Дичетвертичные аммониевые соли метилендиаминов в качестве мягчителей тканей и изделий из целлюлозных,химических и смешанных волокон Советский патент 1985 года по МПК C07C103/727 D06M13/46 

«115А267

Изобретение относится к новымхимическим соединениям,конкретно к дичетR, CONHCHjCHg- К- СНг CH NHCOR,

Я,СОМНСН2СН2 -К - CHgCHsNHCOR,

где RI - алкш ,

X - анион СНэ504 или ,, которые могут найти применение в качестве мягчителей тканей из целRiCONH-Cn,H,Q,-ljr- CnH n-NHCORj R CONH-CpHjp - N CpH2j.--l HCOR7 где R,, R R., J - алифатические радикалы Сд-С, 2 6 арилалкил, алкил или полиалкиленгликолевыегруппы; алкилен ,g анион алкилирующего средства предложенные в качестве мягчителей тканей l . Однако указанные полиамидаммониевые соединения по условиям их синтеза не могут содержать в качестве мостикового элемента R метиленовую группу CHj. Кроме того, синтез соединений формулы П технически сложен, он включает алкилирование вторичной аминогруппы Soc -ацилдиалкилен триамина путем присоединения Kj непредельных веществ, окисей алкиленов или восстановительного метилиро вания и последующую кватернизацию полученного третичного амина малодоступными бифункциональными алкилирую щими средствами. Известна полиэтиленовая эмульсия, которая также применяется в качестве мягчителя на предприятиях текстильной промьппленностй 2J . Недостаток известного препарата состоит в придании им тканям умеренвертичным аммониевым солям замещенных метилендиаминов общей формулы

