PL99872B1 - Sposob wytwarzania niesymetrycznych trojestrow kwasu fosforowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania trójestrów kwasu fosforowego o wzorze 2 przed¬ stawionym na rysunku, w którym R oznacza rod¬ nik alkilowy o 8—20 atomach wegla lub rodnik al¬ kilofenylowy zawierajacy 6—10 atomów wegla w lancuchu alkilowym, X oznacza atom wodoru lub rodnik metylowy, zas n oznacza wartosc licz¬ bowa od 2 do 20, bedacych niejonowymi zwiazkami powierzchniowo czynnymi.

Znane dotychczas fosforanowe zwiazki po- wierzchniowo-czynne maja 'Charakter anionowy i sa solami mono lub dwupodstawionych organicznych kwasów fosforowych o wzorach, RO(C2H4)n POgMe2, [RO(C2H40)n]2 P02Me gdzie R oznacza rodnik al¬ kilowy o 8—20 atomach wegla w lancuchu lub rodnik alkilofenylowy, n oznacza wartosc liczbowa od 0 do 20, Me oznacza Na+, K+, H2NR'3_z, przy czym R' oznacza alkil, wodór grupe ^CH2-CH2-OH a z oznacza 0,1,2. Zwiazki tego typu otrzymuje sie poddajac fosforylowaniu alkohole tluszczowe, alki- lofenole wzglednie ich polioksyetylenopochodne, takimi srodkami jak tlenochlorek fosforowy, pie¬ ciotlenek fosforowy lub kwas trójpolifosforowy a nastepnie zobojetniajac kwasne produkty wodo¬ rotlenkiem sodu, potasu, aminami, etanoloaminami.

Otrzymane ta droga sole sa dobrymi srodkami dyspergujacymi polepszajacymi rozpuszczalnosc niejonowych zwiazków w obecnosci elektrolitów.

Mimo wymienionych zalet zwiazki te posiadaja mala zwilzalnosc i stosunkowo malo obnizaja na- 39 2 piecie powierzchniowe w roztworach wodnych, co w wielu przypadkach ogranicza ich stosowanie.

Stwierdzono, ze mozna polepszyc wlasnosci fos¬ foranowych zwiazków powierzchniowo czynnych poddajac organiczne kwasne estry kwasu fosforo¬ wego, otrzymane przez fosforylowanie alkoholi tluszczowych, alkilofenoli oraz ich polioksyetyleno- wanych pochodnych, reakcji z tlenkiem, alkilenowym zwlaszcza z tlenkiem etylenu lub tlenkiem propy¬ lenu.

Wedlug wynalazku zwiazki o wzorze 2 wytwarza sie przez oksyalkilowanie podstawionych organicz¬ nych estrów kwasu fosforowego o wzorze 1, w któ¬ rym R oznacza rodnik alkilowy o 8—20 at wegla lub alkilofenylowy o 6—10 at wegla w alkilu, a n wartosc liczbowa od 2 do 20, w temperaturze 50—130°C pod cisnieniem do 4 atn bez uzycia ka¬ talizatora. Tlenek alkilenowy w tych warunkach jest czynnikiem estryfikujacym grupy = P—OH.

Otrzymane wedlug schematu produkty sa cie¬ czami lub substancjami pólplynnymi wykazuja¬ cymi dobra rozpuszczalnosc w wodzie, dobre wla¬ snosci powierzchniowo-czynne a wprowadzone na wlókno wykazuja zdolnosc odprowadzania elek¬ trycznosci statycznej. Jako niejonowe zwiazki po¬ wierzchniowo czynne sa odporne w roztworach wodnych na zmiany pH i obecnosc elektrolitów.

Zwiazki z tej grupy moga znalezc zastosowanie jako emulgatory i antystatyki w przemysle wló¬ kienniczym, jako emulgatory w procesach polime-3 Tyzacji emulsyjnej, jako skladniki srodków piora¬ cych, myjacych i kosmetyków.

Sposób wedlug wynalazku wyjasniono w po¬ nizszych przykladach.

Przyklad I. Do cisnieniowego autoklawu za¬ opatrzonego w mieszadlo, termometr, manometr, zawór bezpieczenstwa, rure wglebna, krócce do doprowadzania i odprowadzania produktu wpro¬ wadza sie 1400 g kwasnego fosforanu otrzymanego w reakcji polioksyetyleno-dodekanolu (n=4) z P2Os.

Liczba kwasowa surowca 197 mg KOH/g, zawartosc fosforu 7,1%. Po usunieciu powietrza z autoklawu przy pomocy azotu ogrzewa sie calosc do 70°C i mieszajac wprowadza stopniowo rura denna 280 g tlenku etylenu utrzymujac w autoklawie temperature do 120^.

Nastepnie zawartosc autoklawu schladza sie do temperatury 30—40°C, usuwa nieprzereagowany tlenek etylenu przedmuchujac reaktor azotem i wy¬ ladowuje produkt. Otrzymuje sie 1675 g jasno po¬ maranczowej cieczy o zawartosci fosforu 5,9%, Y2o=l>099 g/cm3, napiecie powierzchniowe 0,125%- owego roztworu 36,4 dyn/cm.

