Соли моноэфиров фталатов в качестве поверхностно-активных веществ и антистатиков

( 54) СО ЧЕСТВЕ И АНТИС (57) Со формулы КА- ЩЕСТ следова- ического СОСОО Т. Смирн ые веществ Абрамзо нормальные буоктил, цетил;Х- К, (С,Н,)ве поверхности л, гексил активных ллоидновысших в качес веществ остно-актистатико д-в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 07.09,86. Бюл. Нф 3 (71) Всесоюзный научнотельский институт синте волокна(53) 547,584(088,8) ,( 56) Поверхностно-актив Справочник/Под ред. А. на. - Л.: Химия, 1979,Рясенкий С. С. и др, химические свойства сол кислот. - В сб.: Поверх тивные вещества. - Калин КГУ, 1980 с, 106-111,ЛИ МОНОЗФИРОВ ФТАЛАТОВ ВОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕАТИКОВи моноэфиров фталатов обще12 55620 1 где В - нормальные бутил, геоктил, цетил;Х К, (С,Н СН,М (С,Н,),1Целью изобретения является выявление соединений, обладающих улучшенными поверхностно-активными иантистатическими свойствами.Указанные соединения получаютвзаимодействием соответствующихспиртов с фталевым ангидридом прио,130-140 С в течение 1 .ч в отсутствие растворителя,Моноэфир фталата характеризуютсодержанием основного вещества споследующей нейтрализацией последнего соответствующим основанием прикомнатной температуре. В качественейтрализующего агента используютэтанольные растворы гидроокисей калия, бензилтриэтиламмония. Этанолудаляют под вакуумом,Бензилтриэтиламмониевые (БТЭА)соли моноэфиров фталатов получаюттакже путем ионного обмена калиевыхсолей моноэфиров фталевых кислот сбензилтриэтиламмонийхлоридом в средеабсолютного этанола.Выпавший осадок хлорида калия отделяют фильтрованием, растворительотгоняют под вакуумом.Получают калиевые и бензилтриэтил"аммониевые соли с выходом более 90%,представляющие собой белые кристаллические вещества или слегка окрашен 4ные в желтый цвет прозрачные вязкиежидкости, хорошо растворимые в воде,полярных и неполярных органическихрастворителях,П р и м е р 1. В трехгорлую кол 5бу, снабженную обратным холодильником, мешалкой и термометром, загружают 22,2 г (0,15 М) фталевого ангидрида и 11,7 г (0,16 М) бутиловогоспирта. Реакционную смесь постепеннонагревают на масляной бане до130 10 фС и выдерживают при перемешивании 1 ч, Получают 33,3 г монобутиксил25 30 35 40 1Изобретение относится к новым органическим соединениям, обладающим поверхностно-активными свойствами и антистатическим действием, а. именно к солям моноэфиров фталатов формулы ФоОХ лового эфира фталевой кислоты с содержанием основного вещества 99%,затем добавляют 80 мл этанола и приперемешивании нейтрализуют 10%-нойспиртовой КОН по фенолфталеину, после чего отгоняют этанол при пониженном давлении (15"5 мм рт. ст) и выделяют 34,6 г (93%) белого кристаллического вещества монобутилфталатакалия, 1 =-105 С (из четыреххлористого углерода).Элементный состав.Найдено, %; С 55,24; Н 5,08;К 15,15,ВычисленоК 15,00.ИК-спе ктр содержит характеристи люсы поглощения карбонила рных (1730 см ) и карбок- (1590, 1400 см ) групп, а р полос поглощения вален ных и деф рмационных колебаний связей-С-Н,Из полученного соединения готовят 6%-ный водный раствор, который затем наносят с помощью аппликатора на полиамидную нить 29 текс в количестве 0,6% от массы нити, Удельное электрическое сопротивление обработанной нити определяют на приборе ИЭСНпо ГОСТ.