DE2224073A1 - Verfahren zur Herstellung hochbasischer Dispersionen von Magnesium , Calcium oder Bariumsalzen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung hochbasischer Dispersionen von Magnesium , Calcium oder BariumsalzenInfo
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Description
')ιρί hg A. Grünecker
'".ι in j. h. Xin.'wldey
[)r -''πι W. Stockmair , Ä Ä ι .,
3 München 22, MaximHianstr.43 ρά\θη J-Γ ητ
P 4585-50 17. Mai 1.972
Continental Oil Company P.O. Drawer 1267
Ponea City, Oklahoma 74601 U. S. A.
Ponea City, Oklahoma 74601 U. S. A.
H Verfahren zur Herstellung hochbasischer Dispersionen von
Magnesium-, Calcium« odej? Bariumsalzen "
Die Erfindung beti^ifft ein Verfahren zur Herstellung 'hochbasischer
Dispersionen von Magnesium-, Calcium- oder Bariumsalzen (Erdalkalimetallsalzen) gegebenenfalls sulfurierter, insgesamt
8 bis 40 C-Atome enthaltender Alkylphenole der Formel
in der R ein geradkettiger oder verzweigter, gesättigter oder
ungesättigter, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 30 C-Atomen ist und η für 1 oder 2 steht, durch Behandeln der
gegebenenfalls sulfurierten Alkylphenole mit einem Teil der insgesamt verwendeten Erdalkalimetallmenge in Form einer basischen
Verbindung in Gegenwart von nichtflüchtigera Verdünnungsöl, Alkohol(en) und Wasser bei verhältnismäßig wenig.erhöhter Temperatur,
Versetzen des so erhaltenen Gemische mit dem Rest der verwendeten Erdalkalimetallmenge bei einer höheren als der bei
der ersten Erdalkalimetallteilmengenzugabe angewandten Temperatur und Abtrennen der flüchtigen Bestandteile aus dem so erhal-
209849/1227
tenen Reaktionsproduktgemisch durch Erhitzen,
Die Verwendung von Erdalkaliraetallsalzen von Alky!phenolen und
sulfurierten Alkylphenolen als Schraierölzusätze ist seit vielen Jahren bekannt. Schmieröle, die diese Stoffe enthalten, können
sowohl in Otto- als auch in Dieselmotoren Verwendung finden.
Die Anwesenheit dieser Zusatzstoffe in den Schmierölen verbessert deren Detergent-Dispersant-Eigenschaften, verringert den
Motorverschleiß, verringert die Bildung schädlicher Ablagerungen auf den Motorteil. er auf ein Minimum und verbessert die Oxydationsbeständigk
it des Schmieröls.
Auch die Verwendung sogenannter "hochbasischer" Erdalkalimetallsalze
von Alkylphenolen und sulfurierten Alkylphenolen als Schmierölzusätze ist seit mehreren Jahren bekannt, Der Ausdruck
"hochbasisch" bezeichnet Stoffe bzw. Materialien, die basische Erdalkalimetallverbindungen im Überschuß über die zum Neutralisieren
des bzw. der vorhandenen, gegebenenfalls sulfurierten Alkylphenols bzw. Alkylphenole erforderliche Erdalkalimetallmenge
enthalten. Diese im Überschuß vorhandenen basischen Erdalkalimetallverbindungen dienen zum Neutralisieren von bei der
Verbrennung des verwendeten Kraftstoffes gebildeten sauren Verbindungen.
Wie bereits erwähnt, betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung hochbasischer Erdalkalimetallsalze
von gegebenenfalls sulfurierten Alkylphenolen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Herstellung hochbasischer
Dispersionen von Magnesiumsalzen gegebenenfalls sulfurierter Alkylphenole, die eine große Menge dispergierter Magnesiümver-
209849/1227
.bindungen, gewöhnlich.· Magnesiumcarbonät und/oder -hydroxid,
enthalten.
Aus der US-Patentschrift 2 788 325 ist die Verwendung von Magnesiumalkoxyalkoxiden
zur Herstellung neutraler Magnesiumphenolate bekannt, wobei nach der Lehre dieser Patentschrift bei
Temperaturen zwischen 100 und 2500C sowie unter im wesentlichen
wasserfreien Bedingungen gearbeitet werden soll.
Aus der US-Patentschrift Z 808 377 ist ein Verfahren zur Herstellung
neutralisierter Erdalkalimetallalkylphenolsulfide bekannt.
Bei diesem bekannten Verfahren wird zunächst eine Vorbehandlungsstufe durchgeführt, bei der 3 bis 5 Prozent der zum
Neutralisieren des eingesetzten Alkylphenolsulfids (sulfuriertes Alkylphenol) erforderlichen Erdalkalimetallbase zur Anwendung
kommen. In der Vorbehandlungsstufe arbeitet man bei einer Temperatur
von 54 bis 710C. Während der Vorbehandlungsstufe wird
in Anwesenheit einer kleinen Menge Wasser von 0,8 bis 10,0 Gewichtsprozent, bezogen auf Alkylphenolsulfid, gearbeitet. Nach
der Vorbehandlungsstufe wird, dem Reaktionsgemisch eine neutralisierende
Menge basischer Erdalkalimetallverbindung zugesetzt und das Gemisch auf 110 bis 1270C erhitzt.
Die beiden vorstehend genannten US-Patentschriften geben somit
bezüglich der Verwendung von Wasser einander widersprechende
Anweisungen, da nach der US-Patentschrift 2 788 325 unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen gearbeitet werden soll,
während nach der US-Patentschrift 2 808 377 eine, kleine Menge
Wasser zu verwenden ist. . ,
'- ÖAÖ ORIGINAL
209 8-4 9 /12 2,7 !r.
Nach keinem der· beiden vorstehend erörterten bekannten Verfahren lassen «ich hochbasische Dispersionen von Erdalkalirnetallsalzen
gegebenenfalls sulfurierter Alkylphenole herstellen, die
einen hohen Basenüberschuß enthalten und auch sonst befriedigende
Eigenschaften aufweisen.
Weiterhin sind auch aus den US-Patentschriften Re 26 011,
2 680 096, 3 321 399, 3 336 224, 3 350 310, 3 367 867,
3 372 116 und 3 474 035 Verfahren zur Herstellung hochbäsischer· Dispersionen von Erdalkalimetallsalzen bekannt, die jedoch
ebensowenig wie die aus den beiden vorstehend erörterten US-Patentschriften bekannten Verfahren auf einfache Weise zu
in jeder Hinsicht befriedigenden Produkten führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, das es ermöglicht, auf einfache Weise hochbasische Dispersionen mit hohem Basenüberschuß
bzw. hoher Basizitätsreserve herzustellen, die auch hinsichtlich ihrer übrigen Eigenschaften allen gestellten Anforderungen
genügen.
