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DE3335870A1 - Verfahren zur umsetzung von fluorwasserstoff mit fettsaeureestern - Google Patents

Verfahren zur umsetzung von fluorwasserstoff mit fettsaeureestern

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Publication number
DE3335870A1
DE3335870A1 DE19833335870 DE3335870A DE3335870A1 DE 3335870 A1 DE3335870 A1 DE 3335870A1 DE 19833335870 DE19833335870 DE 19833335870 DE 3335870 A DE3335870 A DE 3335870A DE 3335870 A1 DE3335870 A1 DE 3335870A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fatty acid
hydrogen fluoride
wax
reaction
acid esters
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19833335870
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Dipl.-Chem. Dr.rer.nat. 3000 Hannover Buchwald
Heinz-Rudi Dipl.-Chem. Dr.Rer.Nat. Feist
Boleslaus 3061 Wiedensahl Raschkowski
Werner Dipl.-Chem. Dr.rer.nat. 3000 Hannover Rudolph
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kali Chemie AG
Original Assignee
Kali Chemie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kali Chemie AG filed Critical Kali Chemie AG
Priority to DE19833335870 priority Critical patent/DE3335870A1/de
Priority to DE8484111334T priority patent/DE3460625D1/de
Priority to EP84111334A priority patent/EP0143248B1/de
Priority to AT84111334T priority patent/ATE21923T1/de
Priority to US06/655,568 priority patent/US4659493A/en
Priority to IL73124A priority patent/IL73124A/xx
Priority to FI843851A priority patent/FI78314C/fi
Priority to HU843706A priority patent/HU200157B/hu
Priority to CA000464538A priority patent/CA1248131A/en
Priority to DK471784A priority patent/DK165841C/da
Priority to ES536428A priority patent/ES536428A0/es
Priority to JP59206480A priority patent/JPH064564B2/ja
Priority to AU33809/84A priority patent/AU567586B2/en
Publication of DE3335870A1 publication Critical patent/DE3335870A1/de
Priority to US06/939,722 priority patent/US4746463A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M105/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound
    • C10M105/50—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound containing halogen
    • C10M105/54—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound containing halogen containing carbon, hydrogen, halogen and oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom

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Description

  • Verfahren zur Umsetzung von Fluorwasserstoff mit
  • Fettsäureestern Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Umsetzung von Fluorwasserstoff mit Fettsaureestern, die gemäß diesem Verfahren hergestellten Umsetzungsprodukte sowie deren Verwendung.
  • Aus der DE-PS 551 787 ist ein Verfahren zur Umsetzung von Fettsäureglyceriden pflanzlicher und tierischer Herkunft mit Fluorwasserstoff bekannt. Dabei werden Triglyceride bei Temperaturen unterhalb von 100 C direkt mit Fluorwasserstoff umgesetzt. Als Umsetzungsprodukte erhält man Polymere, wobei je nach Reaktionsdauer Produkte mit unterschiedlichem Polymerisationsgrad erhalten werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die an sich bekannte Umsetzung mit Fluorwasserstoff auch auf andere Stoffklassen zu übertragen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, neue, technisch wertvolle Produkte zur Verfügung zu stellen, die durch derartige Umsetzung erhalten werden können.
  • Die. Aufgaben werden gelöst durch die in den Patentansprüchen angegebenen Verfahren bzw. charakterisierten Umsetzungsprodukte.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren geht aus vom gattungsgemäßen Verfahren und ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Fettsäureester ein Wachs mit einem Schmelzpunkt Ts < 60 C vorzugweise Ts < 40 °C einsetzt.
  • Als Wachs im Sinne vorliegender Erfindung wird dabei ein Fettsäureester aus einer vorzugsweise ungesättigten Fettsäure mit einem vorzugsweise ungesättigten Monoalkohol oder ein Gemisch solcher Fettsäureester verstanden.
  • Eine bevorzugte Variante sieht vor, daß man als Fettsaureester ein Gemisch aus Estern langkettiger Carbonsäuren und Monoalkoholen mit insgesamt 34 bis SO C-Atomen einsetzt.