Для оценки смачивающих свойств го товят 1%-ный водный раствор и опреде ляют краевой угол смачивания им полиамидной (ПА) и полиэфирной (ПЭ) пленок по методу сидящей капли.Для оценки пенообразования и пеноустойчивости используют 1%-ный водный раствор и определяют пенообразующую способность соединения взбиванием раствора перфорированным диском.Поверхностно-активные свойства вещества оценивают, снимая изотерму поверхностного натяжения на приборе Ребиндера, методом максимального давления пузырьков. Критическую концентрацию мицеллообразования находятграфически из изотерм поверхностноно натяжения,Поверхностно-активные и антистатические свойства соединений примеров 2-9 определяют по методикам,приведенным в примере 1,П р и м е р 2. В,трехгорлую колбу, снабженную холодильником, мешалкой и капельной воронкой, помещают35 3 1255,2 г (0,02 М) моно-н-бутилфталатакалия, полученного в примере 1, растворяют в 15 мл абсолютного этанола и по каплям при перемешивании до"бавляют 4,596 г (0,02 М) бензилтри. этиламмонийхлорида, растворенногов 5 мл абсолютного этанола. Выпавшийосадок хлористого калия отделяютфильтрованием на стеклянном пористомфильтре, Из фильтрата при пониженном 10давлении удаляют растворитель и получают 7,5 г (91%) прозрачной вязкойжидкости бутилфталата бензилтриэтиламмония, и =1,5418Элементйый состав,15Найдено, %: С 72,50; Н 8,35;И=3,40.Вычислено, %: С 72,64; Н 8,47;и=3,39. 20ИК-спектр соответствует предполагаемой структуре.П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 из 22,2 г (0,15 М) фталевого ангидрида и 15,33 г (0,15 М) гексанола 25получают 37,5 г моно-и-гексиловогоэфира фталевой кислоты с содержаниемосновного вещества 99%, Нейтрализацией последнего 10%-ной спиртовойКОН получают 42,6 г (95%) светло-жел-З 0той вязкой жидкости моногексилфталата калия, и =1,5019,Элементный состав,Найдено, %: С 58,12; Н 5,80;К 13,60,СН,О, К.Вычислено, %: С 58,33; Н 5,90;К 13,54.ИК-спектр соответствует предполагаемой структуре.П р и м е р 4, Аналогично примеру 2 из 14,41 г (0,05 М) моногексилфталата калия и 11,39 г (0,05 М)бензилтриэтиламмонийхлорида получают 19,8 г (90%) желтой вязкой жидкости бензилтриэтиламмониевой соли, гексилфталата, п =1,5223.,Элементный состав.Найдено, %: С 73,10; Н 8,75;Б 3,23. 50Вычислено, %: С 73,47; Н 3,84;Б 3,17.Ик-спектр соответствует предполагаемой структуре.55П р и м е р 5. Аналогично примеру 1 из 14,8 г .(0,1 М) фталевого ангидрида и 13,0 г (0,1 М) октилового 5620 4спирта получают 27,6 г моно-Н-октилового эфира фталевой кислоты с содержанием основного вещества 98,8%,нейтрализацией последнего 10%-нойспиртовой КОН получают 29,8 г (96%)вязкой светлой жидкости монооктилФталата калия, и =1,5038,Элементный состав.Найдено, %; С 60,49; Н 6,58;К 12,80.Вычислено, %: С 60,76; Н 6,65;К 12,34.ИК-спектр соответствует предполагаемой структуреП р и м е р 6, Аналогично примеру 2 из 15,8 г (0,05 М) монооктилфталата калия и 11,39 г (0,05 М) бензилтриэтиламмонийхлорида получают 22,8 г(97%) светло-желтой вязкой жидкостиоктилфталата бензилтриэтиламмония,и =1,5116,Элементный состав.Найдено, %: С 74,16; Н 8,99;И 2 87Вычислено, %: С 74,20; Н 9,17,;И 2,99.ИК-спектр соответствует предпола"гаемой структуре.