Przyklad II. Do autoklawu jak w przykla¬ dzie I wprowadza sie 1360 g kwasnego fosforanu otrzymanego w reakcji polioksyetyleno-dodekanolu (n=10) z P205. Liczba kwasowa 90,S mg KOH/g i zawartosc fosforu 3,38%. Po ewakuowaniu po¬ wietrza wprowadza sie stopniowo w temperaturze 80°C 136 gramów tlenku propylenu.

Po schlodzeniu zawartosci autoklawu do 40°C usuwa sie nieprzeragowany tlenek propylenu przedmuchem azotu i wyladowuje produkt. Otrzy¬ muje sie 1490 g produktu zawierajacego 3,1% fos¬ foru, Y2o=l>083 g/cm3, napiecie powierzchniowe 0,125% roztworu 43,3 dyn/cm.

Przyklad III. Do autoklawu jak w przykla¬ dzie I wprowadza sie 1515 gramów kwasnego fos¬ foranu otrzymanego w reakcji polioksyetylenono- nylofenolu (n=8) z P^05 o liczbie kwasowej 97 mg KOH/g i zawartosc fosforu 3,5%. Nastepnie jak w przykldzie I dozuje sie w temperaturze 100— —110°C 325 g tlenku propylenu. Otrzymuje sie po usunieciu nieprzereagowanego tlenku propylenu 1830 g jasno zóltej cieczy bardzo dobrze rozpusz¬ czalnej w wodzie o wysokiej zdolnosci zwilzania zawierajacej 2,9% fosforu, Y2o=l>095 g/cm3, napie- 99872 4 cie powierzchniowe 0,125%-owego roztworu 35,6 dyn/cm.

Przyklad IV. Do autoklawu jak w przykla¬ dzie I laduje sie 1136 g kwasnego fosforanu otrzy- manego w reakcji polioksyetylenononylofenolu (n=10) z P205 o liczbie kwasowej 91 mg KOH/g i zawartosci fosforu 3,16%. Nastepnie w podobny sposób jak przykladzie I dozuje sie 104 g tlenku etylenu, io Otrzymuje sie po usunieciu nieprzereagowanego tlenku etylenu 1236 g lepkiej jasnozóltej cieczy zawierajacej 2,9% fosforu, 720=1,098 g/cm3, na¬ piecie powierzchniowe 0,125%-owego roztworu 41,3 dyn/cm.

Przyklad V. Do autoklawu jak w przykladzie I laduje sie 542 g kwasnego fosforanu 2 —' etylo- heksylowego o liczbie kwasowej 262 mg KOH/g o zawartosci fosforu 12,2%. Nastepnie dozuje sie w temperaturze 80—100°C 193 g tlenku etylenu.

Otrzymuje sie po usunieciu nieprzereagowanego tlenku etylenu 750 g bezbarwnej cieczy zawiera¬ jacej 9,05% fosforu y2o=lfil^ g/cm3, napiecie po¬ wierzchniowe 0,125%-owego roztworu 28 dyn/cm.

Przyklad VI. Do autoklawu jak w przykla- dzie I laduje sie 600 g kwasnego fosforanu nonylo- fenolu o liczbie kwasowej 165,3 mg KOH/g i za¬ wartosci fosforu 7,0%. Nastepnie dozuje sie w tem¬ peraturze 110—130°C 90 g tlenku etylenu otrzymu¬ jac po usunieciu nieprzereagowanego tlenku ety- lenu 685 g jasno zóltej cieczy zawierajacej 6,1% fosforu, Y2o=l>H g/cm3, napiecie powierzchniowe 0,125%-owego roztworu 41,3 dyn/cm.

Claims (1)

1. Zastrzezenie pa fre n-t owe 35 Sposób wytwarzania niesymetrycznych trój- estrów kwasu fosforowego o wzorze 2, w którym R oznacza rodnik alkilowy o 8—20 atomach wegla 4 lub rodnik alkilofenylowy o 6—-10 atomach wegla w lancuchu alkilowym, X oznacza atom wodoru lub rodnik metylowy, a n oznacza wartosc licz¬ bowa od 2 do 20, znamienny tym, ze podstawione organiczne estry kwasu fosforowego o wzorze 1, w którym R i n maja znaczenie wyzej podane, pod- 45 daje sie reakcji z tlenkami alkilenowymi, najko¬ rzystniej z tlenkiem etylenu lub propylenu w tem¬ peraturze 50—130°C pod cisnieniem do 4 atn.99 872 OH ROfC2H40)n P^O Wzór 4 X /OCH-CH2-OH ROfeH* 0)n P=0 ^OCH-CHz-OH X Wzór 2 X /OH * /OCh-CH^-OK ROtoOjnP-O+SCH^MO^OjrjP-O N0H \/ NOCH-CH2-OH 0 » X Schemat