SU1155161A3

SU1155161A3 - Способ получени фторсодержащих сополимеров

Info

Publication number: SU1155161A3
Application number: SU813372849A
Authority: SU
Inventors: Дессэн Андре
Original assignee: Продюи Шимик Южин Кюльман (Фирма)
Priority date: 1980-02-19
Filing date: 1981-12-22
Publication date: 1985-05-07
Also published as: JPH0774331B2; ES499565A0; NO160925B; ATA63481A; US4366299A; DD211353A5; DD156431A5; FI69086B; ZA811075B; NO810554L; FI810497L; JPS56131612A; FR2476097A1; JPH06122870A; DK70281A; CA1159195A; AU536952B2; EP0034527A1; BR8100965A; FI69086C

Abstract

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ СОПОЛИМЕРОВ путем сополимериэации одного или нескольких фторсодержащих эфиров акриловой или метакриловой кислоты с диалкиламиноалкилметакрилатом в растворе в присутствии радикального инициатора, о т л и чающийс тем, что, с целью придани фторсодержа1цим сополимерам водоотталкивающих свойств, в качестве фторсодержащих эфиров акриловой или метакриловой кислоты используют соединени общей формулы CFj-|cPt)jf- Cjttn.-SO,-Tjr lW 0 c6-C«CH, CHsi -.АЫ ШЭСМЛ I rfai- rmam, или общей формулы СГз-{СГ2)д-С2НгО-СО-С СНг , где П 3, 5, 7, 9, 11, 13 или 15; RH , СН, в качестве диалкиламииоалкилметакрилата -:N, N-диметиламиноэтилметакрилат или трет-бутипаминоэтилметакрилат , при этом в реакционную смесь дополнительно ввод т Ы-винилпирролидон-2 , и сополимеризацию провод т при следующем соотношении сомономеров f мае.%: Фторсодержа цие эфиры СО 57-87 указанных формул N,Ы-Диметилайиноэтилметакрилат или третбутиламиноэтилметакри3-14 лат 1-40 Ы-Винилпирролидон-2 :п :л 2. Способ по п. 1, о т JI и ч аю щ и и с тем, что в реакционную смесь дополнительно ввод т до 10 мас.% от исходной смеси сомономе ров винилацетата, этилакрилата или гидроксиэтнлметакрилата.

