PL71486B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 23.09.1974 71486 KI. 8k,3 MKP 4D06m 15/66 Twórcywynalazku: Danuta Zawistowska, Pawel Rosciszewski, Kazimiera Bartosiak Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Chemii Przemyslowej, Warszawa (Polska) Silikonowy srodek do impregnacji wodoodpornej Przedmiotem wynalazku jest silikonowy srodek do wodoodpornej, przewiewnej impregnacji tkanin z wlókien sztucznych, zwlaszcza poliestrowych, poliakrylonitrylowych, poliamidowych, z jedwabiu naturalnego i wiskozowego oraz z bawelny. Srodek ten moze byc równiez wykorzystany do wodoodpornej impregnacji papierów, materialów sproszkowanych, szkla i ceramiki.Zapotrzebowanie przemyslu tekstylnego na srodki do impregnacji tkanin jest bardzo duze. Srodki te stosowane sa, zwlaszcza w przemysle bawelnianym do wykanczania poliestrowo-bawelnianych tkanin plaszczo¬ wych oraz w przemysle tkanin jedwabnych i dekoracyjnych do wykanczania poliamidowych tkanin na plaszcze przeciwdeszczowe, namioty i odziezsportowa. : ¦'¦ Do niektórych zastosowan nadaja sie srodki impregnacyjne w rozpuszczalnikach. Jednak duzo wygodniej¬ sze w uzyciu, a w niektórych wypadkach nawet niezastapione, sa emulsje wodne.Wiadomo, ze podstawowym skladnikiem silikonowych emulsji impregnacyjnych sa oleje metylowodorosili- konowe o budowie przedstawionej wzorem I. Oleje takie otrzymuje sie pi2ez hydrolize mieszaniny metylodwu- chlorosilanu (CH3SiHCl2) z dwumetylodwuchlorosilanem ((CHa^SiC^) w warunkach umozliwiajacych powsta¬ nie liniowych polisiloksanów. Polisiloksany te w stosunkowo niskich temperaturach ulegaja sieciowaniu kosztem wiazan Si-H, dajac nierozpuszczalne zywice o znacznej hydrofobowosci. Z uwagi na stosowane monomery oraz proces produkcyjny, oleje metylowodorosilikonowe sa stosunkowo drogie, co tym samym rzutuje na cene otrzymanych z nich emulsji. Ponadto ujemna cecha emulsji olejów metylowodorosilikonowych jest usztywnianie tkanin.Dla zwiekszenia elastycznosci powlokimpregnacyjnych stosowane sa dodatki cieklych polidwumetylosilo- ksanów o srednich lepkosciach (kilkaset cSt) lub polidwumetylosiloksanoli o duzych lepkosciach (kilka tysiecy do kilkudziesieciu tysiecy sSt). Polidwumetylosiloksany wprawdzie zwiekszaja elastycznosc powlok, lecz nie wykazuja tak duzej hydrofobowosci, jak oleje metylowodorosilikonowe. Polidwumetylosiloksanole o duzych lepkosciach nie tylko zwiekszaja elastycznosc powlok, lecz takze - dzieki obecnosci reaktywnych grup Si—OH, które moga wchodzic w reakcje z grupami Si-H olejów metylowodorosilikonowych - poprawiaja ich wlasnosci hydrofobowe. Wada polidwumetylosiloksanoli o duzych lepkosciach jest jednak wysoka cena, wynikajaca2 71486 z procesu produkcji takich olejów. Ponadto zemulgowanie olejów o tak duzych lepkosciach nastrecza powazne trudnosci.Celem wynalazku jest tani srodek silikonowy w formie emulsji wodnej, odpowiedni do impregnaqi tanich, nie Wytrzymujacych dlugiego wygrzewania materialów, zwlaszcza tkanin z wlókien sztucznych, jedwabiu i bawelny, papierów, a takze szkla i ceramiki, powodujacy znaczne obnizenie wodochlonnosci i nie usztywniaja¬ cy impregnowanych materialów.Stwierdzono, ze srodek taki mozna otrzymac mieszajac w odpowiednim stosunku olej metylowodorosiliko- nowy z tanim surowym olejem dwumetylosilikonowym o lepkosci 300±150cSt, nie zawierajacym lotnych polidwumetylocyklosiloksanów i posiadajacym odpowiednia zawartosc reaktywnych grup silanolowych. Surowy olej dwumetylosilikonowy otrzymuje sie przez hydrolize i polikondensaqe dwumetylodwuchlorosilanu.((CH3)2SiG2). Jest on zasadniczo pólproduktem do dalszych syntez. Mieszanine olejów w stosunku od 0,5 do 5 czesci wagowych oleju metylowodorosilikonowego na 1 czesc wagowa surowego oleju dwumetylosilikonowego emulguje sie woda z dodatkiem odpowiednich emulgatorów niejonowych i stabilizatorów, zapewniajacych pozadana trwalosc emulsji podczas przechowywania oraz w kapielach impregnacyjnych.Dla przyspieszenia procesu polikondensacji (sieciowania) na impregnowanych^ materialach w podwyzszo¬ nych temperaturach nalezy dodac do kapieli przygotowanej z opisanej wyzej emulsji silikonowej niewielkie ilosci wodnej emulsji zwiazków cyno- i/lub cynkoorganicznych, bedacych solami kwasów tluszczowych, zawierajacych od 8 do 12 atomów wegla.W przeciwienstwie do olejów metylowodorosilikonowych, w których polikondensacja zachodzic moze wylacznie kosztem