Es wurde nun gefunden, daß sich diese Aufgabe dadurch lösen läßt, daß man
a) zunächst ein Gemisch aus mindestens einem Alkylphenol und/ oder mindestens einem sulfurierten Alkylphenol, einem nichtflüchtigen Verdünnungsöl, einem flüchtigen Verfahrenslösungsmittel
und Wasser herstellt,
b) dieses Gemisch bei einer Temperatur von etwa 20 bis etwa 550C mit demjenigen Teil der insgesamt verwendeten Menge
an basischer Magnesium-, Calcium- oder Bariumverbindung
20P849/1227 0R)G|NAL
in Form einer Lösung in einem Glykoläther versetzt, der
die zum Neutralisieren des bzvj. der vorhandenen, gegebenenfalls
sulfurierten Alkylphenolee) erforderlichen, stö-chiometrischen
Menge übersteigt (Erdalkalimetallbasenüberschuß),
c) das so erhaltene Gemisch mit einer neutralisierenden, das
heißt zur Neutralisation der eingesetzten Menge an gegebenenfalls sulfuriertem Alkylphenol ausreichexiden Menge an
Magnesium, Calcium oder Barium in Form einer Glykoläther—· lösung bei einer Temperatur versetzt, die über der im Verfahrens
schritt b) angewandten Temperatur und in einem Bereich von etwa 55 bis etwa 10O0G liegt und
d) anschließend die flüchtigen Bestandteile des so erhaltenen
■ Reaktionsproduktgemisches durch Erhitzen entfernt.
Die wesentlichsten Merkmale dieses Verfahrens sind, daß
1) die Erdalkalimetallbasenüberschußmenge dem Reaktionsgemisch zugesetzt wird, bevor man die neutralisierende Menge an
Magnesium, Calcium oder Barium zusetzt, :
2) daß die Erdalkalimetallbasenüberschußraenge bei einer Temperatur
zugesetzt wird, die unter derjenigen liegt, bei der dem Reaktionsgemisch die neutralisierende Menge an Erdalkalimetallbase(n)
zugesetzt wird,
3) daß dafür gesorgt wird, daß in dem im Verfahrensschritt a)
hergestellten Ausgangsgemisch pro Mol im Endprodukt enthaltener dispergierter, basischer Magnesium-, Calcium-
oder Bariumverbindung vor der Zugabe des im Glykoläther gelösten Magnesiums, Calciums oder Bariums 1,0 bis 2,5 Mol
Wasser vorhanden sind,
209849/1227 *«> ÖRia.NAL
Gegenstand, der- iiriiaclung ist insbesondere ein Verfahren der
eingangs bezeichneten Art, das dadurch gekennzeichnet ii.it,
daß man
a) ein Außgangsgcmisch aus etwa 3 bis etwa 90 Gewichtstoilen
Kiiriclöstens eiuos gegebenenfalls suliurierten Alkylpbxncl/s
der Formel I (/dkylphynol),
etwa Or10 bis 95 Gewichtsteilen eines nichtflüchtigen Verdünnung
söls mit einem Siedepunkt von über etwa 2000C,
etwa 0,5 bis 250 Oewichtsteilen eines flüchtigen Verfahrenslööungsmittelö,
das unter etwa 1500C siedefc,
und
etwa 0,2 bis 14 Gewichtsteilen Wasser herstellt, wobei die
Wassermenge so gewählt wird, daß pro Grammatom dispergiertes
Erdalkalimetall im Endprodukt etwa 1,0 bis 2,5 Mol Wasser im Ausgangsgemisch vorhanden sind,
b) das Ausgangsgemisch bei einer Temperatur im Bereich von etwa 20 bis etwa 550C mit dem Teil der insgesamt verwendeten
Erdalkalimetallmenge in Form einer Lösung in mindestens einem Glykoläther der Formel
ROCH2CH2OH (II),
in der R' einen C^g-Alkylrest bedeutet oder der Formel
HOCH2CH2OCH2Ch2OR11 (III)»
in der R" ein C, Λ-Alkylrest ist, versetzt, der die zum
Neutralisieren der eingesetzten Alkylphenolmenge erforderliche ytöchiometrische Menge übersteigt (überschüssiges
Erdalkalimetall), mit der Maßgabe, daß pro Äquivalent Alkylphenol etwa 0,1 bis etwa 5 Äquivalente überschüssiges Erdalkalimetall
verwendet werden,
209H49/1227 BAD ORIGINAL
c) das bo erhaltene Gemisch bei einer Temperatur im Bereich
von etwa 55 "bis etwa 10O0C mit dem Rest der insß'esamt ver- .
wendeten Erdalkalimetallmenge der somit der zum Neutralisieren der eingesetzten Alkylphenolmenge erforderlichen
stöchioinetrischcn Menge entspricht, in Form einei" Lösung in
mindestens einem Glykoläther der Formel II oder III ver·*
setzt, mit der Maßgabe, daß insgesamt etwa 0,4 bis 50 Gewichtsteile Magnesium, Calcium oder Barium in Glykolatherlösung
verwendet werden.
Wie bereits erwähnt, eignen sich für das Verfahren der Erfindung als Alkjrlphenole insbesondere solche der Formel I, wobei solche
in denen der Rest bzw. die Reste R 9 bis 15 C-Atome enthalten, besonders bevorzugt sind. Wie bereits erwähnt, beträgt die
Gesamtzahl der C-Atome in dem bzw. den Alkylrest(en) erfindungsgemäß zu verwendender Alkylphenole der Formel I mindestens
8 und höchstens k0. Wenn somit η in der Formel I für die Zahl
1 steht, so muß R mindestens 8 C-Atome enthalten.
Beispiele geeigneter aliphatischer Kohlenwasserstoffreste sind Alkylreste, wie der Butyl-, Hexyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-,
Dodecyl-, Hexadecyl-, Eicosyl-, Hexacosyl- und Triacontylrest,
von Erdölkohlenwasserstoffen, wie Weißöl und Wachs abgeleitete Reste und von Polyolefinen, z.B. Polypropylen und Polybutylen,
abgeleitete Kohlenwasserstoffreste.
Geeignete sulfurierte Alkylphenole sind unter anderen diejenigen
Verbindungen, die man durch Sulfurieren von Alkylphenole» nach beliebigen bekannten Methoden erhält. So kann man bekannt-
- ί * ί-
. 2 09 β Α 9 /1227
BAD ORIGINAL
lieh beispielsweise Schwefelmonochlorid zur Herstellung sulfurierter
Alkylphenole verwenden. Ein derartiges Verfahren ist aue der US-Patentschrift 2 409 687 bekannt. Für das Verfahren
der Erfindung geeignete sulfurierte Alkylphenole sind beispielsweise die durch die allgemeine Formel
OH
R(n)
in der in eine ganze Zahl von 1 bis 3 und insbesondere 1 oder 2
bedeutet und R und η wie vorstehend angegeben definiert sind,
wiederzugebende Verbindungen. Es sei darauf hingewiesen, daß die vorstehend, beschriebenen sulfurierten Alkylphenole typische Beispiele von sulfurierten Alky!phenolen darstellen, die
für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können, daß aber das Verfahren der Erfindung keineswegs auf die Verwendung von
sulfurierten Alkylphenole!! der Formel IV beschränkt ist.
Unabhängig davon, wie sie hergestellt sind, enthalten die als Ausgangsraaterial für das Verfahren der Erfindung geeigneten
sulfurierten Alkylphenole etwa 2 bis etwa 14 Gewichtsprozent Schwefel. Vorzugsweise beträgt der Schwefelgehalt etwa 4 bis
etwa 12 Gewichtsprozent.
Für das Verfahren der Erfindung eignet sich eine breite Vielzahl
verschiedener nichtflüchtiger Verdünnungsöle, da für diesen
Zweck geeignete Materialien hauptsächlich der Anforderung genügen müssen, daß sie als Lösungsmittel für das fragliehe T
Alkylphenolat oder sulfurierte Alkylphenolat dienen, um die?'-^
209&A9/1227 bad original
Viskosität des Endproduktgenilsches zu verringeru. Häufig ist
in d»n für das Verfahren der Erfindung verwendeten Alkylphenolen
oder sulfurierten Alkylphenolen eine kleine Menge nichtflüchtiges Verdünnungsöl vorhanden. Die nichtflachtigen Verdünnungsöle
sollen, wie bereits erwähnt, einen Siedepunkt besitzen, der über etwa 2000C liegt.
