Композиция для аппретирования волокнистых материалов

ПИ Ан И БРЕТЕНИ К АВТО ТИРОВАОВводная с.% 1,4- ол-она мидазол- иводораого ряда де Ь =(СН 2)6, ( = 1-5, Композ ешивания смес ителя и воды и олного раство смолу, отверэпоксиднойди цил-ме1,3 диглицидин,4-дионводорастворрода формул дитель и во смолы содерил,2,4-три дил,5-диме а в качествеЙ олигоме ду, в качествежит 1,4-диглиазол-он или тилимидазолиотвердителя - р гуанидинового технолименнония вохлопчатакже бпроизвемых тсукон д мы1-ц-нн= С 1, ЯСМ, ии компоОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт физико-органической химии иуглехимии АН УССР, Центральный научноисследовательский институт шерстяной,промышленности и Московский текстильный институт им, А.Н,Косыгина(Яствег). Ргпсеб 1 п ЯМтег 1 апс 1, 35.933,20.04-74 - п рототи и.Авторское свидетельство СССРМ 1002290, кл, С 07 О 249/12, 1983,Патент США М 3449353, кл, С 07 О 49/32,опубл, 1969. обретение относится к химическои огии волокнистых материалов, а , к композициям для аппретировалокнистых материалов - шерстяных, тобумажных и смешанных тканей, а умаги и может быть использовано в одстве износоустойчивых и несминаекстильных материалов, в частности, ля бумагоделательных машин,Цель изобретения - повышение устоивости аппретов к вымыванию в воде,Поставленная цель достигается тем, о композиция, включающая эпоксидную 55 // О 06 М 101:04, 101:12(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ АППРЕ НИЯ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛ (57) Сущность изобретения; композиция содержит 1-4 ма дигл ицидил-метил,2,4-триаз или 1,3-диглицидил,5-диметили дин,4-диона и 0,25-2,16 мас,о/о воримого олигомера гуанидинов формулы: ин, ,ин-н 1 или ин ин-ин-д-ин НН аСН 2)2 КН(СН 2)2, Х = С 1, ЯС ицию получают путем пе и эпоксидной смолы, отв ри температуре 20-30 С ения. 1 табл.где Я = (СН 2)6, (СН 2)2 МН(СН 2)2и = 1-5 при следующем соотношнентов (мас.):1799936 п а/пза п 1 ап 1 обрв в,йв 7 ббббб где Я =(СНг)6, и = 1-5 1,4-Диглицидил-Зметил,2,4-триазолон или 1,3-диглицидил 5,5-диметилимидазолидин,4-дион 1-4Отвердитель 0,25-2,16 Вода Остальное Концентрация отвердителя соответствует стехиометрическому отношению эпоксидная смола:отвердитель.1,4-Дигли цидил-З-метил,2,4-триа зол -ДГМТ представляет собой вязкую жидкость или пасту светло-желтого или буро- желтого цвета с содержанием эпоксидных групп 35-390(теоретически 40,7%).Соединение получают конденсацией 3- замещенного 1,2,4-триазол-она с эпихлоргидрином в присутствии каталитических количеств амина с последующим дегидрохлорированием образующегося хлоргидринового производного ИаОН.1,3-Диглицидил,5-диметилимидазолидин,4-дион (ДГИД) бледно-желтая вязкая жидкость с содержанием эпоксидных групп - 33-35(теор. 35,8), Получают концентрацией 5,5-диметилимидазолидин,4- диона с эпихлоргидрином в присутствии амина с последующим дегидрохлорированием МаОН.Водорастворимый ионный олигомерный отвердитель гуанидинового ряда фор- мулы где й =(СНг)6, х= С 1, п =1-5 где под названием "метауид" применяетсяв качестве антисептика и фунгицида,Ионные олигомерные гуанидиниевыеотвердители формулы где В = (СНг)г М Н(СНг)г, х = С 1, ЯСМ, и = 1-5 были получены впервые из соответствующей соли гуанидина и диэтилентриамина. Они представляют собой беспутные или бледно-желтые вязкие жидкости и содержанием амино-групп. 