DE1621576C3

DE1621576C3 - Drainage fluids

Info

Publication number: DE1621576C3
Application number: DE19671621576
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr.; Krempl Engelbert; 8261 Burgkirchen; Stahl Ottmar Dr 8939 Schwabmünchen· Lorke Horst 6230 Frankfurt Müller
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1967-07-15
Filing date: 1967-07-15
Publication date: 1978-01-26

Description

4545

Die Erfindung betrifft ein nichtemulgierendes und korrosionsschützendes Mittel zur Entwässerung von metallischen Oberflächen aus Eisen und dessen Legierungen auf Basis organischer, mit Wasser nichtmischbarer Lösungsmittel im Verein mit Aminsalzen organischer Säuren und oxalkylgruppenhaltigen Tensiden, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel ausThe invention relates to a non-emulsifying and anti-corrosive agent for dewatering metallic surfaces made of iron and its alloys based on organic, water-immiscible Solvents in combination with amine salts of organic acids and surfactants containing oxyalkyl groups, characterized in that the agent consists of

a) einem bei Normalbedingungen rückstandsfrei verdunstenden und mit Wasser nichtmischbaren Lösungsmittel, a) a solvent which evaporates residue-free under normal conditions and is immiscible with water,

b) einem Aminsalz einer organischen Säure, bestehend aus α.) Caprylamin, tert.-C-Octylamin, Dibutylamin oder Isodecylamin undb) an amine salt of an organic acid, consisting of α.) Caprylamine, tert-C-octylamine, dibutylamine or isodecylamine and

ß) Capronsäure, Caprylsäure, 2-Äthylhexancarbonsäure oder Isononansäure, ß) caproic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanecarboxylic acid or isononanoic acid,

c) einem Umsetzungsprodukt von 2 bis 10 Mol Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen mit 1 Mol Alkylphenolc) a reaction product of 2 to 10 moles of alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms with 1 Moles of alkylphenol

besteht.consists.

Zur Trocknung von wasserfeuchten und nassen Materialoberflächen insbesondere von metallischen Gegenständen, haben in letzter Zeit Entwässerungsflüssigkeiten zunehmend an Bedeutung gewonnen.For drying water-damp and wet material surfaces, especially metallic ones Objects, drainage fluids have recently become increasingly important.

Die Entwässerung erfolgt mit in Wasser nichtmischbaren organischen Lösungsmitteln und Lösungsmittelgemischen, die geeignete Zusätze enthalten. Das Verfahren wird u. a. angewandtThe dewatering takes place with water-immiscible organic solvents and solvent mixtures, which contain suitable additives. The procedure is i.a. applied

nach einer elektrolytischen Oberflächenveredelung, after an electrolytic surface refinement,

nach mechanischen Polierverfahren,
nach der anodischen Entschlämmung,
nach dem allgemeinen Finish von Fertig- und Zwischenfabrikaten.after mechanical polishing processes,
after the anodic desludging,
after the general finish of finished and intermediate products.

Die Entwässerungsflüssigkeiten haben dabei die Aufgabe, das Wasser von den Gegenständen zu verdrängen und sie zu reinigen und nach dem Antrocknen glänzende, fleckenfreie Oberflächen zu erzeugen (»Werkstoff und Korrosion«, 12, 473 [1961]). Die genannten Flüssigkeiten sollen mit Wasser nicht emulgieren, das Wasser schnell ablösen und — sofern es sich um metallische Werkstücke handelt — diese temporär vor Rost schützen. Die angetrockneten Filme sollen möglichst dünn sein und nicht kleben. Damit scheiden für diese Art von Entwässerungsflüssigkeiten ölige Träger aus; es kommen deshalb nur leicht verdunstbare Lösungsmittel in Frage.The drainage fluids have the task of removing the water from the objects displace and clean them and, after drying, create shiny, stain-free surfaces generate (»Material and Corrosion«, 12, 473 [1961]). The liquids mentioned should not be mixed with water emulsify, remove the water quickly and - if it is metallic workpieces - these temporarily protect against rust. The dried films should be as thin as possible and not sticky. In order to excrete oily carriers for this type of drainage fluids; therefore it only comes easily vaporizable solvents in question.

