DD159434A1 - Emulgatorkombinationen fuer emulsionen des typs oel in wasser - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Emulgatorkombinationen, mit deren Hilfe Korrosionsschutzmittel fuer den Einsatz in waessrigen Medien unter Bedingungen, wie sie beispielsweise in Kuehlwasserkreislaeufen von Schiffsdieselmotoren bestehen, sowie Metallbearbeitungsfluessigkeitenherstellbar sind. Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Emulgatorzusammensetzungen, die bei langen Standzeiten Oel-in-Wasser-Emulsionen eine sehr hohe Stabilitaet sowie ein hervorragendes Korrosionsschutz- und Schaumverhalten verleihen und eine lange Lebensdauer von Bauteilen und Werkzeugen, einen ausreichenden Korrosionsschutz an Werkstuecken, eine Verlaengerung der Reparaturintervalle sowie eine Verminderung der Verschlammung und damit einen ausreichenden Waermeaustausch zwischen Kuehlwasser und Kuehlmedium gewaehrleisten. Die erfindungsgemaessen Emulgatorzusammensetzungen bestehen aus einer Kombination von 20 bis 80 Masse-% eines ethoxylierten Alkylphenols, 5 bis 50 Masse-% eines Mono-, Di- oder Trialkanolamides der Oelsaeure und 5 bis 50 Masse-% eines Aminsalzes von Mono- oder Dialkylphosphorsaeureestern. Die erhaltenen Emulgatorkombinationen werden in einer Konzentration von 5 bis 40 Masse-% dem Grundoel fuer Emulsionen des Typs Oel in Wasser zugesetzt.

Description

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- ·/- 26. V."«1981

Titel der Erfindung

Emulgatorkombinationen für Emulsionen des Typs öl in Wasser

' : . - · " ; Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Emulgatorkombinationen für Emulsionen des Typs öl in Wasser, mit deren Hilfe Korrosiöns-Schutzmittel für den Einsatz von wäßrigen Medien unter Bedingungen, wie sie beispielsweise in Kühlwasserkreisläufen von Schiffsdieselmotoren bestehen, sowie Metallbearbeitungsflüssigkeiten herstellbar sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, zur Herstellung von Öl-in-Wasser-Emulsionen eine Vielzahl von Emulgatoren entsprechend dem vorgesehenen Verwendungszweck der Emulsion einzusetzen Die in der DE-OS 26 .42 207 beschriebene Emulsion soll Metalloberflächen eine zeitweilige Korrosionsbeständigkeit verleihen! als Emulgiermittel werden Aminseifen lang- -kettiger Fettsäuren verwendet. Unter· Zuhilfenahme."von· · .·. alkoxylierten, insbesondere ethoxylierten Alky!phenolen als Benetzungsmittel sind die in der DE-AS 18 15 829 aufgeführten wäßrigen Schmiermittel geeignet zum überziehen

von Befestigungselementen mit· trockenen Schmierfilmen* Die wäßrige Schmieremulsio-n zur Verbesserung der Belastungsfähigkeit und zur Verhinderung des Abriebs nach DE-AS 15 94 652 und das emulgierbare Schmiermittel zum

Glasschleifen gemäß DS-^AS 15 94 454- enthalten Emulgatoren, die im wesentlichen aus Pettsäureestern mehrwertiger Alkohole bestehen_e Es ist weiterhin "bekannt, zur Erzielung bestimmter Eigenschäften Kombinationen ionogener und nichtionogener Netzmittel, beispielsweise Ealiumoleat und alkoxylierte Fettal-kohole, in großem'Umfang zur Herstellung von Öl-in-Wasser-Emulsionen zu verwenden

In der DE-AS 19 26 176 wird eine Öl-in-Wasser-Emulsion für das Kaltwalzen von Aluminium beschrieben, die neben einem nichtionogenen Emulgator u. a. alkosylierte Fettsäuren enthält und als Wärmeübertragungsmittel wirken sowie die Metalloberflächen vor.dem direkten Kontakt mit den Walzen schützen soll,

Die wassergemischten Flüssigkeiten zum Kühlen, Konservieren und Schmieren gemäß DE-OS 22 34 887 enthalten als nichtionogene Emulgatoren Ethoxylate langkettiger Fettsäuren, Fettalkohole, Fettamine und Alkylphenole sowie als anionaktive Emulgatoren Alkalialkyl- oder Alkylarylsulfonate und Alkalisalze mittel- bis langkettiger Fettsäuren.