grup Si-H, wzór II, w opracowanym srodku mozliwe sa dwa sposoby wiazania czasteczek olejów, wzór IIL Sposób wedlug III tlumaczy wieksza elastycznosc otrzymywanych powlok.W mieszaninie oleju metylowodorosilikonowego, i surowego oleju dwumetylosilikonowego reakcja grup Si-H z grupami Si—OH zachodzi juz w temperaturze pokojowej, przy czym szybkosc jej rosnie ze zmniejszaniem sie kwasowosci srodowiska (pH6). Stopniowe wydzielanie wodoru powoduje znaczne obnizenie wlasnosci hydrofobizacyjnych emulsji. Stwierdzono, ze zastosowanie srodków stabilizujacych, a zwlaszcza niskowrzacych aldehydów alifatycznych (np. aldehydu propionowego) oraz kwasu octowego, w ilosciach zapewniajacych zwiekszenie kwasowosci srodowiska dó pH 4-5, zmniejsza reaktywnosc wiazania Si-H i zapobiega wydzielaniu sie wiekszych ilosci wodoru, zapewniajac odpowiednia trwalosc emulsji podczas przechowywania i w kapielach impregnacyjnych.Sposób, otrzymywania emulsji i katalizatorów ilustruja przyklady I i II.Przyklad I. Silikonowy srodek do impregnacji wodoodpornej otrzymano przez zemulgowanie: 15 cz. oleju metylowodorosilikonowego o lepkosci 150 cSt i zawartosci czynnego wodoru okolo 0,6%, 15 cz. surowego oleju dwumetylosilikonowego o lepkosci 400 cSt i zawartosci grup silanolowych 0,3%, 1 cz. lodowatego kwasu octowego, 0,2 cz. aldehydu propionowego, 1,2 cz. polialkoholu winylowego, 66,8 cz. wody.Katalizator polikondensacji otrzymano przez zemulgowanie: 30 cz. dwubutylodwulaurynianu cyny, 1. cz, polialkoholu winylowego, 67 cz. wody.Do impregnacji tkanin poliestrowo-bawelnianych zastosowano kapiel zawierajaca 2% emulsji i 2% (w przeli¬ czeniu na emulsje) katalizatora polikondensacji. Zaimpregnowane tkaniny suszono 5 minut w temperaturze 110°C i dogrzewano w temperaturze 150 ± 10°C przez 5 minut. Ponizej podano niektóre wlasnosci zaimpregnowa¬ nych tkanin: Wodochlonnosc po krótkotrwalym zanurzeniu w wodzie oznaczona metoda wagowa . (zgodnie zPN-64/P-04734) 7-9% Obnizenie wodochlonnosci w stosunku do tkaniny nieimpregnowanej 80—85% Wodoszczelnosc oznaczona penetrometrem przedpraniem 180-200 mm sl.w. po pieciu praniach namokro 210-220 mm sl.w.Przyklad II. Silikonowy srodek do impregnacji wodoodpornej otrzymano przez zemulgowanie: 20 cz. oleju metylowodorosilikonowego o lepkosci 180 cSt i zawartosci czynnego wodoru okolo 0,55%, 10 cz. surowego oleju dwumetylosilikonowego o lepkosci 150 cSt i zawartosci grup silanolowych 2,3% 1 cz. lodowatego kwasu octowego 0,25 cz. aldehydu propionowego3 71486 1 cz. polialkoholu winylowego 66,75 cz. wody Katalizator polikondensacji otrzymano przez zemulgowanie: 15 cz. oktenianu cynku 5 cz. oktenianu cyny 16 cz. toluenu 1 cz. polialkoholu winylowego 61 cz. wody ' Do impregnacji tkanin poliamidowych zastosowano kapiel zawierajaca 1% emulsji i 1,5% (w przeliczeniu na emulsje) katalizatora polikondensacji. Warunki impregnacji jak w przykladzie I. Uzyskano obnizenie wodochlon- nosci o 92%. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Silikonowy srodek do wodoodpornej, przewiewnej impregnacji tkanin z wlókien sztucznych, jedwabiu i bawelny, a takze do wodoodpornej impregnacji papierów, materialów sproszkowanych, szkla i ceramiki w postaci emulsji wodnej, zawierajacy jako stabilizatory niskowrzace aldehydy alifatyczne, w którym substancja czynna jest mieszanina oleju metylowodorosilikonowego i oleju dwumetylosilikonowego zawierajacego grupy silanolowe, i wymagajacy przed uzyciem dodania katalizatora w postaci emulsji wodnej zwiazków cyno- i/lub cynkoorganicznych, znamienny tym, ze substancja czynna zawiera na 1 g czesc wagowa oleju dwumetylosiliko¬ nowego o lepkosci! 300 ± 150 cSt i zawartosci grup silanolowych od 0,05 do 3%, 0,5—5 czesci wagowych oleju metylowodorosilikonowego, a stabilizator sklada sie z mieszaniny kwasu octowego w ilosci zapewniajacej kwasny odczyn emulsji oraz niskowrzacych aldehydów alifatycznych, przy czym ilosc stabilizatora nie przekracza 1% w stosunku do substancji czynnej.KI. 8k,3 71486 MKP D06m 15/66 CH3 CH3 I I (O— Si—)n— O—(—Si—0)m CH3 H WZÓR I CHj-Si-H H-Si-CH, I I 0 + O . I I CHj-Si-H H-Si-CH, 1 i O O + 2 H,0 -4Ha kot. WZÓR I I i CHj-Si-O-Si-CH. I I 0 O 1 I CH5-$i-0-Si-CH3 l 1 wzór m l CH,-Si-H ? HO I 0 i I CHj-Si-H ?H-Si-CH, I I O O \ \ CH3 -li-( I CH5 H,0^ kat CH, \ r CHj-Si-O-Si-O- I I O CH3 f I CH3-Si-0-Si-CH3 I- I 1 ? Prac. Poligraf. UP PRL, Zam,841/74 naklad 120+19 Cena 10 zl PL PL