Способ получения смачивателя шерстяных и хлопчатобумажных тканей Советский патент 1987 года по МПК C07C143/18 C11D3/34 

1

Изобретение относится к способу получения улучшенного поверхностно- активного вещества (ПАВ), формулы

СН-СОО 1 Н.;(ХОЮл II . С-С001

. SOV -nCXOHlft

где R - алкил с 10-15 атомами угле рода;

X - этил или изопропил; п 2-3,

которое может быть использовано в качестве смачивателя шерстяных и хлопчатобз ажных тканей.

Целью изобретения является повышение качества ПАВ, которое выражается в повьшении смачивающей способности и растворимости в воде.

Цель достигается в основном за . счет использования для нейтрализации эфира сульфомалеиновой кислоты, полученного при ацилировании высшего .жирного спирта с 10-16 атомами углерода сульфомалеиновым ангидридом, ди нли триэтанол(изопропанол}амина.

Пример I. Получение диалка- ноламиновых солей эфира сульфомалеиновой кислоты со спиртами фр. С:,-С

Для синтеза кислого эфира используют 60т спиртов фр. , Аль- фол следующего состава, %: С

МО

3,76; С 70,24; С„ 26,0, средняя 35 мол. масса 182.

В трехгорлую колбу, снабженную термометром, капельной воронкой и мешалкой, помещают 64 г сульфомалеи- нового ангидрида, который нагрева- 40 ют до 40-45°С и из капельной воронки прикапывают в течение 20 мин 60 г спирта фр. , поддерживая температуру реакционной смеси 48-52 С. После прикапывания всего количества 45 спирта реакционную массу перемешивают 2 ч при 70-80°С. Получают 124 г вязкой коричневой жидкости. Кислотное число: теоретическое 297, полученное 30, т.е. выход 98,6%. 50

а). Получение триэтаноламиновой соли.

К 27,5 г кислого эфира при перемешивании и температуре 45-55°С прикаВ трехгорлую колбу, снабженную термометром, капельной воронкой и мешалкой, помещают 100 г сульфомале инового ангидрида, который нагреваю до 45-50 С, после чего из кап ельно воронки в течение 25 мин прикапываю 100 г высщих спиртов фр. - поддерживая температуру 50-55 С. По ле этого реакционнзто массу перемеши .вают 2 ч при 70-80 С. Получают 200 вязкой коричневой жидкости. Кислотное число: теоретическое 287, полученное 289. Выход 99,4%.

а). Получение триэтаноламиновой соли.

К 40 г кислого эфира при перемеш вании и температуре 45-50°С прикапы вают 56 г 50%-ного водного раствора триэтаноламина в течение 10 мин, после чего дают выдержку 15 мин. По лучают коричневьй раствор с содержа нием ПАВ 55%.

б). Получение триизопропаноламин вой соли.

В условиях примера 1 из 80 г кис лого эфира и 223 г 35%-ного триизопропаноламина получают светло-корич

пывают 44 г 50%-ного водного раствора 55 невый раствор (рН 7) с содержанием триэтаноламина .в, течение 10 мин, пос- ПАВ 46%.

Пример 3. Получение диалка ноламиновых солей эфира сульфомалеи

ле чего дают вьщержку в течение 15 мин. Получают желтый раствор (рН 7) с концентрацией ПАВ 65%.

, о еи-

а-

ь-

10

15

20

б). Получение триизопропаноламино- вой соли.

В аналогичных условиях из 23,5 г кислого эфира и 60 г 40%-ного водного раствора триизопропаноламина получают водный светло-коричневьш раствор с содержанием ПАВ 50%.

в). Получение диизопропаноламино- вой соли.

В аналогичных условиях из 25 г кислого эфира и 45 г 40%-ного водного раствори диизопропаноламина получают 70 г желтого раствора с содержанием ПАВ 60%.

Пример 2. Получение диалка- ноламиновых солей эфира сульфомалеиновой кислоты со спиртами фр.

С,..

Для синтеза кислого используют высшие жирные спирты фр. - , имеющие следующий состав по хро-. матографу, %: Cg 0,30; С5 0,42;

JO

35

- - 40 ки м. а 45 ают 50

меа 12 С:,о 1,2; С„ 4,9; С

25 23,45; С

11

1

24,07; o,j

-17 3,08;

18

12,88; 18,62; 0,12,

-13

С« средняя

10,91; С. мол. масса 214.

