Alkalisches, lagerstabiles und schaumarmes Metallreinigungsmittel
Die Erfindung betrifft ein alkalisches, lagerstabiles und schaumarmes Metallreinigungsmittel in fester Form.
Bei alkalischen Metallreinigungsmitteln, insbesondere bei Verwendung in automatischen Reinigungsanlagen werden an die Netzmittel besondere Anforderungen gestellt. Diese Netzmittel sollen einmal eine genügende Reinigungswirkung besitzen, um auch bei den kurzen Behandlungszeiten in automatischen Anlagen eine einwandfrei saubere Oberfläche zu erzielen. Auf der anderen Seite sollen diese Netzmittel nicht schäumen und sogar das Auftreten von Schaum durch eingeschleppte Verunreinigungen sicher verhindern. Bei diesen schäumenden Verunreinigungen kann es sich beispielsweise um Seifen von Zieh- und Schmiermitteln, um synthetische Tenside von Gleitmitteln oder um Rückstände in Behältern handeln, um nur einige Möglichkeiten zu nennen. Neben ausgeprägten oberflächenaktiven Eigenschaften müssen die Netzmittel in diesen Metallreinigungsmitteln folglich als starke Antischaummittel wirken.
Es ist vorgeschlagen worden, für die Metallreinigungsmittel nichtionogene Netzmittel wie beispielsweise Anlagerungsprodukte des Äthylenoxyds an Fettalkohole, Fettamine, Polypropylenglykole oder ähnliche Verbindungen zu verwenden. Die Wirksamkeit dieser Verbindungen ist aber in vielen Fällen, insbesondere in bezug auf ihre schaumdrückenden Eigenschaften in den alkalischen Lösungen, unzureichend. Vor allem aber lassen sich diese Verbindungen nicht in solche Metallreinigungsmittel einarbeiten, die festes feinkörniges Ätzalkali enthalten, denn bei der Lagerung verlieren die vorgenannten Verbindungen völlig ihre Wirksamkeit in bezug auf die Schaumdrückung, und aus anfänglich schaumarmen Reinigungsmitteln entstehen in kurzer Zeit stark schäumende Mittel.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Polyglykol äther der Saccharide als Antischaummittel einzusetzen.
Für die Verwendung in Metallreinigungsmitteln sind diese Produkte aber ungeeignet, da sie eine zu geringe Antischaumwirkung besitzen bzw. in Verbindung mit festem feinkörnigem Atzalkali nicht stabil sind.
Der Versuch, anstelle des feinkörnigen Ätzalkalis solches in groben Schuppen zu verwenden, um den Wirkungsabfall der schaumdrückenden Mittel zu verlangsamen, führte schon wegen der zu starken Entmischung nicht zum Erfolg.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten alkalischen Metallreinigungsmittel zu verbessern und feste Mittel zu entwickeln, die allen Anforderungen der Praxis genügen.
Es wurde nun gefunden, dass diese Aufgabe gelöst wird durch Metallreinigungsmitteln, die gekennzeichnet sind durch einen Gehalt an feinkörnigem Ätzalkali mit einer Korngrösse von weniger als 3 mm Durchmesser und an Umsetzungsprodukten des Propylenoxyds mit aliphatischen Polyalkoholen mit mehr als 3 Hydroxylgruppen im Molekül, deren Trübungspunkt zwischen 15 und 60 C liegt, oder an Umsetzungsprodukten des Propylenoxyds mit aliphatischen Aminen mit mindestens 3 reaktionsfähigen Wasserstoffatomen im Molekül, deren Trübungspunkt zwischen 10 und 60 OC liegt.
Durch den Gehalt an feinkörnigem Ätzalkali lassen sich leicht pulverförmige Metallreinigungsmittel herstellen, die keine Entmischungserscheinungen, auch bei Lagerung, Umfüllung und Transport, zeigen. Das verwendete litzalkali kann hierbei pulverförmig oder feinkörnig sein, wobei die Körngrösse nicht mehr als 3 mm betragen soll und wobei vorzugsweise über 60 O/o eine Korngrösse von weniger als 1,5 mm besitzen sollen. Bei einem groberen Korn können Entmischungen auftreten.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemässen Metallreinigungsmittel Natrium- und/oder Kaliumhydroxvd in einer Menge von 10 bis 90 O/o.
Die erfindungsgemässen Metallreinigungsmittel enthalten Umsetzungsprodukte des Propylenoxyds mit aliphatischen Polyalkoholen mit mehr als 3 Hydroxylgruppen im Molekül, wobei unter aliphatischen Polyalkoholen im Sinne der Erfindung solche Alkohole verstanden werden, die gradkettig oder verzweigt sind und die neben den Hydroxylgruppen und evtl. Ätherbrücken keine weiteren funktionellen Gruppen wie Halogene, Keto-, Aldehyd-, Acetal- oder ähnliche Gruppen enthalten.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Umsetzungsprodukten des Propylenoxyds mit Polyglycerin, welches als billiges Nebenprodukt bei der grosstechnischen Glycerinherstellung anfällt. Bei der technischen Darstellung des Glycerins hinterbleibt ein Destillationsrückstand, der aus einem Gemisch höhermolekularer Kondensationsprodukte des Glycerins, bevorzugt aus solchen mit 2 bis 10 Glycerinresten im Molekül, besteht.