Description

Изобретение относитс к способу получени новых фторсодержапдих сополимеров , используемых в покрыти х и при пропитке таких субстрактов как текстиль, кожа, дерево, нетканые материалы , металл, бетон, бумага и др дл придани им маслоотталкивающих и водоотталкивающих свойств. Известны различные фторсодержащие соединени , способные придать эти свойства. Однако если эти производные показывают хорошие результаты на текстиле и коже, то дл при дани аналогичных свойств бумагам и подобным издели м необходимо использовать слишком большие количест ва активного вещества (в данном слу чае фтора, св занного с углеродом) дл получени экономически приемлемых результатов, Известно использование дл обработки бумаг и бумажных изделий поли фторалкилфосфатов, циклоалкилфосфатов и полифторалкилгидроксипропилфосфатов , Однако эти соединени не сообщают бумагам водоотталкивающего свойства , Известны фторсодержащие сополимеры , примен ющиес в качестве доба вок к различным материалам дл придани им маслоотталкивающих свойств Указанные сополимеры получают способом, близким по технической сущности к предлагаемому, который осуществл етс путем сополимеризаци одного или нескольких фторсодержащи эфиров акриловой или метакриловой кислот (перфторалифатических эфиров с диалкиламиноалкилметакрилатом или акрилатом в виде их амино- чли четвертичных аммониевых солей или N-окиси) в растворе в присутствии радикального инициатора lj , Недостатком известного способа вл етс то, что получаемые фторсодержащие сополимеры про вл ют очень слабую водоотталкивающую способност а дл придани материалам (в основном бумаге) водоотталкивающего свок ства необходимо использовать сополи меры с повышенным содержанием актив ного вещества. Цель изобретени - придание фтор содержащим сополимерам водоотталкивающих свойств. Цель достигаетс тем, что соглас но способу получени фторсодержащих сополимеров путем сополимеризации одного или нескольких фторсодержащих эфиров акриловой или метакриловой кислоты с диалкиламиноалкилметакрилатом в растворе в присутствии радикального инициатора, в качестве фторсодержащих эфиров акриловой или метакриловой кислоты используют соединени общей формулы CFy-(crJ),-SOJ- r-C}H,-0-CO-C CH7 CHj К или общей формулы CF3-(cF2)ir 2HrO-co-e eH:, где ,.5, 7,9, 11, 13 или 15, R Н, СИ, , в качестве диалкиламиноалкилметакриогата - Н,Ы-диметиламиноэтилнетакрил .т или трет-бутиламиноэтилмотакрилат , при этом в реакционную смесь дополнительно ввод т Nвинилпирролидон-2 , и сополимеризацию провод т при следующем соотношении сомономеров, мас,%: Фторсодержащие зфиры указанных формул 57-87 N,N-ДимeтиJraминoэтилметакрилат или третбутиламиноэтилметакриллт3-1А Ы-Вннил1Тирролидон-21-40 При этом в реакционную смесь может быть дополнительно введено до 10 мас.% от исходной смеси сомономеров винилацетата, этилакрилата или гидроксиэтилметакрилата, Новые фторсодержащие соединени при нанесении их на бумагу и подобнь е издели . сообщают им в одно и то же врем при низком содержании используемого фтора прекрасную степень проклейки и очень хорошие водои маслоотталкивающие свойства, про вл ющиес в том, что бумага и подобные издели , обработанные этимисоединени ми , приобретают эффект преграды к действию воды и органических растворителей, т,е, противосто т прониканию жидкостей водного или масл ного типа, жиров и многочисленных органических растворителей. Кроме того, эти новые соединени , нанесенные на другие субстраты, сообщают и им очень хорошие масло- и водоотталкивающие свойства. Исходные фторсодержащие эфиры могут быть получены известными способами , например, путем этерификации соответствующих спиртов алкенмонокарбоновыми кислотами, такими как акрилова , метакрилова , в присутствии кислотного .катализатора, например серной кислоты или толуолсул фокислоты. Вместо алкенмонокарбоновьгх кислот могут быть использованы их сложные эфиры, ангидриды. Особен но целесообразно использовать дл сополимеризации смесь фторсодержащи зфиров. Сополимеризаци (может ос5тцествл тьс в растворителе или в смеси таких растворителей как, например, ацетон, метштэтилкетон, J -бутиролактон , метилциклогексанон, N-метил2-пирролидон , метанол, зтанол, изопропиловый спирт, бутанол, этиленгликоль , диацетоно-спирт, фенилме ,тилкарбонил, изофорон, тетрагидрофуран , дйоксан, зтилацетат, ацетат гликол , этилен или полиэтиленгликольмонометил , или простой моноалки ловый эфир, формамид, диметилформа мид, ацетонитрил, толуол, трифтортолуол , трихлорфторзтан. Предпочтительно использовать растворители, смешивающиес с водой, такие как ацетон и изопропиловый спирт. Полимеризацию осуществл ют в присутствии соответствующего катализатора , например перекиси бензоила , перекиси лауроила, перекиси ацетила, перекиси сукцинила, 2,2 азо-бис-изобутиронитрила , 2,2-азобис- (2,4-диметил-4-метоксивалеро- нитрила), 4,4 -азо-бис(4-цианопента новой) кислоты, азодикарбонамида, пёрпивалата трет-бутила. Количество используемого катализатора может со ставл ть 0,01-5%, а предпочтительно 0,1 - 1,5% по отношению к общему весу используемых мономеров , Кроме того, способ возможно осу ществл ть использу источник ультр фиолетового излучени в присутствии таких фотоинициаторов как бензофенон , 2г-метилантрахинон или 2-хлортриоксантон . Температура, при которой осущест вл ют реакцию, может измен тьс в широких пределах, т.е. от значени температуры окружающей среды и до точки кипени реакционной смеси. Целесообразно использовать температуру 50 - 90°С. 614 При регулировании молекул рного веса сополимеров возможно использовать агенты переноса цепи, например алкилмеркаптаны - терциододецилме .ркаптан, п -додецилмеркаптан, П -октилмеркаптан, тетрахлорметан,. трифенилметан. Количество используемого соединени вл етс зависимой величиной от желаемого значени молекул рного веса и может измен тьс от 0,01 до 3% по отношенюо к общему весу мономеров, а предпочтительно использовать агенты переноса цепи в количестве 0,05-0,5%, Возможный переврд сополимера в соль может происходить С: помощью минеральных или сильных или среднесильных органических кислот, т.е. кислот, константа диссоциации которых или перва константа диссоциации вьше 10 , например сол ной кислоты, бромистого водорода, серной кислоты, азотной кислоты, фосфорной кислоты, уксусной кислоты, муравьиной кислоты, пропионовой кислоты. Предпочтительно использовать уксусную кислоту. Вместо превращени сополимера в соль возможно перевести его в четвертичное основание с помощью соответствующего агента образовани четгвертичного основани , например ме тилиодида , этилиодида, диметилсульфата , диэтилсульфата, бензилхлорида, триметилфосфата,Л -толуолметилсульфоната . Раствор полученного сополимера может быть разбавлен с помощью растворител полимеризации или с помощью другого растворител , ипи смесью растворител и воды. При желании возможно также вьщелить с:ополимер путем удалени растворител или растворите-, лей. В качестве субстратов, которые с помощью предлагаемых соединений, станов тс .