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Procédé et produits de condensation d'oxydes éthyléniques
La présente invention concerne la condensation d'oxy- des éthyléniques sur des matières portant au moins un groupe oxhydryle'u un hydrogène actif, aminogène ou hydroxyaminogène, quelle que,'soit la place qu'il occupe dans la molécule.
Les produits obtenus sont de la famille des polyglycols, du type :
O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH, le nombre de groupes (O-CH2-CH2) pouvant être quelconque*
Cette opération s'exécute habituellement avec des oxydes liquéfiés, en présence de catalyseurs tantôt acides, tantôt alcalins, à des températures supérieures à 100 C et à des pressions supérieures à la pression atmosphérique; elle néces- site l'emploi d'appareils capables de résister à des pressions élevées en raison des brusques accroissements de pression qui tendent fréquemment à se produire*
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La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de rendre possible la condensation de l'oxyde d'éthylène et de ses homologues la pression at- mosphérique et à des températures relativement basses.
Elle est basée sur la découverte du fait que ces résultats sont réalisables lorsqu'on opère dans des conditions bien déterminées, avec un catalyseur alcalin dispersé ou dissous dans le mélange réactionnel..
Suivant cette invention, on opère la condensation de l'oxyde d'éthylène ou de ses homologues, en faisant agir ceux-ci à l'état gazeux sur des matières premières ayant au moins un groupe oxhydryle ou un hydrogène actif, en présence d'un catalyseur alcalin dispersé ou dissous dans la masse,et l'on conduit l'opération à une température infé- rieure à 95 C et à une pression ne dépassant pas la pression atmosphérique.
Comme catalyseur, on peut utiliser de préférence des alcalis caustiques ou leurs sels diacides faibles, ou encore des alcoolates alcalins. Le catalyseur étant disperse on dissous dans la masse de matière première, éventuellement avec intervention d'un tiers solvant, on introduit l'oxyde d'éthylène ou autre oxyde éthylénique le-état gazeux. La température optimum de réaction est de l'ordre de 60 C, mais la réaction commence déjà à des températures plus basses et, d'autre part, on peut monter jusqu'à près de 95 C.
Au début de l'opération il est avantageux de soumet- tre la matière première à un chauffage préalable jusqu'à 60 C environ. Une fois la réaction mise en train, il convient cependant de refroidir le récipient où elle s'effectue, car la réaction est exothermique et il n'est pas désirable que la température dépasse 95 C. Le récipient doit donc être muni de moyens de chauffage et de refroidissement, par exemple d'un serpentin permettant de faire circuler à volonté
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un fluide chauffant ou réfrigérant. Il est en outre prévu un agitateur pour remuer le mélange réactionnel.
Le dessin annexe représente à titre d'exemple un appareil convenant à l'exécution du procédé suivant l'in- vention, comportant un récipient a, muni à sa base d'une tuyère d'injection de gaz g et au sommet de buselures b et c,: l'une pour l'évacuation de l'air, l'autre pour l'entrée de l'azote ou autre gaz inerte destiné à purger l'air. A la partie inférieure du récipient a est disposé un serpentin, de préférence composé de deux ou plusieurs tronçons tels que d et d' alimentés indépendamment et mis en action suc- cessivement à mesure que l'appareil se remplit. L'appareil est aussi muni d'un agitateur rotatif disposé de manière à créer un mouvement ascendant du liquide à l'intérieur du serpentin. L'appareil est muni en outre d'un thermomètre f, d'un manomètre et des dispositifs habituels de sécurité.
L'appareil étant chargé de matière première dans laquelle on a préalablement dissous ou dispersé le catalyseur, on fait circuler dans les serpentins d et d' un fluide chauf- fant jusqu'à ce que la température atteigne environ 60 .
Après avoir purgé l'appareil de l'air qu'il contient et remplacé celui-ci par de l'azote, on introduit l'oxyde .éthy- lénique par g, on cesse de chauffer et on fait circuler un fluide réfrigérant dans les serpentins d, d' afin de mainte- nir la température en-dessous de 950C.
L'opération étant de préférence réalisée à la pression atmosphérique, pourrait tre exécutée dans un récipient ouvert aussi bien qu'en vase clos, à condition bien entendu d'éviter le contact de l'oxyde d'éthylène avec l'air. La prolongation des chaînes par les groupes oxy- aliphatiques peut ainsi être poursuivie indéfiniment, et @
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on peut arrêtèr l'opération après avoir atteint toute longueur de chaîne désirée. L'alcalinité libre peut être neutralisée, après la reaction, par n'importe quel acide.
En général, la vitesse de réaction est en rapport direct avec la température à laquelle on travaille et avec la nature du catalyseur. Il importe toutefois de ne pas dépasser une température de 95 C.
EXEMPLE 1.
Mettre dans l'appareil 9,112 Kgs. d'alcool oléique.
Ajouter un mélange de U,450 kgs. de KOH dissous dans 1,700 kgs d'alcool éthylique, purger l'appareil de l'air qu'il contient . par un courant d'azote. Chauffer la masse à 60 C. et envoyer le courant d'oxyde d'éthylène gazeux en remuant la masse jusqu'à une augmentation de poids de 29,920 kgs. Le produit obtenu est soluble dans l'eau.
EXEMPLE II.
Mettre @qns l'appareil 16,080 kgs. d'alcool oléique. Ajouter un mélange de 0,800 kgs. de KOH dissous dans 3,000 kgs. d'alcool éthylique. Elever la température jusqu'à 60 C. Purger l'appareil de son contenu d'air par un courant d'azote. Envoyer en remuant la niasse 21,120 kgs. d'oxyde d'éthylène. Le produit obtenu donne une émulsion dans l'eau et est soluble dans les matières grasses qui deviennent de ce fait émulsionnables dans l'eau.
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1!JXE1IP L,E III.
Mettre dans l'appareil 4,200 kgs. de glycol dié- thylénique. Ajouter 0,400 kgs. de lessive de potasse à 750 grs. de KOH par litre. Ajouter 0,200 kgs. de produit de condensatior d'alcool oléique avec 18 à 20 molécules d'oxyde d'éthylène, chauffer la dasse à 65)C. Actionner l'agitateur,envoyer un courant d'azote dans l'appareil pour le purger d'air. Envoyer 1 le courant de gaz d'oxyde d'éthylène jusque augmentation de
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poids de 10,560 kgs. Le produit obtenu est soluble dans l'eau et estérifiable d'après les méthodes usuelles sur les acides gras pour former des émulsions et constituer des émulsifs.
REVENDICATIONS..
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1.- Procède de condensation d'oxydes éthyléniques, notamment de l'oxyde d'éthylène, sur des matières portant au moins un groupe oxhydryle ou un hydrogène actif, caractérisé en ce qu'on fait agir à la pression atmosphérique et à une température ne dépassant pas 95 C, l'oxyde éthylénique à l'état gazeux sur la matière en présence d'un catalyseur alcalin* dissous ou dispersés dans celle-ci.