Способ получения антистатиков для синтетических волокон Советский патент 1983 года по МПК C07C87/30 C07D213/20 D06M13/46 

4

Изобретение относится к способам получения антистатиков с улучшенными свойствами, которые могут быть использованы в производстве синтетических йолокон, таких как полиамидные волокна.

Известен способ получения антистатиков, представляющих собой четвертичные аммониевые соли бис-диашкиламинометильных производных полиэтиленгликолей, заключающийся в том что полиэтиленгликоль, например, диэтиленгликоль, обрабатывают диалкиламинометилалкиловым эфиром при непрерывной отгонке образующегося спирта в процессе реакции или смесь вторичного амина и формал.дегида с последугадим алкилированием полученного основания диметилсульфатом 1 .

Однако данный способ позволяет получать антистатики, хорошая растворимость в воде которых, не позволяет с их помощью придать волокнам долговременные антистатические свойства.

Известен также способ получения близкого по химической структуре антистатика общей форг-1улы (длкамон ДЛ):

iUi/: ,4(CzHj CHgORJ СНзОЗОз

(1)

ОНз

где R - C((j :- С(2-алкил, метилированием соответствующего третичного амина диметнлсульфатом 2 . Однако данный способ также не

позволяет получать антистатики, придающие волокнам долговременные антистатические свойства.

. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения антиста.тиков взаимодействием водных растворов четверти 1ных аммониевых солей дбщей формулы

СНг- Г-КгГсГ

(II

I

(СН2)„ОН1;

где п 1-4;

высокомолекулярный алифатический остаток, с водными растворами натриевых солей органических сульфоновых кислот, например, п -толуол-. сульфокислоты при нагревании до с .последующим отделением целевого продукта известными приемами зЗ .

Недостатком известного способа является то/ что он также не позволяет получать антистатики с выраженным долговременным антистатическим действием на волокна, так как получаемые продукты не содержат реакционноспособных группировок.

Целью изобретения является разработка способа получения антистатиков для химических волокон, обладающих длительным антистатическим действием.

Указанная цель достигается способом получения антистатиков с улучшенными свойствами, заключающимися в том, что вводят во взаимодействие водные растворы фракции четвертичных аммониевых солей хлористоводородной кислоты об.щей формулы

(СНз)гМ-сн2

(in)

СпНгп

где П. 10 - 18,

и оксиметансульфоната натрия при нагревании с последующим выделением целевого продукта известными приемами .

Предлагаемый способ позволяет получать фракцию четвертичных аммониеBcjx солей оксиметансульфокислоты общей формулы с

loSOaOHzOH)

(СВз)2К-СН2CftHg

где и 10-18.

Положительный эффект предлагаемого способа заключается в том, что способ дает возможность получать антистатик с улучшенными свойствами, в частности, более длительным антистатическим действием за счет образевания ковалентных связей с обрабатываемым синтетическим волокном.

П р и м е р 1. 73,6 г 5б%-ного водного раствора диметилалкилбензилхлорида (катамина АБ)(1 моль) нагре-.

вают до 75°С и при перемешивании приливают к нему 268 г 50%-ного водного раствора оксиметансульфоната натрия (1 моль) с температурой 75°С. После 5 минутного перемешивания

смесь охлаждают в делительной воронке до комнатной температуры.

При этом происходит разделение реакционной смеси на два несмешивающихся слоя. Верхний слой собирают и. экстрагируют из него целевой продукт хлороформом. Затем органический растворитель удаляют в вакуум-сушильном шкафу при 100 мм рт. ст. и 20°С.

Получают 440 г однородной высоковязкой массы, Трд,д . Продукт растворим в воде, эфире, хлороформе и бензоле. Поверхностное натяжение водного раствора 36,, критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) равна 5-10моль/л. Содержание элементной серы в продукте 7,2%.

