DE2829906A1 - Entschaeumerzubereitung und verfahren zur herstellung - Google Patents

Entschaeumerzubereitung und verfahren zur herstellung

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DE2829906A1 DE19782829906 DE2829906A DE2829906A1 DE 2829906 A1 DE2829906 A1 DE 2829906A1 DE 19782829906 DE19782829906 DE 19782829906 DE 2829906 A DE2829906 A DE 2829906A DE 2829906 A1 DE2829906 A1 DE 2829906A1
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/02Foam dispersion or prevention
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    • B01D19/0404Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/10Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences

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Description

Th. Goldschmidt AG, Essen
Entschäumerzubereitung und Verfahren zur Herstellung
Patentansprüche: Seite 2 - 3 Beschreibung: Seite 4-27
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Die Erfindung betrifft eine Entschäumerzubereitung sowie ein Verfahren zur Herstellung der Zubereitung.
ETs ist bekannt, Entschäumerzubereitungen aus wasserunlöslichen Entschäumerölen, wasserlöslichen Emulgatoren und feinteiliger Kieselsäure herzustellen. Als Beispiel für diesen Stand der Technik wird die DE-OS 24 43 853 genannt. Diese betrifft eine Zubereitung zur Entschäumung wäßriger Lösungen oder Dispersionen mit einem Gehalt an siliciumorganischen Verbindungen und Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus
0,2 bis 7,5 Gew.-% hochdisperser Kieselsäure oder hochdispersen Aluminiumoxids und
92,5 bis 99,8 Gew.-% eines Methylpolysiloxan-Polyoxyalkylen-
Blockmischpolymerisates, welches 10 bis 60 Gew.-% Methylpolysiloxan enthält und dessen Polyoxyalkylenblock > 80 bis 100 Gew.-% Oxypropyleneinheiten aufweist,
besteht.
Dabei können 2 bis i0Gew.-% des Blockmischpolymerisates durch nichtionogene Emulgatoren, welche im Mittel einen HLB-Wert von 8 bis 14 aufweisen, ersetzt sein. Die Funktion des wasserunlöslichen Entschäumeröles übernimmt dabei das sogenannte Methylpolysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat. Als wasserlösliche Emulgatoren dienen die genannten nichtionogenen Emulgatoren.
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Es ist weiter auf die DT-OS 2 3 45 335 hinzuweisen. Diese betrifft eine Zubereitung zur Entschäumung wäßriger Lösungen oder Dispersionen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 80 bis 95 Gew.-% eines Mineralöles oder pflanzlichen oder tierischen Öles, 1 bis 7,5 Gew.-% hochdisperser Kieselsäure oder hochdispersen Aluminiumoxids, 1,0 bis 10 Gew.-% eines Methylpolysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisates, welches 10 bis 60 Gew.-% Methylpolysiloxan enthält und dessen Polyoxyalkylenblock 80 bis 100 Gew.-% Oxypropyleneinheiten aufweist, und gegebenenfalls 2 bis 10 Gew.-% nichtionogener Emulgatoren, welche im Mittel einen HLB-Wert von 8 bis 14 aufweisen, wobei die Summe der vorgenannten Bestandteile 100 Gew.-% ergeben muß.
Als wasserunlösliche Entschäumeröle werden hier Kombinationen aus Mineralölen, pflanzlichen oder tierischen Ölen und wasserunlöslichen Methylpolysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisaten verwendet.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die wasserunlöslichen Entschäumeröle häufig mit den wasserlöslichen Emulgatoren nicht mischbar sind und es meist nicht möglich ist, über einen Zeitraum von Tagen oder Wochen stabile Dispersionen beider Bestandteile herzustellen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Zubereitung der Entschäumerwirkstoffe herzustellen/ welche eine hohe Dispersionsstabilität besitzt. Dabei wurde gefunden, daß stabile Dispersionen erhalten werden können, wenn man die wasserunlöslichen Entschäumeröle und die wasserlöslichen Emulgatoren mit bestimmten Kieselsäuregemischen miteinander vermischt. Diese Zubereitungen lassen sich mit Wasser verdünnen. Die dabei entstehenden Dispersionen weisen wiederum eine ausgezeichnete Stabilität gegen Phasentrennung auf. Sie haben hervorragend entschäumende Wirksamkeit.
