Соли карбоксиолигоуретанов в качестве поверхностно-активных веществ и способ их получения

(19) 01) 04 С 08 С 18/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН л.2ии высУССРо, Н.С комолекулярКлименко,Файнерман В кн. На П. Синтезов.-В кн.: ва 1 синд КГУ ОВ В КАВЕЩЕСТВ(54) СОЛИ ЧЕСТВЕ П И СПОСОБ (57) Изо солей ка КАР БОКСИВЕРХНОСТНИХ ПОЛУЧЕНИЯретение относитсябоксиолигоуретано ОЛИГОУРЕ О-АКТИВ НЬ синте облад ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт хим оных соединений АН(56) Грекова А.П., Янголь Г.А.уретаны на основе гидразина.Успехи химии полиуретанов, Киеукова думка, 1972, с. 103.Вишняков А.А., Кабанов В.и свойства моноалкилмалеинатПоверхностно-активные вещесттез и свойства). Калинин; Из1980, с. 99-105. ысокои поверхностнои акти тью, и может быть использовано во всех отраслях промышленности, использующих поверхностно-активные вещества (ПАВ). Изобретение позволяет создавать новые ПАВ с высокими физико- химическими свойствами (поверхностная активность 10 - 10 Нм /кмоль, инвер 5сия смачивания фторопласта водой происходит при концентрации 0,0053). Задача достигается синтезом солей карбоксиолигоуретанов общей формулыСИ о), Ясов-к инсоиниЕСН сн соск .-СОО ) 1 , где К, - 4,4 -дифениленмета, 2,4- или 2,6-толуилен, гексаметилен; К - 1-метилэтилен или тетраэтилен; К - винилен, этилен или 0-фени- ф лен; И - литий, натрий, калий, три (2-гидроксиэтил)амин, взаимодействием олигоуретана с изоцианатными группами с М,И-ди(гидроксиэтил)гидразинон с последующей обработкой ангидридом карбоновой кислоты и нейтрализацией ,щелочью. 1 з.п. ф-лы.Изобретение относится к химии олигоуретанов и направлено на созданиеуретановых полимеров, обладающих поверхностной активностью,Цель изобретения - повышение по 5верхностной активности полимеров,Изобретение иллюстрируется следующими примерами.П р и м е р 1, Раствор 100 г изоцианатного форполимера, полученногореакцией олигооксипропиленгликоляМ.М. 1000 с 4,4-дифенилметандиизоцианатом (МДИ) при молярном соотношении,1:2, в 100 мл диметилформамида ( ДМФА)обрабатывают 14,5 г М,Н-ди-(2-гидроксиэтил)-гидразина. К полученному раствору тетрагидроксилсодержащего олигоуретана добавляют 23,7 г малеинового ангидрида и выдерживают 4 ч прио80 С. Синтезированный тетракарбоксил-,содержащий олигоуретан выделяют высаждением в воду, тщательно промываютводой и высушивают в вакууме при 70 Св течение суток. 25Содержание СООН, Х. "найдено 7,92;вычислено 7,87,20 г полученного карбоксилсодержащего олигоуретана обрабатывают раствором 2 г КОН в 50 мл воды. Растворитель удаляют высушиванием вначале прикомнатной температуре, а затем при60 С в вакууме в течение 2 ч. Предельная поверхностная активность соли (К)=1,8610 Нм /кмоль.Молекулярная формула, вычисленнаяна основании данных микроанализа, следующая С в Н,в БвОз, ХП р и м е р 2. К 20 г тетракарбоксилсодержащего олигоуретана, полу Оченного в примере 1 цобавляют раствор 1,4 г НаОН в 50 мл воды. Полученную соль выделяют в условиях примера 1, Ее предельная поверхностная активность К = 1,6210 Нм /кмоль.Молекулярная формула Св НМ О БаП р и м е р 3. К 20 г тетракарбоксилсодержащего олигоуретана, полученного в условиях примера 1, добавляют раствор 2,4 г УНСО в 50 мл во Оды, Полученная соль выделяют в условиях примера 1, К = 1,46 10 Нм //кмоль.Молекулярная формула Сц,НХвО,в 11-П р и м е р 4, К 20 г тетракарбоксилсодержащего олигоуретана, полученного, как в примере 1, добавляютраствор 5,25 г 1 Ч(СН СНОН) в 50 млводы. Полученную соль выделяют в условиях примера 1. К = 1,2410 Нм //кмоль,Молекулярная формула Си Нв Ча ОяП р и м е р 5. К раствору 114,5 гтетрагидроксилсодержащего олигоуретана в 100 мл ДМФА, полученного в условиях примера 1, добавляют 35,8 г фталевого ангидрида.и выдерживают 4 чпри 80 С, Полученный тетракарбоксилсодержащий олигоуретан выделяют в условиях примера 1,Содержание СООН,: найдено 7,45;вычислено 7,23.Калиевую соль получают в условияхпримера 1. К = 1,36 10 Нм /кмоль.Молекулярная Формула С,Н, 1 ЧвО КП р и м е р 6. К раствору 114,5 гтетрагидроксилсодержащего олигоуретана в 100 мп ДМФА, полученного в условиях примера 1, добавляют 24,2 гянтарного ангидрида и выдерживают 4 чпри 80 С, Полученный тетракарбоксилсодержащий олигоуретан выделяют в условиях примера 1.Содержание СООН,.; найдено 7,64;вычислено 7,84.