CH448519A - Verfahren zur Herstellung von kationaktiven Wachsen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von kationaktiven Wachsen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuartiger kationaktiver Wachse, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man oxydierte Polyäthylenwachse mit aliphatischen Polyaminen mit mindestens 2 Aminogruppen, von denen mindestens eine primär oder sekundär sein muss bei Temperaturen über   1000 C    in basische Amide überführt, und gegebenenfalls die erhaltenen Produkte in Emulsionsform quaterniert.



   Die für die nachfolgende Oxydation als   Ausgangs-    material geeigneten Polyäthylenwachse haben ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von MN 500 bis   10000,    vorzugsweise MN 1000 bis 5000, wobei besonders diejenigen mit MN 1500 bis 3000 interessant sind. Diese Polyäthylenwachse haben eine Schmelzviskosität bei   1200    C von etwa 20 bis 20 000   c.St.,    vorzugsweise 100 bis 5000 c. St. Sie können überwieglend geradkettig oder überwiegend verzweigt sein, wobei hier alle   Über-    gänge möglich sind.

   Die überwiegend geradkettigen Polyäthylenwachse haben eine Dichte von ca. 0,935 bis   0,96 g/cm    und einen Schmelzpunkt von 1150 C bis   1300 C;    die überwiegend verzweigten Polyäthylenwachse haben eine Dichte von ca. 0,905 bis 0,925 g/cm3 und einen Schmelzpunkt von   100"    C bis   110     C. Zu derartigen Polyäthylenwachsen kann man durch Polymerisation nach den bekannten Niederdruck- oder den bekannten Hochdruckverfahren gelangen, wobei man praktisch unverzweigte Polyäthylenwachse nach dem Niederdruckverfahren und mehr oder weniger verzweigte Polyäthylenwachse nach dem Hochdruckverfahren bei einigen 100 Atmosphären Druck und bei   1000 C    bis   2500 C    erhält, wobei mit steigenden Temperaturen höher verzweigte Polyäthylenwachse erhalten werden.

   Die Polymerisation kann auch in Gegenwart von kettenübertragenden Stoffen, Wasserstoff, Isopropanol und anderen ausgeführt werden. Man erhält derartige Polyäthylenwachse in bekannter Weise auch durch thermischen Abbau hochmolekularer verzweigter und unverzweigter Polyäthylene, wie sie nach dem Hochdruck- oder Niederdruckverfahren gewonnen werden.



   Die als Ausgangssubstanzen dienenden oxydierten Polyäthylenwachse werden nach bekannten Verfahren,   z.B.    durch katalytische Oxydation mit Luft, hergestellt.



   Als Aminokomponenten für die Umsetzung der Polyäthylenoxydate zu basischen Amiden, die in an sich bekannter Weise bei Temperaturen über 1000 C erfolgt, kommen aliphatische Polyamine mit mindestens zwei Aminogruppen, von denen mindestens eine primär oder sekundär sein muss, in Frage, z. B.   Athy-    lendiamin, Diäthylentriamin, Dipropylentriamin, Hexamethylendiamin, Piperazin, ferner durch bisfunktionelle Brückenglieder verknüpfte Polyamine, z. B. basische Diamine aus 2 Molen Diamin und 1 Mol Dicarbonsäure, wobei diese Verbindungen für sich hergestellt werden können, oder erst während der Amidierung durch Zugabe der bisfunktionellen Brückenglieder zu dem Reaktionsgemisch aus oxydiertem Polyäthylenwachs und dem entsprechenden Polyamin entstehen.



   Die vorzugsweise eingesetzten verzweigten oder unverzweigten oxydierten Polyäthylenwachse haben eine Säurezahl von 10 bis 60. Sie werden geschmolzen; dann wird der Schmelze bei möglichst niedriger Temperatur das entsprechende Polyamin gegebenenfalls im Überschuss zugesetzt. Danach wird auf die günstigste Amidierungstemperatur aufgeheizt und so lange diese Temperatur gehalten, bis die Säurezahl des   Reaktion    gemisches den gewünschten Wert erreicht hat, beispielsweise 0,5 bis 3. Um möglichst helle Produkte zu gewinnen, empfiehlt es sich, die Amidierungsreaktion in einer Inertgas-Atmosphäre, beispielsweise Stickstoff, auszuführen.



   Die entstandenen basischen Amide können mit einem neutralen oder kationaktiven Emulgator zusammen geschmolzen und dann unter Rühren heiss mit Wasser auf die gewünschte Konzentration eingestellt werden. Als Emulgatoren erweisen sich dabei oxäthylierte Fettsäurederivate als besonders günstig, z. B. Kon  densationsprodukte von Stearinsäure mit 15 bis 20 Molen Äthylenoxyd. Derartige kationaktive Wachsemulsionen sind gute Weichmacher für Textilien.