Die Polyglycerine sind charakterisiert durch ihre OH Zahl, die vorzugsweise zwischen 900 und 1 200 liegt.
Die entsprechenden Polyglycerine können natürlich auch auf synthetischem Wege erhalten werden.
Bei den Umsetzungsprodukten des Propylenoxyds mit aliphatischen Aminen müssen letztere mindestens 3 Wasserstoffatome im Molekül besitzen, die mit Propylenoxyd reagieren können. Hierzu sind Wasserstoffatome befähigt, die entweder an ein Stickstoffatom oder an ein evtl. vorhandenes Sauerstoffatom gebunden sind. Als aliphatisches Amin mit mindestens 3 reaktionsfähigen Wasserstoffatomen können Polyamine, vorzugsweise solche, bei denen die Anzahl der Kohlenstoffatome zwischen den Stickstoffatomen 1 bis 5 und die Anzahl der Stickstoffatome 2 bis 8 beträgt, verwendet werden wie Äthylendiamin, Propylendiamin, Tetra- und Pentamethylendiamin. Besonders bewährt haben sich solche Polyamine, die durch Anlagerung von Äthyleniminen an Ammoniak bzw. Amine hergestellt werden können wie Äthylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin und Tetraäthylenpentamin.
Mit gutem Erfolg können auch Umsetzungsprodukte von Propylenoxyd mit hydroxylgruppenhaltigen aliphatischen Aminen wie Triäthanol- und Triisopropanolamin verwendet werden.
Um die oben angegebenen Trübungsbereiche zu erreichen, muss eine bestimmte Anzahl von Propylenoxydgruppen an die aliphatischen Polyalkohole bzw.
Amine angelagert werden. Diese Anzahl richtet sich nach der Art des jeweiligen Polyalkohols bzw. Amins.
Der Trübungspunkt wird im allgemeinen mit zunehmender Zahl der Propylenoxydgruppen erniedrigt. Die Zahl der Propylenoxydgruppen beträgt vorzugsweise 15 bis
120. Bei Verwendung von Polyglycerin beträgt die Zahl vorzugsweise 3 bis 8 pro OH-Gruppe.
Der Trübungspunkt wird jeweils festgestellt durch die langsame Erwärmung einer 1 0/obigen Lösung und die Beobachtung der ersten optisch gut erkennbaren Trübung. Die angegebenen Trübungspunkte beziehen sich auf reine Lösungen der jeweiligen Stoffe. Durch Zugabe von Fremdstoffen wird der Trübungspunkt verändert.
Die Umsetzungsprodukte des Propylenoxyds mit aliphatischen Polyalkoholen und aliphatischen Aminen werden bevorzugt in einer Konzentration von 0,5 bis 8 01o, bezogen auf das feste Metallreinigungsmittel, ein gesetzt. Die Zusatzmenge richtet sich nach der ge wünschen Netz- bzw. Antischaumwirkung, nach den
Verunreinigungen und nach der Badkonzentration des Reinigungsmittels.
Die Metallreinigungsmittel werden in den üblichen Badkonzentrationen von 0,2 bis 10 o/o je nach dem Verwendungszweck eingesetzt, so beispielsweise bei der Bandstahlentfettung vorzugsweise in Kon zentrationén von 1 bis 5 0/o, bei der automatischen Kannenreinigung vorzugsweise von 0,5 bis 2 0/0. Die Anwendungstemperatur liegt im allgemeinen zwischen 50 und 90 "C.
Die erfindungsgemässen Metallreinigungsmittel können neben feinkörnigem Ätzalkali und den oben beschriebenen Umsetzungsprodukten des Propylenoxyds die üblichen Bestandteile wie Orthophosphate, Polymerphosphate, Silikate, Soda, Pottasche, Gluconate sowie gegebenenfalls auch noch weitere Netzmittel enthalten.
Die Metallreinigungsmittel können bei allen Arten der Metallreinigung, vorzugsweise in automatischen Reinigungsanlagen, verwendet werden, wie beispielsweise der automatischen Kannenspülung in der Molkereiwirtschaft, bei der Aluminiumentfettung und -beizung, bei der Metallreinigung vor der chemischen Oberflächenbehandlung und vor dem Aufbringen organischer, anorganischer oder galvanischer Schichten.
Besonders vorteilhaft können die erfindungsgemässen Metallreinigungsmittel bei der Bandstahlentfettung eingesetzt werden. Bei der Bandstahlentfettung müssen erhebliche Mengen an Schmiermitteln und anderen Verunreinigungen in sehr kurzen Zeiten, im allgemeinen in weniger als 15 Sekunden, von den Metalloberflächen entfernt werden. Neben einer hohen Reimgungskraft müssen die Metallreinigungsmittel für die Bandstahlentfettung auch starke schaumdrückende Eigenschaften besitzen, da durch die Schmiermittel erhebliche Mengen Seife und andere schäumende Substanzen eingeschleppt werden.