СИ,

4- +

2Х

СЫз

люлозных, химических и смешанных волокон,

f5 Известны полиамидаммониевые соединения общей формулы

+ 4Pa

2А но мягкого грифа, значительно ухудшающегося после стирки. Цель изобретения - синтез из вторичных аминов дичетвертичных аммониевых солей замещенных метилендиаминов, которые могли бы быть использованы в качестве эффективных мягчителей при заключительной отделке текстильных материалов. Поставленная цель достигается применением дичетвертичных аммониевых солей метилендиаминов общей формулы (I) .3 качестве мягчителей тканей и изделий из целлюлозных, химических: и смешанных волокон. Соединения формулы (Г) получают взаимодействием 2 моль вторичного амина с 1 моль формальдегида и кватернизацией образовавшегося тетраалккпметилендиамина апкилируюгцими средствами. Конденсацию диацилдиэтилентриамина и формальдегида можно проводить, используя как водный раствор формальдегида - формалин, так и параформальдегид (параформ). Реакцию осуществляют при минимальном нагреве смеси, обеспечивающем жидкое состояние исходного диацилдиэтилентриамина. Лпя кватернизации полученного производного метилендиаминя целесообразно применять димeтилcyJr,фaт или метиловый эфир бензолсульфокиспоты, которые наиболее доступны и обеспечивают получение четвертичных солей, легко образующих стабильные водные растворы или дисперсии. Наличие метиленового фрагмента между двумя атомами азота в полученньк соединениях (1) особенно бла гоприятно в случае применения этих веществ в качестве мягчителей ткане поскольку производные метилендиамина, помимо повышенного сродства к волокну, присущего всем катионоакти ным соединениям, обладают также ами иометилирующим действием и, таким о разом, вступают в химическое взаимо действие с активными группами волок Это дает возможность применять соед нения (I) в качестве мягчителей пер манентного действия, сохраняющих свою эффективность после многократных стирок. Соединения (II) такие свойства не проявляют. Пример 1. Бисметосульфат N, диметил-Н,Н,Ы ,N -тетракис-(2-стеар иламинозтил)метилендиаммония (I,Цj С,Н,5, ,60,,). А. К 284 г (1 моль) стеариновой кислоты при 80-100 с прибавляют по каплям 51,5 г (0,5 моль) диэтилентр амина, смесь в течение 1,5-2 ч нагревают в токе азота до ISO-lbO C и перемешивают при этой температуре 6 ч с отгонкой выделяющейся во врем реакции воды. Получают дистеароилди этилентриамин светло-желтого цвета температурой застывания в пределах 93-105С и остаточньм кислотньм числом 4,2 мг КОН/Г. Продукт исполь зуют для дальнейшей реакции без очистки. Дпя идентификации соединения про дукт реакции перекристаллизовывают из изопропилового спирта. Полученны дистеароилдизтилентриамин Имеет т.пл. 115-11б°С. Найдено, %: С 75,74; Н 12,79, N 6,77. C..HgNpj Вычислено, %: С 75,53; Н 12,84, N 6,61. Аминное число, мг НСР/г: найдено 57,6J вычислено 57,38. Б. К расплаву продукта взаимодей ствия стеариновой кислоты с дизтилеитриамином при 100-110 С прибавляют Порциями 15 г (0,5 моль) параформа. Смесь перемешивают при этой темпера туре 2 ч до получения прозрачного расплава и отсутствия формальдегида в продукте. Получают тетракис(2-стгароиламиноэтил)метилендиамип в виде светло-желтого плава, хастывающего при охлаждении в воскообразную массу. Продукт используют для дальнейшей реакции без очистки. Вместо параформа можно гфименять эквивалентное количество формалина. Для анализа полученное веп1ество перекристаллизовывают из изопропилового спирта, получая бесцветные микрокристаллы тетракис(2-стеаро1итаминоэтил)метилендиамина, не имеюп1ие четкой температуры п.папления, Найдено, %: С 76,01; Н 1.,60, N 6,79. Вычислено, %: С 75,7 6, Вычислено, %: С 73,76« н 12,72} N 6,54. Аминное число, мг ИСб/г: найдено 57,1; вычислено 56,84.В ИК-гпектре отсутствуют полосы, характерные для R2NH. В, К расплаву тетракис(2-стеароил аминоэтил)метилендиамина при 100°С прибавляют 126 г (1 моль) диметилсульфата. Смесь нагревают 2 ч при 100°С и получают бисметосульфат N,N -димeтил-N,N,N ,N -тетракис(2стеароиламиноэтил)метилендиаммония, застываюршй при охлаждении в воскообразную массу светло-желтого цвета. Идентификацию дичетвертичной соли проводят методом, основанным на образовании нерастворимого в воде цгом плекса из трех бикатионов соли и двух анионов феррицианида при обработке продукта раствором железосине родистого калия. По этому методу массовая доля четвертичной соли в гфодукте кватернизации составляет 98,8%. Для применения дичетвертичной соли в качестве мягчителя тетракис (2-стеаронпаминоэтил)метилендиамин перед кватернизацией целесообразно разбавлять при нагревании равньм по весу количеством этиленгликоля.. После завершания реакции раствор разбавляют при 60-80 С с водой до концентрации соли 20-40%. Получают водную или водно-гликолевую пасту бисметосульфата N,N-димeтил-N,N,N , N-тетракис(2-стеароиламинозтип)метилендиаммония белого или кремового цвета, легкосмеишвающуюся с теплой волой с образованием стабильных нерасслаивающихся дисперсий. Примеры 2-26. По методике примера 1 получают дичетвертичные соли общей формулы (1), приведенны в табл. 1. Пример 27. Соединение по примеру 1 испытывают в качестве мягчителя при высококачественной отделке хлопчатобумажного поплина совместно с карбомолом ЦЭМ - препа ратом, придающим тканям малосминае мость и малоусадочноеть. Образцы поплина обрабатывают дисперсией, содержащей, мас.%: Соединение по примеру 13,0 Карбамол ЦЭМ 25,0 Хлористого магния . гексагидрат 1,5 Вода До 100 Ткань отжимают до остаточной вл ности 60-70%, сушат на воздухе и подвергают термообработке при 15и в течение 3 мин. Примеры 28-29. Аналогично примеру 27 при высококачественной отделке хлопчатобумажного поплина (арт. 714) испытывают соединения, полученные по примерам 1-3,6,7,12, 13,15-17, 20, 21 и 25. В табл.2 приведены оценка мягко ти образцов (грифа ткани) по 5-бал ной шкале и физико-механические свойства ткани. Пример 40. Соединение по примеру 1 испытывают в качестве мя чителя при малосминаемой отделке льнолавсановой ткани совместно с карбамолом (без марки). Образцы ткани обрабатывают дисперсией, содержащей, мас.%: Соединение по примеру 13,0 Карбамол25,0 Хлористый аммоний Мочевина1 0 Водадо 100 Ткань отжимают до остаточной влажности 80-90%, сушат на воздухе и поднергают термообработке при 150-160 С в течение 3 мин. Примеры 41-55. Соединения по примерам 1,2,4,5,8-11, 14-16, 18, 19, 22-24 испытывают аналогично примеру 40 при малосминаемой отделке льнолавсановой ткани (арт.062256), Результаты испытаний приведены в табл.3. Примеры 56-61. Соединения по примерам 1,2,7,8,15 и 16 испытывают в качестве мягчителей и антистатиков при отделке тканей из химических волокон. Образцы полиамидной, полиэфирной и ацетатной тканей пропитьшают водньии дисперсиями соединения, полученных по примерам 1,2,7,8,15 или 16 (20 г/л), отжимают до остаточной влажности 80-90% и высушивают на воздухе. Оцейивают гриф ткани и анти электростатические свойства, вьфажаемые в электрическом сопротивлении, измеренном на тераомметре при относительной влажности 65%. Обработанные образцы приобретают мягкий шелковистьй гриф, оцениваемый в 45 баллов. Данные электрического сопротивления приведены в табл.4. Таким образом, испытания дичетвертичных аммониевых солей метилендиамйнов при отделке текстильных материалов показывают, что эти соединения придают тканям и изделиям из натуральньк, химических и смешанных волокон очень мягкий, шелковистый гриф, устойчивьй к стиркам. Как следует из приведеньх,к данных, соединения общей Формулы (l) по эффекту мягчения и перманентности действия превосходят известные соединения. Вещества легко совмещаются с другими отделочньми препаратами неионогенного и катионного типа, не вызывают изменения оттенка окрашенньос тканей.

Таблица 1

Дичетвертичные аммонирвые соли метилендиаминов общей формулы CH NRCORi CHi HCORi

,

СН,504

,SO,

, СН ,604 , СН,50 ,SO, С1Ц504

,90з

, СН,504 ,

СН,504 ,

СН,50 С.

СН,604

Ce,Hj50

СбН5вО, СНз904

,

К,-К,П5 К7 «1з5 К(,0((:Н2)2; ,; fft2;A-Cl

Т а б л и ц а 2

R,,H,5i RI-RC H ; R(.)0(Cl{j); .

Таблица 3

Таблица 4