Способ получения поверхностно-активных веществ в качестве антистатических и отделочных средств для химических волокон

 

Изобретение касается поверхностно-активных веществ (ПАВ) на основе динатриевых солей алкильных производных сульфоянтарных кислот, которые могут быть использованы в качестве компонентов для моющих композиций . Повьшение антистатического действия и снижение температуры замерзания целевого продукта достигается проведением сульфирования алкилмаленатов (полученных при обработке алифатических спиртов с 7-9 атомами углерода или этоксилированных алифатических спиртов с 7-18 атомами углерода малеиновым ангидридом) водным раствором сульфита натрия в присутствии полиэтиленгликоля с мол. м. 160-220, взятого в количестве 50-100% от массы воды, содержащейся в водном растворе сульфата натрия. Новые ПАВ .обладают лучшими антистатическими свойствами, их удельное электрическое сопротивление J (1,6-9,6) . 10 « Ом против 10 2 Ом для из вестных ПАВ и более низкой температурой замерзания (-24)- (-28)°С (против 0-(-12)°С для известных ПАВ). 1 табл. а 9 сл оо ел Х) to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV CBMQETEJlbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4044330/23-04 (22) 17,02.86 (46) 15.11.87. Бюл. В 42 (71) Всесоюзный научно-.исследовательский институт синтетического волокна (72) С.Н.Харьков,. Л.Н.Акименко, В.Ф.Козлова, Г.А.Кураков и В.И.Егоршин (53) 547.425.5.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 199314, кл. С 11 D 1/12, 1961. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В КАЧЕСТВЕ АНТИСТАТИЧЕСКИХ И ОТДЕЛОЧНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ

ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН (57) Изобретение касается поверхностно-активных веществ (ПАВ) на основе динатриевых солей алкильных производных сульфоянтарных кислот, которые могут быть использованы в каÄÄSUÄÄ 1351920 А 1 (5D 4 С 07 С 143/12, С 11 D 3/34 честве компонентов для моющих композиций. Повышение антистатического действия и снижение температуры замерзания целевого продукта достигается проведением сульфирования алкилмаленатов (полученных при обработке алифатических спиртов с 7-9 атомами углерода или этоксилированных алифатических спиртов с 7-18 атомами углерода малеиновым ангидридом) водным раствором сульфита натрия в присутствии полиэтиленгликоля. с мол. м. 160-220, взятого в количестве 50-100% от массы воды, содержащейся в водном растворе сульфата натрия. Новые ПАВ обладают лучшими антистатическими свойствами, их удельное электрическое сопротивление

P(1,6-9,6) ° i0 0Ом против 10 (Ом для известных ПАВ и более низкой температурой замерзания (-24)-.(-28) С (против 0-(-12) С для известных ПАВ).

1 табл.

1351920

Изобретение отно ится к способу получения улучшенных поверхностноактивных веществ (ПАВ) на основе ди натриевых солей алкильных производных сульфоянтарной кислоты, которые могут быть использованы в качестве антистатических и отделочных средств для химических волокон.

Цель изобретения — повышение антистатического действия и снижение температуры замерзания целевого продукта, что достигается проведением сульфирования алкилмалеинатов, полученных при обработке алифатических спиртов с 7-9 атомами углерода или этоксилированных алифатических спиртов с 7-18 атомами углерода мас леиновым ангидридом, водным раствором сульфата натрия в присутствии полиэтиленгликоля с мол. мас, 160220 в. количестве 50-100 мас., от массы воды, содержащейся в водном растворе сульфита натрия.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, загружают 65 г (0,5 моль) спиртов фракции С, -С, затем при перемешивании добавляют . 49,03 г (0,5 моль) малеинового ангидрида, нагревают реакционную массу до 65+5 Ñ и выдерживают при перемешивании в течение 2 ч до получения конечного продукта с кислотным числом 230-250 мг KOH/г (расчетное кислотное число 245,6 мг КОН/r). Получают 114,03 г (0,5 моль) алкилмалеинатов. К полученным алкилмелеинатам приливают 118 г ПЭГ мм 160 (50 мас. ) и сульфируют 66 r (0,525 r) сульфита натрия в 236 мл воды при 65+5 С в течение 2 ч. Получают продукт в виде белой пасты с кислотным числом не более 10, температурой замерзания -120 С.