Beispiele geeigneter nichtflüchtiger Verdünnungsöle sind unter anderem Mineralschmieröle, die durch herkömmliche
Raffinierverfahren erhalten wurden, synthetische Schmieröle, wie Polypropylene, Polyoxyalkylene, Polyoxypropylene, Dicarbonsäureester
und Ester von Säuren des Phosphors, synthetische Kohlenwasserstoffschmieröle, wie Di-n-alkylbenzole und Oligomere
von Cg-A-oc-Olefinen, Pflanzenöle, wie Maisöl, Baumwollsamenöl
und Rizinusöl, tierische öle, wie Sehmalzol und Spermöl. Als nichtflüchtiges Verdünnungsöl kann miän beim Verfahren
der Erfindung auch Gemische der genannten Materialien
verwenden. . . . . .
Von den vorstehend beispielshalber genannten nichtflüchtigen Verdünnungsölen werden die synthetischen Schmieröle und insbesondere
die Mineralschmieröle für besonders geeignet gehalten.
Für das Verfahren der Erfindung geeignete Verfahrenslösuhgsmittel
weisen einen Siedepunkt von weniger als 15O0C auf. Beispiele geeigneter flüchtiger Verfahrenslösungsmittel sind
unter anderem aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol, aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan,
Heptan und Erdölnaphtha, Glykoläther der allgemeinen Formel Il oder III, und primäre aliphatische C1_g-Alkohole.
, 209849/1227
Für das Verfahren der Erfindung geeignete Erdalkalimetalle,
die sowohl zum Neutralisieren des Alkylphenole oder sulfurierten Alkylphenols als auch für die Bildung der dispergierten
basischen Verbindung verwendet werden können, sind Magnesium, Calcium und Barium, Bevorzugt sind Calcium und insbesondere
Magnesium.
Beim Verfahren der Erfindung wird, wie bereits erwähnt, eine Lösung des gewünschten Erdalkalimetalls in einem Glykoläther
verwendet. Für dieser; Zweck geeignete Glykoläther sind unter
anderem die Monot:'her des Äthylengiykols und des Diäthylenglykols
mit bis ?.i· 8 C-Atomen. Bevorzugte Glykoläther sind
der Monoäthyl- und der Moncmethyläther von Äthylenglykol. Diese Verbindungen sind im Handel unter der Bezeichnung Cellosolve
und Methylcellosolve erhältlich. Der Diäthylenglykolmonomethyläther ist im Handel unter der Bezeichnung "Carbitol"
erhältlich.
Die Monoäther des Äthylenglykols sind auch unter der Bezeichnung Alkoxyalkanole bzw. genauer gesagt, Alkoxyäthanole bekannt
.
Wie vorstehend bereits erwähnt, liegt beim Verfahren der Erfindung
das jeweils verwendete Erdalkalimetall in Form einer Lösung in einem geeigneten Glykoläther vor. In einigen Fällen
kann es zweckmäßig sein, eine darbonatisierte Erdalkalimetallalkoxidlösung
zu verwenden. Die Herstellung einer Lösung eines Calciumalkoxidcarbonats in einem Alkoxyalkanol ist in der US-Patentschrift
3 150 088 beschrieben, diejenige einer entspre-
chenden Magnesiumalkoxidcarbonatlösung in der US-Patentschrift
209849/1227 BAO ORiGiNAL
3 150 089. Die Glykolätherlösung des'Erdalkalimetalls,enthält
-j
etwa 1 bis etwa 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 5 bis
etwa 25 Gewichtsprozent Erdalkalimetall.
Das für das Verfahren der Erfindung erforderliche Wasser kann durch die Verwendung von Wasser als solchem oder eines Glykoläther-Wasser-Cemisches
zur Verfügung gestellt werden.
In einigen Fällen ist es zweckmäßig, beim Verfahren der Erfindung
eine kleine Menge einer öllöslichen Sulfonsäure zu Verwenden. Es wurde gefunden, daß dadurch bestimmte Eigenschaften
des Produktes verbessert werden. Beispielsweise wird der ?B. S. & W.", der ein Maß für die Sedimentbildung beim Verdünnen
ist, verbessert. Wenn öllösliche Sulfonsäuren verwendet werden, so setzt man sie vorzugsweise in Mengen von etwa 0,1
bis etwa 50 Teilen auf 100 Teile Alkylphenol oder sulfuriertes Alkylphenol ein.
Wenn eine öllösliche Sulfonsäure verwendet wird, so verwendet man vorzugsweise ein flüchtiges Kohlenwasserstofflösungsmittel,
z.B. Hexan, das die fragliche öllösliche Sulfonsäure enthält. Der Ausdruck "öllösliche Sulfonsäure11 ist dem Fachmann wohl
bekannt. In der Regel bezieht er sich auf Verbindungen, deren Kohlenwasserstoffmolekülteil ein Molekulargewicht von etwa
300 bis etwa 1000, vorzugsweise etwa 370 bis etwa 700, besitzt.
Besonders geeignete öllösliche Sulfonsäuren sind diejenigen, die aus verschiedenen synthetischen Kohlenwasserstoffsulfonierungsausgangsmaterialien
hergestellt werden. Diese Materialien sind gewöhnlich Alkylbenzole, die' entweder mono- oder
. , ■ 2 0 9 8 A 9 / 1 2 2 J e Q v BAD ORlGlNAt
di&lkylsubstituiert sind. Die Alkyl^rappcn enthalten dabei ei.üc
ausreichende Anzahl von C-Atomen, um das erforderliche
Molekulargewicht im vorstehend angegebenen Bereich zu erreichen.
Molekulargewicht im vorstehend angegebenen Bereich zu erreichen.
Obwohl, wie bereits erwähnt, angenommen wird, daß der Ausdruck
"öllösliche Sulfonsäure" hinlänglich bekannt und verständlich
ist, wird diesbezüglich auf die US-Patentschrift 3 5?-5 599
Bezug genommen.
ist, wird diesbezüglich auf die US-Patentschrift 3 5?-5 599
Bezug genommen.
Nachfolgend sind der Übersichtlichkeit halber in tabellarischer
Form die geeigneten und bevorzugten Mengenbereiche in Gewichtsteilen angegeben, in welchen die einzelnen Ausgangsmaterialien
beim Verfahren der Erfindung eingesetzt werden.
Alkylphenol oder sulfuriertes Alkylphenol
Flüchtiges Verfahrenslösungsmittel
Nichtflüchtiges Verdünnungsöl Wasser
Glykolätherlösung von Magnesium, Calcium oder Barium, enthaltend
Magnesium, Calcium oder Barium 0,40- 50,00* 0,80- .40,00* Glykoläther 2,0 - 5000 3,0 -800
* Dieser breite Bereich ist auf den großen Unterschied zwischen den Atomgewichten von Magnesium und Barium zurückzuführen.