3,0-3,6 моль кг, хлора и тиоцианат ионов 4,6-5,0 моль-кг, молекулярной массой 200-900, Строение подтверждено наличием в ИК-спектрах полос поглощения у 3100/3500 см (группы КН, МНг),Олигомерные амина-диангуанидовые отвердители формулы были получены впервые из циангуанидина, формальдегида и алифатических полиаминов (гексаметилендиамина или диэтилентриамина) по реакции Манниха. Они представляют собойбесцветные или желтые вязкие жидкости с5 содержанием аминогрупп около 5,5 моль/кги молекулярной массой 200-900. Строениеподтверждено наличием в МК-спектрахполос поглощения ю 3100-3450 см 1(группа ИН) Р 1560-1570 см (группа С = й)и 2100-2110 мм" (группа С = - И). Все испытания проводились на отечественных прессовых иглопротивных бумагоделательныхсукнах ИКПсостава: шерсть - полиамидное волокно (мононить), хлопчатобумажных"5 тканях и фильтровальной бумаге (ТУ 6-091706-82, черная лента),Оценка стабильности аппретов к вымыванию производилась по коэффициентувымывания аппретов Кв на аппретируемых20 материалах (иглопробивных бумагоделательных сукнах ИКП, хлопчатобумажныхтканях и бумаге),Образцы материалов величиной 0,2-22предварительно сушили при 130 С в тече 25 ние 2 час, затем выдерживали на воздухе втечение 2 час, взвешивали на аналитическихвесах, затем образцы пропитывали композицией, отжимали до 95-100 опривеса ипосле сушки в термошкафу в течение 2 ч ивыдержке на воздухе в течение 2 час взвешивали. Вымывание аппрета оценивали попотере массы образцом после 12 час выдержки в воде при комнатной температуре,Расчет коэффициента вымывания Квпроизводили по формуле 40где пзмр - масса исходного образца, г;гпа - масса аппрета, вычисленная по раз- .ности масс аппретированного образца послетермообработки и исходного образца;45 в а - массы вымытого аппРета, РавнаЯразности масс аппретированного образцапосле термообработки и образца после выдержки его в воде,Изобретение иллюстрируется следую 50 щими примерами,П р и м е р 1. а) Получение отвердителяформулы Суспензию 33,6 г (0,4 моль) циангуанидина в 6 1,2 г(0,82 моль) 40-ного формали 1799936на перемешивают в течение 2 часов. Полученную суспенэию оксиметильных производных циангуанидина порциями при перемешивании вливают в заранее приготовленный раствор 46,4 г(0,4 моль) гексаметилендиамина в 40 мл воды в течение 0,5 часа. Перемешивание продолжают 0,5 часа при комнатной температуре и затем при нагревании (90-100 С) в течение 3 ч до почти полного растворения белого осадка. Небольшое количество белых хлопьев (вероятно, сшитого олигомерного вещества) отфильтровывают. Фильтрат представляет собой раствор блоксоолигомера с й = (СН 2)63 в воде, который в случае необходимости упаривают в вакууме до получения вязкого безводного продукта, Содержание амино-групп - 0,8-1,0 моль/кг о , молекулярная масса 412 (определение криоскопическим методом). Выход 79,7 г (89 о ).Найдено, о : С 52,5, Н 9,1, й 40,0, М 412.(С 10 Н 20 М 6)пВычислено для димера и = 2 о , С 53,6, Н 8,9, й 37,5, М 448.б) Получение отвердителя формулыгде й = (СНЕГИН(СН 2)2, и = 1-5.Отвердитель получают аналогично 1 а,но в качестве полиамина испольэуютдиэтилентриамин. Выход 81,0 г (96 о ).Найдено, о : С 44,9, Н 8,0, й 47,3, М 398,(С 8 Н 17 М 7) иВычислено для димера и =2 о ; С 45,5, Н8,1, й 46,4, М 422,в) Получение отвердителя формулы+ын ын-Й .,ННгде й = (СНг)6, х = ЯСЙСмесь 0,1 моль гуанидина и 0,1 моля гексаметилендиамина нагревают при 120- 125 С до полного удаления 0,2 моль аммиака обычно в течение 1,5-2 ч (контроль по массе реакционной смеси). Выход 19,9 г (1 00).Найдено, о : С 47,5, Н 7,9, М 27,4, Я 15,5, М 380, ЯСИ-ионов 5,00 моль/кг,Вычислено, %: С 48,2, Н 8,0, й 28,1, Я 16,1, М 200 (для п = 1). ЗСИ-ионов 5,03 моль/кг,Полученный плав охлаждают до комнатной температуры и используют в аппретирующих композициях. В случае необходимости отвердитель в горячем виде может быть разбавлен водой и др. полимерными растворителями (спирты, диметил,формамид и др.) и применяться в менее вязком состоянии.5 г) Получение отвердителя формулы.ын нн-ц-,янХ10 где й = (СН 2)2 МН(СН 2)2, х = С 1, и = 1-5,Отвердитель получают аналогично 1 в,но в качестве полиамина используют диэтилентриамин. Выход 16,1 г (98 о ),15 Найдено, о : С 36,0, Н 7,7, С 21,3, И 33,6,М 465 (С 5 Н 1 зС 184) и.