Für die spezielle Anwendung bei der Bandstahlentfettung haben sich erfindungsgemässe Reinigungsmittel mit einem Gehalt an 50 bis 90 0/0 feinkörnigem Ätzalkali und Umsetzungsprodukten des Propylenoxyds mit aliphatischen Polyalkoholen mit mehr als 3 Hydroxylgruppen im Molekül, vorzugsweise mit Polyglycerinen, deren Trübungspunkt zwischen 30 und 60 OC liegt und Umsetzungsprodukten des Propylenoxyds mit aliphatischen Aminen mit mindestens 3 aktiven Wasserstoffatomen im Molekül, deren Trübungspunkt zwischen 25 und 60 OC liegt, bewährt.
Zur Verstärkung der Reinigungswirkung können diesen Metallreinigungsmitteln noch weitere alkalistabile Netzmittel, vorzugsweise anionische Tenside wie Alkyl- und Alkylarylsulfonate zugesetzt werden, wobei die erfindungsgemässen Umset zungsprodukte des Propylenoxyds in der Lage sind, eine Schaumbildung durch diese zusätzlichen Netzmittel zu verhindern.
Durch die erfindungsgemässen Metallreinigungsmit tel wird die Bildung von Schaum bei der Reinigung fast völlig verhindert und auch die durch die eingeschleppten Verunreinigungen sich bildenden Schäume wie Silikatund Seifenschaum werden sicher zerstört.
Die Reinigungswirkung kann, insbesondere vor dem Aufbringen galvanischer Schichten, wie beispielsweise Verzinnen oder Verzinken, noch durch zusätzliche Anwendung von elektrischem Strom verstärkt werden.
Die erfindungsgemässen Metallreinigungsmittel haben bei der elektrolytischen Reinigung den Vorteil, dass eine feinere, für die Reinigung geeignetere, Gasblasenstruk tur entsteht und dass durch das Fehlen einer Schaum decke keine gefährlichen Knallgasanreicherungen auftre ten, die häufig zu Unfällen geführt haben.
Beispiel 1
Ein Metallreinigungsmittel der folgenden Zusammensetzung 15 /o Ätznatron (Korngrösse geringer als 2 mm) 10 O/o Soda, calz.
10 /o Trinatriumphosphat, calz.
50 O/o Natriumsilikat 4 0/o Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl
1150) mit 7 Mol Propylenoxyd/OH-Gruppe 11 /o Natriumsulfat, calz.
wurde 6 Monate gelagert. Bei der Lagerung und Umfüllung traten keinerlei Entmischungserscheinungen auf. Nach der Lagerung und Abfüllung konnten in einer automatischen Kannenreinigungsanlage Milchkannen bei einer Behandlungstemperatur von 70 "C und einer Anwendungskonzentration von 1,2 0/0 praktisch ohne Schaumentwicklung gereinigt werden.
Beispiel 2
Aluminiumdosen, die nach dem Fliesspressverfahren unter Verwendung von Zinkstearat und Wollfett als Ziehhilfsmittel hergestellt worden waren, liessen sich mit einer Lösung, die 2 o/o eines Metallreinigers der folgenden Zusammensetzung 40 ovo Natriumhydroxyd (Korngrösse weniger als 2mm) 40 O/o Soda, calz.
5 O/o Natriumtripolyphosphat 10 /o Trinatriumphosphat, wasserfrei
2 /o Natriumglukonat
3 0/o Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl
1010) mit 6 Mol Propylenoxyd/OH Gruppe enthielt, im Spritzverfahren in einer Durchlaufwaschanlage einwandfrei reinigen. Die Dosen, die auf Dornen aufgespannt waren, wurden bei einer Temperatur von 65 bis 700 und einem Spritzdruck von 1 atü 30 bis 60 Sekunden behandelt. Die anhaftenden und teilweise in die Poren eingepressten Fette und Verunreinigungen konnten vollkommen entfernt werden und die so gereinigte Oberfläche nach gründlicher Wasserspülung und Trocknung mit einer gut haftenden Lackierung bzw.
Bedruckung versehen werden.
Beispiel 3
Ein Metallreiniger der folgenden Zusammensetzung 85 O/o Ätznatron (Korngrösse weniger als 3 mm) 10 O/o Polymerphosphat
2,5 O/o Alkylbenzolsulfonat
2,5 lo Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl
1075) mit 3,3 Mol Propylenoxyd/OH-Grup pe wurde zum Ansetzen eines Entfettungsbades für Bandstahl verwendet. Die Badkonzentration betrug 5 O/o und die Behandlungstemperatur 80 OC. Der Bandstahl konnte in 15 Sekunden gereinigt werden, und es trat trotz Einschleppung erheblicher Mengen Schmiermittels keine nennenswerte Schaumentwicklung auf.