Die erfindungsgemäße Entschäumerzubereitung ist in ihrer Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet, daß sie aus
a) 40 - 90 Gewichtsteilen eines wasserunlöslichen Ent
schäumeröles ,
b) 2-50 Gewichtsteilen eines wasserlöslichen, jedoch in
der Komponente a) unlöslichen Emulgators,
c) 3-20 Gewichtsteilen eines Gemisches aus feinteiliger
hydrophober und hydrophiler Kieselsäure und gegebenenfalls
d) Wasser in der zur Herstellung
einer Stammemulsion oder Gebrauchsverdünnung erforderlichen Menge
besteht.
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Besonders bevorzugt ist eine Entschäumerzubereitung t deren Kieselsäureanteil zu 3 - 97 Gew.-% aus hydrophober und zu 97-3 Gew*-% aus hydrophiler Kieselsäure besteht.
Insbesondere ist eine Entschäumerzubereitung bevorzugt, deren Kieselsäureanteil mindestens 50 Gew.-% hydrophober Kieselsäure enthält.
Die Entschäümerzubereitung kann, da der Wasserzusatz fakultativ ist, wasserfrei sein. Man kann jedoch auch eine Stammemulsion herstellen, welche in der Regel etwa 10 Gew.-% der erfindungsgemäßen Zubereitung enthält. Für die Anwendung kann die Ausgangszubereitung oder die Stammemulsion weiter verdünnt werden. Diese Verdünnung wird im wesentlichen durch die Dosiermöglichkeiten bestimmt.
Bevorzugt ist dabei eine Entschäumerzubereitung, mit dem Kennzeichen, daß die in ihr enthaltene feinteilige Kieselsäure eine BET-Oberfläche von mehr als 50 m /g aufweist.
Insbesondere ist eine Entschäumerzubereitung bevorzugt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die in ihr enthaltene feinteilige Kieselsäure eine BET-Oberflache von mehr als 15Om /g aufweist.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei Verwendung eines Kieselsäuregemisches aus hydrophober und hydrophiler Kieselsäure das Maximum der Dispersionsstabili-
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tat/ das Maximum der Stabilität der mit Wasser verdünnten Zubereitungen und das Maximum der Entschäumerwirksamkeit zusammentreffen» Hat man dasjenige Gemisch aus hydrophober und hydrophiler Kieselsäure durch Vorversuche gefunden, welches die stabilste und feinteiligste wasserverdünnbare Entschäumerzubereitung ergibt, bedeutet das, daß diese Stabilität und Feinteiligkeit auch in der mit Wasser verdünnten Zubereitung wiederzufinden ist und daß die Zubereitung dann auch ihre maximale entschäumende Wirkung aufweist. Dieses war insbesondere deshalb überraschend, da es dem Fachmann bekannt ist, daß normalerweise ein Antagonismus zwischen der Emulsionsstabilität von Entschäumerzubereitungen und ihrer Wirksamkeit gefunden wird (s. z.B. W. Noil "Chemie und Technologie der Silicone", Verlag Chemie, 2. Ausgabe, 1968, Seite 541, Zeilen ?1 - 2σ) .
Der Begriff hydrophile und hydrophobe Kieselsäure ist ähnlich wie der Begriff eines hydrophilen und hydrophoben Emulgators nicht absolut, sondern relativ zu verstehen. So ist es beispielsweise möglich, bei einer hydrophilen Kieselsäure einen Teil ihrer Oberfläche zu hydrophobieren. Ihre Hydrophilie ist somit abgeschwächt. Eine derartige, teilweise hydrophobierte Kieselsäure ist, bezogen auf eine stärker hydrophobierte Kieselsäure, als hydrophil anzusehen. Vergleicht man sie jedoch mit einer unbehandelten hydrophilen Kieselsäure, ist sie als hydrophob anzusehen. Entscheidendes Merkmal vorliegender Erfindung ist die Verwendung eines Gemisches von Kieselsäuretypen unterschied-
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licher Hydrophilie bzw. Hydrophobie. Ähnlich wie ein Emulgatorgemisch in seinem Iiydrophi Ii e/Hy drophob ie-Verhältnis dem zu emulgierenden Gut angepaßt werden muß/ muß auch beim Gegenstand vorliegender Erfindung durch Vorversuche Art., Menge und Verhältnis des Kieselsäuregemisches ermittelt werden. Dies erfordert jedoch keinen erfinderischen Aufwand, sondern liegt im Bereich des dem Fachmann zumutbaren Rahmen.
