Chemical Company | Surfactant compositions useful in enhanced oil recovery processes |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB380431A (en) * | 1931-04-10 | 1932-09-12 | James Yate Johnson | Improvements in the manufacture and production of assistants in the textile and related industries and dispersing agents |
-
1960
- 1960-02-13 DE DED32624A patent/DE1256222B/en active Pending
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| GB380431A (en) * | 1931-04-10 | 1932-09-12 | James Yate Johnson | Improvements in the manufacture and production of assistants in the textile and related industries and dispersing agents |
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