В трехгорлую колбу, снабженную термометром, капельной воронкой и мешалкой, помещают 100 г сульфомале- инового ангидрида, который нагревают до 45-50 С, после чего из кап ельной воронки в течение 25 мин прикапывают 100 г высщих спиртов фр. - , поддерживая температуру 50-55 С. После этого реакционнзто массу перемеши- .вают 2 ч при 70-80 С. Получают 200 г вязкой коричневой жидкости. Кислотное число: теоретическое 287, полученное 289. Выход 99,4%.

а). Получение триэтаноламиновой соли.

К 40 г кислого эфира при перемешивании и температуре 45-50°С прикапывают 56 г 50%-ного водного раствора триэтаноламина в течение 10 мин, после чего дают выдержку 15 мин. Получают коричневьй раствор с содержанием ПАВ 55%.

б). Получение триизопропаноламино- вой соли.

В условиях примера 1 из 80 г кислого эфира и 223 г 35%-ного триизопропаноламина получают светло-коричневый раствор (рН 7) с содержанием ПАВ 46%.

Пример 3. Получение диалка- ноламиновых солей эфира сульфомалеиновой кислоты со спиртами фр.

31335557

Для синтеза кислого эфира используют высшие жирные фр. с следующим содержанием спиртов по хро- матаграфу, %: Cj 0,7; С 3,97; С, 16,9; С, 33,82; С, , С„ 1.1,92 . .: С 3,27 и С|у 0,19, гидрок- сильное число 302.

В условиях примера 1 из 96 г сульфомалеинового ангидрида и 85 г спир- эфиров сульфомалеиновой кислоты фортов фракции получают 181 г эфиров сульфомалеиновой кислоты. Кислотное число 310 (по теории 308),

а). Получение триэтаноламиновой соли.15

К 55 г кислого эфира при перемепш- вании и температуре 40-90 0 прикапывают 90 г 50%-ного водного раствора триэтаноламина в течение 10 мин, после чего дают выдержку 15 мин. Полу- 2о чают светло-желтый раствор с содержанием ПАВ 66%.

б). Получение трйизопропанолами- новой соли.

мулы в сравнении с известными динат- риевыми солями моноэфиров сульфомалеиновой кислоты даны в табл.2.

Диалканоламиновые соли эфиров сульфомалеиновой кислоты лучше растворяются в воде, чем известные и обладают более высокими поверхностно- активными свойствами (ниже поверхностное натяжение и ККМ, чем у известного соединения),,

В табл.,3 приведены данные по температуре плавления новых соединений (l) и их устойчивости к солям

В условиях примера 4 из 70 г кис- 25 жесткости, которую оценивают по 5лого эфира сульфомалеиновой кислоты на основе спиртов фр. -С. и 210 г 40%-ного водного раствора три- изопропаноламина получают светло-коричневый раствор с содержанием ПАВ 55%.

Синтезированные вещества формулы (Г) обладают высокой стойкостью к хранению: рН их растворов не изменяется при стоянии более года. Они гидролитически устойчивы при нагревании до 100-1 в течение 1-2 ч, обладают хорошей устойчивостью к солям жидкости, не токсичны и дерматологически безвредны.

Соединения (l) испытывают на смачивающую способность по времени погружения на дно цилиндра кружка шерстяной ткани, а также кружка хлопчатобумажной ткани диаметром 3 см.

В табл.1 представлены результаты испытаний предлагаемого вещества (при 25°с) в сравнении с известным - динатриевой солью тетрадецилового эфира сульфомалеиновой кислоты.

Из данных табл.1 видно, что диал- каноламиновые соли эфиров сульфомале- иновой кислоты обладают высокой смачивающей способностью и превосходят известные динатриевые соли эфиров сульфомалеиновой кислоты.

Физико-химические и коллоидные свойства диалканоламиновых солей

эфиров сульфомалеиновой кислоты формулы в сравнении с известными динат- риевыми солями моноэфиров сульфомалеиновой кислоты даны в табл.2.

