Способ получения антистатиков Советский патент 1983 года по МПК C07C87/30 D06M13/46 C07D295/02 C07D213/20 

О

Ьо ел о ю 1C

Изобретение относится к способу получения новых антцста тиков, которые могут быть использованы в производстве растворных химических волокон , таких как полиакрилоиитрильные (ПАН).

Известно взаимодействие четвер.тичных аммониевых солей с солью сульфокислотн fll.

Однако получаемые .четвертичные аммониевые соединения не являются антистатиками.

Известен способ получения антистатиков, представляющих собой четвертичные аммониевые соли Лс -диалКиламинометильннх производных полиэтиленгликолей, заключающийся в том, что полиэтиленгликоль, наприме диэтиленгликоль, обрабатывают диалкиламинометилалкиловым эфиром при иепрерьюной отгонке .образующегося спирта в процессе реакции или смесь вторичного амина и формальдегида с .последующим алкилированием полученного основания C2j.

Известные соединения сообщают .синтетическим и ацетатным волокнам антийтатическую способность

Недостатком известных антистатиков является их хорошая растворимость в воде , что не позволяет с их помощью придать антистатические свойства волокнам, сохраняющиеся в процессе стирки.

Цель изобретения - разработка способа получения антистатиков, которые придают синтетическим волокнам антистатические свойства, оохраН}вощиеся в процессе многократных стирок.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения антистатиков, производных длинноцепочечных тетраалкилзамеиенных чет вертичных аммониевых солей алкиларисульфонатов, общей фогялулы

где R - алкил-С(,

R - алкил-Cfo +Cjjj, или C-/-Cft -алкилкарбоксиэтил, промышленную фракцию и - (С() килбензосульфонатов натрия подвергают взаимодействию с промьпяленньми фракциями диметил( ) элкнлили диметил1с-г-С) алкилкарбоксиэтилбензиламмоний хлоридами в соотношении 0,8-1,2 t 1,2-0,8.

При обработке свежесформовАиного волокна водной эмульсией предлагаемого антистатика устойчивые к многократным стиркам антистатические свойства и неэлектризуемость волок

на при трении приобретаются за счет прочного закрепления антистатика в микропорах, , имеющихся на поверхности свежесформованного волокна.

Способ получения антистатиков осуществляют следующим образом.

50%-ный раствор диметил(С о-С2а)акИл-(Т-б-01-81б-75) или диметилСС -C(j) алкилкарбоксиэтилбензиламмоний хлорид в воде нагревают до 90 С и приливают в нужном соотношении к нагретому до этой же температуры . 50%-ному водному раствору натриевой соли И -(Cfo ) алкилбензосульфокислоты (ТУ-84-509-74). После охлажденця образуется эмульсия, разделяющаяся на органический и водный слой Органический слой отделяют от водного, сушат и готовят из него 8%-ну эмульсию, которой обрабатывают свежесформованное волокно перед ст-адией сушки в статических.условиях в , ванне мягкой отделки в течение 30 с

П р и и е р 1 . Раствор 7,20 г лтлвткл(С .(-С д алкнпбензкпаммониК хлорида в 8 мл воды нагревают до. 90°С, приливают к нагретому до этой же температуры раствору 7,0 г натриевой соли ц -( ) алкилбензолсульфокислоты в 26 мл воды. Органический слой отделяют и высушива ют в вакуум-эксикаторе -над едким кали. Получают 11,14 г однородного пастообразного светло-коричневого вещества. Температура размягчения 77-81.с, температура начала разложений 230с. Продукт мало растворим в,воде, хорошо растворим в ацетоне, этаноле, хлорофог ле, бензоле, четыреххлористом углероде, эфире и гексане. Поверхностное натяжение водиого раствора (Г 26 Ю Н/м, критическая концентрация мицеллообразования ККМ 8 -1о кмоль/мЛ Водный слой упаривают. Остаток промывают ацетоном и . Неорганический остаток просушивают и анализируют по Фольгарту. По.пучено 0,55 г хло1эистого натрия. .

Из полученного продукта готовят 8%-ную водную эмульсию, которой обрабатывают свежесформованное ПАН волокно с влажностью 140% при модуле ванны 8 в статических условиях 30 .с. Отжатое волокно сушат при 100.С до остаточной влажности 2,5%.