Eine gute Möglichkeit zur Auffindung des optimalen Mischungsverhältnisses von hydrophober■zu hydrophiler Kieselsäure bei gleichzeitiger Ermittlung der für die jeweilige Entschäumerkombination günstigen Gesamtkieselsäuremenge bietet eine unter der Bezeichnung Simplex-Technik bekanntgewordene Methode, welche eingehend in der Zeitschrift "Farbe und Lack", 1973, Seite 797 beschrieben ist.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Entschäumerzubereitung geschieht in einer bevorzugten Verfahrensweise, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Komponenten a) und b), gegebenenfalls unter Erwärmen, vermischt und in dieses Gemisch unter intensivem Rühren zunächst die hydrophobe Kieselsäure einträgt und sodann die zur Erzielung einer möglichst
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feinen Verteilung der Komponenten a) und b) "benötigte Menge hydrophiler Kieselsäure unter weiterem Rühren zugibt, wobei im Falle des Zusatzes von Wasser der Zusatz desselben während oder nach der Herstellung der Entschäumerzubereitung vorgenommen werden kann.
Die in der erfindungsgemäßen Zubereitung enthaltenen feinteiligen Kieselsäuren lassen sich durch ihre Oberfläche charakterisieren. Ein Maß für die Oberfläche ist ihre sogenannte BET-Oberfläche, Die Theorie und Messung der BET-Oberflache ist in Journ. of Ämer. Chem. Soc. 60 (1938) Seite 309 beschrieben und dem Fachmann geläufig.
Wie bereits ausgeführt, wird vorzugsweise eine feinteilige
Kieselsäure mit einer BET-Oberflache mit mehr als 50 m /g,
insbesondere mehr als 150 m /g, verwendet.
Feinteilige Kieselsäure dieser Oberfläche können durch verschiedene Verfahren in an sich bekannter Weise hergestellt werden. So sind sowohl gefällte als auch durch Flammenhydrolyse gewonnene Kieselsäuren brauchbar. Besonders geeignet ist die durch Flammenhydrolyse gewonnene Kieselsäure.
Als hydrophobierte Kieselsäure sind solche geeignet, bei denen die Kieselsäure geeigneter Oberfläche mit Silanen, Siloxanen oder Silazanen oberflächlich modifiziert sind. Diese Modifizierung erfolgt in an sich bekannter Weise,
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z.B, durch Einwirkung von Trimethylchlorsilan, Bimethyldichlorsilan, Qctamethylcyalotetrasiloxan oder Hexamethyldisilazan. Hydrophobierungsmittel und Bydrophobierungsverfahren sind z*B. in dem oben erwähnten Buch von W. Noil "Chemie und Technologie der Silicone"}, Verlag Chemie, 2. Ausgabe, 1968, Seite 365, beschrieben. Man kann jedoch auch siliciumfreie Verbindungen, wie Wachse oder organische Amine, z.B. Octylamin oder Stearylamin, verwenden. Eine in solcher Weise hydrophobierte Kieselsäure läßt sich in Wasser nicht mehr dispergieren/ sondern schwimmt auf der Oberfläche des Wassers auf.
Als hydrophile feinteilige Kieselsäure sind mit Säuren gefällte Typen bevorzugt, welche einen hohen Anteil innerer Oberfläche besitzen. Im Gegensatz zu hydrophobierter Kieselsäure ist hydrophile, nicht hydrophobierte Kieselsäure in Wasser dispergierbar.
Es sind jedoch, wie bereits gesagt, auch teilweise hydrophobierte Kieselsäuren als Mischungspartner verwendbar. Je nach Grad der Hydrophobie bzw. Hydrophilie der Partner und je nach Mischungsverhältnis haben die Gemische Eigenschaften, welche mit Emulgatorengemischen höheren oder niedrigeren HLB-Wertes vergleichbar sind.
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•ν
Für die erfindungsgemäße Zubereitung kommen als wasserunlösliche Entschäumeröle im Prinzip alle bekannten Produkte in Betracht» Bevorzugt verwendbar sind hydrophobe Polyoxyalkylen-Polysiloxan-Blockmischpolymerisate, wie sie z.B. in der DE-OS 23 45 335 beschrieben sind.
Die Struktur solcher Blockmischpolymerisate kann durch die allgemeine Formel
CH
CH3-Si-
CH,
L f ' 0
CH. I '
CH, f ' OR
CH, CH,
I J f Δ
0-Si- 0-Si-
f CH, Γ Ο
CH3-Si-CH3
0 ι CH3-Si-CH3
RO (CH2CH2O)m(CH2CHO)
I CH-,
CH, ! J
0-Si-
CH, r O-Si-CH.