водоотталкивающими и масоотталкивающими используют в основом бумагу, картон и подобные им маериалы . Кроме того, есть и другие чень отличные от названных материлы , например тканые и нетканые маериалы на.основе целлюлозы и регенеированной целлюлозы, натуральных олокон, искусственных или синтети- , еских волокон, например хлопка, цетата целлюлозы, шерсти, шелка, олиамидных волокон, полиэфирных волокон, полиолефиновых волокон, на основе волокон из полиуретана или полиакрилонитрила, кожи, пластиковые материалы, стекло, дерево, металлы, фосфор, каменна кладка, поверхности окрашенные. В том случае, когда обработке подвергаютс бумага и картой раство ры предлагаемых сополимеров в основном нанос тс на обрабатываемые поверхности из водной среды, но также возможно использовать и среду растворител или смесь воды и растворител с помощью известных методов нанесени растворов,, например полив, пропитывание, макание, разбрызгивание , путем нанесени раствора с помо м щетки, а также плюсование, укладывание . На бумагу водный раствор соединесобой , может быть нанесен как поверх ностно (но уже окончательно отделенный субстрат), так и введем в массу, т.е. в бумажную массу или пульпу. Таким образом обработанные субстраты приобретают хорошие водоотталкивакщие и маслооттапкивакнцие свойства после обыкновенной сушки при температуре окружающей среды или при температуре, значение которой несколько повышено, и, возможно. Последующей термообработки, котора может осуществл тьс в зависимости от вида субстрата при температуре, достигающей . Дл того, чтобы получить надежную фиксацию предлагаемых сополимеров на рубстрате, который обработан зтими сополимерами, а также дл того , чтобы усилить особый эффект, иногда целесообразно сочетать эти сополимеры с некоторыми присадками, полимерами, термоконденсирующими веществами и соответствующими катализаторами , способными помогать образованию сетчатой структуры между субстратом и нанесенными сополимерами , В качестве указанных соединений можно назвать конденсаты и предварительные конденсаты мочевины или меламинформалина, метилолдиокси этиленмочевину и ее производные, меткполэтиленмочевины, метилолпропиленмочевины , метилолтриазоны, конденсаты дициандиамидформалина, метилолкарбаматы, метилолакриламиды или метакриламиды, их полимеры или сополимеры, дивинилсульфон, .полиамидь; эпоксипроизводные, например диглицидИлглицерин , гапогениды эпоксипропилтриалкил (арил)аммони , например хлорид-(2,3-эпоксипропил)-триметапаммокий , N-MeTHji-N-(2,3-эпоксипропил )-морфолинхлорид, некоторые галогенированные производные, например хлорэпоксипропан и дихлорпропанол или такие пол рные соединени как динат рийсодержаща соль трйсульфа оксиэтилсульфонийбетаин и пнрндинийсодержаща соль простого хлорметипового эфира этиленгликол . Дл того, чтобы оценить достоинства субстратов, обработанных соединени 01 полученными предлагаемым способом, используютс следукшще тесты,. Тест на незагр зн емость или число кит, которьй позвол ет оценить незагр зн емость субстратов смес ми смол ного масла, толуола ипи гептана представлен в табл, 1, Эти смеси содержат измен ющиес количества каждого из трех компонентов.i Тест состоит в том, что на обработанную бумагу осторожно нанос т капли этой смеси и оставл ют на бумаге в течение 15 с, после чего тщательно изучают вид бумаги или картона и оценивают намокание или заметное проникновение по поте;4не;нию поверхности бумаги или картона. Число, соответствующее смеси, содержащей наиболее высокий проценг гептана , котора не проникла или не на , мочила бумагу, и есть число кит бумаги и расцениваетс как показатель маслоотталкивани обработанной бумаги . Чем выше число кит, тем лучше .маслоотталкивание бумаги. Тест на терпентиновое масло осу .ществл етс следующим образом. На исследуе 4ый лист бумаги, кото рый размещен на белом бристольском картоне, помещают 5 г песка, промытого в кислотах, после чего выливают на этот песок 1,1 мл безводного терпентинового масла и окрашенного 0,5 г/л красньм органолом BS.Когда все масло выпито, включают хрономет и начинают перемещать бумагу в течение всех 30 с по бристольскому карто ну. Замечают то врем , когда на бри стольском картоне по вл етс п тно. При времени свьвпе 30 мин можно считать , что тест более не показателен и что изучае|« 1й субстрат имеет прекрасные характеристики. В опыте используют семь образцов выполненных из одной и той же . Регистрируют найденные значени от самого малого до самого большого после чего отмечают значение, имеющее среднюю величину. Тест на изучение эффекта преграды к действию растворителей проиэводитс так. В безводное терпентиновое масло. окрашенное красным органолом BS, вз тым в количестве 0,5 г/л, погружают пр моугольный образец исследуемого субстрата на глубину 1 см (размер образца 10x1 см). Погружение осуществл ют в закрытом ципиндрическом сосуде емкостью 500 мл в течение 24 ч. Затем измер ют поверхность, мм, образовавшегос п тна за счет подн вшейс окрашенной жидкости на том участке исследуемого субстрата, что не погружен в масло. Тест на изучение эффекта преграды к действию воды следукиций. В воду, окрашенную родамином В, вз тым в количестве 0,5 г/л, погружают на глубину 3 см пр моугольный образец (10x1 см) исследуемого субстрата . Погружение осуществл ют в цилиндрическом закрытом сосуде, имеющем емкость 500 мп, в течение 24 ч. Затем осуществл ют измерение, мм п тна, образовавшегос за счет подн вшейс окрашенной жидкости на непогруженном в жидкость участке исследуемого субстрата. Тест СОВВ. Тест СОВВ кодифицирован Комитетом по исследовани м Центральной лаборатории Шведской бумажнойпромЫпшенности , состо щий в том, что определ ют вес воды, г, абсорбированной в течение 1 мин ,м бумаги, вьщерживающим столб воды, высотой 1 см. Тест на маслоотталкивание. По отношению к некоторым субстратам 1 аслоотта1|кивание определ ют по методике, котора оценивает несмачиваемость субстрата р дом масел, поверхностное нат жение которых все брлее и более низкое, Тест на водоотталкивание, Водоотталкивание осуществл етс на нескольких субстратах при использо f f вании известной методики. В примерах части и проценты относ тс к весу (за исключением специальных упоминаний). В примерах на применение степень протравы или отжима, %, показывает вес обрабатывающего раствора (х ч) в 100 ч. субстрата . . Пример 1.В реактор ем- 10QO снабжённый перемешиватеЛем , обратным холодильником, термометром, патрубком дл ввода азота и устройством дл нагревани , ввод т 20,4 ч ацетона, 45 ч изопрошшо ° ° спирта, 8 ч диметиламиноэтилметакрилата , 16 ч N-винилпирролидона, 0,8 ч. 2,2 - азо-бис-изобутиронитрила и 81,6 ч смеси полифтор с од ержап их мономеров, имехицих формулу CFHCrj)-CilVSO,--M-C,HfO-CO-CH-CHj , де п равно 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, весовых соотношени х 1;50:31:10:3:1:1. Осуществл ют нагревание при 5 С в течение 15 ч в атмосфере азоа , после чего ввод т 160 ч.воды.

