Способ получения антистатика Советский патент 1984 года по МПК C07C87/02 D06M13/46 

СО САЭ 00

to Изобретение относится к способу получения нового антистатика, который может быть использован в производстве химических волокон, таких как полиакрилонитрильньте (ПАН) волокна. Известен способ получения антиста тиков, производных длинноцепочечных тетраалкилзамещенных четвертичных аммониевых солей алкиларилсульфонатов, общей формулы СНз CH -N-HI СН-з -I ;C,0-Ct4 де R - алкил (C,o-C,J - алкил ( алкил () карбоксиэтил, взаимодействием промышленной фракции алкил () бензолсульфонатов натрия с промышленными фракциями диметилалкил () или диметилалки (С7-С.з) карбоксиэтилбензиламмоний хлоридами при 90° С и соотношении реагентов 0,8-1,2:1,2-0,8. Соединения сообщают синтетическим полиакрилнитрильным волокнам антистатические свойства и низкую электризуемость при трении, сохраняющиес после многократных стирок или сухих чисток t1i« Недостатком известных соединений является наличие небольшой электризуемо сти при трении, вьфажающейся в величине возникающего потенциала 100-200 В. Целью изобретения является разра ботка способа получения антистатик который придавал бы синтетическим полиакрилнитрильным волокнам свойст ва совершенноне электризоваться пр трении при сохранении антистатических свойств на уровне известных сое динений . Поставленная цель достигается те что согласно способу получения ново го антистатика алкил () бензи диметиламмоний алкил (,) суль фоната формулы где R - алкил R - алкил С 11-С , , промышленную фракцию алкил ( сульфоната натрия (эмульгатора Волгоната) подвергают взаимодействию с промышленной фракцией алкил (С 12 ) бензилдиметиламмоний хлорида (катамином АБ) в соотношении 1:1 при 90 С в водной среде с последующим отделением органического слоя, содержащего целевой продукт. Предлагаемый антистатик плохо растворим в воде и избирательно растворим в органических растворителях. Растворы указанной соли существенно снижают поверхностное натяжение воды. Соединение достаточно термостабнпьно и имеет Т. ро,, 230° С, хорошо сорбируется из растворов и водных дисперсий на свежесформованные волокна (особенно имеющие развитую пористую структуру поверхности) и прочно удерживается на Hirx при последующей эксплуатации, в частности в процессе многократных стирок. Пример. Раствор 368 г (1 моль) алкил ( ) бензил;т,иметиламмоний хлорида (катамина АБ) в 400 мл воды нагревают до 90 ° С, приливают к нагретому до этой же температуры раствору 300,2 г (1 моль) алкил () сульфоната натрия (эмульгатора Волгоната) в 540 мл воды. Тотчас же образуется эмульсия, разделяющаяся на органический и вод- ньш слои. Органический слой отделяют и просушивают в вакуумэксикаторе над едким кали. Получают 567,4 г (93,1%) алкил (,) бензилдиметиламмоний алкил (С.-С) сульфоната. Температура начала разложения С. Продукт мало растворим в воде, ацетоне, эфире, хорошо растворим в этаноле, хлороформе, бензоле, четьфеххлористом углероде. Поверхностное натяжение водного раствора U 28,8-10 Н/м, критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) 2,6 10 кмоль/м. Найдено, %: С 73,32; Н 12,13, N 1,94i S 4,88 Сз7«71 50з. Вычислено, %: С 72,98-, Н 11,72; N 2,30, S 5,25. Водный слой упаривают. Остаток промывают хлороформом. Неорганический остаток просушивают и анализируют по Фольгарту. Получают 56,8 (97,18%) хлористого натрия. Значение поверхностного натяжения 6 определено по общепринятой методике t2. С помощью этого вещества волокнам могут придаваться антистатические свойства, в том числе длительные и устойчивые к многократным стиркам и

сухим чисткам при нанесении на волокна с развитой поверхностью.

Так, например, свежесфоркованные ПАН волокна, обработанные 12%-ной, водной дисперсией антистатика, становятся неэлектризующимися при трении о различные поверхности (дерево, алюминий, тело человека) и обладают резко пониженным электрическим сопротивлением.

Способность электризоваться при трении и антистатические свойства образцов ПАН-ВОЛОКОН, обработанньк водной дисперсией антистатика, определяют по способности накапливать электрический заряд при трении и значению электрического сопротивления.

Стирки и определение электрического сопротивления проводят по известной методике 3.

В табл. 1 приведены результаты Определения электросопротивления и электризуемости ПАН-волокна, модифиЭлектросопротивлениеволокна при относительной влажности воздуха 65%, О см

Известное

1

цированного предлагаемым антистатиком в сравнении с известным антистатиком 13.

Результаты, приведенные в табл. 1, свидетельствуют о преимуществе пред-. лагаемого антистатика по сравнению с известными и возможности производства неэлектризующихся ПАН-волокон и волокнистых изделий, сохраняющих антистатические свойства в условиях эксплуатации и многократных стирок

В табл. 2 показаны результаты по волокну Нитрон, модифицированного алкил () бензиламмоний алкил (С -С ) сульфонатом. По показателям качества данная партия соответствует ТУ 6-06-С 118-80.

Использование предлагаемого способа позволит улучшить потребительские свойства химических волокон за счет хороших свойств получаемого антистатика.

Таблица 1

------- ---------------

Потенциал, возникающий на поверхности волокон при трении об алюминий, дерево, кожу человека,В

Известное

ПредлагаеСПмое

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИСТАТИКА алкил () бенэилднметнламмоний алкил ( ) сульфоната формулы + х«5з СНг-К;; СНз-1 где R - алкил Rj, - алкил ,. отличающийся тем, что промышленную фракцию алкил (С -С ) сульфоната натрия подвергают взаимодействию с промьшшенной фракцией алкил () бензилдиметиламмоний 5 хлорида в соотношении 1:1 при температуре 90 С в водной среде с последующим отделением органического слоя, содержащего целевой продукт.

После промывки

Свойства волокна

Удельная разрывная нагрузка элементарного волокна, мН/текс, не менее Удлинение элементарного волокна при разрыве, %, не менее

О О

О О

Таблица 2

5529

295,0 34,6 Свойства волокнаI Удельная разрьюная нагрузка элементарного волокна при разрыве петлей, мН/текс, не менее Количество извитков на 1 см, не менее Усадка жгута, % Нормы по ТУ 5529 6-60-С11 80 68,081,2 3,04,0 3,0-7,04,8