  • Insbesondere bevorzugt sind Fettsäureester, die eine Jodzahl von unter 95, vorzugsweise von 30 bis 95, insbesondere 75 bis 95 aufweisen. Gemische solcher Fettsäureester sind kommerziell verfügbar.
  • Die Umsetzung wird insbesondere bei Temperaturen von 0 bis 80 'C ausgeführt. Obwohl auch bei Atmosphärendruck gearbeitet werden kann, wird bevorzugt bei erhöhtem Druck gearbeitet, z.B. bei 1,1 bis 10 bar.
  • Je nach Art der Reaktionsführung erhält man unterschiedliche Reaktionsprodukte.
  • Eine Art Reaktionsprodukte erhält man unter relativ milden Verfahrensbedingungen. Bei dieser Variante wird bezuglich Druck und Temperatur bevorzugt im unteren Teil des angegebenen Bereiches gearbeitet. also z.B. bei 1,1 bis 5 bar und/oder bei 0 bis 30 *C, Entscheidend ist, daß bei dieser Variante ein Molverhältnis von Fluorwasserstoff zu Wachs von 0,1 : 1 bis 2 : 1, insbesondere 0,4 : 1 bis 1,8 : 1 eingehalten wird.
  • Die Produkte dieser Reaktion (nachstehend Addukte genannt) sind Fluor enthaltende, wachsartige Nassen, die offenbar durch Addition von Fluorwasserstoff an die Fettsäureester entstehen und deren Fluorgehalt je nach Reaktionsbedingungen in weitem Bereich varriierbar ist. Bei sehr milden Bedingungen, d.h. bei kurzen Reaktionszeiten und/oder niedriger Temperatur und/oder geringem Angebot an Fluorwasserstoff werden Addukte mit geringem Fluor-Gehalt bzw. relativ hohen Jodzahlen und niedrigem Schmelzpunkt erhalten. Dagegen werden bei nicht so milden Bedingungen, d.h. längeren Reaktionszeiten und/oder höherer Temperatur und/oder höherem Angebot an Fluorwasserstoff Addukte mit höherem Fluor-Gehalt bzw. relativ niedrigen Jodzahlen und höherem Schmelzpunkt erhalten. Der Fluorgehalt der Addukte liegt im Bereich von 0,1 bis 4,3 Gew.-.
  • Prinzipiell sind Addukte mit allen Jodzahlen zwischen der Jodzahl des eingesetzten flüssigen Wachses bis herab zu praktisch 0 herstellbar. Durch Variation des Fluor-Gehaltes ist außerdem auch der Schmelzpunkt des Adduktes varriierbar. Insofern ist es möglich, zunehmend inerte und höher schmelzende Wachse zur Verfügung zu stel len, die die Palette herkömmlicher Wachse sinnvoll ergänzen und die z.B. als Trennmittel-Bestandteile, Schmiermittel oder als Additive für Schmiermittelgemische, insbesondere als Komponente für Kühlschmiermittel Einsatz finden können.
  • Eine völlig andere Art von Reaktionsprodukten erhält man, wenn im angegebenen Rahmen bei drastischeren Verfahrensbedingungen gearbeitet wird. Bei dieser Variante wird bezüglich Druck und/oder Temperatur im oberen Bereich, also z.B. bei 3 bis 10 bar und/oder 20 bis 80 C gearbeitet.
  • Entscheidend ist bei dieser Variante, daß ein Molverhaltnis von Fluorwasserstoff zu Wachs von 2 : 1 bis 15 : 1, vorzugsweise 4 : 1 bis 10 : 1 eingehalten wird.
  • Die Produkte dieser Reaktion (nachstehend Sesquimere genannt) sind ölige Produkte, die (gegenüber dem Ausgangswachs) die 1,1 bis 1,9fache insbesondere 1,2 bis 1,6fache Molmasse und einen Gehalt an nicht umgesetztem Wachs von unter 1 Gew.-% enthalten. Für den Fall, daß als Wachs ein Gemisch von Fettsäureestern eingesetzt wird, ist unter Molmasse des Sesquimeren die durchschnittliche Molmasse zu verstehen. überraschenderweise sind die Sesquimere daher keine Gemische aus Monomeren und Polymeren wie Di-, Tri-oder Oligomeren mit einer entsprechenden durchschnittlichen Molmasse. Der Reaktionsmechanismus und die Konstitution der Sesquimere sind zwar noch nicht vollständig aufgeklärt; es kann aber als sicher angesehen werden, daß es sich bei dieser Umsetzung nicht - wie z.B. beim Verfahren der DE-PS 551 787 - um eine Polymerisation handelt.