9

250 ч. изопропилового спирта и 8 ч. уксусной кислоты, В течение 2 ч выдерживают полученную смесь при 75°С ее охлаждают до температуры окружак цей среды.

Таким образом получают 563 ч. раствора сополимера, который содержит 18,8% неулетучиваклдихс веществ и 6,6% фтора.

Пример 2, фв аппарат, аналогичньй указанному в примере 1, загружают 19,2 ч. ацетона, 45 ч. изопропилового спирта, В ч. диметиламиноэтилметакрилата , 21 ч N-винилпирролидона , 0,8 ч. .2,2-азо-бисизобутиронитрила и 76,8 ч. смеси полифторсодержащих мономеров, аналогичной указанной в примере 1. Осуществл ют нагревание при 75° в течение 15 ч в атмосфере азота, после чего добавл ют в эту смесь 160 ч, воды, 250 ч, изопропилового спирта-и 8 ч, уксусной кислоты. Смесь вьщерживают еще 2 ч при 7 5 С, затем охлаждают до температуры окружакщей среды. Таким образом получаю 585 ч, раствора сополимера, который содержит 18,2% неулетучивающихс веществ и 6% фтора,

б}. Этот сополимер и сополимер, полученный в примере 1, подвергают тестированию при равном содержании фтора путем сравнени со следуюв ими соединени ми,

516110

A,Сополимер на основе 85% смеси полифторсодержащих мономеров, аналогичной описанной в примере 1, и 15%

диметиламиноэтилметакрилата, переведенный в соль и в N-окись, полученный согласно известному способу,

B,Сополимер на основе 70% смеси полифторсодержащих мономеров, аналогичной описанной в примере 1, и 30% диметиламиноэтилметакрилата, переведенный в соль и в N-окись, полученный согласно известномуспособу.

Известный фосфат полифторсодержащего спирта, имеющий формулу

Л

сГз(СГ, )у- SOi-ir-CjHi -O P- ИЩ

Указанные соединени примен ют к непроклеенной бумаге, имеющей следующие характеристики: волокнистый состав 60% массы Крафт, отбеленной на основе густолиственных, 40% массы Крафт, отбеленной на основе хвойных; очистка в гидрофиноре 00 до 35° SR; введенные добавки тальк 15%, консервирующий агент 3%; вес бумаги 70-71 влажность бумаги 4-5%,

Дл этого приготавливают п ть растворов, каждый из которых содержит 0,7 г фтора на 1 л и имеет состав представленный в табл,2.

Таблица 2

По примеру 1 По примеру 2 Сополимера А, содержащего 16,6% неулетучиван цихс веществ и 6,5% фтора Сополимера В, содержащего 15,3% неулетучивак цихс , веществ и 4,9% фтора Соединени С, содержащего 35,7% неулетучивающихс веществ и 18,8% фтора 989,4 988,

Итого:

1000

1000 1000 1000 89,2 985,6 996,2

П ть листов непроклеенной бумаги обрабатывают в соответственно п ти . растворах при степени протравы, равной 85%. После просзппивани , осуществленного в течение 90 с при , получают листы бумаги, обладающие жироотталкивающими свойствами и

Бумага, обработанна раствором

Характеристики

n TilQIII Маслоотталкивание число кит Тест на терпентиБолее Более . 10 мин новое масло 30 мин 30 мин

36

О

По результатам, приведенным в табл. 2, видно, что бумаги, обрабо танные .сополимерами, получаеьвлми предлагаемьм способом (.растворы 1 и 2), обладают не только прекрасными жироотталкивающими свойствами, но и имеют замечательные эффекты

Компоненты раствора

По примеру t

15,1 По примеру 2

Сополимера А,

содержащего

16,6% неулетучивйнщихс веществ и 6,5% фтора

Сополимера В, содержащего 15,3% неулетучивающихс веществ и 4,9% фтора

эффектами преграды к действию воды преграды к действию растворителей, выраженными более или менее сильно.

Полученные характеристики обработанных бумаг приведены в табл. 3 в сравнении с характеристиками необработанной бумаги.

Таблица 3

Необработанна бумага 9

50 207 477 700

700

Более

30 Г40 780 155 900

преграды к действию вода и преграды к действию растворителей.

ф Приготавливают п ть растворов, содержащих каждый f г фтора на 1 л и имеющих состав, представленный в табл. 4.