П р и м е р 7, Аналогично примеру 1 из 7,4 г (0,05 М) фталевого ангидрида и 12,1 г (0,05 М) цетиловогоспирта получают 19,4 г моно-й-цетилового эфира фталевой кислоты с содержанием основного вещества 98,4%,нейтрализацией последнего 10%-нойспиртовой щелочью КОН получают 20,6 г(96%) белого кристаллического вещества моноцетилфталата калия,56,4 С (иэ ацетона)Элементный составНайдено, %; С 66,80; Н 8,32;К 9,10.Вычислено, %: С 67,29; Н 8,64;К 9,11.Значение р определяют для нити,обработанной 1%-ным раствором, ввиду плохой растворимости преперата вводе,2 5620 Удельноеэлектрическое сопротивлениеполиамидной нити, обработанной нредлвгаемыми соединеР, Ом. см ритич войствв встворо ое по- ерхвос ентрв НЯ ИИ вллоо вэовв ообраз и пенйчивост иоа нв жение бн л э мН/м Н бО 1,3 1 О 55 5,7 10 О О 32 0 0 28 О 0 2 Н С Н 4,0 10,О 4 05 0 3Найдено, %: С 76,28; Н 10,20;Б 2,35,Вычислено, %: С 76,42; Н 10,15",И 2)41,СН,.ИО, .5Значение О определяют для нити,обработанной 1%-ным раствором, ввиду плохой растворимости препаратав воде.П р и м е р 9, Аналогично примеру 1 из 7,4 (0,05 М) фталевого ангидрида и 13,5 г (0,05 М) стеарилового спирта получают 20,7 г моностеарилового эфира фталевой кислоты ссодержанием основного вещества 97,8%,нейтрализацией которого 10%-ной спиртовой щелочью КОН получают 22,2 г(97%) белого кристаллического. вещества моностеарилфталата калия с 1, ==65 С.20Растворимость в воде синтезированного соединения не превьппает 0,2%,вследствие чего исследовать поверхностно-активные и коллоидно-химические свойства не представляется возможнымСвойства предлагаемых солей алкилфталевых кислот формулысоохСООКа также известных приведены в таблице (Р необработанной нити 10мы10 Ом. см ),еПриведенные в таблице данные показывают, что в отличие бт близкихпо структуре солей карбоновых кислот,которые практически не изменяют сопротивление полиамидной нити, предлагаемые соли моноалкилфталатов являются хорошими антистатиками, существенно на 3-4 порядка увеличивающимиэлектропроводность нити.Кроме того, предлагаемые соединения в отличие от солей карбоновыхкислот хорошо растворимы в воде, полярных и неполярных органическихрастворителях - этаноле ацетоне,бензоле, эфире, хлороформе, четыреххлористом углероде, деметилформамиде,диметилсульфоксиде. При этом поверхностно-активные свойства предлагаемых соединений не ухудшаются,. а значительно меньшее пенообразование позволяет предложить их для использования, например, в качестве текстильновспомогательных веществ,В промьппленности химических волокон в качестве антистатиков широко используют различные производные полиэтиленоксидов, например препарат Лаурокс 9 С Н СОО(СН СН 0) Н, ко торый снижает электрическое сопротивление полиамидных и полиэфирных12нитей до значений 10 Ом. см, т.е. его эффективность значительно ниже, чем у предлагаемых соединений.11255620 8Продолжение таблицы ое ичеспроне нити, таиН ЯСН С На 36,5 0,007 40ЮН СН СН ОН 30,0 0,015 5 34 10 0,7 к Нзв О 6 С,Н 33,3 0,025 475 0 43,0 110 0 Прииеча объем пеныого раствора (Ч 2 Х та-, где Л,мл- обьем пены ент; А начальный ъем 0 мнн.нмерак0,2 кмолв/ приведены для концентраций 0,4 игнеев Составитель А. Евко Техред И.Попович едактор Н,акрз 4785/2ВНИИ ктор Т, Кол Подписн по д 113035, МПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро Проектна СНЛаурокс.,Чи е. Афф- -объем иссле Тираж осударств лам изобр сква, Жнного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4 15 3,1 10 24 1,6,10