Es ist aus der niederländischen Patentschrift 2 15 911 und der österreichischen Patentschrift 2 10 393 bekannt, daß quartäre Ammoniumsalze und — aus »Werkstoff und Korrosion«, 14, 1045 (1963) bekannt — hochmolekulare Alkylsulfonate in Verbindung mit organischen Lösungsmitteln für Entwässerungszwecke eingesetzt werden können. Außerdem ist der Zusatz von Dicyclohexylamincaprylat zu öligen Trägern, die für den vorliegenden Fall jedoch ungeeignet sind, aus der US-Patentschrift 27 84 104 zu entnehmen.It is from Dutch patent specification 2 15 911 and the Austrian patent 2 10 393 known that quaternary ammonium salts and - from »material und Korrosion «, 14, 1045 (1963) - high molecular weight alkyl sulfonates in combination with organic ones Solvents for drainage purposes can be used. In addition, the addition of Dicyclohexylamine caprylate to oily carriers, which are unsuitable for the present case, from the See US Pat. No. 2,784,104.

In der DT-AS 11 04 287 werden für den gleichen Zweck grenzflächenaktive Alkylenoxidaddukte in einem nicht mit Wasser mischbaren Lösungsmittel eingesetzt. Den Beispielen 1 bis 3 dieser Auslegeschrift ist aber zu entnehmen, daß jeweils nur 0,1 bis 0,2%, bezogen auf das organische Lösungsmittel, eingesetzt werden kann, ansonsten Emulsionsbildung eintritt. Bei diesen niedrigen Konzentrationen geht die Entwässerung relativ langsam vor sich. Will man jedoch, wie dies die Praxis fordert, schnell entwässern, müßte man 1 bis 2% dieser Verbindung einsetzen. Wie die Versuche 7 bis 8 in Tabelle 2 zeigen, bewirken grenzflächenaktive Äthylenoxidaddukte gemäß DT-AS 11 04 287 bei einer Konzentration von 1% bereits eine 100%ige Emulsion. Hinzu kommt, daß der Korrosionsschutz vollständig fehlt. Beide Mängel können aber behoben werden, wenn die erfindungsgemäßen Aminsalze hinzugefügt werden.In DT-AS 11 04 287, surface-active alkylene oxide adducts are used for the same purpose a water-immiscible solvent is used. Examples 1 to 3 of this patent application but it can be seen that in each case only 0.1 to 0.2%, based on the organic solvent, is used otherwise emulsification occurs. Drainage works at these low concentrations relatively slowly in front of you. However, if you want to drain quickly, as is required in practice, you would have to 1 to Use 2% of this connection. As Experiments 7 to 8 show in Table 2, surfactants have an effect Ethylene oxide adducts according to DT-AS 11 04 287 already form a 100% emulsion at a concentration of 1%. In addition, the corrosion protection is completely absent. Both deficiencies can be remedied if the amine salts according to the invention are added.