Таблица 4

Состав, г/л

iiinz

10

16,6

15,4

20,4 5 Менее более Менее 30 с 30 мни 30 мин

13 Соединени С, содержащего 35,7% неулетучивакнцихс веществ и 18,8% фтора 984,9 983,4 Вода 1000 1000 Итого:

П ть листков непроклеенной бумаги весом 77 г/м обрабатывают соответственно в этих п ти растворах при степени протравы 95%. После просушивани в течение 90 с при 110°С таким

СОВЕ

20

20 Из табл. 5 следует, что бумага, обработанна предлагаемыми сополиме рами, (растворы 6 и 7) обладает прекрасной степенью проклейки. Пример 3, В аппарат,аналогичный указанному в примере 1, за гружают 25 ч. ацетона, 45 ч. изопро пилового спирта, 12 ч диметиламиноэтилметакрилата , 3 ч Ы-винилпирролидона , 0,4 ч 2,2 -азо-бис-изобутиронитрнла и 100 ч смеси полифторсодержащих мономеров, аналогичной указанной в примере 1. Смесь указан Hbix компонентов нагревают до 75°С и выдерживают в течение 17 ч в атмосфере азота, после чего ввод т 165 ч. воды, 250 ч изопропилового спирта и 8 ч уксусной кислоты. Эту смесь выдерживают еще 2 ч при 75°С, затем охлаждают ее до температуры окружающей среды. Таким образом получают 589 ч раствора (S,) предла гаемого сополимера, который содержи 19,1% неулетучивающихс веществ и 7,8% фтора, Этот сополимер, после обработки им бумаги, аналогичной указанной в примере 26, в услови х обработки

U

1155161 Продолжение табл.4

образом обработанные и необработан- на бумаги подвергаютс тестированию согласно тестам СОВВ.

Полученные результаты приведены в табл. 5.

Таблица 5

30 160

160 984,6 979,6 994,7 1000 1000 1000 также аналогичных указанным в примере 2б (т.е. 9 г раствора S на 1л обрабатывающего раствора), придает бумаге следзтощие Свойства: маслоотталкивание (число кит) 9; тест на терпентиновое масло более 30 мин; эффект преграды к действию воды, площадь п тна 40 мм; эффект преграды к действию растворителей, площадь: п тна 10 мм. Пример 4, В аппарат, аналогичнь указанному в примере 1,ввод т 20,5 ч ацетона, 45 ч, изопропилового спирта, 13ч, Д1шетиламиноэтш1метакрилата , 5 ч, N-винйлпирролидона, 0,8 ч, 4.,Л-азо бис-(4-цианопентано вой) кислоты и 82 ч смеси полифторсодержащих мономеров по примеру 1, Указанную смесь нагревают при и выдерживают в течение 4 ч в атмосфере .азота после .чего ввод т 160 ч, воды, 250 ч, изопропилового спирта и 10 ч, уксусной кислоты. Полученную смесь вьщерживают еще 2ч при , после чего охлаждай) до температуры окружающей среды. Таким образсж получают 580 ч раствора () сополимера, который содер151

жит 17,2% неулетучивающихс веществ и 6,5% фтора.

Использованньй дл обработки бумаги , аналогичной указанной в примере 26 и осуществлённой также в услови х и пропорци х, аналогичных указанным в примере 26 (т.е. 10,8 г раствора S на 1л обрабатывающего раствора), этот сополимер придает бумаге следующие свойства: маслоотталкивание (число кит) 9; тест на терпентиновое масло более 30 мин.

Пример 5. В аппарат, аналогичный указанному в примере 1, загружают 21,4 ч ацетона, 46 Ч;Изопропиловрго спирта, 10 ч. диметштаминоэтилметакрилата , tO ч. N-винилпирролндоиа , 0,8 ч 2,2 -азо-6ис-изо6утиронитрила и 85,6 ч, смеси полифторсодержащих мономеров, аналогичной указанной в примере 1. Осзпцествл ют нагревание при 70°С в течение 22 ч в атмосфере азота, после чего добавЭффект преграды к действию растворителей

площадь п тна, мм Значение СОВВ Пример 6. Получают раствор дл плюсовани , состо щий из 40 ч. раствора S{ согласно примеру 1, 40 ч. водного 65%-ного раствора предварительного конденсата простого ,триметилового эфира гексаметилолмеламина , 4 ч. молочной кислоты и 916 ч. воды. Три вида тканей различного состава: ткань из акриловых волокон (Дралон), ткань из полиэфи ных волокон (Тергаль) и ткань из

516116

л ют 16Q ч,воды, 250 ч.изопрспилового спирта и 10 ч. уксусной кислоты. Полученную смесь вьщерживают еще в течение 1 ч при 70°С, затем охлаждают 5 до температуры окружающей среды.

Таким образом получают 530 ч. раствора S у сополимера, который содержит 19,1% неулетучивающихс веществ и 7,1% фтора.

Смешива 0,42 г раствора Sy, 4 г сухой массы отбеленного бисульфита и 156 г воды, получают водную массу, содержащзто 0,03 г фтора. Эту массу затем разбавл ют 4л воды, производ т перемешивание в течение 30 с и фильтруют под вакуумом. Полученную таким образом бумажную массу высушивают под вакуумом в течение 10 мин при 90°С. В конечном итоге получают бумажный лист, обработанный (О) в своей массе, свойства которого приведены в табл. 6 и даны в сравнении со свойствами необработанйого (НО) бумажного листа.

О 29

Более 900 168 смеси полиэфира с хлопком 66/33, подвергнуты плюсованию в указанном растворе при степени отжима соответственно равной 112, 87 и 70%, Затем ткани обрабатывают в течение 3 мин при 165С в термоконденсаторе. Свойства таким образом обработанных тканей (о) приведены в табл. 7 и показаны в сравнении со свойствами тканей, которые не обработаны (НО).

Из табл. 7 следует, что ткани, anпретированные сополимерами, получаемьми согласно предлагаемому способу обладают, п тноотталкивающим свойством , т.е. на этих ткан х не обра ,зуютс жирные и другие п тна.