  • Die Sesquimere enthalten - wenn überhaupt - nur sehr geringe Gehalte an gebundenem Fluor. In der Regel liegt der Fluor-Gehalt unter 0,1 Gew.-.
  • Verglichen mit dem Ausgangswachs weisen die Sesquimere eine erheblich erniedrigte Jodzahl auf, die bei einem vorzugsweise erhaltenen Sesquimeren im Bereich von 5 bis 20 liegt. Weitere Kenndaten sowie spektroskopische Daten für bevorzugte Sesquimere sind in den Beispielen angegeben.
  • Die Sesquimere und die Addukte sind technisch wertvolle Produkte. Eine bevorzugte Verwendung finden sie in Schmiermitteln. Aufgrund guter Reibverschleißwerte sowie hoher Thermostabilität können insbesondere die Sesquimere als solche oder als Additive in hochwertigen Schmierstoffen z.B. für Motoren, Getriebe, Kältemaschinen eingesetzt werden, wobei gegebenenfalls auf den Einsatz anderer Additive wie z.B. EP-Zusätze verzichtet werden kann.
  • Die Sesquimere sind auch als hydraulische Flüsssigkeiten und aufgrund ihrer Thermostabilität und ihres hohen Flammpunktes insbesondere als Wärmeträgerflüssigkeiten verwendbar.
  • Insbesondere die Sesquimere eignen sich zur Verwendung in Kühlschmiermitteln zur spanenden, trennenden oder abrasiven Behandlung diverser Materialien, vorzugsweise von Metallen.
  • Besonders bevorzugt sind Kühlschmiermittel auf Basis Fluorchlorkohlenwasserstoff (FKW). In einer Variante besteht ein solches Kühlschmiermittel zu 0,5 bis 25 Gew.-, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.- aus Sesquimer und/oder Addukt zu 99,5 bis 75 Gew.-S, vorzugsweise 99,5 bis 95 Gew.--s aus einem Fluorchlorkohlenwasserstoff mit 1 oder 2 C-Atomen und einem Siedepunkt von mehr als 20 C. Insbesondere kommen Trichlormonofluormethan, 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan, 1,1,2,2-Tetrachlordifluoräthan, Tetrachlormonofluoräthan und/oder Trichlordifluoräthan in Frage.
  • Es ist auch möglich, einen Teil des Sesquimeren bzw, des Adduktes durch das zu seiner Herstellung eingesetzte Wachs und/ oder sulfochlorierte oder sulfidierte Derivate des Wachses zu ersetzen.
  • Eine weitere Variante sieht vor, in jenen Fallen, in denen das Kühlschmiermittel allein zu schnell verdunstet, bis zu 35 Gew.-S, vorzugsweise bis zu 15 Gew.-% des FKW durch ein die Verdunstung regelndes, toxikologisch unbedenkliches Lösungsmittel zu ersetzen. Beispielsweise sind niedrige aliphatische Ketone mit 3 bis 4 C-Atomen geeignet. Die Verdunstung regelnde Lösungsmittel besitzen normalerweise einen höheren Siedepunkt als der eingesetzte FKW. Besonders bevorzugt sind Athanol, n- und/oder i-Propanol.
  • Eine weitere Variante sieht vor, dem Kühlschmiermittel Lösungsvermittler für das Sesquimer bzw. Addukt zuzusetzen. Als Sesquimer- bzw. Addukt-Lösungsvermittler kommen bekannte, toxikologisch unbedenkliche Lösungsmittel mit lösungsvermittelnden Eigenschaften in Frage, die bis zu 10 Gew.-x des FKW ersetzen können.
  • Eine bevorzugte Lösung sieht vor, als Sesquimer-bzw.