Die genannten Entwässerungsmittel besitzen aber noch erhebliche Mängel. Entweder neigen sie stark zur Emulsionsbildung, oder die Reinigungswirkung ist nur wenig ausgeprägt. Die Emulsionsbildung ist trotz guter Entwässerung ein besonders schwerer Nachteil, weil es hierdurch unmöglich gemacht wird, das abgeschiedene Wasser kontinuierlich abzulassen. Außerdem ist die Löslichkeit der genannten Wirkstoffe in den flüchtigen, wasserunlöslichen Lösungsmitteln nur ungenügend.However, the dehydrating agents mentioned still have considerable shortcomings. They either have a strong tendency to Emulsion formation or the cleaning effect is only slightly pronounced. In spite of this, the emulsification is good Drainage is a particularly serious disadvantage because it makes it impossible to remove the separated Drain water continuously. In addition, the solubility of the named active ingredients in the volatile, water-insoluble solvents only insufficiently.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß es in einfacher Weise gelingt, Entwässerungsflüssigkeiten herzustellen, die keine Emulgierneigung, gute wasserverdrängende und reinigende Eigenschaften besitzen und nach dem Antrocknen nichtklebende, glänzendeIt has now surprisingly been found that it is possible in a simple manner to remove dewatering fluids produce that have no tendency to emulsify and have good water-displacing and cleaning properties and after drying, non-sticky, glossy ones

Oberflächen ergeben, wenn man nichtemulgierende und korrosionsschützende Mittel ausSurfaces result from using non-emulsifying and anti-corrosive agents

b) einem Aminsalz einer organischen Säure, bestehend ausb) an amine salt of an organic acid consisting of

ix) Caprylamin, tert.-C-Octylamin, Dibutylamin ix) caprylamine, tert-C-octylamine, dibutylamine

oder isodecylamin und
ß) Capronsäure, Caprylsäure, 2-Äthylhexancarbonsäure oder Isononansäure,or isodecylamine and
ß) caproic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanecarboxylic acid or isononanoic acid,

einsetzt.begins.

Die neuen Entwässerungsflüssigkeiten besitzen den Vorteil, eine schnelle Entwässerung, gute Reinigungswirkung, gute Kältebeständigkeit und scharfe Schichtentrennung zwischen Wasser und Lösungsmittelphase miteinander zu vereinigen. Die beanspruchten nichtemulgierenden Salze haben zusätzlich noch die Eigenschaft, getauchte Metallgegenstände beim Lagern vor Rost zu schützen.The new drainage fluids have the advantage of rapid drainage, good cleaning action, good resistance to cold and sharp delamination to combine between water and solvent phase. The claimed non-emulsifying Salts also have the property of submerged metal objects when they are stored protect from rust.

Unter »Lösungsmittel« im Sinne der vorliegenden Erfindung versteht man alle wasserunlöslichen organischen Flüssigkeiten, insbesondere Benzin und Benzinfraktionen, wie Solventnaphta, Schwerbenzin und dergleichen, die — in dünner Schicht aufgetragen — unter Normalbedingungen rückstandsfrei verdunsten. Die Lösungsmittel können für sich allein und in Kombination eingesetzt werden. Für die Anwendung besitzen Flüssigkeiten mit einem spezifischen Gewicht < 1 die größere Bedeutung, da sich in diesem Fall das Wasser unten absetzt und leicht abgetrennt werden kann. Durch den Zusatz von linearen und verzweigten aliphatischen Alkoholen mit 4 bis 8 C-Atomen kann in vielen Fällen eine Verbesserung der Entwässerungsflüssigkeit erreicht werden."Solvent" in the context of the present invention is understood to mean all water-insoluble organic ones Liquids, especially gasoline and gasoline fractions, such as solvent naphtha, heavy gasoline and The like, which - applied in a thin layer - evaporate without residue under normal conditions. The solvents can be used alone and in combination. For the application Liquids with a specific gravity <1 are more important, since in this case the Water settles at the bottom and can be easily separated. With the addition of linear and branched Aliphatic alcohols with 4 to 8 carbon atoms can in many cases improve the drainage fluid can be achieved.

Als erfindungsgemäß zu verwendende Amine kommen Caprylamin, tert.-C-Octylamin, Dibutylamin oder Isodecylamin in Frage.Amines to be used according to the invention are caprylamine, tert-C-octylamine, dibutylamine or Isodecylamine in question.

Als Säurekomponenten werden eingesetzt: Capronsäure, Caprylsäure, 2-Äthylhexancarbonsäure oder Isononansäure.The acid components used are: caproic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanecarboxylic acid or Isononanoic acid.