CH-CH,
OR
wiedergegeben werden. Die Indices a, b, η oder m sind ganze Zahlen und ergeben sich aus der Forderung des Patentanspruchs der vorgenannten DE-OS, daß im Blockmischpolymerisat 10 - 60, vorzugsweise 15-30 Gew.-%, Methylpolysiloxanblöcke enthalten sein sollen, wobei die Polyoxyalkylenblöcke wiederum 80 - 100 Gew.-% Oxypropyleneinheiten aufweisen sollen. Die Indices b und m können auch 0 sein. Ist b = 0 so handelt es sich um lineare Produkte, a und η haben immer endliche Werte.
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Als wasserunlösliche Entschäumeröle sind auch Siliconöle, insbesondere Dimethy!siliconöle, brauchbar. Geeignet sind ferner hydrophobe Polyäther, und zwar insbesondere solche, welche einen hohen Gehalt an Propylenoxideinheiten aufweisen, z.B. reine Polypropylengliykole bzw. deren Di- oder Monoäther. Besonders brauchbar sind hydrophobe Polyäther mit Molgewichten oberhalb 1O00. Man kann jedoch auch die als Entschäumerkomponenten seit langem bekannten vegetabilischen oder tierischen Öle verwenden. Weiter geeignet sind Alky!phosphate, deren Alkylreste mindestens 10 C-Atome enthalten. Man kann auch sogenannte synthetische Esteröle, wie z.B. Cetylstearat, Trimethylolpropantripelargonat, Dioctylphthalat oder Dioctylsebacat einsetzen. Ferner sind Mineralöle, insbesondere Paraffinöle, geeignet. Geeignet sind außerdem Fluorcarbonöle, z.B. perfluorierte Polyalkylenglykole wie Perfluorpolypropy1englykol.
Wasserlösliche Emulgatoren sind bekannt, bevorzugt sind nichtionogene Emulgatoren, insbesondere solche, welche bei Raumtemperatur flüssig sind oder bei mäßigem Erwärmen unter den Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens schmelzen. Man kann auch Gemische derartiger Emulgatoren verwenden. Als nichtionogene Emulgatoren kommen insbesondere in Frage: oxäthylierte Fettalkohole, oxäthylierte Fettsäuren,, oxäthylierte Fettsäureester von Polyolen, wie Glycerin, Sorbit oder Sorbitan, oxäthylierte Alkylphenole, Oxäthylen- und Oxpropylengruppen enthaltende Polyäther und wasserlösliche Siliconpolyäther. Wasserlösliche Polyoxyalkylen-Polysiloxan-
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Blockmischpolymerisate sind ganz besonders geeignet. Ferner sind oxäthylierte Amine, Amide oder Amidoamine verwendbar. Man kann auch ionogene wasserlösliche Tenside verwenden. Unter den anionaktiven Tensiden sind insbesondere die Sulfate und Sulfonate organischer Verbindungen zu nennen. Als kationaktive Verbindungen sind quaternäre Ammoniumverbindungen mit langkettigen Alkylresten sowie Betaine geeignet.
Die erfindungsgemäßen Entschäumerzubereitungen eignen sich sowohl zur Entschäumung von wäßrigen wie nicht wäßrigen Systemen. Bevorzugt werden sie jedoch zur Entschäumung wäßriger Systeme verwendet. Die Zubereitungen sind bereits in geringer Menge wirksam. Da sich die erfindungsgemäßen Entschäumerzubereitungen sehr gut in Wasser verteilen, erübrigt sich häufig die Notwendigkeit der Herstellung einer verdünnbaren Stammemulsion. Ein Vorteil der guten Dispergierbarkeit der EntschäumerZubereitungen liegt darin, daß eine Abscheidung der Wirkstoffe an der Oberfläche vermieden wird. Eine solche Abscheidung führt bei bekannten Systemen sehr häufig zu anwendungstechnischen Störungen der entschäumten Produkte.
In den folgenden Beispielen werden verschiedene erfindungsgemäße EntschäumerZubereitungen, deren Herstellung sowie deren Stabilität und entschäumende Wirkung gezeigt.
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Beispiel 1
Es werden wasserverdunnbare Entschäumerzubereitungen hergestellt, welche folgende Zusammensetzung aufweisenϊ
83,5 Gewichtsteile wasserunlösliches Entschäumeröl, iOfQ Gewichtsteile wasserlöslicher Emulgator, 6,5 Gewichtsteile feinteilige Kieselsäure.