Beispiel 4
Ein Metallreiniger der folgenden Zusammensetzung 80 O/o Ätznatron (Korngrösse weniger als 2 mm)
5 O/o Natriumtripolyphosphat 10 O/o Trinatriumphosphat
2 /o Alkylbenzolsulfonat
3 0/0 Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl
1075) mit 3,3 Mol Propylenoxyd/OH-Gruppe wurde zur elektrolytischen Bandstahlentfettung vor der galvanischen Verzinkung verwendet. Die Badkonzentration betrug 2 0/0, die Behandlungstemperatur 80" und die Stromdichte 6 A/dm2. Der Bandstahl konnte in weniger als 12 Sekunden einwandfrei gereinigt werden.
Durch das Reinigungsmittel wurde die Bildung einer feinen Gasblasenstruktur erzielt. Trotz der eingeschleppten Verunreinigungen bildete sich keine störende Schaumdecke aus, und es konnte keine gefährliche Knallgasanreicherung eintreten.
Bei Verwendung von Reinigern ohne Netzmittel musste unter den gleichen Bedingungen die Behandlungszeit auf mehr als 30 Sekunden ausgedehnt werden.
Bei Verwendung von alkalistabilen anionischen Netzmitteln ohne die erfindungsgemässen Umsetzungsprodukte des Propylenoxyds trat eine sehr starke Schaumbildung auf, die ein einwandfreies Arbeiten der Reinigungsanlage verhinderte. Bei Verwendung der handelsüblichen nichtionogenen Netzmittel, wie beispielsweise den Umsetzungsprodukten von Aethylenoxyd mit Polypropylenglykol in den Metallreinigungsmitteln, trat schon nach einer relativ kurzen Lagerzeit eine starke Schaumbildung auf, die die einwandfreie Reinigung beeinträchtigte.
Beispiel 5
Ein Metallreinigungsmittel der folgenden Zusammensetzung 50 O/o Aetznatron (Kerngrösse weniger als 2 mm) 20 O/o NaiO3 5 HeO
9 O.'o Natriumpyrophosphat, calz.
13 O/o Soda, calz.
4 o/o Quellmittel 2 0/0 Umsetzungsprodukt von Pentaerythrit mit 20
Mol Propylenoxyd
2 0/o Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl
1010) mit 6 Mol Propylenoxyd/OH-Gruppe wurde zur Entfettung und Reinigung von Metalloberflächen vor der chemischen Oberflächenbehandlung (Phosphatieren und Chromatieren) verwendet. Die Badkonzentration betrug je nach dem Verschmutzungsgrad im Tauchen 3 bis 5 O/o bei einer Behandlungszeit von 5 bis 10 Minuten und einer Behandlungstemperatur von 75 bis 85". Im Spritzen wurde mit Konzentrationen von 0,2 bis 0,6 /o bei einer Temperatur von 700 in 30 bis 60 Sekunden eine einwandfreie Reinigung bei nur geringer Schaumentwicklung erzielt.
Auch nach einer Lagerung der festen Produkte von 10 Monaten war die Reinigungswirkung und der schaumdrückende Effekt unver ändert.
Beispiel 6
Ein Metallreinigungsmittel der folgenden Zusammensetzung 15 /o Atznatron (Korngrösse geringer als 2 mm) 10 O/o Soda, calz.
10 /o Trinatriumphosphat, calz.
50 /o Natriumsilikat
4 /o Umsetzungsprodukt von 75 Mol Propylenoxyd 11 0/0 Natriumsulfat, calz.
wurde 6 Monate gelagert. Bei der Lagerung und Umfüllung traten keinerlei Entmischungserscheinungen auf. Nach der Lagerung und Abfüllung konnten in einer automatischen Kannenreinigungsanlage Milchkannen bei einer Behandlungstemperatur von 70 OC. und einer Anwendungskonzentration von 1,2 0/0 praktisch ohne Schaumentwicklung einwandfrei gereinigt werden.
Beispiel 7
Aluminiumdosen, die nach dem Fliesspressverfahren unter Verwendung von Zinkstearat und Wollfett als Ziehhilfsmittel hergestellt worden waren, liessen sich mit einer Lösung, die 2 o/o eines Metallreinigers der folgenden Zusammensetzung 40 0/o Natriumhydroxyd (Korngrösse weniger als 2mm) 40 /o Soda, calz.
5 0/0 Natriumtripolyphosphat 10 O/o Trinatriumphosphat, wasserfrei
2 0/0 Natriumglukonat
3 0/0 Umsetzungsprodukt von Triäthylentetramin mit
75 Mol Propylenoxyd enthielt, im Spritzverfahren in einer Durchlaufwaschanlage einwandfrei reinigen. Die Dosen, die auf Dornen aufgespannt waren, wurden bei einer Temperatur von 65 bis 700 und einem Spritzdruck von 1 atü 30 bis 60 Sekunden behandelt. Die anhaftenden und teilweise in die Poren eingepressten Fette und Verunreinigungen konnten vollkommen entfernt werden und die so gereinigte Oberfläche nach gründlicher Wasserspülung und Trocknung mit einer gut haftenden Lackierung bzw.