Wenn als Erdalkalimetall Magnesium verwendet wird, so werden die übrigen Ausgangarnaterialien zweckmäßig in Mengen eingesetzt,
die in den" nachstehend aufgeführten, in Gewiohtstei]en angegebe-
die in den" nachstehend aufgeführten, in Gewiohtstei]en angegebe-
209^9/1227
Geeignet | -80 | 00 | Bevorzugt | - 70 | 0 |
3 | 5 -250 | 00 | 6 | 0 -100, | 0 |
0, | 10- 95, | 1, | 0 - 90, | 00 | |
0, | 20- 14, | 5, | 30- 10, | ||
0, | 0, | ||||
nen geeigneten und insbesondere bevorzugten McngenberoichwU
liegen.
,,Geeignet „ASX2££y£^.
Alkylphenol oder sulfuriertes 4-80 9 - 70
Alkylphenol
Flüchtiges Verfahrenslösungsmittel 0,5 -200 2 -80
Nichtflüchtiges Vordünnungsöl 15 -95 20 - 90
Wasser 0,20-14,0 0,30- Ί0,00
Glykolätherlösung von Magnesium,
enthaltend:
enthaltend:
Magnesium 0,40- 10,0 0,8 - 9,0
Glykoläther 2,0 - 1000 3,0 -200,0
Wie bereits erwähnt, wird beim Verfahren der Erfindung zunächst in "einem geeigneten Reaktionsgefäß ein Gemisch aus dem Alkyl»
phenol oder sulfurierten Alk^rlphenol, dem nichtflüchtigen
Verdünnungsöl, dem flüchtigen Verfahrenslösungsmittel und V/asser hergestellt. Wenn man eine öllösliche Sulfonsäure verwenden
will, so setzt man diese dem Gemisch zweckmäßig an diesem Punkt des Verfahrensablaufs zu.
Wie vorstehend bereits erwähnt, ist ein besonders wesentliches Merkmal des Verfahrens der Erfindung, daß das gesamte erforderliche
Wasser dem Ausgangsgernisch zugesetzt wird, bevor man
irgend ein Erdalkalimetall zusetzt. Das Wasser wird deshalb dem Ausgangsgemisch im Verfahrensschritt a) zugesetzt.
Das Ausgangsgemisch wird dann, wie vorstehend bereits erwähnt, mit demjenigen Teil der insgesamt verwendeten Erdalkalimetallmenge
versetzt, der die zur Neutralisation des Alkylphenols
2-0 9 8 A9 /1227 BAD ORIGINAL
erforderliche stöchiometr.ii;cne Menge 'übersteigt.. Dabei verwendet mart, vie erwähnt, zweckmäßig etwa 0,10 bis rj Äquivalente
überschüssiges Erdalkalimetall pro Äquivalent Alkylpcusnol
bzw» sulfuriertes Alky!phenol, das, v/ie erwähnt, in Glykolather
gelöst zugesetzt wird, wobei man die Temperatur des Gemisches in einem Bereich von etwa 20 bis etwa 55°C hält. Dia
Zeit, in der das überschüssige Erdalkalimetall zugesetzt vird,
ist zwar nicht besondere kritisch, jedoch empfiehlt er- sich,
diese Zugabe in ein or Zeit von etwa 5 bi;3 etv;a 120 Minuten,
vorzugsweise etwa 30 bis etwa 90 Minuten, zuzusetzen. In diesem
Zusammenhang wird vermutet, daß, da die Neutralisation von Aikylphenolen
höhere Temperaturen erfordert,, eine Neutralisation
des Alkylphenole unter den im Verfahronsschritt b) angewandten
nicht;
Bedingungen/oder zumindest nur in geringsm Umfcrir»; stattfindet.
Bedingungen/oder zumindest nur in geringsm Umfcrir»; stattfindet.
Wenn gev/ünscht ';ird, daß die dispersoide, basische
metallverbindung ein Hydroxid ist, so empfiehlt es sich,
im Verfahrensschritt b) eine Glykolätherlösung der geeigneten Erdalkaliraetallverbindung zu verwenden. In den Fällen, in denen
es erwünscht ist, daß das Produkt als dispersoide, basische Erdalkaliverbindung ein Carbonat enthält, empfiehlt es sich, ,
eine Glykolätherlösung des betreffenden Erdalkalinietallalkoxid-Carbonat-Komplexes
zu verwenden.
Dann wird eine neutralisierende Menge des gewünschten Erdalkalimetalls
in einem Glykoläther dem Geraisch zugesetzt. Vorzugsweise hält man das Gemisch in diesem Verfahrensschritt auf einer
Temperatur, die über der im Verfahrensschritt b) angewandten und in einem Bereich von etwa 55 bis etwa 1000C liegt. Um die
209849/1227 BAD ORIGINAL
Neutriilifat.-'oii.^:. coktion vollständig zu Ende zu fulirvn. ke*;:u
es zweckmäßig coin, das Reaktionsgemisch an diesem Pnr.kt des
Verfahrensgangoi? kurze Zeit, z.B. 5 bis 60 Minuten unter Ruckfluß
zur« Sieden zu erhitzen.
Dann wird das Go-Aisch auf eine geeignete Temperatur, z.B. atv.'n
15O0C erhitzt j um die flüchtigen Bestandteile zu entfernen.
Wenn gewünscht wird, daß das dispersoide Material ein ErdalkalimetallG&rbonet
ist, kann man das Gemisch während der abschließenden Erhitzung nit CO2 blasen. Diese Maßnahme dient
dazu» die Carbonatisierung der Erdalkalimetallverbindung im wesentlichen zu vervollständigen und Spuren flüchtiger Bestandteile
zu entfernen,
Erforderlichenfalls kann man an diesem Punkt des Verfahrensablaufs
eine zusätzliche Menge eines nichtflüchtigen Verdünnungsöls zusetzen, um das Endprodukt auf die gewünschte Aktivität,
das heißt die gewünschte Konzentration an Alkylphenolat und dispersoidem Material zu bringen.
Zur Angabe des Gehalts an dispergierten Metallverbindungen werden in der Regel zwei Methoden angewandt. Nach einer dieser
Methoden wird der Gehalt an dispergierter Metallverbindung als "Basenzahl11 angegeben, die sich auf mg Kaliumhydroxid pro
g Probe bezieht. Vorzugsweise benutzt man dabei die sogenannte "Efjsigsäurebasenzahl", das ist ein Wert, der bei einer
Essigsäuretitrationsmethode erhalten wird, bei der Eisessig und als Titrationsmittel eine Lösung von Perchlorsäure in Eisessig verwendet werden. . . ■
BADORfGfNAL
2 0?:. 497 1227 ,
Nach einer zweiten Methode wird das sogenannte "Metallverhältriis"
angegeben5. das als das Verhältnis von in der Dispersion
im Überschuß vorhandenen äquivalenten Metall zu dem theoretisch mit dem Alkylphenol bzw. sulfuriertera Alkylphenol zu einem
normalen Salz umsetzbaren äquivalenten Metall definiert ist.
Da das neutrale Phenolat bzw. neutrale sulfurierte Phenolat
mit der Perchlorsäure titriert wird, ist diese Methode nur sinnvoll» wenn die Aktivität, das heißt die Menge an neutralem
Phenolat Eingegeben wird, (Dies trifft bei überbasischen SuIfo~
naten nicht zu). Die Metallverhältnismethode ist aus folgenden
Gründen bevorzugt.
Die Produkte des Verfahrens der Erfindung besitzen zweckmäßigerweise
ein Metallverhältnis in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 5,0, vorzugsweise etwa 0,4 bis etwa 2,0.
Die nachstehenden Beispiele und Vergleichsversuche erläutern die Erfindung weiter, die jedoch selbstverständlich nicht auf
die in den Beispielen angegebenen speziellen Bedingungen und Einzelheiten beschränkt ist. V/enn nicht anders angegeben, handelt
es sich bei den aufgeführten Materialmengen stets urn Gewichtsteile.