H p и м е р 2. Аналогично примеру 1 из 130,6 г (0,5 моль) оксиэтилированных спиртов фракции С„-С со степенью оксиэтилирования n = 3 и 49,05 (0,5 моль) малеинового ангидрида получают 78 г соответствующий алкилмалеинат с кислотным числом 150-170 мг KOH/г (расчетное кислотное число 155,6 мг КОН/r). Затем к полученному алкилмалеинату добавляют 115,5 r ПЭГ мол.масса 220 (50 мас. ) и сульфируют сульфитом

Na 65,4 г (0,55 моль) в 231 мл воды.

Получают ДНС в виде раствора, не расслаивающегося, с кислотным числом не более 10, температурой замерзания -28 С.

Пример 3. Аналогично примеру 1 из 181,4 г (0,5 моль) оксиэтилированных спиртов фракции С„ -С, с n = 4 и 49,03 (0,5 моль) малеинового ангидрида (расчетное кислотное число 121,5 мг/КОН/г) получат 225 r алкилмалеината с кислотным числом

15 120-150 мг КОН/r. Выход 97,6 . Затем к полученному алкилмалеинату добавляют 229,4 r. (100 мас. ) ПЭГ мм 160.

Сульфируют сульфитом Na 64,7 г (0,51 моль) в 229,4 мл Н О. Получают

2р ДНС в виде - однородной пасты с кислотным числом не более 10 мг КОН/г.

Температура замерзания -20 С.

Пример 4. Аналогично примеру 1 из 187,8 г (0,3 моль) оксиэтилированных спиртов фракции С -С

1о 18 с и = 10 и 21,7 r (0,3 моль) малеинового..ангидрида до получения конечного продукта с кислотным числом

70-80 мг КОН/г (расчетное кислотное

30 число 77,3 мг КОН/r). Получают 212 г алкилмалеината, Выход 97,6 . Затем при сульфировании в реакционную массу добавляют 68,3 г ПЭГ мм 220 (50 мас. ). Сульфирование проводят сульфитом натрия 38„5 г (0,3 моль) в 136,5 г Н О. Получают ДНС в виде нерасслаивающегося раствора готового к употреблению, с кислотным числом не более 10 мг KOH/r, температуо

4О ра замерзания -24 С.

Пример 5 (сравнительный).

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, загружают 65 г (0,5 моль) спиртов фрак4> ции С,-С, затем при перемешивании добавляют 51,5 г (0,525 моль) малеинового ангидрида (малеиновый .ангидрид берут с 5 -ным избытком). Температура реакции 70-90 С. Малеиниро вание заканчивают по достижении расчетного кислотного числа 245,6 мг

КОН/г. Получают 114,03 r (0,5 моль) алкилмалеината, который нейтрализуют раствором едкого натра 20 r (0,5 моль) и затем обрабатывают раствором бисульфита Иа 54,6 г (0,525 моль) при 70 С. Получают ДНС в виде неустойчивого раствора, расслаивающегося при охлаждении реак1351920 ционной массы, с температурой замерзания около 0 С.

Пример 6. Аналогично примеру 5 из 130,8 г (0,5 моль) оксиэтилированных спиртов фракции С,-Сз со степенью оксиэтилирования n = 3 и

49,03 r (0,5 моль) малеинового ангидрида, получают 178 г соответствующего алкилмалеината с кислотным числом 155.6 мг KOH/г, который нейтрализуют раствором едкого натра 20 г (0,5 моль) и затем обрабатывают раствором бисульфита натрия 54,6 г (0,525 моль) при 70 С Получают ДНС в виде нерасслаивающегося раствора с кислотным числом не более 10 мг

КОН/r, температура замерзания -12 С, готового к употреблению.