Als Bntschäumeröl wird ein in Wasser nicht lösliches PoIyoxypropylenmethylpolysiloxan-Blockcopolymer der allgemeinen Formel
CH--CH-O-2 I
CHn
CH3
Si-
CH3
0-Si-I
0-Si-I
0
[CHn-Si-CH, i J
CH,-Si-CH, 3 , 3
0
I
CHn
CH-CH,
OR
0-Si-I
CH,
0-Si-I
CH „
CH3 0-CH-CHn
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verwendet. Der Rest R hat die Bedeutung eine's Butylrestes. a = 5, b = 2, η = 3Ο.
Als Emulgator dient ein Polyoxyäthylenpolyoxypropylenmethylpolysiloxan, we.lclie's nicht löslich im Entschäumeröl ist, wohl aber in Wasser in jedem Verhältnis gelöst werden kann und einen Trübungspunkt in 4 %iger wäßriger Lösung von
29°C aufweist.
Die verwendete feinteilige Kieselsäure besteht aus einer Mischung einer mit Trimethylsilylgruppen völlig hydrophobierten Kieselsäure mit einer BET-Oberfläche von 200 m /g und einer hydrophilen Kieselsäure mit einer BET-Oberflache von ebenfalls 200 m /g.
In der in diesem Beispiel beschriebenen Versuchsreihe wird das Mischungsverhältnis der beiden Kieselsäuren variiert. Die Zusammensetzung der Kieselsäure Mischungen geht aus dem Diagramm 1 hervor.
Die wasserverdünnbaren Entschäumerzubereitungen werden hergestellt/ indem zunächst das Entschäumeröl und der Emulgator mit Hilfe eines schnellaufenden Rührwerkes vermischt werden und dann unter denselben Rührbedingungen erst die hydrophobe Kieselsäure und danach die entsprechende Menge hydrophile Kieselsäure eingearbeitet wird.
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- .17 -
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Die Beurteilung der Zubereitungen erfolgt inu, wesentlichen nach folgenden KrAter_ien:
1. Es wird die Stabilität djer^erhajLtjne»«~B±sper.sion Dazu werden die Zubereitungen in einem Standglas bei Raum temperatur gelagert und bepbachtet, ob und nach welcher ^€2 erfolgt. Im Dtagxim 1^^
nach der deutliche Phasentrennung sichtbar wird, über der Zusammensetzung der in der Zubereitung enthaltenen Kiesel säure-Mischung aufgetragen.
2. Es wird die Stabilität 10 %iger wäßriger Emulsionen, ■welche durch langsames Einrühren von Wasser in die Entschäumerzubereitung hergestellt werden, bestimmt. Eine Möglichkeit hierzu ist die Beobachtung der bei Raumtemperatur gelagerten Dispersionen auf Abscheidüngen, z.B. Aufrahmung oder Phasentrennung. Im Diagramm 1 ist die Zeit, nach der eine deutliche Aufrahmung der 10 %igen Emulsion festgestellt wird, über der Zusammensetzung der in der Zubereitung enthaltenen Kieselsäure-Mischung aufgetragen.
3. Es wird außerdem die Antischaumwirkung der Entschäumerzubereitung bestimmt. Hierzu werden durch 1000 ml einer 0,1 %igen wäßrigen Lösung einer Mischung von Dodecylbenzolsulfonat und Fettalkoholpolyglykoläther ein öl-
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freier Luftstrom geleitet, bis 1000 ml Schaum entstanden sind. Dieser Luftstrom wird mit einer konstanten Geschwindigkeit von 6 l/min über eine Glasfritte der Porosität 1 eingeleitet. Ist das Schaumvolumen von 1000 ml erreicht, wird die Luftzufuhr durch Herausnehmen der Fritte aus dem Meßgefäß^unterbrochen,und es werden 0,5 ml der 10 %igen Emulsion der Entschäumerzubereitung zugegeben. Dieses entspricht 50 ppm der unverdünnten Zubereitung. Nach vollständiger Zerstörung des Schaumes wird erneut Luft eingeleitet und die Zeit gemessen, die zur erneuten Bildung eines Schaumvolumens von 1000 ml notwendig ist. Im Diagramm 1 ist diese Zeit über der Zusammensetzung der in der Zubereitung enthaltenen Kieselsäure-Mischung aufgetragen.
Die graphische Darstellung zeigt, daß sowohl die Stabilität der Entschäumerzubereitung als auch die Stabilität der aus der Entschäumerzubereitung durch einfaches Einrühren von Wasser hergestellten Emulsion durch genaue Abstimmung des Mischungsverhältnisses beider Kieselsäuresorten bei ein und demselben Mischungsverhältnis herausragend gut sind. Ebenso zeigt die stabilste Entschäumerzubereitung auch die größte Wirksamkeit, .im Ent schäumer test.