Bei spiel 1
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiumcarbonat in einem Magnesiumalkylphenolat.
BAD ORIGINAL
209849/ 1 227
Verwendeter jMateriali en; ." Teile
Alkylphenole 140
η-Hexan 90
Wasser** 4,5
Methoxyäthanollösung von Magnesium- 160 äthoxyäthoxid-carbonatkomplex***
* Dieses Alky!phenol enthält etwa 92>5 Gewichtsprozent
Cjp-Monoalkylphenolie) un<i e'twa 7,5 Gewichtsprozent
freies öl.
** Das Wasser, ist als Wasser/Methoxyäthanolazeotrop, das
50 Prozent Wasser enthält, vorhanden.
*** Dieses Material enthält 7,6 Prozent Magnesium.
Ein 1 Liter fassender Dreihalskolben wird mit dem Alkylphenol, η-Hexan und Methoxyäthanol-Wasser-Azeotrop beschickt. Das Gemisch wird unter Rühren erwärmt und innerhalb etwa 15 Minuten
mit 80 Teilen der Methoxyäthanollösung des Magnesiummethoxyraethoxidcarbonatkomplexes
versetzt, wobei die Temperatur bei 47 bis 540C gehalten wird. Dann wird das Gemisch auf Rückflußtemperatur
(65 bis 75°C)erhitzt und mit dem zweiten Teil (80 Teile) der Methoxyäthanollösung des Magnesiummethoxyäthoxidcarbonatkomplexes
im Laufe von etwa 20 Minuten versetzt, Dann erhitzt man das Reaktionsgeraisch eine weitere Stunde am
Rückfluß. Hierauf werden die Lösungsmittel durch Erhitzen des Gemisches auf 15O0C unter Einblasen von Kohlendioxid entfernt.
Während dieser Verfahrensphase werden 71 Teile Weißöl
(80 pale oil) zugesetzt, um die Konzentration des Produktes einzustellen.
209849/ 1 227
Das so erhaltene Produkt weist eine leichte Trübung auf» die
sich durch Filtrieren durch einen mit Diatomeenerdefilter·*-
hilfe ("Hyflo") verbeschichteten Filtertrichter leicht entfernen
läßt. Das Produkt weist eine Essigsäurebasenzahl von 236 (theoretisch 225) und ein Metallverhältnis von 1,03 auf.
Dieses Beisrjiel erläutert die Herstellung einer Dispersion
von Magnesiumcarbonat in einem Magnesiumsalz eines sulfurierterr
Alkylphenols.
m Q?eile
Sulfuriertes Alkylphenole 281,9
η-Hexan . 100
Yasser** ' 4,5
Methoxyäthanollösung von Magnesium- I60
methoxymethoxidcarbonatkomplex***
* Dieses Material enthält 50 Prozent Verdünnungsöl (80 pale
oil),, das heißt ein Destillatschmieröl aus einem Mid-Continent-Rohöl mit einer Viskosität von 80 S.S.U. bei
37,80C) und 50 Prozent sulfuriertes Alkylphenol. Das sulfurierte
Alkylphenol wird aus einem Gemisch aus 75 Prozent Monononylphenol und 25 Prozent Dinonylphenol hergestellt
und enthält 5,63 Gewichtsprozent Schwefel.
** Wie in Beispiel 1.
*** Wie in Beispiel 1.
Unter Verwendung der vorstehenden Ausgangsmaterialien wird
analog Beispiel 1 verfahren, wobei abweichend davon lediglich nach dem Abstreifen mit CO2 kein Weißöl zugesetzt wird. Das auf
diese Weise erhaltene Produkt ist hell, klar und öllö'slich und
209849/ 1227
BAD ORIGINAL
ν,-οίϋ'ί; eine- Essigsäurebasenzahl von 175 (theoretisch 180) und
ein Metallverhältnis von 0,88 auf,
Dieces Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von
Magnesiumcarbonat in einem Magnesiumalkylphenolat. Verwendete Materialien: . . Teile
Alkylphenol* 150
n-Hexan 100
Wasser** 15
Hexanlösung von Sulfonsäure*** 14
Methoxyäthanollösung von Magnesiumäthoxy- 282
äthoxidcarbonätkomplex****
* Wie in Beispiel 1.
** Wie in Beispiel 1.
** Wie in Beispiel 1.
-*■*·* _4US (ieEi gleichen Ausgangsmaterial wie in Beispiel 4 verwendete
hergestellte Sulfonsäure. Die Hexanlösung wreist folgende Analysendaten auf:
Verbindungsgewicht (als Säure) = SuIfonsäureaciditat, mÄq/g = 0,499
Nichtflüchtiges, Gew.-% . = 42,5
Öl, Gew.-96 - 17,6
**■*#- Dieses Material ist ein Gemisch von
70 g Methoxyäthanol und 212 g eines 7,6 Prozent Mg enthaltenden Methoxyäthanollösung eines Magnesiummethoxyäthoxidcarbonatkomplexes.
BAD OHlQINAL
209 8 4 9/1227
Ein 1 Liter fassender Dreihalskolben v/ird mit dem Älkylphsnol,
n-Hexan, Wasser~Methoxyäthanol-Azeotrop und der Hexanlofiung
von Sulfonsäure ßeschickt. Dann wird dem Geraisch die Methoxyäthanollösung
des Magnesiumzwischenproduktes unter Rühren zugesetzt. Dabei werden innerhalb 55 Minuten 63 Prozent der
Methoxyäthanollösung zugesetzt, wobei man die Temperatur des Gemisches in einem Bereich von 25 bis 550C hält. Die restlichen
37 Prozent der Methoxyäthanollösung werden innerhalb 65 Minuten zugegeben, wobei man das Gemisch bei der Rückflußtemperatur
(>70 bis 730C) hält. Nach beendeter Zugabe der Methoxyäthanollösung wird das Gemisch eine weitere Stunde am Rückfluß erhitzt.
Dann werden die Lösungsmittel entfernt, indem man das Gemisch auf 1500C erhitzt und gleichzeitig mit Kohlendioxid
bläst. Während der Entfernung des Lösungsmittels werden 85 Teile Weißöl (80 pale oil) zugegeben.
Das so erhaltene Produkt besitzt eine Essigsäurebasenzahl von 251 (theoretisch 250) und ein Metallverhältnis von 1,49.
B e i s ρ i e 1 4
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiumcarbonat in einem Magnesiumalkylphenolat. Es unterscheidet
sich vom Beispiel 3 hauptsächlich dadurch, daß ein anderes Alkylphenol verwendet wird.
209849/12?7
Alkylphenol 1^ I96I"
η-Hexan 1471
Methoxyäthanol 400
2)
Hexanlötfung von Su].fonsäure ' I6I
Wasser 75
Methoxyäthanollösung von Magnesiuramethoxyäthoxidcarbonatkomplex
' ' 1914
Dieses Alkylphenol enthält etwa 60 Gewichtsprozent Cg-Monoalky!phenol, etwa 34 Gewichtsprozent Cg-Dialkylphenol
und etwa 6 Gewichtsprozent freies Öl.