Пример 2. 588,-8 г 50%-ного водного раствора диметилалкилбензиламмонийхлорида (0,8 моль) нагревают до 70°С и при перемешивании прили. вают к нему 268 г 60%-ного водного раствора о.ксиметансульфоната натрия (1,2 моль) с . После 5 .минутного перемешивания смесь охлаждают в делительной воронке до комнатной температуры. При этом происходит ра деление реакционной смеси на два несмешивающихся слоя.Верхний слой собиршот и экстрагируют из него целевой продукт хлороформом. Затем органический растворитель удаляют в вакуум-сушильном шкафу при 100 мм рт.ст. и 20°С. Получают 355 г однородной высоковязкой массы, 200°С. Продук растворим в воде, эфире, хлороформе, и бензоле. Поверхностное натяжение водного раствора 36,2-10 Н ККМ равна 5,0 10 моль/л. Содержание элементной серы в продукте 7,0 Пример 3. 883,2 г 50%-ного водного раствора диметилалкилбензил аммонийхлорида (1,2 моль) нагреваю до 70°С и при перемешивании приливают к нему 153,1 г 70%-ного водного раствора оксимётансульфоната натрия (о,8 моль) с температурой 70°С. После 5 минутного, перемешивания смесь охлаукдают в делительной воро ке до комнатной, температуры. При этом происходит разделение реакционной смеси на два несмешивающихся слоя. Верхний слой собирают и экстрагируют из него целевой продукт хлороформом. Затем органический растворитель удаляют в вакуум-сушильном шкафу при 100 мм рт. ст. и 20с. Получают 355 г однородной высоковязкой массы, Тро5д .-Продукт растворим в воде, эфире, хлороформе и бензоле.Поверхностное натяжение водного раствора 36,2 10н/м, ККМ равна 5,0-1(5 моль/л. Содержание элементной серы в продукте 7,1%. Полученный антистатик (диметилалкилбензиламмрниевую соль оксиметансульфокислоты) из 30%-ного водного раствора наносят на свежесформованное волокно капрон методом аппретирования комплексной нити. Затем нить вятягивают с кратностью 4,25 и в момент вытяжки повторно обрабатывают раствором антистатика. После этого нить термофиксируют при 140 С в течение 1 ч. При этом антистатик химически соединяется с волокном,образующим полимер, что обеспечивает долговременность антистатических свойств. Антистатические свойства волокна представлены в таблице в сравнении с известным антистатиком алкамономДЛ, нанесенным на волокном при этих же условиях.

0,65

ДЛ 0,30 0,18 0,12 0,10 0,10

Диметилалкил

бензиламмониевая соль оксиметансульфокислоты

0-18

2,5-10

О 1 3 5 7 10

200

to 650 2,0-10

3,010 2100

13 2,0. 10 3650

13

4,0 ЛО

Более 3650 6,0 -Ю Более 3650

8

О 1

2,0.10

о

3,0-10

О О О О

8,0-10

3 5 7

9,0-10

ю

2,0-10

10

о

7,0-10 9 104 Определение потенциала на волокне, возникакхцего при трении, проводят след/юцим образом. Пучок полиамидного волокна весом 200-30 мг, длиной 100 мм выдерживают не менее часа на воздухе. Один из концов пучка завязывают узлом. Испытываемый образец помещают на деревянную дощещку с гладкой поверхностью Волокно прокатывают алюмнниевым валиком 10 раз. пбсле чего образец берут пинцетом из непроводя«его материала и касаются пучком волокна шарообразного конденсатораЗлектроЬЮтра Брауна (с пределом из3144мерений от О до 3650 в}. Корпус электрометра-заземлен. За потенциал, возникакщий при трении на поверхности волокна, принимают первое максимальное отклонение стрелки электрометра. из данньЬс таблицы следует, что предлагаемый способ получения антйстатиков позволяет получать антистатики, способные придавать синтеO тическим волокнам дол1Х)временные антястатические свойства и неэлектризуемость, что в целом позвдляет улучшить функциональные свойства синтетических волокон.