Bedruckung versehen werden.
Beispiel 8
Ein Metallreiniger der folgenden Zusammensetzung 85 O/o Ätznatron (Korngrösse weniger als 3 mm) 10 O/o Polymerphosphat
2,5 O/o Alkylbenzolsulfonat
2,5 4/0 Umsetzungsprodukt von Triäthanolamin mit 15
Mol Propylenoxyd wurde zum Ansetzen eines Entfettungsbades für Bandstahl verwendet. Die Bandkonzentration betrug 5 O/o und die Behandlungstemperatur 80 "C. Der Bandstahl konnte in 15 Sekunden gereinigt werden, und es trat trotz Einschleppung erheblicher Mengen Schmiermittels keine nennenswerte Schaumentwicklung auf.
Beispiel 9
Ein Metallreiniger der folgenden Zusammensetzung 80 /o ätznatron (Korngrösse weniger als 2 mm)
5 O/o Natriumtripolyphosphat 10 o/o Trinatriumphosphat
2 O/o Alkylebenzolsulfonat
3 /o Umsetzungsprodunkt von Triäthanolamin mit 27
Mol Propylenoxyd wurde zur elektrolytischen Bandstahlentfettung vor der galvanischen Verzinkung verwendet. Die Bandkonzentration betrug 2 O/o, die Behandlungstemperatur 800 und die Stromdichte 6 A/dm2. Der Bandstahl konnte in weniger als 12 Sekunden einwandfrei gereinigt werden.
Durch das Reinigungsmittel wurde die Bildung einer feinen Gasblasenstruktur erzielt. Trotz der eingeschleppten Verunreinigungen bildete sich keine störende Schaumdecke aus, und es konnte keine gefährliche Knallgas anreicherung eintreten.
Bei Verwendung von Reinigern ohne Netzmittel musste unter den gleichen Bedingungen die Behandlungszeit auf mehr als 20 Sekunden ausgedehnt werden.
Bei Verwendung von alkalistabilen anionischen Netzmitteln ohne die erfindungsgemässen Umsetzungsprodukte des Propylenoxyds trat eine sehr starke Schaumbildung auf, die ein einwandfreies Arbeiten der Reinigungsanlage verhinderte. Bei Verwendung der handelsüblichen nichtionogenen Netzmittel, wie beispielsweise den Umsetzungsprodukten von Aethylendiamin mit Aethylenund Propylenoxyd, in den Metallreinigungsmitteln, trat schon nach einer relativ kurzen Lagerzeit eine starke Schaumbildung auf, die die einwandfreie Reinigung beeinträchtigte.
Beispiel 10
Ein Metallreinigungsmittel der folgenden Zusammensetzung 50 O/o Aetznatron (Kerngrösse weniger als 2 mm) 20 O/o Na9.SiO3-5 HeO
9 O!o Natriumpyrophosphat, calz.
13 !o Soda, calz.
4 O/o Quellmittel
2 /o Umsetzungsprodukt von Triäthanolamin mit 20
Mol Propylenoxyd
2 /o Umsetzungsprodukt von Tetraäthylenpentamin mit 85 Mol Propylenoxyd wurde zur Entfettung und Reinigung von Metalloberflächen vor der chemischen Oberflächenbehandlung (Phosphatieren und Chromatieren) verwendet. Die Badkonzentration betrug je nach dem Verschmutzungsgrad im Tauchen 3 bis 5 O/o bei einer Behandlungszeit von 5 bis 10 Minuten und einer Behandlungstemperatur von 75 bis 85". Im Spritzen wurde mit Konzentrationen von 0,2 bis 0,6 O/o bei einer Temperatur von 700 in 30 Sekunden eine einwandfreie Reinigung bei nur geringer Schaumentwicklung erzielt.
Auch nach einer Lagerung der festen Produkte von 10 Monaten war die Reinigungswirkung und der schaumdrückende Effekt unverändert.
Beispiel 11
Die Reduktion des Schaumvolumens von Reinigungslaugen durch die erfindungsgemässen Umsetzungsprodukte des Propylenoxyds wurde wie folgt ermittelt:
Die verwendeten Laugen wurden durch 10stündiges Kochen am Rückfluss von 3 0/obigen Ätznatronlösungen mit verschiedenen Zusätzen hergestellt. Als Zusätze wurden verwendet: 3 O/o Milch, 0,0125 O/o Tetrapropylenbenzolsulfonat (100 O/oig) bzw. 0,1 O/o Kernseife. Je 100 ml dieser Laugen wurden in einem Schüttelmesszylinder auf 60 bzw. 80" erwärmt und dann 20 mal kräftig geschüttelt. Das entstandene Schaumvolumen in ml wurde sofort nach dem Schütteln abgelesen.