Вычислено, о ; для и = 1 , С 36,5, Н 7,9,С 21,6, й 34,0, М 164,5,д) Получение отвердителя формулы20 гдЕ В =(СН 2)2 МН(СН 2)2, х = ЯСМ, п = 1-5.Выход 18,5 г (99 О/о),Найдено,; С 38,4, К 7,0, И 37,4, Я 17,0,25 М 410, ЯСИ-ионов 5,04 моль/кг.Вычислено для п = 1 : С 38,5, Н 6,9, М37,4, 3 17,1, М 187, ЯСМ-ионов 5,35 моль/кг.П р и м е р 2, Приготовление композиции и аппретирование.30 В бак на 200 л, содержащим расчетноеколичество воды, при температуре 20-30 Спри работающей мешалке загружают 2 кгДГМТ и 0,9 кг отвердителя формулы-НН 1 ДННН- й-НН - М-СИгде Й = (СН 2)6 (содержание ингредиентов в композиции равно соответственно 1,0 и 0,45 40 мас,%), После растворения компонентовкомпозиции полученный раствор становится пригодным для аппретирования, Техническое сукно предварительно промывали водой и отжимали до 80% влажности 45 между валами. Аппретирование во всех примерах проводили на каландре при температуре 20 + 5 С, отжиме 95-100 , скорости движения сукна 3,5-4 м/мин, в 2-3 прохода, Затем производилась сушка и термообра ботка при скорости движения сукна 0,3-0,9м/мин, температуре обогреваемого вала 145 + 50 С, что соответствует нагреву сукна до 135 + 50 С, в течение 2 ч.Использование композиции позволяет 55 получить сукно с высокой фильтрующейспособностью (рабочая воздухопроницаемость сукна после трехдневной приработки составляет 460-520 л/м мин против 400-440 л/м у прототипа). При исключении21799936 иЛИ 0,25-2,16 Остальное Коэффииенты вымывания аппретов в воде Отвердитель Эпоксидное соединение Пример содержание в(С 1 Фбх = с 1 0,5 1,7 0,48 З,1 1,О дгмт 14 2,0 о,г 2,6 0,96 15 0,08 0,4 1,5 1,92 4,0 2,0 2,6 О 5429 1,О г,-(сц,х-ьц 1 дгмт 17 1,0 1,8 1,5 2,2 1,О 8 2,0 18 0,4 1,8 2, 16 необходимости получения эмульсии в органическом растворителе.Остал ьн ые и римеры (кон центра ции реагентов, показатели полученных материалов) приведены в таблице, 5П р и м е р 40 (сравнительный). 2 кг отвердителя Ниттекс-ЕРХ растворяют в 1,4 кг ацетона или 2 кг трихлорэтилена, после чего добавляют 2 кг эпоксидной смолы Ниттекс-ЕРЯ, затем композицию эмульгируют 10 в расчетном количестве (196 кг) воды в течение 40 мин при скорости вращения мешалки не менее 3 тыс,об/мин.Полученной эмульсией обрабатывают техническое сукно согласно примеру 2. 15Формула изобретенияКомпозиция для аппретирования волокнистых материалов, включающая эпоксидную смолу, отвердитель и воду, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения устой чивости аппретов к вымыванию в воде, в качестве эпоксидной смолы она содержит 1,4-дигли цидил-З-метил,2,4-триазол-он или 1,3-диглицидил,5-диметилимидазолидин,4-дион,а в качестве отвердителя - во дорастворимый олигомер гуанидиновогоряда общей формулы где Я = (Сн 2)8, (Сн 2)мн(Сн 2)2;х=С,ЗСМ;и = 1-5, при следующем соотношениикомпонентов, мас. о:1,4-Ди гл и цидилметил,2,4-триа золон или 1,3-диглицидил,5 диметилимидазолидин 2,4-дион 1-4Водорастворимыйолигомер гуанидиновогоряда указанной общейформулыВода на сукне на ткани на бумаге1799936 Продолжен ие та бл ицы Пример Эпоксидное соединение Отвердитель наименование содержание в наименование на сукне на ткани на бумаге компо зиции, 4 и 20 ДГМТ 1,0 0,27 1,6 1,9 0,5 21 ГАЗ Е=(С 12)2 М(СНа)г. 2,0 0,54 0,3 1,06 Х =С 1 0,7 0,7 0,2 дГмт и 0,25 5,0 3,7 2,7 н(сн,)0,50 3,1 2,1 1,4 25 4,0 0,98 1,3 0,5 0,2 26 дгид и 1,0 1,3 0,47 13,5 9,0 Е (С 11 а)6Х С 1 2,0 0,94 9,3 6,9 1,3 4,0 1,88 4,1 2,5 0,8 ДГИД и"НиттексЕРБ" 1,0 "Ниттекс ЕРХ" 1,0 15,5 12,3 8,1 41 2,0 2,0 3,2,0 42 4,0 4,0 1 з 9 0,8 0,3 П р и м е ч а н и е, Ошибка измерений К 4 т в диапазоне значений К 8) 1 " не более 10,при значениях Ко 1 ошибка не превышает 50Составитель А.НевзоровТехред М.Моргентал Корректор Н,Кешеля Редактор С.Кулакова Заказ 1140 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101