  • Addukt-Lösungsvermittler aliphatische Kohlenwasserstoffe zu verwenden, die auch als Verdunstungsregler, vorzugsweise in einer Konzentration bis zu 15 Gew.- des FKW, eingesetzt werden können. In Frage kommen z.B. entsprechende aliphatische Kohlenwasserstoffe oder Benzinfraktionen, z.B. Benzin mit einem Siedebereich von 40 - 80 C.
  • Bevorzugt werden solche Kohlenwasserstoffe, die mit dem FKW ein Azeotrop zu bilden vermögen. Dabei wird optimal die der azeotropen Zusammensetzung entsprechende Konzentration eingesetzt. Als besonders brauchbar hat sich ein Zusatz von n-Heptan herausgestellt.
  • Eine andere bevorzugte Lösung sieht vor, den Sesquimer- bzw. Addukt-Lösungsvermittler aus der Gruppe der langkettigen aliphatischen Alkohole auszuwählen, die 16 bis 24 C-Atome enthalten und vorzugsweise eine oder mehrere Kohlenstoff-Doppelbindungen enthalten.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dem Kühlschmiermittel zusätzlich bis zu 1 Ges.% des FKW an sich bekannter Korrosionsinhibitoren zuzusetzen. Solche Korrosionsinhibitoren für Metalle wie z.B. Magnesium, Aluminium, Titan, Messing, Bronze, Stahl sind kommerziell verfügbar. Sie basieren zumeist auf Zusammensetzungen, die organische Verbindungen mit Hetero-Atomen wie Schwefel oder insbesondere Stickstoff enthalten. Bewährt haben sich z.B. einzelne Verbindungen oder Gemische aus der Klasse Benzothiazole, z.B, Mercaptobenzothiazol, Benzimidazole, z.B. 2-Phenylbenzimidazol, Triazole, z.B. Benzotriazole, Tolyltriazole, Oxazoline, z.B. Alkyl- und/oder Hydroxyalkyl-substituierte Oxazoline, Amide, Amine, z.B. tertiäre Amine, Bei der Verwendung von Korrosionsinhibitoren sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, bis zu 10 Gew.-t des FKW durch Lösungsvermittler für die Inhibitoren zu ersetzen. Für die Auswahl der Inhibitor-Lösungsvermittler gelten die gleichen allgemeinen Gesichtspunkte wie für die Auswahl der Sesquimer- bzw. Addukt-Lösungsvermittler. Bevorzugte Lösungsvermittler sowohl für den Inhibitor als auch für das Sesquimer bzw. Addukt sind niedrige aliphatische Alkohole mit 1 bis 5 C-Atomen. Von diesen seien insbesondere Athanol, n-und/ oder i-Propanol angeführt, die mit Vorteil, wie bereits erwähnt, gleichzeitig auch als Verdunstungsregler eingesetzt werden können.
  • Gehört ein Zusatz mehreren Zusatzarten an, so ist seine maximale Konzentration nicht additiv zu berechnen, sondern richet sich nach der höchsten Einzelkonzentration.
  • Das angegebene Kühlschmiermittel kann zur Bearbeitung von Metallen auf alle bekannten Arten angewendet werden. So kann es z.B. als Flüssigkeit oder als Aerosol appliziert werden. Außerdem kann es sowohl extern appliziert, d.h. von außen an das Werkzeug herangeführt werden, als auch intern, d.h. durch geeignete, im Werkzeug selbst vorgesehene Zuführungen. Die interne Applikation wird z.B.
  • beim Ausführen tiefer Bohrungen -oder beim Innenschleifen zur Anwendung gelangen. Das Kühlschmiermittel kann außerdem allgemein zur spanenden, trennenden oder abrasiven Behandlung harter Materialien eingesetzt werden.
  • Mit der Verwendung von Sesquimeren bzw. Addukten zur spanenden, trennenden oder abrasiven Bearbeitung von Metallen werden gute Ergebnisse erzielt. So ist im Vergleich zur Verwendung von Trichlormonofluormethan als alleinigem Kühlschmiermittel ein deutlich geringerer Energieaufwand bei der spanenden, trennenden oder abrasiven Behandlung von Metallen wie Magnesium, Aluminium, Titan, Messing, Bronze, Stahl zu verzeichnen. Diese Beobachtung tritt besonders deutlich in Erscheinung, wenn kompaktere Metallstücke z.B. zu bohren, fräsen oder schneiden sind.