Zur Bestimmung der Schaumstabilität wurde nach 30 bis 60 Sekunden nochmals das Schaumvolumen festgestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Die gleichen Versuche wurden mit dem Unterschied durchgeführt, dass den jeweiligen Laugen vor dem Kochen 0,045 Vol.-0/o der folgenden Stoffe zugesetzt wurden: Umsetzungsprodukt von Pentaerythrit mit 20 Mol Propylenoxyd (Trübungspunkt 30 OC) Umsetzungsprodunkt von Polyglycerin (OH-Zahl 1150) mit 7 Mol Propylenoxyd/OH-Gruppe (Trübungsprodukt 24 "C) Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl 1160) mit 10 Mol Propylenoxyd/OH-Gruppe (Trübungspunkt 18 OC) Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl 932) mit 5 Mol Propylenoxyd/OH-Gruppe (Trübungspunkt 35,5 "C) Umsetzungsprodukt von Diäthylentriamin mit 75 Mol Propylenoxyd (Trübungspunkt 15 "C) Umsetzungsprodukt von Triäthylentetramin mit 30 Mol Propylenoxyd (Trübungspunkt 31,5 <RTI
ID=5.15> OC) Umsetzungsprodukt von Tetraäthylenpentamin mit 110 Mol Propylenoxyd (Trübungspunkt 14 "C) Umsetzungsprodukt von Triäthanolamin mit 15 Mol Propylenoxyd (Trübungspunkt 50,5 OC) Umsetzungsprodukt von Triäthanolamin mit 27 Mol Propylenoxyd (Trübungspunkt 30,5 OC).
Zum Vergleich wurden den jeweiligen Laugen 0,045 Vol.o/o der folgenden Stoffe zugesetzt: Umsetzungsprodukt von Athylenoxyd mit Polypropylenglykol (PLURONIC L 61) Umsetzungsprodukt von Saccharose mit 80 Mol Propylenoxyd (Trübungspunkt 25 )
Die ermittelten Schaumvolumen sind in Tabelle 1 und la aufgeführt. Die gleichen Ergebnisse wurden erzielt, wenn anstelle des Natriumhydroxyds Kaliumhydroxyd verwendet wurde.
Tabelle 1
Schaumvolumen in ml nach 20maligem Schütteln Die Laugen enthalten 3 O!o NaOH mit folgenden Zusätzen: Lauge 1 - 30/o Milch; Lauge 2 = 0,0125ovo Tetrapropylenbenzolsulfonat (100 0/oil); Lauge 3 = 0,1 o/o Kernseife
600 80"
Zeit Lauge 1 Lauge 2 Lauge 3 Lauge 1 Lauge 2 Lauge 3 Ohne Zusatz 0" 400 250 250 400 155 300
30" 280 200 150 350 125 200
60" 250 180 100 225 100 150 Umsetzungsprodukt von 0" 5 15 50 0 25 150 Pentaerythrit mit 20 30" 5 15 35 0 25 45 Mol Propylenoxyd 60" 0 10 20 0 20 40 Umsetzungsprodukt von 0" 55 45 50 40 40 40 Polyglycerin (OH-Zahl 30" 45 40 40 35 35 25 1150) mit 7 Mol Propylen- 60" 40 35 20 25 35 20 oxyd 1 OH-Gruppe Umsetzungsprodukt von Po- 0" 40 45 50
- - lyglycerin (OH-Zahl 1160) 30" 35 45 35 - - mit 10 Mol Propylenoxyd/ 60" 35 40 20 - - - OH-Gruppe Umsetzungsprodukt von Po- 0" - - - 50 140 140 lyglycerin (OH-Zahl 932) 30" - - - 40 40 40 mit 5 Mol Propylenoxyd/ 60" - - - 35 35 30 OH-Gruppe
EMI5.1
<tb> IX <SEP> F <SEP> Umsetzungsprodukt <SEP> von <SEP> 0" <SEP> 150 <SEP> 240 <SEP> 35 <SEP> 190 <SEP> 165 <SEP> 25
<tb> e <SEP> Äthylenoxyd <SEP> m.
<SEP> Polypro- <SEP> 30" <SEP> 165 <SEP> 165 <SEP> 30 <SEP> 160 <SEP> 65 <SEP> 20
<tb> <SEP> pylenglykol <SEP> zupylenglykol <SEP> (PLURONICL <SEP> 61) <SEP> 60" <SEP> 135 <SEP> 100 <SEP> 10 <SEP> 135 <SEP> 55 <SEP> 20
<tb> 6 <SEP> tD <SEP> Umsetzungsprodukt <SEP> von <SEP> 0" <SEP> 150 <SEP> 225 <SEP> 200 <SEP> 150 <SEP> 325 <SEP> 150
<tb> > <SEP> = <SEP> Saccharose <SEP> mit <SEP> 80 <SEP> Mol <SEP> Propylenoxyd <SEP> 30" <SEP> 50 <SEP> 175 <SEP> 140 <SEP> 75 <SEP> 235 <SEP> 105
<tb> <SEP> 60" <SEP> 30 <SEP> 175 <SEP> 80 <SEP> 75 <SEP> 165 <SEP> 100
<tb>
Tabelle la
Schaumvolumen in ml nach 20maligem Schütteln Die Laugen enthalten 3 O/o Ätznatron mit folgenden Zusätzen: Lauge 1 = 3 /o Milch; Lauge 2 = 0,0125 O/o Tetrapropylenbenzolsulfonat; Lauge 3 = 0,1 O/o Kernseife.