Калиевую соль получают в условияхпримера 1. К:= 1,50 1 О Нм /кмоль.Молекулярная Формула солиС 1 Н 6 ь 1 ЧвОвП р и м е р 7, Раствор 100 г изо;цианатного Форполимера, полученного реакцией олигооксипропиленгликоля М.М. 2000 с двойным молярным избытком МДИ, в 100 мл ДМФА обрабатывают в условиях примера 1 двухкратным молярным избытком 1 Ч,1 Ч-ди-(2-гидроксиэтил)гидразина (ДГЭГ) и четырехкратным молярным избытком фталевого ангидрида, Тетракарбоксилсодержащий олигоуретан выделяют в условиях примера 1.Содержание СООН; найдено 5,27; вычислено 5,24.Калиевую соль получают описанным в примере 1 методом, К = 2,11 10 Нм /кмоль.Молекулярная формула солиП р и м е р 8. Раствор 100 г изоцианатного Форполимера, полученного реакцией олигоокситетраметиленгликоля М.М. 2000 и МДИ при молярном соотношении 1:2, в 100 мл ДМФА обрабатывают в условиях примера 1, двойным молярным избытком ДГЭГ и четырехкратным молярным избытком Фталевого ангидри 3 13265 да. Конечный продукт выделяют описанным в примере 1 способом.Содержание СООН, 7.: найдено 5,30; вычислено 5,51.Калиевую соль получают описанным в примере 1 методом. К = 1,581 О Нм /кмоль.Молекулярная формула соли С, Н, 1,ОК,.П р и м е р 9. Раствор 100 г изоцианатного форполимера, полученного реакцией олигооксипропиленгликоля М.М. 2000 с гексаметилендиизоцианатом при молярном соотношении 1:2, в 100 мл ДМФА обрабатывают в условиях приме ра 1, двухкратным молярным избытком ДГЭГ и четырехкратным молярным избытком фталевого ангидрида. Целевой продукт выделяют в условиях примера 1.Содержание СООН, 7.: найдено 5,92 20 вычислено 5,45.Калиевую соль получают описанным в примере 1 методом. К = 1,30 ю 10 Нм /кмоль,Молекулярная формула соли 25 С, Н, 1,ОКП р и м е р 10. Раствор 100 г.изоцианатного форполимера, полученного реакцией олигооксипропиленгликоля 30М.М. 2000 с двойным молярным избыткомсмеси 2,4-, 2,6-толуилендиизоцианата,в 00 мл ДМФА обрабатывают в условияхпримера 1 двойным молярным избыткомДГЭГ и четырехкратным молярным избыт ком малеинового ангидрида. Полученноететракарбоксильное производное выделяют по описанной в примере 1 методике,Содержание СООН, 7: найдено 5,19; 40вычислено 5,49.Калиевую соль тетракарбоксилсодержащего олигоуретана получают описанным в примере 1 методом. К = 1,45 "1 О Нм /кмоль.45 77 4Молекулярная формула солиСю Нгв И,05 КРасчет предельной поверхностной ак. тивности проведен на основании изучения концентрационной (С) зависимости поверхностного натяженияводных растворов исследуемых веществ по соотношениюс 1К = 1 г.йсПоверхностное натяжение измерено методом взвешивания частично погруженной в жидкость пластинки. К для известных солей двухосновных карбоновых кислот, в частности солей малеинатов, составляет 0,73-4,48 Нм /кмоль, солей монокарбоновых кислот (0,23- 77) 10 Нм /кмоль.Растворимость синтезированных солей карбоксиолигоуретанов лежит в пределах 3-10 г/100 мл Н 0.Были исследованы эксплуатационные свойства предлагаемых солей как смачивающих агентов.Оценивалось смачивание фторопластаводой и водными растворами ПАВ. Фторопластиз-за своей низкой поверхностной энергии плохо смачивается водой: краевой угол смачивания составляет 110-115 . Смачивающая способность ПАВ определялась по той его концентрации С, в воде, которая вызывала инверсию смачивания, т.еснижеф ние краевого угла смачивания до 90 на фторопласте. С соли карбоксиолигоуретана по примеру 10 карбоксисодержащего моноэфира малеиновой кислоты и деканоата калия составляет 0,005, 0,15 и 0,307 соответственно.Формула изобретения1, Соли карбоксиолигоуретанов общейформулы1326577 в качестве поверхностно-активных веществ,2, Способ получения солей карбоксиалигоуретанов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что форполимер с концевыми изоцианатными группами на основе простого олигозфирдиола подвергают взаимодействию с Я,Б-ди-(2-гидроксиэтил) гидразином с последующей обработкой реакционной смеси ангидридом дикарбоновой кислоты при молярном соотношении форполимера, гидразина и ангидрида дикарбоновой кислоты 1:2:4 и нейтрализацией карбоксильных групп органическим или неорганическим основанием в водной среде. 5ф-(СН, ) -; 5" К -СН СН - -СН - СН- э э ф э ф( а е )зх = 18-36 э Составитель В, ИкртычанРедактор И. Недолуженко Техред М,Иоргентал Корректор И. Пожо Заказ 3244/19 Тираж 437 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5