Die beanspruchten Amine und Säuren können sowohl als reine Individuen als auch in Mischung untereinander vorliegen. Amine und Säuren können im Äquivalentverhältnis 70 zu 30 bis 30 zu 70 gemischt werden.The claimed amines and acids can be used both as pure individuals and as mixtures with one another are present. Amines and acids can be mixed in an equivalent ratio of 70:30 to 30:70.

Umsetzungsprodukte von 2 bis 10 Molen Alkylenoxid mit 2 bis 4 C-Atomen mit einem Mol eines Alkylphenols sind Oxalkylate und besitzen von sich aus eine gute Entwässerungswirkung. Sie haben aber den großen Nachteil, daß sie zur Emulgierung zwischen Wasser und Lösungsmittel neigen und keinen Rostschutz besitzen (s. Beispiele 7 und 8, Tabelle 2). Ihre Zusatzmenge hängt davon ab, inwieweit die Kombination mit den vorher beschriebenen Aminsalzen in der Lage ist, das Emulgiervermögen der Oxalkylate zu kompensieren. Erfahrungsgemäß ist ein Zusatz an Oxalkylaten bis zur gleichen Menge an Aminsalz möglich. Durch Variation der Mengenverhältnisse an Oxalkylaten und Aminsalzen können die Entwässerungsflüssigkeiten den jeweiligen Anforderungen der Praxis, z. B. hinsichtlich Entwässerungsgeschwindigkeit und Rostschutz, angepaßt werden.Reaction products of 2 to 10 moles of alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms with one mole of an alkylphenol are oxyalkylates and inherently have a good drainage effect. But you have the big one Disadvantage that they tend to emulsify between water and solvent and have no rust protection (see Sect. Examples 7 and 8, Table 2). Your additional amount depends on the extent to which the combination with the previous ones Amine salts described is able to compensate for the emulsifying power of the oxyalkylates. Experience has shown that oxyalkylates can be added up to the same amount of amine salt. By variation of the proportions of oxyalkylates and amine salts, the dehydrating liquids can suit the respective Practical requirements, e.g. B. in terms of drainage speed and rust protection, adapted will.

Die Herstellung der Entwässerungsflüssigkeiten kann durch einfaches Mischen der Komponenten, eventuell unter leichtem Erwärmen, erfolgen.The production of the drainage fluids can be done by simply mixing the components, possibly with gentle warming.

PrüfverfahrenTest procedure

Die vergleichende Prüfung der Entwässerungsflüssigkeiten wurde mit Testbenzin als Lösungsmittel durchgeführt. Die Zusatzmenge an sogenanntem Entwässerungswirkstoff bei den in den Tabellen 1 und 2 aufgeführten Beispielen beträgt jeweils 1%.The comparative test of the drainage fluids was carried out using white spirit as the solvent. The amount of so-called dehydrating agent added in Tables 1 and 2 listed examples is 1% in each case.

a) Emulgierneigunga) tendency to emulsify

50 ml Wasser und 50 ml Entwässerungsflüssigkeit wurden in einem 100 ml Schüttelzylinder 2 Minuten kräftig geschüttelt. Nach dem Schütteln wird die Emulsionsphase in Abhängigkeit von der Zeit ermittelt. Die in Tabelle 1 und 2 angegebenen Werte geben die emulgierte Schicht in Volumenprozenten an.50 ml of water and 50 ml of dehydrating liquid were placed in a 100 ml shaking cylinder for 2 minutes shaken vigorously. After shaking, the emulsion phase is determined as a function of time. The values given in Tables 1 and 2 indicate the emulsified layer in percent by volume.

