CH312512A - Verfahren zur Herstellung eines gelbildenden organophilen Tones. - Google Patents

Description

  Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr.     305116.       Verfahren zur Herstellung eines     gelbildenden        organophilen    Tones.    Im Hauptpatent wird ein Verfahren zur  Herstellung eines     organophilen.    Tones be  schrieben, der ein Gel bildet und in     or-ani-          sehen        Lösungsmitteln        dispergierbar    ist.  



  In der Natur vorkommende Töne mit       basenaustausehenden    Eigenschaften sind     ge-          wöhnlicll    Salze eines komplexen Silikats mit       anor-anisehen    Basen, wie     Alkalien    und Erd  alkalien. Bestimmte kolloidale 'Tone, insbeson  dere N     atriumbentonite,    quellen, wenn sie in  Wasser gelegt werden, auf das Vielfache ihres  Trockenvolumens an und bilden hierbei Gele  von grosser Dickflüssigkeit..

   Wenn die     disper-          lierten    Teilchen eines Tones nach Art des     Ben-          tonits    mit gewissen organischen Verbindungen       umgesetzt    werden, wird die Oberfläche der  Tonteilchen im wesentlichen     organophil,    und  die sieh ergebenden modifizierten 'Tonverbin  dungen bilden mit. organischen Flüssigkeiten  praktisch     verwertbare    Gele, Pasten und hoch  pastöse Flüssigkeiten.  



       Es    ist bereits bekannt, dass ein Ton nach       .2rt        des        Bentonits    mit einer     organiseben    Base  zur Reaktion gebracht werden kann, so da!?)  das Todkation durch ein Kation der     organi-          sehen    Verbindung ersetzt wird.

       Ursprünglich     waren derartige     Bentonite    mit     organischen     Basen Verbindungen starker,     titrierbarer    Ba  sen und von einer Beschaffenheit, die sie zur       Verwendung    als medizinische Präparate zur       Behandlung    des Darmes oder der Eingeweide       geeignet    machte, zum Beispiel     Strichninben-          tolllt.    Diese bisher vorgeschlagenen Produkte  hatten jedoch keinen merklichen     organophilen       Charakter, so dass sie keine beträchtlichen       gelbildenden    Eigenschaften in organischen  Flüssigkeiten,

   zum Beispiel Nitrobenzol, zeig  ten. Sie quellen auch in derartigen Flüssig  keiten nicht an.  



  Das Ziel der vorliegenden Erfindung be  steht darin, ein abgewandeltes Tonprodukt zu  schaffen, das hohe     organophile        Eigenschaften     zeigt, so dass es in organischen Flüssigkeiten  einen ausgesprochenen     @Gelcharakter    hat.  



  Gemäss dieser Erfindung wird das Kation  von     Bentonit    durch das     Octadecylammonium-          ion    ersetzt, zweckmässig in einer solchen  Menge, die ausreichend ist, um einen     Onium-          ton    zu bilden, von welchem zwei Gramm in  einer organischen Flüssigkeit, zum Beispiel  Nitrobenzol, mindestens zu zwanzig Milli  litern     anquellen.     



  Es handelt sich also um die Herstellung  eines abgewandelten 'Tones von     bochorgano-          philer    Natur, wobei die Abwandlung darin  besteht, dass ein grosser Teil der Oberfläche  der Tonteilchen mit organischen Radikalen  besetzt ist.  



  Das Produkt stellt eine pulverförmige, mit  organischen     Flüssigkeiten        gelartig        quellba.re     Substanz dar, Es dient als Material zur Er  höhung der Konsistenz voll organischen Sy  stemen, welche flüssigen Charakter besitzen,  beispielsweise als     Verdickungsmittel    für       Schmierfette,    als Zusatz zur     Hervorrufllng     der     Thixotropie,    zur Verhinderung des Ab  setz6ns von Farbpigmenten, zur Verdickung      von Kitten und     Mastix,    als Verstärkungs  mittel für     Wachse    usw.  



  Gemäss einer beispielsweisen praktischen       Ausführungsform    der Erfindung kann der  abgewandelte Ton dadurch hergestellt werden,  dass die organische Base durch Zusatz einer  Säure, wie     Salzsäure    oder Essigsäure, die  in Wasser gelöst ist, in die     Salzform    überge  führt wird, worauf die     Oniumverbindung    zu  einer wässerigen Dispersion des     Bentonits    ge  geben wird.

   Im allgemeinen wird die     Onium-          verbindung    in einem Verhältnis von 100 Mini  äquivalenten je 100 g Ton     verwendet.    Es ist  jedoch nicht erforderlich, dass das hergestellte  Produkt einen vollständigen Austausch des  anorganischen Kations durch die     organophile          Oniumbase    zeigt. In den     :reisten    Fällen tritt  schnelle und vollständige     Ausfloekung    ein,  worauf die ausgefällte     Verbindung    gewa  schen, filtriert und beispielsweise mittels Luft  getrocknet wird.  