' Zur Herstellung dieser Sulfonsäure wird als Ausgangsmaterial
ein durch Alkylieren von Benzol mit einem vorwiegend geradkettige Olefine mit über 20 C-Atomen enthaltendem α-Olefingemisch
erhaltenes Alkylbenzolgemisch verwendet. Die Sulfonsäure v/eist folgende Analysenwerte auf:
Verbindungsgewicht (als Säure) 488
Verbindungsgewicht (als Säure) 488
SuIfonsäureaciditat, mÄq/g 0,587
Nichtflüchtiges, Gew.-96. . 39,1
Öl, Gew.-?ό 10,45
JJ Dieses Material enthält 7,48 Gew.-% Magnesium.
Ein 12 Liter fassender Dreihalskolben wird mit dem Alkj'lphenol,
η-Hexan, der Hexanlösung von Sulfonsäure, dem Methoxyäthanol und Wasser beschickt. Dieses Gemisch wird auf etwa 500C erhitzt
und innerhalb 45 Minuten mit der Hälfte, d.h. 957 g der Methoxyäthanollösung des Magnesiummethoxyäthoxidcarbonatkomplexes
versetzt, wobei man die Temperatur in einem Bereich
.2098 49/1227
von 49,5 bis 530C hält. Dasn erhitzt man day Reaktionsgerüisch
zum Rückfluß und gibt innerhall) 90 Minuten die restlichen 957 g der Methoxyäthanollösung des MagnesiuiniKothoxyäthoxidcarbonatkomplexes
zu, wobei raan die Temperatur in einem Bereich von 66 bis 710C hält. Hierauf wird das Gemisch auf
1500C erhitzt und dann mit 900 g eines naphthenisehen Schmieröls
mit einer Viskosität von 300 SSU bei 37,80C versetzt»
Dann hält man das Gemisch 1 Stunde bei einer Temperatur von 140 bis 16O0C, um die Lösungsmittel zu entfernen, wobei
gleichzeitig Kohlendioxid eingeblasen wird. Das so erhaltene Produkt wird heiß durch einen Filtertrichter unter Verwendung
von "Hyflo" (Diatoineenerde) als Filterhilfe filtriert. Man
erhält 3150 Teile eines Produkts mit folgenden Analysendaten und Eigenschaftenι
Metallverhältnis . =0,67
B.S. & ¥., Prozent* = 0,25
Essigsäurebasenzahl = 221
Magnesium^ Prozent = 4,88
Hautbildungsneigung (24 h) = sehr schwach
* Standardtest, der ein Maß für Bildung von Sediment beim
Verdünnen in einem Lösungsmittel liefert.
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiumcarbonat in einem sulfurierten Alkylphenolat.
209849/1227
- 23 - | rvendete Materialien: | 2224073 |
Sulfuriertes Äikylphenol ' | Teils | |
Hexan | 1792 | |
Methoxyäthanol | 2000 | |
Naphthenisches Schmieröl '' | 400 | |
Hexanlcsung von Sulfonsäure | 400 | |
Leitungswasser | 154,7 | |
Carbonatisiertes.Magnesiumzwischen | 81,4 | |
produkt -*' | 1882 | |
' Dieses Material enthält etwa 71 Gewichtsprozent eines Gemisches
aus sulfurierten Cg-Mono- und -Dialkylphenolen und etwa
26 Gewichtsprozent freies Öl. Es enthält weiter 6,53 Gewichtsprozent Schwefel« Das Material wird vor der Verwendung
zur Entfernung aller Verunreinigungen mit einem r.nerten
Gas geblasen.
2' Dieses Material besitzt eine Viskosität von 300 SSU bei
37,8°-C.
■*' Das zur Herstellung dieser Sulfonsäure verwendete Ausgangsmaterial
ist ein Gemisch aus 60 Prozent Alkylbenzolen der in Beispiel 4 beschriebenen Art und 40 Prozent eines Di-nalk3»-lbenzols.
Das Material weist folgende Analysendaten auf: Verbindungsgewicht (als Säure) 466
Sulfonsäureacidität, mÄq/g 0,559
Nichtflüchtiges, Gewichtsprozent 32,85 Öl, Gewichtsprozent 6,51
' 1,2 Mol Wasser pro Mol verwendetes überschüssiges Magnesium.
209849/1227
' Dieses Material Ist eine Methoxyäthanollösung eines
Methoxyätho.xydcarbonatkomplexes mit einem Magnesiumgehalt
von 7,98 Prozent.
Ein 12 Liter fassender Dreihalskolben wird mit dem suifurierten
Alkylphenol,. dem Hexan, dem Methoxyäthanol, dem naphthenisehen
Schmieröl, der Hexanlösung von Sulfonsäure und dem Wasser beschickt.
Dieses Ausgangsgemisch wird innerhalb 60 Minuten mit 941 g des carbonatisierten Magnesiumzwischenproduktes versetzt,
wobei es durchgemischt und seine Temperatur in einem Bereich von 25 bis 550C gehalten wird. Dann wird das Gemisch auf die
Rückflußtemperatur erhitzt und innerhalb 60 Minuten mit 941 g des carbonatisierten Magnesiurazwischenproduktes versetzt, wobei
man seine Temperatur bei 67 bis 76°C hält. Hierauf werden die flüchtigen Bestandteile durch Erhitzen des Gemisches auf
1500C entfernt. Dabei wird das Gemisch 1 Stunde bei einer Temperatur
in einem Bereich von 140 bis 16O0C gehalten, wobei man
es mit COp bläst. Dann' werden 20 g des naphthenisehen Schmieröls
zugegeben, um das Gesamtgewicht des Produkts auf 2750 g einzustellen. Das Endprodukt weist folgende Analysendaten und
Eigenschaften auf:
Metallverhältnis = 1,59
B.S. &¥., Prozent = 0,75
Essigsäurebasenzahl = 243
Magnesium, Gewichtsprozent = 5,45
Schwefel, Gewichtsprozent = 4,26
BAD ORIGINAL 20984 9/1227
B e .1 S
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion
von Calciumcarbonat in einem sulfurierten Alkylphenol.
Verwendete Materialien: ." Teile
Sulfuriertes Alkylphenol . ' 90
Hexan 84
Methoxyäthanol 20
Naphthenesehes Schmieröl J ' 16,8
Hexanlösung von Sulfonsäure . 7,9
Wasser ' ■-...---". 3,67
Calciurazwischenprodukt ^' .157*2
' Dieses Material enthält ein Gemisch aus sulfuriertem Mono-.
" CQ- und Di-Cg-alkylphenolen. Es enthält 73,6 Prozent sulfurierte
Phenole und 26,4 Prozent freies Öl. Das Material enthält 6,11 Gewichtsprozent Schwefel und 0,80 Gewichtsprozent
Chlor. Vor der Verwendung wird es mit einem Inertgas
abgestreift, um Verunreinigungen zu entfernen.
2^ Wie in Beispiel 5,. ■
-^ Dieses Material wird durch Sulfonieren eines komplexen Gemisches von Kohlenwasserstoffen hergestellt. Es enthält etwas langkettige Monoalky!benzole und etwas Di-n-alky!benzole
und weist folgende Analysendaten auf:
Verbindungsgewicht (als Säure) 444 SuIfonsäureaeiditat, mÄq./g 0,556
Nichtflüchtiges, Gewichtsprozent 33,45 Öl, Gev/ichtsprozent 852
209 849/1227
.26.·-
+^ 1,2 Mol Wasser pro Mol überschüssiges Calcium.
5)
' Das Calciumzwischenprodukt ist eine i'Iethoxyäthanollösung
eines Calciummethoxyäthoxidcarbonatkomplexes mit einem
Calciumgehalt von 7,42 Gewichtsprozent.