Die mit den bekannten Emulgatorkombinationen hergestellten Öl-in-Wasser-Emulsionen genügen zwar einer Vielzahl von Anwendungsfällen, jedoch entsprechen diese nicht den extremen Einsatzbedingungen, wie sie beispielsweise in Kühl-Wasserkreisläufen von Schiffsdieselmotoren bestehen. Sehr lange Standzeiten von u„ U. mehreren Wochen, wie sie auch in hydraulischen Systemen auftreten, und starke Temperaturschwankungen stellen derart hohe Ansprüche an die Emul-"s'ionsstabilität, die von den herkömmlichen Emulgatorzusam-. Einsetzungen nicht erfüllt werden können. Infolge ungenügender Emulsionsstabilität werden Ölanteile der Emulsion " abgeschieden, und das Kühlwassersystem wird vorzeitig verschlammt, so daß der Korrosionsschutz erheblich vermindert und der Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser und Kühlmedium stark verschlechtert wird,

Bei Metallbearbeitungsflüssigkeiten beeinträchtigt eine mangelhafte Emulsionsstabilitat die Lebensdauer der Werk-

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zeuge sowie den Korrosionsschutz der Werkstücke. Ziel der Erfindung

5 Ziel der Erfindung ist es, Emulgatorkombinationen für Emulsionen des Typs öl in Wasser bereitzustellen, mit deren Hilfe Korrosionsschutzmittel für den Einsatz in wäßrigen Medien unter Bedingungen, wie sie beispielsweise in Kühlwasserkreisläufen von Schiffsdieselmotoren bestehen, sowie Metallbearbeitungsflüssigkeiten herstellbar sind und die bei hohen Standzeiten gleichzeitig eine lange Lebensdauer von Bauteilen und Werkzeugen, einen ausreichenden Korrosionsschutz an Werkstücken, eine Verlängerung der Reparaturintervalle sowie eine Verminderung der Verschlammung und damit einen ausreichenden Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser und Kühlmedium gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, Emulgatorkombinationen zu schaffen, die Öl-in-Wasser-Emulsionen bei langen Standzeiten eine sehr hohe Stabilität, hervorragende Korrosionsschutzeigenschaften und ein günstiges Schaumverhalten ohne Zusatz von Schauminhibitoren verleihen sowie eine gute Verträglichkeit aller Emulsionsbestandteile untereinander gewährleisten.

^Überraschenderweise wurde gefunden, daß Emulgatorzusammen-"setzung-en zur Herstellung von Korrosionsschutzmitteln für ; den Einsatz in wäßrigen Medien unter Bedingungen, wie sie beispielsweise in Kühlwasserkreisläufen von Schiffsdieselmotoren bestehen, sowie von Metallbearbeitungsflüssigkeiten erhalten werden durch eine Kombination von 20 bis 80, vorzugsweise 50 bis 70 Masse-% eines ethoxylierten. Allylphenole im Alkylkettenlängenbereich von C_x- bis C₂C, vorzugsweise Cg bis C^g, mit einem Ethoxylierungsgrad von 4 bis 20,

5 "bis 5O_S vorzugsweise 10 bis 30 Masse-% eines Mono-, Dioder Ilrialkanolamides der Ölsäure mit Alkanolresten im Alkylkettenlängenbereich von C^ bis C^, vorzugsweise 01-säurediethanolamid, und

5 bis 50, vorzugsweise 10 bis 30 Masse~% eines Aminsalzes, vorzugsweise Ethanolaminsalzes_} von Mono- oder Dialkylphosphorsäureestern im Alkylkettenlängenbereich. von Cg bis C₂₀.

Die erhaltenen Emuigatorkombinationen werden in einer Konzentration von 5 "bis 40, vorzugsweise 15 bis 30 Mässe-% dem Grundöl für Emulsionen des Typs Öl in Wasser zugesetzt, Die erfindungsgemäßen Emuigatorkombinationen verleihen Korrosionsschutzmitteln und Metallbearbeitungsflüssigkeiten auf Basis von Öl-in-Wasser-Emulsionen auch bei sehr langen Standzeiten eine hohe Stabilität sowie ein ausgezeichnetes Korrosionsschutz- und Schaumverhalten, ohne daß ein Zusatz von Korrosions- oder Schauminhibitoren notwendig ist.

Erforderlichenfalls können bei der Herstellung von Emulsionen mit der erfindungsgemäßen Emulgatorzusammensetzung zur gezielten Verbesserung spezifischer Eigenschaften weitere Zusätze, beispielsweise Korrosionsinhibitoren hinzugefügt werdenβ

2ß Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1 -.. . . . .".:. .

.60 Masse-% ethoxyliertes Honylphenol mit einem mittleren · Ethoxylierungsgrad von 8, 20 Masse-% Ölsäurediethanolaiaid und

20 Masse~% eines Triethano'laminsalaes von Mono- oder Dialkylphosphorsäuree stern im Alkylkettenlängenbereich, von C bis C₂₀ .

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werden als Emulgatorkombination in einer Konzentration von 25 Masse-% bei einer Temperatur von 60 O in ein Grundöl aus mineralischen Schmierölraffinateη eingerührt.

Beispiel 2

80 Masse-% ethoxyliertes Nonylphenol mit einem mittleren Ethoxylierungsgrad von 8,

12 Masse-% Ölsäurediethanolamid und 8 Masse-% eines Triethanolaminsalzes von Mono- oder Dialkylphosphorsäureestern im Alkylkettenlängenbereich von C₁₀ bis C₂₀

werden als Emulgatorkombination in einer Konzentration von 20 Masse-% bei einer Temperatur von 60 ⁰C in ein Grundöl aus mineralischen Schmierölraffinaten eingerührt.