  Dank seiner geringen durchschnittlichen  Teilchengrösse und seiner hohen     basenaustau-          sehenden    Eigenschaft ist     !Bentonit,    der in  Wasser stark quillt, ein besonders geeignetes       Material.        Der        im        folgenden        verwendete          Bentonit    schliesst     Montmorillonit,    näm  lich Natrium-, Kalium-,     Lithium-    und andere       Bentonite    ein, wie     -#Vyomingbentonit,        Magne-          siumbentonit,

      manchmal     Hectorit    genannt,       Saponit,        Attapulgit,        Illit    und     Fuller-Erden,     soweit, sie zur     Bentonitgruppe    gehören. Die       basenaustauschenden    Eigenschaften der ge  nannten Tone liegen im Bereich von unge  fähr 40 bis 120     Milliäquivalenten    je 100 g  Ton.

           Organophile    Tonprodukte, welche     Onium-          basen    mit     Alkyl-    und     Arylradikalen    enthal  ten, können zur Prüfung der Wirksam  keit des organischen Kations dadurch unter  sucht werden, dass der Ton durch langsames       hinzufügen    von 2 g des pulverisierten Pro  duktes zu einem organischen Lösungsmittel  wie Nitrobenzol in einen     hochorganophilen     Zustand gebracht, wird.

   Dabei wird dem abge  wandelten Ton die Möglichkeit gegeben, je  nach der Verschiedenheit des     Grades    der Be  netzung und der     ,Geschwindigkeit,    mit welcher  das     maximale        Gelvolumen    erreicht wird, durch  Steherlassen bis zu vierundzwanzig Stunden  beliebige Mengen der     Flüssigkeit    aufzuneh  men und zu einem bestimmten sichtbaren     Vo-          himen        anzuquellen.    Dieses     Untersuchungsv    er  fahren, durch welches der     lrad    der Löslich  keit     bestimmt    wird, hängt von mehreren Fak  toren ab, u. a. von 1.

   dem Ausmasse, in wel  chem die     Oberfläche    der Tonteilchen mit  organischen Stoffen bedeckt ist, 2. dem Grade  der     Sättigung    der     basenaustausehenden    Fähig  keit des Tones durch organische Kationen,  3. der Art der Löseflüssigkeit (nämlich polar  oder nichtpolar usw.) und von andern Fak  toren.  



  Typische Vergleichswerte der oben ge  nannten Art. eines     Dodecylammoniumbentoni-          tes,    bei dem das Verhältnis des Amins zum       Bentonit    variiert wurde, sind in der folgen  den Tabelle wiedergegeben, und zwar ist das  Quellen einer     2-g-Probe    in     Nitrobenzol    in  Millilitern angegeben.

   Diese Werte sind auch  typisch für den     Octadeeylammoniumbentonit:            Milliäquivalente    Base 50 75     100    125 1<B>5</B>0     2i00          Quellung    in Nitrobenzol in Millilitern 23 43 88 65     ._i6    3-7    Die     Wirkung    eines organischen     Radikals,     das     an,    der Oberfläche des Tones     befestigt    ist,  auf das Quellen einer     2-g-Probe    in     Nitr-)-          benzol    ist in der folgenden Tabelle gezeigt.

    In jedem Falle wurden 100, g Wyomingben-         tonit    mit 100     Milliäquiv    alerten eines primä  ren Amins mit gerader Kette und der an  gegebenen Zahl von     Kohlenstoffatomen    zur  Reaktion gebracht:

      Zahl der     Kohlenstoffatorne    in der     Aminkette    4 6 8 10     111?    18       Quellung    in Nitrobenzol in     iHillilitern    5     ss    8 36 88     88         Aus     Obenstehendem    ergibt sich, dass der       abgewandelte    'Ton, der weniger als zehn     Koh-          lenstoffatome    in     der    geraden Kette seiner  organischen Radikale hat, keine wesentlichen       Geleigenschaften    in einer organischen     Flüssig-          keit    zeigt.

   Sobald jedoch die Zahl der Kohlen  stoffatonie in der geraden Kette an zehn  herankommt oder darüber hinaus geht, ist  eine deutliche Erhöhung des     Quellens    fest  zustellen.  



  Wenn ein Gel hergestellt werden soll,  das frei von Schleifmitteln ist, ist es vor  teilhaft, in einer verdünnten wässerigen Di  spersion des Tones die     Verunreinigungen    ab  sitzen zu lassen oder sie durch Zentrifu  gieren zu entfernen. Wenn die im Ton vor  handenen Verunreinigungen ohne Nachteil  sind, kann es anderseits auch ausreichen, den  trockenen Ton einfach zu einer Lösung hinzu  zufügen, die genügend     Aminsalz    enthält, um  mehr oder weniger vollständig durch Basen  austauseh mit dem Ton zu reagieren.  