b) Entwässerungswirkungb) drainage effect

40 g entfettete und getrocknete Eisendrehspäne werden mit 20 ml destilliertem Wasser überschichtet und das überschüssige Wasser kurz darauf abgesaugt. Die anhaftende Restwassermenge beträgt 1,5 —4 g. Die nassen Späne werden dann in einem perforierten Einsatz in ein graduiertes Meßgefäß eingeführt, das 60 ml der Entwässerungsflüssigkeit enthält. Die abgeschiedene Wassermenge wird nach 3 Minuten abgelesen. Die in den Tabellen 1 und 2 genannten Werte geben das prozentual abgeschiedene Wasser an, bezogen auf die ursprünglich anhaftende Menge.40 g of defatted and dried iron turnings are covered with a layer of 20 ml of distilled water and the excess water is sucked off shortly afterwards. The residual amount of water adhering is 1.5-4 g. the Wet chips are then placed in a perforated insert in a graduated measuring vessel which Contains 60 ml of the drainage liquid. The amount of water separated off is read off after 3 minutes. The values given in Tables 1 and 2 indicate the percentage of water separated out, based on the amount originally adhered.

c) Korrosionsschutzwirkungc) Corrosion protection

Der Prüfmethode liegt ein modifizierter Herbertstest zugrunde. Die nachfolgend aufgeführte Methode entspricht weitgehend den Bedingungen in der Praxis. Die für die Prüfung der Entwässerungswirkung unter b) benutzten Metallspäne werden nach der Messung herausgenommen und ca. 5 ml der lösungsmittelfeuchten Späne auf Filterpapier 4x4 gelegt. Zur Trocknung läßt man die Späne 24 Stunden bei Zimmertemperatur liegen. Die dann von Testbenzin freien Prüfplättchen werden mit 1 ml Wasser gleichmäßig befeuchtet und 24 Stunden bei 2O⁰C über Wasser gelagert Die Auswertung erfolgt nach dem Entfernen der Späne. Der Grad der Verrostung kann an der Rostabscheidung auf dem Papier festgestellt werden. Die Beurteilung des Rostgrades erfolgt nach DIN 5162, wobei die NoteThe test method is based on a modified Herbert test. The method listed below largely corresponds to the conditions in practice. The metal shavings used to test the drainage effect under b) are removed after the measurement and approx. 5 ml of the solvent-dampened shavings are placed on 4x4 filter paper. The chips are left to dry for 24 hours at room temperature. The then free from white spirit test plates are uniformly moistened with 1 ml of water and stored over water for 24 hours at 2O ⁰ C Evaluation is carried out after the removal of the chips. The degree of rusting can be determined by the rust deposit on the paper. The degree of rust is assessed in accordance with DIN 5162, with the grade

0 = rostfrei0 = rustproof

1 =0,5-1 % der Fläche mit Rost bedeckt1 = 0.5-1% of the area covered with rust

2 = ca. 5% der Fläche mit Rost bedeckt2 = approx. 5% of the area covered with rust

3 = ca. 15% der Fläche mit Rost bedeckt 4 = 30 -40% der Fläche mit Rost bedeckt 5 = mehr als 50% der Fläche mit Rost bedeckt3 = approx. 15% of the area covered with rust 4 = 30-40% of the area covered with rust 5 = more than 50% of the area covered with rust

bedeuten.mean.

Zur Erhöhung der Dauer des Korrosionsschutzes, den die behandelten Metalle durch die erfindungsgemäßen Mittel erlangen, können den Entwässerungsflüssigkeiten bekannte Rostschutzmittel, wie Wollfett, Wachse, Oleoylsarcoside und deren Salze, hinzugesetzt werden.To increase the duration of the corrosion protection that the treated metals by the invention Obtain funds, the drainage fluids known rust inhibitors, such as wool grease, waxes, Oleoyl sarcosides and their salts are added.