Пример 7. Аналогично приме- 2р ру 5 из 65,2 г (0,5 моль) спиртов фракции С,-С 9 вторых неомыляемых и

5 1,5 .г (0,525 моль) малеинового ангидрида получают 114,0 г (О 5 моль) алкилмалеината, который нейтрализуют 25

I раствором едкого натра 20 г (0,5 моль) и затем обрабатывают раствором бисульфита натрия 54,6 г (0,525 моль) при 70 С. Получают ДНС в виде рассла" ивающегося раствора при охлаждении 30 реакционной массы с температурой замерзания 0 С.

Пример 8. Аналогично примеру 5 из 128,0 r (0,5 моль) спиртов

Фракции С,-С из 11 неомыляемых со 35 степенью оксиэтилирования п = 3 и

49,03 r (0,5 моль) малеинового ангидрида получают 175 г соответствующего алкилмалеината с кислотным числом 157,6 мг КОН/r, который нейтра- 4р лизуют раствором едкого натра 20 r (0,5 моль) и затем обрабатывают раствором бисульфита натрия 54,6 r (0,525 моль) при 70 С. Получают ДНС в виде нерасслаивающегося раствора 45 о с температурой замерзания -10 С, готового к употреблению.

Функцию основного вещества в рав-. ной степени несет ДНС и ПЭГ. Выход целевого продукта во всех примерах 1001. Состав целевого продукта следующий.

Пример 1. Содержание, Х:

ДНС 33, 1; ПЭГ 22,1; H O 44,2; Na SO

0,6.

Пример 2. Содержание, 7.:

ДНС 40,8; ПЭГ 19,6; Н О 39,2; Na SOg

0,4.

Пример 3. Содержание, У.:

ДНС 38,6; ПЭГ 30,6; Н О 30,6, Ха Яр 0,2.

Пример 4. Содержание, 7.:

ДНС 55,0; ПЭГ 15,0; Н О 30,0.

Пример 5. Содержание, 7:

ДНС 47,7 Н 0 5 1,5; NaHSO> 0,8.

Пример 6. Содержание, 7.:

ДНС 55,1, Н О 44 2", Иа НЯОз 07.

Пример 7. Содержание, Е:

ДНС 42,3; Н>0 57,0; NaHSO> 0,7.

Пример 8. Содержание, :

ДНС 49,6, Н О 49,8; NaHSO 0,6.

Поверхностно-активные свойства новых ПАВ оценивают, снимая изотерму поверхностного натяжения на приборе

Ребиндера методом максимального давления пузырька. Для оценки смачивающих свойств готовят 17-ные водные растворы и определяют краевой угол смачивания полиамидной или полиэфирной пленки по методу сидящей капли.

Для определения антистатических свойств новых ПАВ готовят 6Х-ный водный раствор, который наносят с помощью аппликатора на полиамидную нить 29 текс в количестве 0,67 от массы нити. Обработанную нить выдерживают в течение 24 ч, удельное электрическое сопротивление обработанной нити определяют на приборе

ИЭСН-1.

Данные о свойствах предлагаемых соединений в сравнении с известными аналогами приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что продукты, полученные по предлагаемому способу, обладают лучшими антистатическими свойствами (р = 10" ) и для жидких продуктов более низкой температурой замерзания (-24)-(-28) С, Формула изобретения

Способ получения поверхностно-активных веществ в качестве антистатических и отделочных средств для химических волокон обработкой алифатических спиртов с 7-9 атомами углерода или: оксиэтилированных алифатических спиртов с 7-18 атомами углерода, малеиновым ангидридом с последующим сульфированием водным раствором сульфита натрия, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышеP ния антистатического действия и сни1351920 жения температуры замерзания целевого продукта, сульфирование проводят в присутствии полиэтиленгликоля с мол. м. 160-220 в количестве 50—

100 мас.7 от массы воды, содержащейся в водном растворе сульфита натрия. мН/м

Удельное электрическое сопротивление р, Ом см

1ол. масса

ПЭГ

Пример

5,1 10

9 1 ° 1010

9,6 10 "

1,6 10 "

4,6- 10 "

4 1 10 г

9 6, 10 4

1,3 1013

30,4

160

29,5

220

36,4

160

41,6

220

31,2

30,8

36,2

34,8

Составитель Т.Власова

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Редактор M. Недолуже нко

Заказ 5537/20

Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4