Beispiel 3

40 Masse-% ethoxyliertes Nonylphenol mit einem mittleren Ethoxylierungsgrad von 8,

40 Masse-% Ölsäurediethanolamid und 20 Masse-% eines Triethanolaminsalzes' von Mono- oder Dialkylphosphorsäureestern im Alkylkettenlängenbereich von C₁₀ bis C₂₀

werden als Emulgatorkombination in einer Konzentration von 25 Masse-% bei einer Temperatur von 60 ⁰C in ein Grundöl aus mineralischen Schmierölraffinaten eingerührt» Zur weiteren Verbesserung des Korrosionsschutzes werden der Öl-' mischung zusätzlich, bezogen auf die fertige Mischung, ; 5 Masse-% eines Reaktionsproduktes aus Alkylarylsulfon- . säuren mit einem Molekulargewicht von 350 bis' 5°0 und Bariumhydroxid in Gegenwart von 0,1 bis 5 Masse-% einwertigen, langkettigen Alkylphenolen mit einem Molekularge- wicht von 200 bis 45Ο,

3 Masse-% Zinkolctoat,

3 Masse-% Triethanolamin und

2 Masse-% eines Zinksalzes von. Dialkyldithiophosphorsäuren

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im AlkyIkettenlängenbereich von G^ bis Cj₀ mit einem Zinkgehalt von mindestens 3»5 Masse-% hinzugefügt,

Beispiel 4-

,

80 Masse-% ethozsyliertes Nonylphenol mit einem mittleren Etho:xylierungsgrad von 8,

12 Masse~% ölsäurediethanolamid und 8 Masse-% eines Triethanolaminsalzes von Mono- oder DialkyIphosphorsäureestern im Alkylkettenlängenbereich von C₁₀ bis C₂₀

werden als Emulgatorkombination in einer Konzentration von 20 Masse~% bei einer Temperatur von 60 ⁰C in ein Grundöl aus mineralischen Schmierölraffinaten eingerührt. Zur weiteren Verbesserung des Korrosionsschutzes v/erden der 01-mischung zusätzlich, bezogen auf die fertige Mischung, 5 Masse-% eines Reaktionsproduktes aus Alkylarylsulfonsäuren mit einem Molekulargewicht von 350 bis 500 und Bariumhydroxid in Gegenwart von 0,1 bis 5 Masse-% einwertigen, langkettigen Alkylphenolen mit einem Molekulargewicht von 200 bis 4-50, 4 Masse-% Triethanolamin und 4- Masse-% Öle in hinzugefügt.

Von den gemäß Beispiel 1 bis 4- erhaltenen klaren Ölmischungen werden in Wasser mit einem Härtegrad von 10 °dH 0j5 ^"*s 1 %- und 2 %~ige Emulsionen hergestellt. Die Emulsionen bleiben nach S^stündigem Kochen stabil. Nach 4'-wöchigem Stehen bei Raumtemperatur ist weder Ölabscheidung noch Aufrahmung zu beobachten.

Mit bekannten Markenprodukten hergestellte Emulsionen zeigen dagegen nach Durchführung gleicher Tests deutlich erkennbare ÖlabScheidungen.

Claims (3)

230587 0 Erfindungsanspruch

1. Emulgatorkombinationen für Emulsionen des Typs Öl in Wasser, "bestehend aus organischen synthetischen Verbindungen, gekennzeichnet dadurch, daß sie, "bezogen auf die fertige Kombination, aus 20 bis 80 Masse-% eines ethoxylierten Alkylphenols im Alkylkettenlängenbereich von C,- bis C₂c mit einem Ethoxylierungsgrad von 4 bis 20, 5 bis 50 Masse-% eines Mono-, Di- oder Trialkanolamides der Ölsäure mit Alkanolresten im Alkylkettenlängenbereich von Cxi bis G^ und

5 bis 50 Masse-% eines Aminsalzes von Mono- oder Dialky!phosphorsäureestern im Alkylkettenlängenbereich von G₈ bis G₂₀
bestehen.

2, Emulgatorkombinationen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie, bezogen auf die fertige Kombination, aus

50 bis 70 Masse-% eines ethoxjrlierten Alkylphenols im Alkylkettenlängenbereich von Cg bis Q*& mit einem Ethoxylierungsgrad von 4 bis 20,
10 bis 30 Masse-% ölsäurediethanolamid und 10 bis 30 Masse-% eines Ethanolaminsalzes von Mono- oder Dialkylphosphorsäureestern im Alkylkettenlängenbereich von Cg bis C₂Q
bestehen,

3. Emulgatorkombinationen nach Punkt 1 und 2, gekennseichnet dadurch, daß sie 'in einer Konzentration von 5 bis 40 Masse-% dem Grundöl für Emulsionen des Typs Öl in . V/asser zugesetzt werden.