Пример 7, На два куска различных кож нанос т с помощью щетки

Маслоотталкивание Пример 8. В аппарат, аналогичный указанному в примере 1, загру жают 21,4 ч. ацетона, 90 ч. изопроп лового спирта, 8 ч. диметиламино этилметакрилата, 12 ч. N-винилпирролндона , 0,8 ч. 4,4-азо-бис-(4-цианопентановой ) кислоты и 85,6 ч. полифторсодержащего мономера общей формулы CjF,5- СгЩ-БОг -С7Н|го-со-сн снг Полученную смесь нагревают при в течение 10 ч в атмосфере азо . та, после чего добавл ют 160 ч. воды , 205 ч. изопропилового спирта и 5 ч. уксусной кислоты. Смесь выдерживают еще 2 ч при , затем охлаждают ее до температуры окружающей среды. Таким образом получают 580 ч. раствора S сополимера, который содержит 17,6% неулетучивающи с веществ и 6,5% фтора.

Таблица 7

раствор Sj, аналогичный указанному в примере 2а, из расчета 100 г/м и высушивают их в течение 24 ч при комнатной температуре. Получают кожи , обладающие замечательными водои маслоотталкивающими свойствами, что подтверждаетс характеристиками, приведенными в табл. 8.

Таблица 8 Полученный сополимер используют дл обработки бумаги, причем бумага, услови обработки и пропорции вз -того полимера аналогичны указанным в примере 26 (т.е. 10,8 г раствора Sg на 1л обрабатывающего раствора), Использованн сополимер придает бумаге следующие свойства: Маслоотталкивание 9, тест на терпентиновое масло более 30 мин. Пример 9. С помощью кисточки покрывают дубовзто доску раствором S, указанным в примере 5, вз тым из расчета 100 г/м, и сушат в течение 24 ч при температуре окружающей среды. Эффект водоотталкивани на таким образом.обработанном субстрате определен путем нанесени на поверх ость дерева нескольких капель каждого из семи следующих расворов: 19 Котировка Состав растворов-тестов , % эффекта водооттал- кивани 100. пропанол-2 50/50 пропанол-2/вода 30/70 пропанол-2/вода 20/80 пропанол-2/вода 10/90 пропанол-2/вода 5/95 пропанол-2/вода 2/98 пропанол-2/вода Котировка соответствует номеру раствора, наиболее обогащенному изо пропйловьв4 спиртом, который не смачивает субстрат. Это смачивание про влйетс по полному просачиванию жи кости или по потемнению поверхностн контакта с жидкостью. Маслоотталкивающие свойства изме р ют с помощью растворов по стандар там. На поверхность дерева нанос т несколько капель каждого раствора. Котировка соответствует номеру раст вора с самым низким значением повер ностного нат жени , который не проникает в субстрат или дл которого не наблюдают никакого потемнени поверхности контакта с жидкостью. I По сравнению с необработанным деревом получают результаты представленные в табл. 9.. Таблица Водоотталкивание Маслоотталкивание Пример 10. В аппарат, аналогичный указанному в примере 1, загружают 14,2 ч. ацетона, 45 ч. изопропилового спирта, 3 ч. диметил аминоэтилметакрилата, 40 ч. N-винил пирролидона, 0,8 ч. 4,4- азо-бис (4-цианопвнтановой) кислоты и 56,8 такой же смеси полифторсодержащих мономеров, указанной в примере 1. Нагревают при в течение 4 ч в атмосфере азота, затем добавл ют 160 ч, воды, 160 ч. изопропилового спирта и 2 ч. уксусной кислоты. Выдерживают еще в течение 1 ч при 80 затем охлаждают до комнатной темпер 120 туры. Получают таким образом 460 ч. раствора S сополимера, содержащегб 21,2% нелетучих веществ 5,5% фтора. Использу ту же бумагу и работа в услови х, аналогичных указанным в примере 2в, но при содержании фтора в 1 л раствора, равном 0,8 г (или 14,5 г раствора Sf на 1 л обрабатывающего раствора), этот сополимер придает бумаге следующие свойства: маслоотталкивание (число кит) 9; терпентиновое масло более 30 мин. Пример 11. В аппарат, аналогичный указанному в примере 1, загружают 45 ч. изопропилового спирта, 4 ч диметиламинозтилметакрнлата, 6 ч N-винилпирролндона, 0,4 ч. 4,4 азо-бис- (4-цианопентановой) кислоты и 40 ч. полифторсодержащего мономера формулы C8F,7-CjH4-0-CO-CH CH2. Нагревают полученную смесь при в течение 24 ч в атмосфере азота , после чего добавл ют 80 ч воды, 100 ч. изопропилового спирта н 2 ч. уксусной кислоты. Выдерживают полу- . ченную смесь при 80С еще i ч, затем охлаждают ее до температуры окружа- . ющей среды. Таким образом получают 275 ч. раствора Sg сополимера, кото ый содержит 17,8% неулетучивакицихс веществ и 8,8% фтора. В растворе дл плюсовани , состо щем из 10 ч. раствора S и 990 ч. воды, осуществл ют плюсование ветка-. ного материала (сухой способ) из полиэстера, имекнцего вес 200 г/м при степени отжима 230t, после чего сушат в течение 3 мин при в термоконденсаторе. Характеристики нетканого материала , обработанного таким образом, приведены в табл. 10. в сравнении с необработанным нетканым мате1 салон Таблица 10 Нетканый материал из полиэстера Характеристики Водоотталкивание, измеренное по етодике, указанное в примере 9 аслоотталкивание Продолжение табл Эффект преграды к действию водал (площадь п тна мм) Эффект преграды к действию растворителей (площадь п тна, мм) П р и м е р 12. В аппарат, ан логичньй указанному в примере 1, загружают21,3 ч. ацетона, 45 ч. йзопропилового спирта, 14 н, диме аминозтшшетакрилата, 1 ч. N-вини пирролидоиа, 0,8ч, 4,4 -азо-бис (4-цианопентановой) кислоты и 85 полифторсодержащего мономера форм лы, . CiFtf-C2H -SOr -C2H,rO-CO-CftСНз