  • überraschenderweise tritt die Verbesserung besonders deutlich dann auf, wenn das Kühlschmiermittel einen Korrosionsinhibitor, vorzugsweise auf Basis Oxazolin, enthält.
  • Außerdem wird eine gute Spanabführung gesichert und Aufbauschneiden werden verhindert. Die Kühl- und Schmiereigenschaften sind sehr gut. Ein Vergleich der Reibverschleißwerte mit einem handelsublichen Produkt zeigt ebenfalls Vorteile.
  • Ferner tritt überraschenderweise praktisch keine Verfettung der Metalloberfläche auf, was angesichts des wachs- bzw. ölartigen Charakters der zugesetzten Sesquimere bzw. Addukte nicht zu erwarten war.
  • Aufgrund der toxikologischen Unbedenklichkeit des Kühlschmiermittels besteht außerdem nicht die Gefahr, daß gesetzlich festgelegte Arbeitskonzentrationen (MAK-Rerte) überschritten werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Umsetzung von Fluorwasserstoff kann in beiden Varianten vorzugsweise in Gegenwart inerter Lösungsmittel durchgeführt werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung der Addukte ist dabei wenig kritisch und kann in so verschiedenen Lösungsmitteln wie z.B. in chlorierten Kohlenwasserstoffen wie Tetrachlorkohlenstoff, Methylenchlorid, in Fluorchlorkohlenwasserstoffen wie 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan, 1,1 ,2,2-Tetr-achl.ordifluoräthan, in aromatischen Losungsmitteln wie Benzol und in substituierten aromatischen Losungsmitteln wie Toluol oder Xylol durchgeführt werden. Es ist aber auch möglich, ohne Lösungsmittel zu arbeiten.
  • Das Verfahren zur Herstellung der Sesquimere wird dagegen stark vom Lösungsmittel beeinflußt. Als ausgezeichnete Lösungsmittel haben sich substituierte aromatische Lösungsmittel wie insbesondere Toluol und Xylol bewährt.
  • Die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte ist in beiden Verfahrensvarianten unkritisch. Die Addukte können nach Neutralisation und gegebenenfalls nach Einengung abfiltriert und gewaschen werden. Addukte mit hohen Jodzahlen und Sesquimere werden zweckmäßig durch Entfernung des Lösungsmittels isoliert. Weitere, an sich bekannte Reinigungsstufen wie z.B. Destillation, Chromatographie oder Raffination können angeschlossen werden, Die folgenden Beispiele beschreiben beide Verfahrensvarianten und geben Kenndaten für erfindungsgemäß hergestellte Addukte und Sesquimere wieder, Ferner wird in den folgenden Beispielen die Zusammensetzung von Sesquimere und/oder Addukte enthaltenden Kühlschmiermitteln angegeben, die sich bei der Bearbeitung von Metallen bewährt haben.
  • Alle Prozent-Angaben bedeuten dabei Gew.-0. Es bedeuten ferner JZ = Jodzahl, S = Sesquimer und A = Addukt (die nachgestellte Zahl bezieht sich auf den entsprechenden Versuch, der die Herstellung des Sesquimer bzw. Addukts beschreibt), Ester = eingesetztes Wachs, SC = sulfochloriert, d.h. ein durch Addition von Schwefel und Chlor an die Doppelbindung des Wachses erhaltenes Produkt und Su = ein durch Addition von Schwefel an die Doppelbindung des Wachses erhaltenes Produkt. Es bedeuten ferner R 11 = Trichlormonofluormethan, R 112 = 1,t,2,2-Tetrachlordifluoräthan, R 113 = 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan, R 121 = Tetrachlormonofluorsthan, R 122 = Trichlordifluoräthan.
  • Die eingesetzten Wachse sowie die Korrosionsinhibitoren sind handelsübliche Produkte. Bei dem Mittel auf Basis Triazol liegt ein Benzotriazol zugrunde, bei dem Mittel auf Basis Oxazolin ein Alkyl- und Hydroxyalkylsubstituiertes Oxazolin.