Диалканоламиновые соли эфиров сульфомалеиновой кислоты лучше растворяются в воде, чем известные и обладают более высокими поверхностно- активными свойствами (ниже поверхностное натяжение и ККМ, чем у известного соединения),,

В табл.,3 приведены данные по температуре плавления новых соединений (l) и их устойчивости к солям

балльной системе.

Как следует из табл.1-3, новые ПАВ формулы (г) обладают более высо- кой смачивающей способностью и растворимостью в воде и могут поэтому использоваться в качестве смачивателей шерстяных и хлопчатобумажных тканей.

Формула изобретения

Способ получения смачивателя шерстяных и хлопчатобумажных тканей ацилированием высшего жирного спирта с 10-16 атомами углерода сульфомале- иновым ангидридом при нагревании с последующей нейтрализацией полученного эфира сульфомалеиновой кислоты основанием, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения качества целевого продукта, ацилирование проводят при 65-80 с, а нейтрализацию ведут ди- или(триэтанол)изопро- панол амином при 40-60 С.

1а

Ди-тэасоль эфира сульфон- малеиновой кислоты со спиртами фре С, -С

16

Ди-тиизпа соль -эфира суль- фомалеиновой кислоты со спиртами фр,

IB

Ди-диизпа соль эфира сульфомалеиновой кислоты со спиртами фр. С -С

26

Ди тиизпа соль эфира сульфомалеиновой кислоты со спиртами фр. 1ь

2а

Ди-тэа соль эфира сульфомалеиновой кислоты со спиртами,фр.

36

Ди-тиизпа соль эфира сульфомалеиновой кислоты со спиртами фр, -С,,,

Т а б л и ц а. 1

За Ди-тэа соль эфира сульфо- малеиновой кислоты со

спиртами фр.

С,. -с„

Примечание. Тиизпа Тэа - Ди-изпа 1а С,2 -С Этильный 3 30,5 остаток .

16 Изопропильный 3 30,9 4,62 остаток .

1в

29,0 4,50

Этильньй

34,4 остаток

Иэопропильный 3 35,2 остаток

За Этильный остаток

триизопропаноламин триэтаноламин. диизопропаноламин.

Таблица 2

4,7

30

.25

63-65

35

30

50-52

5,3

80

75

66-70

36

Изопропильный

остаток . 3 23,6 5,36

Извест-

ный Динатриевая соль моноэфиров сульфомалеиновой

кислоты

1а С,. Этильный 3 4 остаток

16 -С Изопропильный 3 4 остаток

S С,.-С.4

26 Этильный 3 4 остаток

Зб С р Изопропильный 3 4 остаток

За C c-Cfi- Этильный остаток

Продукты, полученные на основе фракции спиртов, являются смесями и поэтому они плавятся в некотором температурном интервале.

Продолжение табл.2

70

60

57-60

Таблица

62-65

58-63

4

4

4

4

60-64 64-68

48-53 50-55

Изобретение касается поверхностно-активных веществ (ПАВ-) на основе ацилированных сульфомалеиновым ангидридом жирных спиртов, которые могут быть использованы в качестве смачивателей шерстяных и хлопчатобумажных тканей. Повьшение смачивающей (СМ) способности и растворимости в воде (РВ) достигается ацилированием высшего жирного спирта с 10-16 атомами углерода сульфомалеиновым ангидридом при 65-80 0 с последующей нейтрализацией эфира.ди- или триэтанол (изо- пропанол) амином при 40-60 0. Новые ПАВ обладают более высокой смачиваемостью и растворимостью, чем известная динатриевая соль тетрадецйлового эфира сульфомалеиновой кислоты. Для новых ПАВ при концентрации их 1 г/л для шерсти и хлопка СМ (в с), РВ (в %) составляют 35-70, 42-74 и 46- 70 против 23, 85 и 2,25-4,5. Новые ПАВ обладают высокой стойкостью к хранению (рН их растворов не изменяется при стоянии более года), гидролитически усто йчивы (при нагревании до 100-110°С в течение 1-2 ч), проявляют хорошую устойчивость к солям жестко сти, не токсичны и дерматологически безвредны. 3 табл. СП со со О1 сд ел