Beispiele 1—3Examples 1-3

Lösungsmittel: TestbenzinSolvent: white spirit

Zusatz an Entwässerungswirkstoff: 1 Gew.-%Addition of dehydrating agent: 1% by weight

Table 1

Säureacid

MG') Amin MG·) MG²) V3)MG ') amine MG ·) MG ² ) V3)

Em*) Entw.5) R«)Em *) Dev.5) R «)

1 Caprylsäure 144 Caprylamin1 caprylic acid 144 caprylamine

2 Isononansäure 159 Dibutylamin2 isononanoic acid 159 dibutylamine

3 Capronsäure 116 Isodecylamin3 caproic acid 116 isodecylamine

') Molekulargewichte.') Molecular weights.

A Summe der Molgewichte von Amin und Säure. A Sum of the molecular weights of amine and acid.

³) Äquivalentes Verhältnis Säure : Amin. ³ ) Equivalent acid: amine ratio.

273
278
273273
278
273

50:50
40:60
30:7050:50
40:60
30:70

0
0
00
0
0

60 060 0

80 080 0

90 090 0

Emulsionsphase in Prozenten nach 5 Min. Standzeit Entwässerungsgrad in Volumprozenten.
Rostschutz nach DIN 516ZEmulsion phase in percent after 5 minutes of standing. Degree of drainage in percent by volume.
Rust protection according to DIN 516Z

Beispiele 4—8 Verbesserung der Entwässerungswirkung durch Zusatz von OxalkylatenExamples 4-8 Improvement of the drainage effect by adding oxyalkylates

Lösungsmittel: TestbenzinSolvent: white spirit

Tabelletable 22 Mischung
Nr.mixture
No. der Tabelle 1
%')of table 1
% ') BasisBase Umsetzung mit
Äthylenoxyd²)Implementation with
Ethylene oxide ² ) °/o<)° / o <) Em.3)Em.3) Entw.³)Dev. ³ ) RostschutzRust protection Nr.No. 1
2
31
2
3 60
80
5060
80
50 Tributylphenol
Laurylamin
Nonylphenol
Tributylphenol
NonylphenolTributylphenol
Laurylamine
Nonylphenol
Tributylphenol
Nonylphenol 4
2
6
4
64th
2
6th
4th
6th 40
20
50
100
10040
20th
50
100
100 0
5
0
85
900
5
0
85
90 95
90
90
85
8095
90
90
85
80 0
0-1
0
5
50
0-1
0
5
5 4
5
6
7
84th
5
6th
7th
8th

') Anteil der Wirkstoffkomponenten in Gew.-%.') Proportion of the active ingredient components in% by weight.

²) Mol Äthylenoxid pro Mol Basisprodukt. ² ) moles of ethylene oxide per mole of base product.

3) Siehe Tabelle 1.3) See table 1.

Claims

Patent claims:

1. Non-emulsifying and anti-corrosive agent for dewatering metallic surfaces made of iron and its alloys based on organic, water-immiscible solvents in combination with amine salts of organic acids and surfactants containing oxyalkyl groups, thereby marked that the agent is out

a) one that evaporates residue-free under normal conditions and is immiscible with water Solvent,

b) an amine salt of an organic acid, consisting of.,. oc) caprylamine, tert-C-octylamine, dibutylamine or isodecylamine and

ß) caproic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanecarboxylic acid or isononic acid,

c) a reaction product of 2 to 10 moles of alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms with 1 Moles of alkylphenol

consists.

2. Means according to claim 1, characterized in that it consists of white spirit, caprylamine, caprylic acid and the reaction product of 1 mole of tributylphenol with 4 moles of ethylene oxide.

3. Composition according to claim 1 and 2, characterized in that the amine and acid in an equivalence ratio 70:30 to 30:70 are available.

4. Means according to claim 1 to 3, characterized in that mixtures of different amine salts and surfactants containing oxyalkyl groups can be used.

5. Composition according to claim 1 to 4, characterized in that it contains the amine salts in quantities contains from 0.1 to 20% by weight.

6. Means according to claims 1 to 5, characterized in that they are also linear and branched aliphatic alcohols containing 4 to 8 carbon atoms.