Маслоотталкивание (число кит)

Тест на терпентиновое масло

Эффект преграды к действию воды (поверхность п тна , мм )

Эффект преграды к действию растворителей (поверхность п тна, мм) примерt -J tJ З-ППарЭТ у аналогичньй указанному в примере 1, загружают 20,4 ч,ацетона, 45 ч, йзопропилового спирта, 6 ч, диметиламинозтилметакрилата , 16 ч. N-винилБолее

Менее 30 мин 30 с

Более 700

Более 900 122 Полученную смесь нагревают при 70- С в течение 6 ч в атмосфере азота , после чего добавл ют 160 ч воды , 160 ч. йзопропилового спирта и 8 ч .уксусной кислоты. Эту смесь выдерживают еще 1 ч при , после чего охлаждают ее до температуры окружающей среды. Таким образом получают 490 ч. раствора (S,) сополимера , который содержит 20% неулетучивакщихс веществ и 7,8% фтора. В растворе дл плюсовани , состо щем из 10 ч, раствора S и 990 ч. воды, осуществл ют плюсование нетканого материала на основе целлюлозы (влажный способ), имеющего вес 46 г/м при степени отжима 150 % , после чего сушат в течение 3 мин при 16 5 С в термокоиденсаторе . Характеристики таким образом обработанного материала приведены в табл, 11 в сравнении с необработанным нетканым материалом, Т а б л и ц а 11 пирролидона, 2 ч, монометакрилата f аT-t . -- - - ъ. л .« «л. зтиленгликол , 0,8 ч, 4,4-азо-бйс (4-цианопентановой) кислоты и 81,6 ч ,смеси полифторсодержащих мономеров, аналогичирй указанной в примере 1, Полученную смесь нагревают при 80С в течение 4 ч в атмосфере азота, затем добавл ют 160 ч воды, 230 ч. изопропилового спирта и 6 ч. уксусной кислоты. Эту смесь выдерживают еще 2 ч при 80°С, после чего охлаждают до температуры окружающей среды Таким образом получают 583 ч. раство ра 5,0 сополимера, который содержит 18,1% неулетучивающихс веществ и 6,4% фтора. Полученный сополимер используют дл обработки бумаги, причем бумага, услови обработки и пропорции аналогичны указанным в примере 26 (или 11 г раствора 5, на 1 л обрабатывающего раствора), Использованный сополимер придает бумаге следукицие свойства: маслоотталкивание (число кит) 9; тест на терпентиновое масло более 30 мин. Пример 14. В аппарат, анало гичный указанному в примере 1, загру сают 18,4 ч. ацетона, 50 ч. изопропи jioBoro спирта, 8 ч метакрилата третбутиламиноэтила , 16ч N-винклпирролидона , 0,8 ч. 4,4-азо-бис-(4-цианопентановой ) кислоты и 73,6 ч. смеси полифторсодержащих мономеров, аналогичной указанной в примере 1. Смесь нагревают при 80°С в течение 6 ч в атмосфере азота, затем добавл ют в нее 160 ч. воды, 200 ч. изопро пилового спирта и 4 ч. уксусной кислоты . Эту смесь вьщерживают еще 1 ч при 80°С, после чего охлаждают до температуры окружающей среды. Таким образом получают 560 ч. раствора S(, сополимера, который содержит 17,3% неулетучивающихс веществ и 6% фтора. Полученный сополимер используют дл обработки бумаги, причем бумага и услови обработки аналогичны указанным в примере 26 (или 11,6 г раст вора S(( на 1 л обрабатьшающего раствора ). Использованный сополимер придает бумаге следующие свойства: маслоотталкивание (число кит) 9; тест на терпентиновое масло более 30 мин. Пример 15. В аппарат, анало гичный указанному в примере 1, загру жают 18,7 ч. ацетона, 50 ч. изопропи лового спирта, Т2 ч. диметиламинозтилметакрилата , 10 ч. Н-винилпирролидона , 6 ч. винилацетата, 0,8 ч. 4,4-.азо-бис-(4-цианопентановой кислоты и 74,7 ч. смеси полифторсодержа щих мономеров, аналогичной указанной в примере 1, Смесь нагревают при в течение 6 ч в атмосфере йзота, за тем добавл ют в нее 160 ч. воды, 250 ч. изопропилового спирта и 12 ч. уксусной кислоты. Полученную смесь выцерживают еще в течение 1 ч, при 80С, затем охлаждают до температуры окружахнцей среды. Таким образом получают 572 ч. раствора Sfj сополимера , который содержит 17,6% неулетучивающихс веществ и 5,9% фтора. Полученный сополшчер используют дл обработки бумаги, причем бумага и услови обработки аналогичны указанным в примере 2б (или 11,8 г раствора на 1 л обрабатывающего раствора). Этот сополимер придает следукицие свойства: маслоотта кивание (число кит) 9; тест на терпентиновое масло более 30 мин. Пример 16, В аппарат, аналогичный указанному в примере 1, загружают 5 ч. ацетона, 40 ч. изопропилового спирта 4 ч. диметиламиноэтилметакрилата , 8 ч. N-виинппирролидона , 5 ч. зтилакрилата, 0,4 ч. 4,4-азо-бис-(4-цианопентановой) кислоты и 33 ч. смеси полифторсодержащих мономеров формулы CF3-(CF2)jj-C2H -0-CO-C CH2 где п равно 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, вз тых в весовых соотношени х 1:50:31:10:3:1:1. Состав выдерживают при 70°С в течение 5 ч в атмосфере азота. Далее добавл ют 62,5 ч. воды, 62,5 ч, изопропилового спирта и 6 ч. уксусной кислоты. Состав вЕ держивают еще 2 ч. при 70°С и потом охлаждают о комнатной температуры, Таким образом получают 220 ч. раствора S,j сополт ера, который соержит 21,8% нелетучих веществ и % фтора. Будучи использован на той же буаге и в тех же услови х как в приере 26, но с 1,3 г/л фтора (15,5 г аствора S на 1 л ванны), этот олимер сообщает бумаге следующие войства: маслоотталкивание (число ит) 10; опыт .со скипидарным маслом олее 30 мин. Пример 17. В аппаратуру, налогичную указанной в примере Ij загружают 5 ч. ацетона, АО ч. изопропилового эфира, 4 ч. диметиламиноэтилметакрилата , . N-винилпирролидона , 5 ч. этипацетата, 0,4 д4,4 -азо-бис-(4-цианопентановой) кислоты и 32 ч. фторсодержащего мономера формулы sOj- К- c,H|f- о- со- сн снг cHs cHj Состав выд(грживают в течение 5 ч при 70°С в атмосфере азота. Потом добавл ют 62,5 ч. воды, 62,5 ч. изолропилового спирта и 4 ч. уксусной .кислоты. Состав выдерживают еще 2 ч. при и затем охлаждают до комнатной температуры. В результ те получают 219 ч. раствора сополимера 5(4 , который содержит 22 ч. нелетучих веществ и 6,3% фтора. Использованный на той же бумаге и в тех же услови х как в примере 2 но при содержании 1,4 г/л фтора (или 22 г раствора 8(4 на 1 л ванны) этот сополимер обеспечивает следующ свойства бумаги: маслоотталкивание (число кит) 10; испытание скипида ным маслом более 30 мин. Пример 18. В аппаратуру, а логичную указанной в примере 1, загружают 10 ч. ацетона, 40 ч. изопро

