Полиорганилсилсесквиазаны для придания текстильным материалам водоотталкивающих свойств Советский патент 1992 года по МПК C08G77/26 D06M15/643 

Изобретение относится к новым поли- органилсесквиазанам, а именно к полиорга- нилсилсесквиазанам общей формулы

CnH2n+lOSi(NH)l..

где п 14, 15, которые могут быть использованы для придания водоотталкивающих свойств текстильным материалам.

Указанные соединения и их свойства в литературе не описаны.

Известны диаминополисилоксаны общей формулы (R1 -SiR2-0)x-SiR2-NR R ), получаемые реакцией соответствующих хлорсиланов с амином в соотношении 1:2 при 0-5°С в бензоле.

Недостатком данных соединений является их малая эффективность при гидрофо- бизации текстильных материалов.

Известны также алкоксиполиенлокса- ны, получаемые реакцией алкоксисиланов с алкоксиламинами.

Однако данные вещества также обладают недостаточной эффективностью при гид- рофобизации текстильных материалов.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к изобретению являются полисилсесквиазаны общей формулы RSi(NH)i., где R CgHig, m 4, 6, 8.

Указанные соединения получены аммо- нолизом алкилтрихлорсиланов при комнатной температуре.

Однако данные соединения характеризуются труднодоступностью исходных высших алкилтрихлорсиланов, а также недостаточной эффективностью их при гид- рофобизации текстильных материалов,

Цель изобретения - получение новых полиорганилсилсесквиазэнов, обладающих повышенными водоотталкивающими свойствами.

VI

сл оо

О

N со

Поставленная цель достигается получением полиорганилсилсесквиазанов общей формулы CnH2n+iOSi(NH)i,5b. где п 14,15. Данные соединения содержат группировки C-0-Si и St-NH-Sl, наличие которых придает соединениям водоотталкивающие свойства,

Указанные соединения получают взаимодействием четыреххлористого кремния с соответствующими Спиртами в гексане при нагревании до 50°С в течение 4-5 ч и последующей обработкой реакционной массы сухим газообразным аммиаком при охлаждении льдом в течение 3 ч по общей схеме:

6 CnH2n+iOH + 6 SiCU + 33 МНз

CnH2rvHOSI(NH)i.5le + 18NH4CI.

П р и м е р 1. Политетрадецилоксисил- сесквиазан (I).

В трехгорлый реактЬр объемом 1000 мл, снабженный мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой помещают 100 г (0,59 моль) четыреххлористого кремния в 200мл сухого гексана. При интенсивном перемешивании добавляют в реактор 126,5 г (0,59 моль) тет- радеканола в 250 мл гексана в течение 1.5ч. Прибавление ведут при 20°С, после чего реакционную массу нагревают до 50°С в течение 4-5 ч. Затем, охладив реактор дб комнатной температуры, и охлаждая дополнительно льдом, насыщают реакционную массу сухим газообразным аммиаком в течение 3 ч. После окончания реакции выпавший хлористый аммоний отфильтровывают. После отгонки растворителя при пониженном давлении получают сухой кристаллический целевый продукт белого цвета.

Выход: 200 г (70%) Т.пл. - 63-67°С.

Найдено, %: С64.57; Н 12,54; N8,14; Si 11.12.

Вычислено, %: С 63,76; Н 1t,57; N 7,97; Si 10,63.

Молекулярная масса: найдено 1610 (криоскопически в бензоле); вычислено 1581.

П р и м е р 2. Полипентадецилоксисил- сесквиазан (II).

Методика получения аналогична, описанной в примере 1. Из 100 г (0,59 моль) четыреххлористого кремния в 200 мл гексана и 134,5 г (0,59 моль) пентадеканола. Выход 123 г (75%). Т.пл. 82-88°С.

Найдено, %: С 63,52; Н 12,30; N 7,94; Si 9,56.

Вычислено, %: С 64,87; Н 11.71;-М 7,57; Si 10,09.

Молекулярная масса: найдено 1705, вычислено 1665.

Состав и строение синтезированных по- лиорганмлсилсесквиазанов доказаны определением элементного состава, данными И К-спектроскопии.

Основные характеристики данных соединений приведены в табл.1.

В ИК-спектрах соединений имеются полосы поглощения 945-955 и 1190-1200 , характерные для колебания связей в шести- членном цикле: полосы поглощения в области 3370-3450 см, соответствующие деформационным колебаниям первичной аминогруппы N-H, в области 1060-1080 соответствующие колебаниям группы Sl-0-C. Данные вещества являются эффективными водоотталкивающими соединениями.

Водоотталкивающие свойства хлопчатобумажной ткани артикула 276, применяемой дли спецодежды, оценивают по водопоглощеникз и капиллярности. Для обработки образцов ткани используют растворы полиорганилсилсесквиазанов в хладоне-113 различной концентрации. Образцы ткани погружают в гидрофобизирую- щий раствор, затем сушат на воздухе в течение 20 мин. По привесу ткани определяют количество присоединенного к ткани вещества.

Примерз. Образец хлопчатобумажной ткани артикула 276 окунают в 10%-ный раствор политетрадеканолоксисилсесквиазана 0). Затеи образцы ткани сушат при комнатной температуре (20°С) в течение 20 мин. Количество вещества, присоединенного к ткани, составляет 2,2%. Подготовленные образцы испытывают по стандартной

методике ГОСТ 3816-81. Водопоглощение образца определяют по количеству поглощенной воды и капиллярность определяют по высоте подъема жидкости.

Обработку образцов т-кани растворами

полимеров различной концентрации и определение их еодопоглощения и капиллярности проводят аналогично примеру 3.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

Полиорганилсилсесквиазаны для придания текстильным материалам водоотталкивающих свойств имеют ряд преимуществ по сравнению сизвестными соединениями: получены простым методом на основе доступных

в промышленном отношении веществ; обладают повышенными водоотталкивающими свойствами; обработка ткани проводится при комнатной температуре,

Формулаизобретения

Полиорганилсилсесквиазаны общей формулы CnH2n+lOSi(NH)i,, где п 14,15, для придания текстильным материалам водоотталкивающих свойств.

Таблица 1

Использование: придание текстильным материалам водоотталкивающих свойств. Сущность: полиорган ил силсесквиазаны общей формулы CnH2n+iOSi(NH)i.5J6, где п 14, 15. Получение: взаимодействие че- тыреххлористого кремния с тетра- или пен- тадеканолом в среде гексана при нагревании до 50°С в течение 4-5 ч и обработка реакционной массы газообразным аммиаком при охлаждении в течение 3 ч. Выход 70-75%. 2 табл.

Таблица 2