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28299Q&
Beispiel 2 \
Es werden wasserverdünnbare EntschäumerZubereitungen herge stellt, weiche folgende Zusammensetzung aufweisend
8O ·* χ Gew.-% wasserunlösliches Entschäumerölr 20 Gew.-% wasserlöslicher Emulgator-r" ~~" χ Gew.-% feinteilige Kieselsäure.
Die eingesetzte feinteilige Kieselsäure besteht aus einem Anteil von y Gew.-% der in Beispiel 1 beschriebenen hydro-.phobierten Kieselsäure und einem Anteil von ζ Gew.-% der ebenfalls in Beispiel 1 beschriebenen hydrophilen Kieselsäure, bezogen auf den gesamten Kieselsäureanteil.
Als Entschäumeröl wird eine Siliconverbindung der in Beispiel 1 genannten Formel verwendet, wobei
a einen Wert von 5 hat,
b einen Wert von 3 aufweist,
η = 0 ist und '
R = C2H5 bedeutet.
Als Emulgator wird ein mit der Siliconverbindung unverträgliches, jedoch in Wasser lösliches Polyäthersiloxan verwendet'.
Die Herstellung der wasserverdunnbaren Zubereitungen wird
in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise vorgenommen. Die 909809/0694
Beurteilung der Zubereitungen erfolgt nach den in Beispiel 1 beschriebenen Kriterien.
Im Diagramm 2 sind die gefundenen Werte über der Gesamtmenge an Kieselsäure aufgetragen, außerdem sind den Abszissenwerten die zur jeweiligen Gesamtmenge an Kieselsäure gehörenden Mischungsverhältnxsse zwischen der hydrophoben Kieselsäure und der hydrophilen Kieselsäure zugeordnet.
Das Diagramm zeigt auch in diesem Beispiel, daß alle beschriebenen Beurteilungskriterien ihr Maximum bei ein und derselben Kieselsäure-Konzentration und zusätzlich bei einem ganz bestimmten Mischungsverhältnis zwischen der hydrophoben und der hydrophilen Kieselsäure aufweisen.
Beispiel 3
Es werden wasserverdünnbare Entschäumerzubereitungen hergestellt, welche folgende Zusammensetzung aufweisen:
72,0 Gewichtsteile wasserunlösliches Entschäumeröl, 20,0 Gewichtsteile wasserlöslicher Emulgator, 8,0 Gewichtsteile feinteilige Kieselsäure.
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Als Entschäumeröl wird ein in Wasser nicht '-"löslicher Butylpolypropylenglykoläther mit einer Viskosität von ca.
2 — 1
150 mm /see verwendet.
Als Emulgator, welcher siph nicht im Entschäumeröl, aber in Wasser löst, wird ein Alkylpolyäther der allgemeinen Formel
C4H9-O-
C2H4°~
-in
-CH0-CH-O-2 I
verwendet, welcher einen Trübungspunkt in 4 %iger Lösung von 34°C aufweist.
Die verwendete feinteilige Kieselsäure besteht aus einer Mischung der in Beispiel 1 beschriebenen hydrophobieren und hydrophilen Kieselsäuren. In der in diesem Beispiel beschriebenen Versuchsreihe wird das Mischungsverhältnis der beiden Kieselsäuren variiert. Die Zusammensetzung der Kieselsäure-Mischungen geht aus dem Diagramm 3 hervor.
Die Herstellung der EntschäumerZubereitungen erfolgt in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise. Die Beurteilung der Zubereitungen geschieht nach den in Beispiel 1 beschriebenen Kriterien.
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Das Diagramm zeigt auch hier, daß die Stabilitäten der Zubereitungen und der daraus hergestellten 10 %igen Emulsion, ebenso wie die Wirksamkeit, bei einem bestimmten Mischungsverhältnis der beiden Kieselsäuren ihr Maximum aufweisen. Die Wirksamkeit der Zubereitungen wurde in dieser Versuchsreihe nur von 'solchen Produkten bestimmt, deren 10 %ige Emulsion in Wasser mindestens 1 Stunde stabil ist.
Beispiel 4
Es werden wasserverdünnbare EntschäumerZubereitungen hergestellt, welche folgende Zusammensetzung aufweisen:
67 Gew.-% wasserunlösliches Entschäumeröl, 20 Gew.-% wasserlöslicher Emulgator, 13 Gew.-% Gemisch feinteiliger Kieselsäure.