60 80"
Zeit Lauge 1 Lauge 2 Lauge 3 Lauge 1 Lauge 2 Lauge 3 Ohne Zusatz 0" 400 250 250 400 155 300
30" 280 200 150 350 125 200
60" 250 180 100 225 100 150 Umsetzungsprodukt von 0" 50 50 60 50 45 50 Diäthylentriamin mit 30" 50 50 55 50 40 50 75 Mol Propylenoxyd 60" 45 40 50 45 30 45 Umsetzungsprodukt von 0" 20 15 80 - - - Triäthylentetramin mit 30" 10 10 20 - - 30 Mol Propylenoxyd 60" 10 10 15 Umsetzungsprodukt von 0" 50 50 45 40 45 40 Tetraäthylenpentamin mit 30" 45 40 30 40 40 30 110 Mol Propylenoxyd 60" 40 40 20 30 30 15 Umsetzungsprodukt von 0" - - 40 20 125 Triäthanolamin mit 30" - - - 20 20 25 15 Mol Propylenoxyd 60" - - - 10 15 20 Umsetzungsprodukt von
0' 45 15 100 30 25 50 Triäthanolamin mit 30" 45 10 30 30 25 30 27 Mol Propylenoxyd 60" 40 10 25 30 20 20
Beispiel 12
Die Lagerstabilität der Metallreinigungsmittel aus festem, feinkörnigem Atzalkali und Umsetzungsprodukten des Propylenoxyds mit aliphatischen Aminen bzw.
aliphatischen Polyalkoholen wurde wie folgt ermittelt:
98 O/o feinpulverisiertes Natriumhydroxyd wurde in einem hochtourigen Mixgerät mit 2 O/o der zu prüfenden Substanz innig vermischt und bei Raumtemperatur gelagert. Über einen Zeitraum von 12 Wochen wurde von dieser Mischung jeweils im Abstand von 3 Wochen der Trübungspunkt in 1 0/obiger Lösung bestimmt.
Die Bestimmung des Trübungspunktes wurde durch langsame Erwärmung der entsprechenden Lösung und durch Beobachtung der ersten gut erkennbaren Trübung der Lösung vorgenommen. Der Trübungspunkt der Mischung ist hierbei nicht identisch mit dem Trübungspunkt der reinen Lösung des entsprechenden Umsetzungsproduktes des Propylenoxyds. Als lagerstabil sind diejenigen Mischungen anzusehen, deren Trübungspunkt sich nur geringfügig ändert. Bei einer Zersetzung der untersuchten Substanz trat ein stetiger starker Anstieg des Trübungspunktes auf. Als Vergleich wurde ein Umsetzungsprodukt von Äthylenoxyd mit Polypropylenglykol und ein Umsetzungsprodukt aus Äthylendiamin mit gleichen Teilen Äthylen und Propylenoxyd getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 und 2a zusammengefasst.
Tabelle 2
98 O/o NaOH mit 2 O/o Zusatz
Trübungspunkt nach
Zusatz 0 3 6 9 12
Wochen
Umsetzungsprodukt von Penta erythrit mit 20 Mol Propylen- 540 55" 550 600 '61" oxyd
Umsetzungsprodukt von Dipenta erythrit mit 20 Mol Propylen- 600 700 69" 69" 700 oxyd
Umsetzungsprodukt von Poly glycering (OH-Zahl 1075) mit 67 70" 700 70O 700
3,3 Mol Propylenoxyd / OH-Gruppe
Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl 932) mit 5 Mol Propylen- 410 41 410 41 41 oxyd/OH-Gruppe Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl 1010) mit 6 Mol Propylen- 370 38
39 37 370 oxyd 1 OH-Gruppe Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl 1150) mit 7 Mol Propylen- 350 340 350 350 370 oxyd / OH-Gruppe
EMI7.1
<tb> <SEP> Umsetzungsprodukt <SEP> von <SEP> Athylen
<tb> oxyd <SEP> N <SEP> oxid <SEP> mit <SEP> Polypropylenglykol <SEP> 28 <SEP> 54 <SEP> 81 <SEP> > 95 <SEP> > 95
<tb> > <SEP> i <SEP> (PLURONIC <SEP> L <SEP> 61)
<tb>
Die gleichen Ergebnisse wurden erzielt, wenn anstelle von Natriumhydroxyd feinpulverisiertes Kaliumhydroxyd verwendet wurde.