   Die weichmachenden Eigenschaften der aus oxydierten Polyäthylenwachsen erhaltenen basischen Amide lassen sich in einfacher Weise durch Quaternieren verbessern. Die Quaternierung erfolgt, nachdem diese Substanzen bereits in emulgierter Form vorliegen, z. B. bei ca. 600 C mit Dimethylsulfat unter Aufrechterhaltung eines pH-Wertes von ca. 8 bis 9 mit Hilfe von Natronlauge. Die weichmachenden Eigenschaften für Textilien der so hergestellten quaternierten stickstoffhaltigen Polyäthylenwachsemulsionen sind nichtquaternierten Polyäthylenwachsemulsionen deutlich überlegen.



   Beispiel 1 a) 224 g eines oxydierten verzweigten Polyäthylenwachses mit der Säurezahl 25, das durch Oxydation eines verzweigten Polyäthylenwachses von MN 2000 bis 2500, der Viskosität der Schmelze bei 1200 C von 1500 bis 2000 c. St. und der Dichte 0,91 bis 0,92 g/cm erhalten worden ist, wird in Stickstoffatmosphäre bei 1200 C bis 1400 C geschmolzen, auf etwa   100"    C abkühlen gelassen und mit 15,5 g Diäthylentriamin versetzt. Unter Rühren und Einleiten von Stickstoff wird das Reaktionsgemisch auf 1800 C geheizt und 3 Stunden bei   180"C    nachgerührt.

   Das so erhaltene Wachs hat eine Säurezahl von   1,02.    b) Zur Quaternierung werden 90 g des Reaktionsproduktes von Beispiel   la)    mit 18 g eines Emulgators, der im wesentlichen aus mit ca. 18 Mol Äthylenoxyd äthoxylierter Stearinsäure besteht, bei ca.   150"C    bis   160"C    zusammengeschmolzen und anschliessend mit 230 cm3 Wasser bei Temperaturen, die nicht unter   900 C    abfallen sollen, unter Rühren emulgiert. Die Emulsion wird unter weiterem Rühren auf 650 C abkühlen gelassen und bei   60     C bis   65"    C mit 48 g Dimethylsulfat und ca. 150 cm3 2n Natronlauge unter Aufrechterhaltung eines pH-Wertes von 8 bis 8,5 g quaterniert.

   Die erhaltene, praktisch farblose Emulsion ist beständig und mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar.



   Beispiel 2
224 g des in Beispiel   la)    genannten oxydierten Polyäthylenwachses werden mit 16 g   Sithylendiaminhy-    drat in der in Beispiel   la)    beschriebenen Weise amidiert. Die Reaktionszeit bei 1800 C beträgt zwei Stunden. Das so erhaltene Wachs hat eine Säurezahl von 1,44 und lässt sich in der in Beispiel 1 unter b) beschriebenen Weise in Emulsionsform quaternieren.



   Beispiel 3 a) 190 g eines oxydierten Polyäthylenwachses mit der Säurezahl 59, das aus dem gleichen, in Beispiel   1a)    genannten Ausgangsmaterial durch Oxydation gewonnen worden ist, wird in Stickstoffatmosphäre geschmolzen, auf   100"    C gekühlt und die Schmelze mit 23,5 g Äthylendiaminhydrat versetzt. Unter Rühren wird auf 1800 C aufgeheizt und drei Stunden bei dieser Temperatur nachgerührt. Das so erhaltene Wachs hat eine Säurezahl von 2,78 und lässt sich in der oben angegebenen Weise in Emulsionsform quaternieren. b) Führt man die Amidierung statt bei   180"C    in drei Stunden bei   1350 C    bis   1400 C    innerhalb von neun Stunden durch, so besitzt das Reaktionsprodukt eine Säurezahl von 3,9. Es kann in gleicher Weise in Emulsionsform quaterniert werden.



   Beispiel 4
190 g des in Beispiel 3a) genannten oxydierten Polyäthylenwachses werden, wie in Beispiel 3a) beschrieben, mit 31 g Diäthylentriamin amidiert. Das so erhaltene Wachs hat eine Säurezahl von 2,0 und kann in der oben angegebenen Art in Emulsionsform quaterniert werden.



   Beispiel 5
95g eines oxydierten unverzweigten Polyäthylenwachses mit der Säurezahl 59, das durch Oxydation eines unverzweigten Polyäthylenwachses von MN 1500 bis 2000, der Viskosität der Schmelze bei   140     C von 20 bis 400 c. St. und der Dichte ca. 0,95 erhalten wurde, werden in Stickstoffatmosphäre geschmolzen, auf   1200    C abkühlen gelassen und mit 15,5 g Diäthylentriamin versetzt. Unter Rühren wird das Reaktionsgemisch auf 1800 C geheizt und zwei Stunden bei   180"C    nachgerührt. Das so erhaltene Wachs hat eine Säurezahl von 2,8. Es kann analog der in Beispiel   lb)    beschriebenen Weise in Emulsionsform quaterniert werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von kationaktiven Wachsen, dadurch gekennzeichnet, dass man oxydierte Polyäthylenwachse mit aliphatischen Polyaminen mit mindestens zwei Aminogruppen, von denen mindestens eine primär oder sekundär sein muss bei Temperaturen über 100" C in basische Amide überführt.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verfahrensprodukte in Emulsionsform quaternisiert.