Ein Pfaudler-Reaktionsgefäß wird mit dem sulfur!erten Alkylphenol,
dem Hexan, dem Methoxyäthanol, dem naphthenisehen
Schmieröl, der Hexanlösung von Sulfonsäure und dem Wasser"beschickt.
Dieses Gemisch wird mit 35»65 kg (die Hälfte der insgesamt
verwendeten Menge) des Calciumzvrischenproaukts versetzte Das Calciumzwischenprodukt wird innerhalb 60 Minuten zugegeben,
wobei man die Temperatur in einem Bereich von 2h bis 5S0C
hält. Dann wird das Gemisch auf die Rückflußtemperatur (75 bis
780C) erhitzt. Dann wird der Rest des Calciumzwlschenprodukts
(35,65 kg) im Laufe von 60 Minuten zugegeben, wobei man das
Gemisch auf der vorstehend genannten Temperatur hält. Nach der Zugabe des Calciumzwischenproduktes vd.rd das Gemisch innerhalb
3 Stunden auf eine Endtemperatur von 15O°C erhitzt, um die Lösungsmittel
zu entfernen. Während der letzten 70 Minuten dieser Erhitzungsperiode wird das Gemisch mit Kohlendioxid geblasen.
Nach dem Filtrieren weist das so erhaltene Produkt folgende Analysendaten und Eigenschaften auf:
209849/ 1227
Metallverhältnis = 1,43
BssAgsaurebasenzahl = 230
Viskosität bei 98,9°C, cS = '245,8
B-. S. &¥., Prozent = " 0,055
Calcium, Prozent = 8,29
Schwefel, Prozent = 4,50
Rautbildungsneigung = keine
Bei spiel 7
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Calciumhydroxid, in einem Calciuinsalz eines sulfurierten Alkylphenols,
wobei das Produkt 40 Gewichtsprozent Dispersoid enthält.
Verwendete Materialien: ■ Te^iIe
1)
Sulfur! erte s Alkylphenol ' 186,6
n-Hexan 120
Methoxyäthanol 60
2)
Naphthenisch.es Schmieröl ' 121,3
Hexanlösung von Sulfonsäure ' 19,0
V/asser ' 5,2
Methoxyäthanollösung von Calcium ' 251,2
1 Sulfuriertes Gemisch aus Monononylphenol und Dinonylphenolen
mit folgenden Analysenkenndaten:
öl, Gewichtsprozent 26,4
Phenole, Gewichtsprozent 73,6
Durchschnittsäquivalentgewicht der 265
sulfurierten Phenole
sulfurierten Phenole
Schwefel, Gewichtsprozent 6,11 209849/122.7
' Yfie in Beispiel 5.
^' Diese Sulfonsäure ist aus einem durch Alkylieren von Benzol-
gemisch von vorwiegend geradkettigen a-Olefinen mit über
20 C-Atomen im Molekül erhaltenen Alkylbenzolgemiöch hergestellt und weist folgende Analysendaten auf:
Verbindungsgewicht (als Säure) 503 Sulfonsäureacidität, mÄq/g 0.529
Nichtflüchtiges, Gewichtsprozent · 28,8 Öl, Gewichtsprozent 2r3
' Entspricht 1,3 Mol Wasser pro Mol dispergierte Phase.
*' 7,02 Prozent Ca-Gehalt.
Unter Verwendung der vorstehenden Ausgangsmaterialien wird im wesentlichen wie im Beispiel 3 gearbeitet, wobei abweichend
davon lediglich das Produkt 1 Stunde bei 140 bis 16O°C mit Stickstoffgas abgestreift wird.
Die überbasisch machende bzw. überschüssige Menge (erste Zugabe) der Methoxyäthanollösung von Calcium beträgt 117,5 g. Diese
Teilmenge wird innerhalb 30 Minuten bei einer Temperatur von 25,5 bis 52°C zugesetzt.
Die neutralisierende Menge (zweite Zugabe) der Methoxyäthanol«
lösung von Calcium beträgt 13357 g und wird im Laufe von 45 Mi«
nuten bei einer Temperatur von 75,5 bis 77,50C zugesetzt.
Die Ausbeute an Endprodukt beträgt 352,3 g. Das Produkt weist folgende Analysendaten und Eigenschaften auf:
209849/1227
_ oq
Essigsäurebasenzahl 134
Metallverhältnis ' 0,77
Calcium, Gewichtsprozent 5,10
Schlief el, Gewichtsprozent 3,69
Viskosität bei 98,90C, cS. 225,1
B.S..&W., Prozent (nicht filtriert) 0,65
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiumhydroxid in einem Magnesiumsalz eines sulfuriert
ten Alkylphenols, wobei das Produkt 55 Gewichtsprozent Dispersoid enthält. ·
Sulfuriertes Alkylphenol ' . 264,0 Benzol . 120
Methoxyäthanol 120
2}
Naphthenisches Schmieröl ' . ~ 46,0
Hexanlösung von Sulfonsäure ' 19,3
Wasser ^' 6,4
Methoxyäthanollösung von Magnesium "^ 166,3
1^ Wie in Beispiel 7»
' Wie in Beispiel 5· ·
3' Wie in Beispiel 7. .: "■■."■'■" *'- "■ ■:V ".'■' ' : - ■■'' ' ''."'· " ""'. :
' Entspricht...1,3 Mol Wasser pro Mol dispergierte phase.
5' 8,86 Prozent Magnesiumgehalt. ":
Es wird im wesentlichen analog Beispiel 3 gearbeitet, wobei abweichend
davon jedoch das Produkt 1 Stunde mit Stickstoffgas bei 140 bis 16O0C abgestreift wird.
209849/1227
Die überbasisch machende Menge (erste Zugabe) an Methoxyätbanollösung
von Magnesium beträgt 72,7 g, die innerhalb 30 Minuten bei einer Temperatur von 25,0 bis 51,00C zugesetzt werden.
Die neutralisierende Menge (zweite Zugabe) der Methoxyäthanollösung von Magnesium beträgt 93,6 g, die innerhalb 45 Minuten
bei einer Temperatur von 80 bis 92,5°C zugesetzt werden.
Man erhält 355,7 g eines Produktes mit folgenden Analysendaten und Eigenschaften:
Essigsäurebasenzahl 189
■ Metallverhältnis 0,77
Magnesium, Gewichtsprozent 4,29
Schwefel, Gewichtsprozent . 5,14
Viskosität bei 98,90C, cS 1140,9
B.S. &W., Prozent (unfiltriert) 0,30
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiuracarbonat in einem Magnesiumsalz eines sulfurierten
Alkylphenols mit einem Dispersoidgehalt von 50 Gewichtsprozent. Verwendete Materialien; Teile
n-Hexan 120
Wasser ^' 3,3
Methoxyäthanollösung von Magnesiumalkoxid- 142,6 carbonatkomplex '
209 849/122 7
? Wie in Beispiel 7.
' Wie in Beispiel 5. .
Jl Entspricht 1,2 Mol Wasser pro Mol dispergierte Phase,
' 7»98 Prozent Magnesiumgehalt.
Unter Verwendung der vorstehend aufgeführten Materialien wird im wesentlichen analog der in den Beispielen 4 bis 6 angewandten
Arbeitsweise gearbeitet, wobei abweichend davon jedoch
keine Sulfonsäure verwendet wird.
Die überbasisch machende Menge (erste Zugabe) der Methoxyäthanollösung
von Magnesiumalkoxidcarbonatkomplex beträgt 46,0 g, die innerhalb 30 Minuten bei einer Temperatur von 26,5 bis
55°C zugegeben werden.