П р и м е р 2 . Раствор 14,22 г диметил(С т-Сц)алкилкарбоксиэтилдиметилбензиламмоний хлорида в 8 мл воды нагревают до , приливают к нагретому до этой же температуры раствору 13,92 г натриевой.соли ti-lC/fo-С44) алкилбензо.лсульфокислоты в 49,5 млводы. Органический слой отделяют и высушивают в вакуум-эксикаторе над едким кали. Получают 23,9 г однородного пастообразного |светло коричневого вещества. Температура размягчения 72-76 С, темпера тура начала разложения 250 С. Про дукт мало растворим в воде, гексанё хорошо растворим в ацетоне, этаноле хлороформе, бензоле, четыреххлористом углероде и эфире . Поверхностное натяжение водного раствора ( . ,ККМ 210 кмоль/м Получено 2,21 г хлористого натрия. Из полученного продукта готовят 8%-НУЮ водную эмульсию, КОТО.РОЙ обрабатывают свежесформованное ПАН волокно с влажностью 140% при модуле ванны 8 в статических условиях 30 с. Отжатое воло.кно сушат при до остаточной влажности 2,5%. П р и мер 3. Раствор 8,48 г диметилСС - ,) алкилбензиламмоний хлорида в 45 мл водаГ нагревают до , приливаю к нагретому до этой же температуры раствору 6,96 г натриевой соли и-(Gjo С) алкклбен золсульфокислоты в 24,7 мл воды. Орга;нический слой отделяют и высуши вают в вакуум-эксикаторе над едким кали. Получают 13,64 г однородного пастообразного светло-коричневого вегаэства. Температура размягчения 103-10б°С, температура начала.разло жения 23 50 с. Продукт мало pacTBOpiHM в воде, хорошо растворим в ацетоне этаноле , хлО1Юформе, бензоле, четыреххлористом углероде, эфире и гексане. Поверхностное натяжение водно го раствора 27., ККМ 2,5.10 кмоль/м. Получено 1,15 г хлористого натрия. Из полученного продукта готовят 8%-ную водную эмульсию, которой обрабатывают свежесформованное ПАН -во локно с влажностью 140% при модуле ванны 8 в статических условиях 30 с Отжатое волокно сушат при до остаточной влажности 2,5%. П р и м е р 4. 50%-ный водный раствор, содержащий 80 г диметил(( -С(0)алкилбензиламмоний хлорида нагревают до. и приливают к нагретому до этой же: температуры 50%-но му раствору, содержащему 120 г натриевой соли И элкилбензолсульфокислоты. После охлаждения смеси до йомнатной температуры образуется эмульсия, разделяющаяся наорганический и водный слои. Органический слой отделяют от водного и сушат в вакуум-эксикаторе над едким кали. Выход продукта 166 г. Полученный продукт представляет собой однородное пастообразное светло-коричневое вещество. Температура размягчения 77-81С, температура начала разложения . Продукт мало растворим в воде, хорошо растворим в ацетоне, этаноле, хлороформе, бензоле, четыреххлористом углероде, эфире и гексанё. Поверхностное натяжение водцого раствораб, 26 , ККМ 8-10- кмоль/м. . Из полученного продукта готовят . 8%-ную водную эмульсию, которой обрабатывают свежесформованнов ПАН волокно с влажностью 140 при модуле ванны 8 в статических условиях 30 с. Отжатое волокно сушат при до остаточной влажности 2,5%. Пример 5. 50%-ный водный раствор, содержащий 100 г диметил-(с -С2)алкилбенэиламмоний хлоридов нагревают до и приливают к нагретому до этой же температуры 50%-ному водному раствору, содержащему 100 г натриевых солей И -( ) килбензблсульфокислоты. После охлаждения смеси образуется эмульсия,разделяющаяся на органический и водный слои. Органический слой отделяют от водного и сушат в вакуум-эксикаторе над едким кали. Выход продукта 170 г. Получают однородное пастообразное светло-коричневое вещество-. Температура размягчения 77-8lc, температура начгила разложения 230°С. Продукт мало растворим в воде, хорошо растворим в ацетоне, этаноле, хлороформе, бензоле , четыреххлористом углероде, эфире и гексанё. Поверхностное натяжение водного раствора 6 2610%/м, ККМ кмоль/м. Из полученного продукта готовят 8%-ную водную эмульсию, которой обрабатьшают свежесформованное ПАН волокно с влажностью 140% при модуле ванны В в статических условиях . Отжатое волокно сушат при 100 С до остаточной влажности 2,5%. П р и м е .р 6. 