  Im folgenden werden nunmehr verschie  dene Beispiele zur Veranschaulichung der  Erfindung beschrieben.    <I>Beispiel 1:</I>    2'7.50 g     Wyomingbentonit    werden in 70 Li  ter     ZVasser        dispergiert.    Man lässt die ent  standene     Aufschwemmung    zwei .Stunden lang  stehen, damit. sich alle nicht aus 'Ton beste  henden Verunreinigungen absetzen können.  Ungefähr 10 % des     Bentonitgewichtes    werden  durch Dekantieren verworfen, 825g     Oetadeeyl-          ammoniumaeetat    werden in 4 Liter warmem       Wasser    aufgelöst.

   Nach dein Zusatz der       Oniumsalzlösung    zu dem     Bentonitgemisch     tritt     Ausflockung    ein, und der Niederschlag  wird filtriert, gewaschen, getrocknet und pul  verisiert. Die erhaltene     Octadecylammonium-          bentonit-Verbindung        dispergiert    in zahlrei  chen organischen Flüssigkeiten unter Bildung  echter Gele.  



       Beispiel.     2750     g        -#Vyoiningbentonit    werden in 70 Li  ter Wasser     dispergiert.    Man lässt die ent  standene     Aufschwemmung    zwei Stunden lang    stehen, damit sich alle nicht aus Ton be  stehenden Verunreinigungen absetzen können.  [ungefähr 1<B>0</B>      /o    des     Bentonitgewichtes    werden  durch Dekantieren verworfen.     150    g Eisessig  werden zu 675 g     Oetadecylamin    hinzugefügt,  und das gebildete     Oniumsalz    wird in 4 Liter  warmem Wasser aufgelöst.

   Nach dem Zusatz  der     Oniumsalzlösung    zu dem     Bentonitgemisch     tritt     Ausflockung    ein, und der Niederschlag  wird filtriert, gewaschen, getrocknet und pul  verisiert. Die erhaltene     Octadecylaminammo-          niumbentonit-Verbindung        dispergiert    in zahl  reichen organischen Flüssigkeiten unter Bil  dung echter Gele.

      <I>Beispiel 3:</I>       1'S    g     Eisessig    werden zu 675 g     Octadeeyl-          amin    hinzugefügt und das erhaltene     Octa-          decylacetatsalz    in 4 Liter warmem Wasser  aufgelöst. 2750g     Bentonit    vom     Wyomingtyp     werden in 70 Liter Wasser     dispergiert.    Man  lässt das     Gemisch    zwei     Stunden    stehen, so  dass sieh die aus 'Ton bestehenden Verunreini  gungen von der     dispergierten    Tonsuspension  absetzen.

   Darauf     wird    die     Octadecylammo-          niumaceta..tlösung    zu dem     dispergierten        Ben-          tonitgemisch        hinzugefügt,    worauf der     Onium-          bentonit    ausflockt. Der Niederschlag wird fil  triert, gewaschen, getrocknet und pulverisiert.  



  Das gewonnene modifizierte Tonprodukt  hat eine ausgesprochene     organophile    Natur.  Werden 150 g des     Octadecylammoniumbento-          nits    zu 1000 g     Trikresylphosphat    hinzugege  ben, so tritt Quellen ein, und es entsteht ein  durchscheinendes braunes Gel, das nach dem  Durchgang durch eine     Dreiwalzenmühle.    eine  Paste von der Konsistenz des Vaselins liefert.  Diese Paste zeigt einen Flammpunkt von etwa       250     C und verliert bis ungefähr     400     C nicht  ihre flüssige Phase.

   Das Material ist daher als  Schmiermittel für hohe Temperaturen sehr       geeignet.    Es kann auch als Dichtungsmasse  in Zündvorrichtungen von Flugzeugtriebwer  ken Verwendung finden, da selbst bei Span  nungen von 31000 Volt kein     Überschlag    auf  tritt. Nach weiterer Verdünnung mit     Tri-          kresylphosphat    kann der Stoff wegen seiner           zwischen    minus     40     und plus 350  C flachen       Viskositätskurve    als hydraulische Flüssigkeit  Verwendung finden.

Claims (1)

1. PATENTANSPR.UCH Verfahren zur Herstellung eines gelbilden- den organophilen Tones, dadurch gekennzeich net, da.ss man das Kation von Bentonit gegen das Oct.adecylammoniumion austauscht. Das Produkt stellt eine pulverförmige, mit organischen Flüssigkeiten gelartig quellbare Substanz dar. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass man den Bentonit mit einem. Octadeeylammoniumsalz umsetzt. \_'.. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch. gekennzeichnet. dass man ein Octadeey lammoniumhalogenici benutzt. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Octadecylammoniumacetat be nutzt.