71,3

7,6

72,6 7,6

87

10,А

82

13 9,5

81

81 7,6

57 3 8

80

Таблица 12

О О О О О О

о

о пилового спирта, 7 ч, диметиламиноэтилметакрилата , 8 ч. N-винилпирролидона , 0,4 ч. 4,А-азо-бис(4-цианопентановой ) кислоты и 35 ч. фторсодержащего мономера формулы СвТп- 2Н4- SOj-H-C2H -0-CO-CH CH7. CHj Состав выдерживают в течение 6 ч. в атмосфере азота при 70°С и потом добавл ют 62,5 ч. воды, 62,5 ч. изопропилового спирта и 5 ч. уксусной кислоты. Состав вьщерживают еще 2 ч при 70°С и затем охлаждают до комнатной температуры. Получают 225 ч. раствора 5, сополимера, который содержит 21, А% нелетучего материала и 7,5% фтора. Использованный на том же нетканом целлюлозном материале, как в примере 12, в количестве 0,8 г фтора на 1 л воды (т.е. 10,7 г S|5 на 1 л), этот сополимер обеспечивает следующие свойства нетканого материала: маслоотталкивание (число кит) 8} испытание скипидарным маслом более 30 мин. В табл. 12 дл каждого примера получени продукта указано процентное содержание каждого мономера по отношению к суммарному весу использованных мономеров.

Claims

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ СОПОЛИМЕРОВ путем сополимеризации одного или нескольких фторсодержащих эфиров акриловой или метакриловой кислоты с диалкиламиноалкилметакрилатом в растворе в присутствии радикального инициатора, отличающийся тем, что, с целью придания фторсодержащим сополимерам водоотталкивающих свойств, в качестве фторсодержащих эфиров акриловой или метакриловой кислоты используют соединения общей формулы

CFj-{CP|)jT CjHb-SOj-X-CiH^-O-CO-^CH,

CKj £ или общей формулы

CFj-iCFj^CiHirO-CO-C-sCHi ,

R.

где П =3,5, 7, 9, 11, 13 или 15; R Н , СН, .

в качестве диалкиламиноалкилметакрилата -NjN-диметиламиноэтилметакрнлат или трет-бутиламиноэтилметакрилат, при этом в реакционную смесь дополнительно вводят Ы-винилпирролидон-2, при следующем соотношении ров, мас.%:

Фторсодержащие эфиры указанных формул N,N-Диметиламиноэтилметакрилат или третбутил аминоэтилметакрилат

Н-Винилпирролидон-2 и сополимеризацию проводят сомономе57-87

3-14

1-40 и ч ат -л реакционную

2. Способ по п. 1,о ю щ и й с я тем, что в смесь дополнительно вводят до

10 мас.% от исходной смеси сомономе¹ров винилацетата, этилакрилата или ; гидроксиэтилметакрилата.

SU«. 1155161