50%-ный воднЬт раствор, содержащий 120 г диметил()алкилбензиламмоний хлоридов нагевают до и приливают к нагретому до этой же температуры 50%-ному водному раствору, содержаюему 80 г натриевых солей и - ( -С,: ;алкилбензолсульфокислоты. После охлаждения смеси образуется эмульсия, разделяющаяся на органический и водный слои. Органический слой отделяют от водного и сушат в вакуум-эксикаторе над едким кали. Выход продукта 166 г. Получают однородное пастообразное светло-коричневое вещество.. Температура размягчения 77-81 с, температура начала разложения . Продукт мало растворим в воде, хорошо растворим в ацетоне, этаноле, хлороформе, бензоле, четыреххлористом углероде, эФире и гексанё. Поверхностное натяжение водного раствора Gi-KM 2б«10- Н/м, ККМ 8 1Г: кмОлн/м Из полученного продукта готовят 8%-ную водную эмульсию, которой обрабатывают свежесфо1 ованное ПАН волокно с влажностью 140% при модуле ванны 8 в статических условиях 30 с. Отжатое волокно сушат при до остаточной влажности 2,5%. Пример 7. 50%-ный водный растпор, содержащий 100 г диметил (С7-С)алкилкарбоксиэтилбензиламмдний хлоридов нагревают до приливают к нагретому до этой же температуры 50%-ному водному раствору, содержащему 100 г натриевых солей Vi -() алкилбензолсулъ(О кислоты. После охлаждения смеси Образуется эмульсия, разделяющаяся на органический и водный слои. Органический слой отделяют от водног и сушат в вакуум-эксикаторе над едким кали. Выход вещества 180 г. Получают пастообразное светло-коричневое вещество. Температура размягчения , температура разложения 250 «С. Продукт мало растворим в воде, гексане ,хорся1Ю растворим в ацетоне, этаноле, хлорофор ме, бензоле, четыреххлористом углероде и эфире. Поверхностное натяже. ние водного раствора б 29 , ККМ 2.-10 кмоль/м. Из полученного продукта готовят 8%-ную водную эмульсию, которой Обрабатывают свежесформованное ПАН волокно с влажностью 1401 при модуле ванны 8 в статических условиях 30 с. Отжатое-волокно сушат при до остаточной влажности 2,5% Свойства полученного волокна представлены в таблице. Как видно из таблицы, ПАН волок приобретают одинаково хорошие анти статические свойства независимо от соотношения исходных веществ, взятых для синтеза антистатика. Это говорит о том, что во всех случаях получается продукт реакции, обладающий поверхностног-активными и антистатическими свойствами. .Определение потенциала на волокне, возникающего при трении, проводят следующим образом. Пучок штапельного жгута весом 200+20 мг и длиной 100 мм вьщерживают не менее часа на воздухе. Один из концов пучка завязывают узлом. Испытываемый образец помещают на деревянную дощечку с гладкой поверхностью. Волокно прокатывают алюминиевым валиком Ю раз, после чего образец берут пинцетом из непроводящего материала и касаются пучком волокна шарообразного конденсатораэлектрометра Брауна (с пределом измерений от О до 3650 в). Корпус электрометра заземлен. За потенциал, возникающий при трении на поверхности волокна, принимают первое максимальнее отклонение стрелки электрометра. Сравнение антистатических свойств проводят с препаратом Триамоном, применяекым в пpo влшлeннocти в качестве антистатика для ПАН волокон. Из данных, приведенных в таблице, следует, что предлагаемый способ позволяет получать антистатики, имеющие пониженное электросопротивление и не электризующиеся при трении даже после 10 стирок. Использование предлагаемого изобретения позволяет улучшить потребительские свойства химических волокон.

Числитель - при трений алюминиевым валиком на дереве; знаменатель - при трении о кожу рукя человека,

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИСТАТИКОВ, производных длинноцепочечных тетраалкилзамёщенных четвертичных а мониевых солей алкиларилсульфонатов, общей формулы сНгН -Ri СНз где R - алкил-C Q f R . - алкил-С р +Са.о i или С -С, -алкилкарбоксиэтил, ° отличающийся тем, что промышленную фракцию И-( Qj) килбензолсульфонатов натрия Подвергают взаимодействию с промыншенными фракциями диметил( ))-алкилили диметил(С7-С5) алкилкарбоксиэтил% бензиламмоний хлоридами в соотношении 0,8-1,2:1,2-0,8.