Die eingesetzte feinteilige Kieselsäure besteht aus einem Anteil von y Gew.-% der im Beispiel 1 beschriebenen hydrophobierten Kieselsäure und einem Anteil von ζ Gew.-% der ebenfalls im Beispiel 1 beschriebenen hydrophilen Kieselsäure, bezogen auf den gesamten Kieselsäureanteil.
Als Entschäumeröl wird eine Siliconverbindung der allgemeinen Formel
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(CH3) 3Si-0 pSi (CH3) 2<31 -Si (CH3)
mit einem mittleren Molekulargewicht von ca. 10.000 eingesetzt. '
Als Emulgator wird eine mit dem Siliconöl nicht mischbare/ jedoch in Wasser lösliche Mischung aus Sorbitanmonooleat und Polyoxyäthylen-sorbitanmonooleat, welche einen HLB-Wert von 11 aufweist, verwendet.
Die Herstellung der wasserverdünnbaren Zubereitung wird in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise vorgenommen. Die Beurteilung der Zubereitungen erfolgt nach den in Beispiel 1 beschriebenen Kriterien. Im Diagramm 4 sind die gefundenen Werte der Zusammensetzung der in der Zubereitung enthaltenen Kieselsäuremischung aufgetragen.
i ■ I
Das Diagramm 4 zeigt, daß die Stabilitäten der Zubereitüngen und der daraus hergestellten 10 %igen Emulsion sowie die Wirksamkeit der Zubereitungen bei einem bestimmten Mischungsverhältnis der Kieselsäuren ihr Maximum aufweisen.
Beispiel 5
Es werden wasserverdünnbare EntschäumerZubereitungen hergestellt, welche folgende Zusammensetzung aufweisen:
90 - χ Gew.-% wasserunlösliches Entschäumeröl, 10 Gew.-% wasserlöslicher Emulgator, χ Gew.-% Gemisch feinteiliger Kieselsäure.
Die eingesetzte feinteilige Kieselsäure besteht aus einem Anteil von y Gew.-% der im Beispiel 1 beschriebenen hydrophobierten Kieselsäure und einem Anteil von ζ Gew.-% der ebenfalls im Beispiel 1 beschriebenen hydrophilen Kieselsäure, bezogen auf den gesamten Kieselsäureanteil.
Als Entschäumeröl wird eine Mischung aus 85 Gewichtsteilen eines mit Trimethylsilylgruppen kettenbegrenzten Dimethyl-
2 —1 polysiloxans mit einer Viskosität von 1000 mm /see bei 298 K (25°C) und 15 Gewichtsteilen eines α-ω-Dihydroxydi-
2 — 1 methy!polysiloxans mit einer Viskosität von 120 mm /see bei 298 K (25°C) eingesetzt.
Als Emulgator wird eine Mischung von äthoxyliertem Nonylphenol mit einem HLB-Wert von 10, welche nicht mit dem Entschäumeröl, wohl aber mit Wasser mischbar ist, eingesetzt.
Die Herstellung der wasserverdünnbaren Zubereitungen wird
in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise vorgenommen. Die 909803/0694
Beurteilung der Zubereitungen erfolgte nach ""den ebenfalls im Beispiel 1 dargelegten Kriterien. Im Diagramm 5 sind die gefundenen Werte der Gesamtmenge an Kieselsäure aufgetragen, außerdem sind den Abszessenwerten die zur jeweiligen Gesamtmenge an Kieselsäure 'gehörenden Mischungsverhältnisse zwischen der hydrophoben Kieselsäure und der hydrophilen Kieselsäure zugeordnet.
Auch aus diesem Diagramm geht hervor, daß innerhalb der Versuchsreihe dieses Beispiels alle beschriebenen Beurteilungskriterien ihr Maximum bei ein und derselben Kieselsäure-Konzentration und zusätzlich bei einem ganz bestimmten Mischungsverhältnis zwischen der hydrophoben und der hydrophilen Kieselsäure aufweisen.
' Beispiel 6
Es werden wasserverdünnbare EntschäumerZubereitungen hergestellt, welche die im Beispiel 1 beschriebene Zusammensetzung aufweisen.
Während das in Wasser unlösliche Entschäumeröl und auch der Emulgator den im Beispiel beschriebenen Verbindungen entsprechen, besteht die Kieselsäuremischung aus einer Mischung einer mit 14 % Wachs hydrophobierten Kieselsäure mit einer BET-Oberflache von 240 m /g und einer hydro-
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philen Kieselsäure mit einer BET-Oberflache von 200 m /g.