Die neutralisierende Menge (zweite Zugabe) der Methoxyathanollösung
des Magnesiumalkoxidcarbonatkomplexes beträgt 96,6 g, die im Laufe von 45 Minuten bei einer Temperatur von 74 bis
78°C zugegeben werden»
Man erhält 346,9 g eines Produktes mit folgenden Analysendaten und Eigenschaften:
Essigsäurebasenzahl 149
Metallverhältnis · 0,8
Magnesium, Gewichtsprozent 3,33
Schwefel» Gewichtsprozent 4,53
Viskosität bei 98,9°C, cS. 207,6
B.S. & W. (unfiltriert) 0,65
20 9 3 4-9/ 12 27
Claims (1)
- P /108^-^0 17. Hai 19721. Verfahren zur Herstellung hochbasischer Dispersionen von Magnesium-j.Calcium- oder Bariumsalzen Qirdalkalimetallsalzen) gegebenenfalls sulfurierter, insgesamt 8 bis 40 C-Atome in dero bzw. den Alkylrest(en) enthaltender Alkylphenole der Formelin der R ein geradkettiger oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 30 C-Atomen ist, und η für 1 oder 2 steht, durch Behandeln der gegebenenfalls sulfurierten Alkylphenole mit einem Teil der insgesamt verwendeten Erdalkalimetallmenge in Form einer basi-' sehen Verbindung in Gegem^art von nichtflüchtigem Verdünnungsölf Alkohol(en) und V/asser bei verhältnismäßig wenig erhöhter Temperatur, Versetzen des so erhaltenen Gemisches mit dem Rest der verwendeten Erdalkalimetallmenge bei einer höheren als der bei der ersten Erdalkalimetallteilmengenzugabe angewandten Temperatur und Abtrennen der flüchtigen Bestandteile aus dem so erhaltenen Reaktionsproduktgemisch durch Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, daß man a) ein Ausgangsgemisch ausetwa 3 bis etwa 80 Gewichtsteilen mindestens eines gegebenenfalls (sulfurierten Alkylphenols der Formel I (Alkylphenol),etwa 0,10 bis 95 Gewichtsteilen.eines nichtflüchtigen Verdünnungsöls mit einem Siedepunkt von über etwa 2000C, etwa 0,5 bis 250 Gewichtsteilen eines flüchtigen Verfahrens-2 0 9 8 4 9 / ^l 2 2 7!Lösungsmittels, das unter etwa .15O0C siedet,etwa 0,2 bis 14 Gewichtsteilen. Wasser herstellt, vvobai die Wassermenge so gewählt wird, daß pro Grammatom dißporgiertes Erdalkalimetall im Endprodukt 1,0 Ms 2,5 Mol V/asser im Ausgangsgemisch vorhanden sind» ■b) das Ausgangsgemisch bei einer Temperatur im Bereich von etwa 20 bis etwa 55°C mit dem Teil der insgesamt verwendeten Erdalkalimetallmenge in Form einer Lösung in mindestens einem Glykoläther der FormelR1OCH2CH2OH · (II),in der R1 einen C, _g-Alkylrest bedeutet,oder der FormelHOCh2CH2OCH2CH2OR" " (HI),in der R" ein C, A-Alkylrest ist, versetzt, der die zum Neutralisieren der eingesetzten Alkylphenolmenge erforderliche stöchiometrische Menge übersteigt (überschüssiges Erdalkalimetall), mit der Maßgabe, daß pro Äquivalent Alkylphenol etwa 0,1 bis etwa 5 Äquivalente überschüssiges Erdalkalimetall verwendet werden,
undc) das so erhaltene Gemisch bei einer Temperatur im Bereich von etwa 55 bis etwa 10O0C mit dem Rest der insgesamt verwendeten Erdalkalimetallmenge, der somit der zum Neutralisieren der eingesetzten Alkylphenolraenge erforderlichen stöchiometrLachen Menge entspricht, in Form einer Lösung in mindestens einem Glykoläther der Formel II oder IXI verhetz'tv Mi ti dot Ilißgabe, ,daß insgesamt etwa 0,4 bifl"'cjn Gewichts; Lei Le'Hai,QS1Ei ium, Calcium oder Barium in Glyko la tlier-j' tVfirucih.'l.')!; werden.BAD ORIGINAL209 8 49/1 2 2.7'Al:j-t '■■72240732- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtflüchtiges Verdürmungsöl ein Minoralschniicröl oder ein synthetisches .Schmieröl verwendet wird.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als flüchtiges Verfahrenslösungsniittel aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Kohlenwasserstoffe, primäre aliphatische C, /--Alkohole und/oder C-^g-Glykoläther verwendet werden.4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß als Glykoläthsr zur Herstellung der Glykolätherlösiirig von Magnesium, Calcium oder Barium Äthylenglykolraonomöthyl- und/oder -monoäthyläther verwendet wird bzw. werden.5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,, daß zur Herstellung des Ausgangsger misches-im Verfahrensschritt a) etwa 5 bis etwa 70 Gewichtsteile mindestens eines gegebenenfalls sulfurierten Alkylphenols, etwa 5 bis etwa 90 Gewichtsteile nichtflüchtiges Verdünnung s öl, etwa 10 bis etwa 100 Gewichtsteile flüchtiges Verfahrenslösungsmittel und etwa 0,3 bis etwa 10 Gewichtsteile Wasser verwendet werden.6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Erdajkalimotall. Magnesium oder Calcium vorwendet wird.BAD ORIGINAL2 0 ft .49/12277- Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche'1 bis 6, dadurch gokennzoichoet; daß als Verfahrenslösungsmittel ein Gemisch aus mindestens einem aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff und einem C-, „-Glykoläther verwendet wird.8. Verfahren nach Anspruch 7', dadurch gekennzeichnet, daß als Vorfahrenslösungsmittel ein Gemisch aus .Hexan oder Benzol und Methoxyäthanol verwendet wird.9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtflüchtiges Verdünnungsöl ein I'Iineralschmieröl verv/en wird.10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt a) ein Ausgangsgemisch hergestellt"wird, das zusätzlich etwa 0,1 bis etwa 50 Teile mindestens einer öllÖslichen Sulfonsäure pro 100 Teile Alkylphenol(e) enthält.11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Herstellung hochbasischer Dispersionen von Magnesiumsalzen gegebenenfalls sulfurierter Alkylphenole, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt a) ein Ausgangsgemisch hergestellt wird, das mindestens etwa 4 Gewichtsteile Alkylphenol(e) und etwa 15 bis 95 Gewichtsteile nichtflüchtiges Verdünnungsöl enthält und daß im Verfahrensschritt b) eine Lösung von Magnesium in einem Glykoläther der Formel II vorwendet wird.BAD ORIGfNAL2 0 ° ^ 4 9 / 1 ■-.' -e 7 -" .-:12„ Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Glykoläther der Formel II Ä'thylenglykolmonomethylather
verwendet wird.13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt a) ein Ausgangügemisch hergestellt wird, das etwa 9 bis etwa 70 Gewichtsteile Alkylphenole), etwa 20 bis 90 Gewichtsteile
nichtflüchtiges Verdünnungsöl, etwa 2 bis etwa 80 Gewichtsteile flüchtiges Verfahrenslööungsrnittel und etwa 0,3 bis etwa 10 Gewichtsteile Wasser enthält.BAD ORIGINAL209849/ 1 227
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