  • BeisDiel 1: Synthese des Adduktes In einem 11 Edelstahl-Druckbehälter mit Rührer wurde eine Lösung des Esters (JZ = 82) in Xylol vorgelegt und mit 6 g Fluorwasserstoff bei einer Temperatur von 25 C umgesetzt.
  • Die Reaktionszeit, einschließlich der Nachreaktion, betrug etwa 5 Stunden. Nach Beendigung der Umsetzung wurde die Reaktionslösung mit Stickstoff gespült und mit KOH-Granulat neutralisiert. Das säurefreie Produkt wurde filtriert und im Rotationsverdampfer vom Lösungsmittel befreit. Es resultierte ein festes Produkt.
  • Angaben zu weiteren Reaktionsbedingungen und Kennzahlen der erhaltenen Produkte sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
  • Tabelle 1: Herstellung von Addukten
    Versuch Ester | Xylol I Zeit i Druck I JZ r Smp.lF-Gehalt
    1 t g 3 1 [ g 3 lt Std. 31 bar lt ec 1 f 3
    |-----------|-------|--------|
    1,1 1 100 1 500 1 5,5 1 5 131,9152-541 2,54
    1,2 300 300 5 4 52,3 1,43
    1 1 1
    1,3 1 400 1 300 1 5 1 4 167,1125-311 0,66
    Beisniel 2: Synthese des Sesquimeren In einem 5 1 Edelstahl-Druckbehälter mit Flügelrührer wurde eine Lösung von 1,5 kg Ester (JZ = 82,M = 606 g/mol) in 1,5 1 Xylol vorgelegt und 350 bis 380 g Fluorwasserstoff in das Reaktionsgefäß gedrückt. Die Innentemperatur wurde auf 50 C eingestellt, die Umdrehungszahl des Rührers betrug 200 bis 300 U/min. Nach einer Reaktionszeit von 5 Stunden wurde noch 5 Stunden nachgerührt und das Reaktionsgemisch aufgearbeitet, indem der nichtumgesetzte Fluorwasserstoff abgeblasen und anschließend mit Stickstoff nachgespült wurde. Die Neutralisation erfolgte mittels festem KF.
  • Restacidität wurde mit KOH-Granulat entfernt. Das säurefrei erhaltene Produkt wurde filtriert und das Lösungsmittel im Rotationsverdampfer abgezogen. Es resultierte ein goldgelbes, viskoses öl mit den folgenden physikalischen und chemischen Eigenschaften: C-gebundenes Fluor 0,02 Gew.-X Hydrolysierbares, freies Fluor 0,002 Gew.-04 Jodzahl 14 Molmasse 790 g/Mol Dichte2' 0,9125 g/cm3 Viskosität 194,4 mm2/sec.
  • Neutralisationszahl < 0,005 Säurezahl 1,2 Brechungsindex20 1,4945 Flammpunkt nach DIN 51 376 318 eC Siedetemperatur nach DIN 51 751 415 C Pourpoint nach DIN 51 597 - 18 C Nichtumgesetzter Ester < 1 x IR-Spektrum Wellenzahl (cm) 2935 873 2854 846 1735 818 1611 806 1580 766 1508 720 1458 1172 BeisPiel 3: Entsprechend Beispiel 2 wurden weitere Sesquimere erhalten; Produkteigenschaften und abweichende Reaktionsbedingungen sind in Tabelle 2 angegeben. Die Ermittlung der Molmasse M erfolgte osmometrisch im Knauer-Dampfdruck-Osmometer.
  • Tabelle 2: Herstellung von Sesquimeren
    Versuch Ester HF Xylol T t JZ M
    [g] [g] [g] [°C] [Std] [g/mol]
    3,1 300 85 300 50 5 11,1 784
    3,2 1 300 1 71 1 300 1 47 1 22 1 12,31 792
    3,3 1 300 # 62 1 300 1 35 1 6 1 15,61 837
    Beispiel 4: In Tabelle 3 werden erfindungsgemäße Zusammensetzungen angegeben. die als Kühlschmiermittel angewendet werden können.