Tabelle 2a
98 Olo NaOH mit 2 O/o Zusatz
Trübungspunkt nach
0 3 6 9 12
Wochen
Umsetzungsprodukt von
Diäthylentriamin mit 250 250 24 270 28
75 Mol Propylenoxyd
Umsetzungsprodukt von
Triäthylentetramin mit 430 440 470 490 510
30 Mol Propylenoxyd
Umsetzungsprodukt von Tetraäthylenpentramin 240 230 24 24 25 mit 110 Mol Propylenoxyd
Umsetzungsprodukt von Äthylendiamin mit 310 50 550 > 950 > 95 Athylen- und Propylen oxyd (TETRONIC 701)
Beispiel 13
Einer Lösung von 0,0125 % Tetrapropylenbenzolsulfonat wurde 1 % NaOH zugegeben und 100 ml dieser Lösung in einem
Schüttelmesszylinder auf eine Temperatur von 650 gebracht. Es wurde zwanzigmal kräftig geschüttelt und das entstandene Schaumvolumen sofort anschliessend abgelesen. Der gleiche Versuch wurde ausgeführt, indem der Tetrapropylenbenzolsulfonatlösung 1 0/o einer der folgenden Mischungen zugesetzt wurde:
a) 98 /o NaOH + 2 ovo Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH
Zahl 932) mit 5 Mol Propylenoxyd/OH
Gruppe b) 98 /o NaOH + 2 /o Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH
Zahl 1010) mit 6 Mol Propylenoxyd/OH
Gruppe c) 98 /o NaOH + 2 /o Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH
Zahl 1150) mit 7 Mol PropylenoxydlOH-
Gruppe d) 98 % NaOH + 2 % Umsetzungsprodukt von Diäthylentriamin mit 75 Mol Propylenoxyd e) 98 % NaOH + 2 % Umsetzungsprodukt von Triäthylentetra min mit 75 Mol Propylenoxyd f) 98 % NaOH + 2 ovo Umsetzungsprodukt von Tetraäthylenpen tamin mit 80 Mol Propylenoxyd.
Zum Vergleich wurden Mischungen aus 98 0/o NaOH + 2 ovo Umsetzungsprodukt von Äthylenoxyd mit Polypropylenglykol (PLURONIC L 61), aus 98 0/0 NaOH l 2 % Umsetzungsprodukt von Saccharose mit 80 Mol Propylenoxyd und aus 98 /o NaOH und 2 ovo Umsetzungsprodukt von Äthylendiamin mit Äthylenund Propylenoxyd eingesetzt.
Die Mischungen werden bei Raumtemperatur 10 Monate gelagert und in bestimmten Abständen der
Schaumtest, wie vorstehend beschrieben, wiederholt. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 3 u. 3a zusammengefasst. Die gleichen Ergebnisse wurden erzielt, wenn anstelle von
Natriumhydroxyd Kaliumhydroxyd verwendet wurde.
Tabelle 3
Schaumvolumen in ml nach 20maligem Schütteln
Schaumvolumen nach
0 1 2 4 6 10
Monaten Ohne Zusatz 300 - - - - Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl 932) mit 5 Mol Propylen- 60 60 60 60 66 oxyd / OH-Gruppe Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl 1010) mit6MolPropylen- 55 60 55 55 55 55 oxyd 1 OH-Gruppe Umsetzungsprodukt von Polyglycerin (OH-Zahl 1150) mit 7 Mol Propylen- 45 50 45 50 55 55 oxyd 1 OH-Gruppe
EMI8.1
<tb> <SEP> Umsetzungsprodukt <SEP> von <SEP> Äthylen
<tb> q <SEP> N <SEP> oxyd <SEP> mit <SEP> Polypropylenglykol <SEP> 30 <SEP> 305 <SEP> 325 <SEP> 335 <SEP> - <SEP>
<tb> ,
<SEP> = <SEP> (PLURONIC <SEP> L <SEP> 61)
<tb> Eo <SEP> e <SEP> Umsetzungsprodukt <SEP> von <SEP> Saccha
<tb> roste <SEP> mit <SEP> 80 <SEP> Mol <SEP> Propylen- <SEP> 235 <SEP> 245 <SEP> 270 <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> <SEP> oxyd
<tb>
Tabelle 3a
Schaumvolumen in ml nach 20maligem Schütteln
Schaumvolumen nach
0 1 2 4 6 10
Monaten Ohne Zusatz 300 - - - - - 98 Oio NaOH + 2 O/o 50 50 45 50 50 60 Umsetzungsprodukt von Diäthylentriamin mit 75 Mol Propylenoxyd 98 /oNaOH + 2 /o 55 50 50 50 55 60 Umsetzungsprodukt von Triäthylentetramin mit 75 Mol Propylenoxyd 98 O/o NaOH + 2 O/o 60 55 55 55 60 60 Umsetzungsprodukt von Tetraäthylenpentamin mit 80 Mol Propylenoxyd 98 O/o NaOH + 2 O/o 20 250 275 290 - Umsetzungsprodukt von Äthylendiamin mit
Athylen- und Propylenoxyd (TETRONIC 701)