Auch aus dieser Versuchsreihe resultierte eine Entschäumerzubereitung, die ein Maximum aller in Beispiel 1 beschriebenen Beurteilungslcriterien bei einer bestimmten, im folgenden wiedergegebenen Zusammensetzung aufweist:
81,0 Gewichtsteile des wasserunlöslichen Entschäumeröles
gemäß Beispiel 1, 10,0 Gewichtsteile des wasserlöslichen Emulgators gemäß
Beispiel 1,
9,0 Gewichtsteile Gemisch, feinteiliger Kieselsäure.
Die feinteilige Kieselsäure besteht aus einer Mischung aus 82,6 Gew.-% der oben beschriebenen hydrophobieren Kieselsäure und 17,4 Gew.-% hydrophiler Kieselsäure.
, Beispiel 7
Es werden wasserverdünnbare Entschäumerzubereitungen hergestellt, welche folgende Zusammensetzung aufweisen:
80 - χ Gew.-% wasserunlösliches Entschäumeröl,
j
15 Gew.-% wasserlöslicher Emulgator, 5 Gew.-% Wasser,
χ Gew.-% Gemisch feinteiliger Kieselsäure.
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Die eingesetzte feinteilige Kieselsäure besteht aus einem Anteil von y Gew.-~% der im Beispiel 1 beschriebenen hydrophobierten Kieselsäure und einem Anteil von ζ Gew.-% der ebenfalls im Beispiel 1 beschriebenen hydrophilen Kieselsäure , bezogen auf den gesamten Kieselsäureanteil.
Als Entschäumeröl wird das in Beispiel 1 beschriebene, in Wasser nicht lösliche Polypropylenglykol-DimethylpolysiJ-oxan-Blockpolymer eingesetzt.
Als Emulgator dient ein Gemisch aus 70 Gew.-% des in Beispiel 1 beschriebenen Polyäthylenpolypropylenglykol-Polydimethylsiloxans mit 30 Gew.-% eines in Wasser löslichen äthoxylierten Fettamins mit einem Stickstoffgehalt von 1,1 % und einem C2H4O-Gehalt von 80,6 %.
In dieser Versuchsreihe wurde eine Entschäumerzubereitung erhalten, die ein Maximum aller in Beispiel 1 beschriebenen Beurteilungskriterien aufweist. Diese optimale Zubereitung hat einen. Gehalt an feinteiliger Kieselsäure von 7,1 Gew.-% und diese besteht aus einer Mischung aus 88,8 Gew.-% der hydrophobieren Kieselsäure und 11,2 Gew.-% der hydrophilen Kieselsäure.
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-2g ~
Leerseite

Claims (6)

Patentansprüche
1. Entschäumerzubereitung, bestehend aus
a) 40 - 90 Gewichtsteilen eines wasserunlöslichen Ent
schäumeröles /
b) 2-50 Gewichtsteilen eines wasserlöslichen/ jedoch
in der Komponente a) unlöslichen EmulgatorS/ ν
c) 3-20 Gewichtsteilen eines Gemisches aus feintei-
liger hydrophober und hydrophiler Kieselsäure und gegebenenfalls
d) Wasser in der zur Herstellung
einer Stammemulsion oder Gebrauchsverdünnung erforderlichen Menge.
2. Entschäumerzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kieselsäureanteil zu 3 - 97 Gew.-* aus hydrophober und zu 97 - 3 Gew.-*% aus hydrophiler Kieselsäure besteht.
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ORIGINAL INSPECTED
3. Entschäumerzubereitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kieselsäureanteil mindestens
50 Gew.-% hydrophober Kieselsäure enthält.
4. Entschäumerzubereitung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihr enthaltene feinteilige Kieselsäure eine BET-Ober-
fläche von mehr als 50 m /g aufweist.
5. Entschäumerzubereitung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihr enthaltene feinteilige Kieselsäure eine BET-Ober-
fläche von mehr als 150 m /g aufweist.
6. Verfahren zur Herstellung der Entschäumerzubereitung
nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Komponenten a) und b), gegebenenfalls unter Erwärmen, vermischt und in dieses Gemisch unter intensivem Rühren zunächst die hydrophobe Kieselsäure einträgt und sodann die zur Erzielung einer möglichst feinen Verteilung der Komponenten a) und b) benötigte Menge hydrophiler Kieselsäure unter weiterem
Rühren zugibt, wobei im Falle des Zusatzes von Wasser der Zusatz während oder nach der Herstellung der Entschäumerzubereitung vorgenommen werden kann.
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