    Beispiel 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 4,10 4,11 4,12
    R11 98,5 49,0
    R 112 49,0 70,9
    R 113 49,0 49,0 98,5 95,9 64,0 85,5 97,0 94,8
    R 121 98,5
    R 122 98,3
    S2
    JZ = 14 1,5 2,0 2,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 3,0 5,0 1,5
    i-Propanol 27,6 34,5
    n-Propanol 2,6
    Aceton 13,0
    Korr.-Inhibitor
    Basis tert. Amin
    Korr.-Inhibator
    Basis Oxazolin 0,2 0,2
    Tabelle 3: Fortsetzung
    Beispiel 4,13 4,14 4,15 4,16 4,17 4,18 4,19 4,20 4,21 4,22 4,23
    R11 98,5
    R 112 93,6 93,6 93,4
    R 113 95,7 95,7 95,7 94,6 95,7 91,2 95,7
    S2
    JZ = 14 0,75 0,75 0,75 1,5 0,75 1,5 0,75 3,0 1,5 1,5 1,5
    Ester
    JZ = 90-80 0,75
    Ester
    JZ = 40 0,75
    SC 0,75 2,0
    Su 0,75 0,75
    Äthanol 3,7 3,6
    i-Propanol 2,6 2,6 4,9 2,6 2,6 2,6
    n-Heptan 4,9 4,9
    Korr.-Inhibitor
    Basis Triazol 0,2 0,2 0,2
    Basis Oxazolin 0,2 0,2 0,2
    Basis tert.Amin 0,2 0,2
    Tabelle 3: Fortaetzung
    Beispiel 4,24 4,25 4,26 4,27 4,28 4,29 4,30
    R113 98,5 95,0 95,9 95,7 95,7 98,5 98,0
    #A 1,3 11,5 #5,0 11,5 11,5 1 10,5 10,5
    A1,2 0,75
    S2 0,75 0,5 0,5
    Ester
    JZ=80-90 0,5
    #SC I I I I 1 10,5 10,5
    #i-Propanol I 1 12,6 12,6 12,6 1 #
    #Korr.-Inhibitor
    Basis Oxazolin l l 1 10,2 10,2 # #

Claims (11)

  1. Patentansrüche > Verfahren zur Umsetzung von Fluorwasserstoff mit Fettsäureestern pflanzlicher oder tierischer Herkunft bei Temperaturen unter 100 °C, dadurch gekennzeichnet, daß man als Fettsäureester ein Wachs mit einem Schmelzpunkt Te < 60 ec einsetzt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Fettsäureester ein Gemisch aus Estern langkettiger Carbonsäuren und Monoalkoholen mit insgesamt 34 bis 50 C-Atomen einsetzt.
  3. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäureester eine Jodzahl von weniger als 95 aufweisen.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion bei einer Temperatur von 0 bis 80 C durchführt.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion unter Druck, vorzugsweise bei 1,1 bis 10 bar durchfuhrt.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Fluorwasserstoff und Fettsäureester im molaren Verhältnis von 2 : 1 bis 15 : 1, vorzugsweise 4 : 1 bis 10 : 1 einsetzt.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion in einem inerten Lösungsmittel durchführt.
  8. 8. Umsetzungsprodukte aus Fluorwasserstoff und einem Wachs mit einem Schmelzpunkt T, < 60 C, erhältlich nach einem der vorhergehenden Verfahren, gekennzeichnet durch eine (gegenüber dem Ausgangswachs) 1,1 bis 1,9fach, insbesondere 1,2 bis 1,6fache durchschnittliche Molmasse und einen Gehalt an nicht umgesetztem Wachs von unter 1 Gew.-4.
  9. 9. Produkte nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Jodzahl von 5 bis 20.
  10. 10. Additionsprodukt aus Fluorwasserstoff und einem Wachs mit einem Schmelzpunkt T. < 60 ec, erhältlich nach einem Verfahren entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder 7, gekennzeichnet durch einen Fluor-Gehalt von 0,1 bis 4,3 Gew.-.
  11. 11. Verwendung von Produkten entsprechend einem der Ansprüche 8 bis 10 in Schmiermitteln, insbesondere in Kühlschmiermitteln zur spanenden, trennenden oder abrasiven Behandlung von Metallen.
DE19833335870 1983-10-03 1983-10-03 Verfahren zur umsetzung von fluorwasserstoff mit fettsaeureestern Withdrawn DE3335870A1 (de)

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