RU2387677C1 - Oligo(alkylene)alkoxy siloxanes for modifying fibre materials and synthesis method thereof - Google Patents

Oligo(alkylene)alkoxy siloxanes for modifying fibre materials and synthesis method thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2387677C1
RU2387677C1 RU2008149235/04A RU2008149235A RU2387677C1 RU 2387677 C1 RU2387677 C1 RU 2387677C1 RU 2008149235/04 A RU2008149235/04 A RU 2008149235/04A RU 2008149235 A RU2008149235 A RU 2008149235A RU 2387677 C1 RU2387677 C1 RU 2387677C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alkylene
oligo
alcohol
mol
water
Prior art date
Application number
RU2008149235/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Александрович Измайлов (RU)
Борис Александрович Измайлов
Валентина Михайловна Горчакова (RU)
Валентина Михайловна Горчакова
Валерий Иванович Корягин (RU)
Валерий Иванович Корягин
Виктория Александровна Аниськова (RU)
Виктория Александровна Аниськова
Татьяна Александровна Курочкина (RU)
Татьяна Александровна Курочкина
Надежда Владимировна Копачевская (RU)
Надежда Владимировна Копачевская
Виктория Сергеевна Скрипникова (RU)
Виктория Сергеевна Скрипникова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина"
Priority to RU2008149235/04A priority Critical patent/RU2387677C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2387677C1 publication Critical patent/RU2387677C1/en

Links

Landscapes

  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: oligo(alkylene)alkoxy siloxanes of general formula
Figure 00000005
are proposed, where R=CH3; C2H5; C3H7; C4H9; x=0,1; m=5-15, as well as a method for their synthesis through hydrolytic condensation of alkylene trialkoxy silane with given amount of water in a liquid alcohol-water medium while boiling.
EFFECT: design of a method for obtaining chemically active compounds which contain different functional groups, which can be modify the surface of fibre materials with chemically active alkylene siloxane template polymer coatings.
3 cl, 1 tbl, 8 ex

Description

Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкретно к олиго(алкилен)алкоксисилоксанам общей формулыThe invention relates to new chemical compounds, specifically to oligo (alkylene) alkoxysiloxanes of the general formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где R=СН3, С2Н5, С3Н7, С4Н9;where R = CH 3 , C 2 H 5 , C 3 H 7 , C 4 H 9 ;

x=0,1; m=5-15,x is 0.1; m = 5-15,

и к способу их получения.and the method for their preparation.

Олиго(алкилен)алкоксисилоксаны являются химически активными соединениями. Алкоксигруппы, ковалентно связанные с атомами кремния, способны вступать в реакции конденсации, алкоголиза, этерификации, замещения под действием воды, спиртов, карбоновых кислот и галоидов, а алкенильные радикалы способны вступать в реакции радикальной, ионной и ионно-координационной полимеризации под действием радикалов, ионов и металлоорганических соединений (катализаторов Циглера-Натты).Oligo (alkylene) alkoxysiloxanes are chemically active compounds. Alkoxy groups covalently bonded to silicon atoms are capable of entering into the reactions of condensation, alcoholysis, esterification, substitution under the action of water, alcohols, carboxylic acids and halogens, and alkenyl radicals are capable of entering into the reactions of radical, ionic and ion-coordination polymerization under the influence of radicals, ions and organometallic compounds (Ziegler-Natta catalysts).

Они могут быть использованы для конструирования на поверхности волокнистых материалов алкиленсилоксановых темплатных (ковалентно связанных с поверхностью волокнистого материала) полимерных покрытий заданного состава, структуры и строения, которые содержат на поверхности реакционноспособные алкенильные группы. Волокнистые материалы, модифицированные такими алкиленсилоксановыми полимерными покрытиями, приобретают химическую активность, т.е. способность полимеризоваться под действием радикалов, ионов, металлоорганических соединений и ковалентно связываться между собой трехмерной пространственной сеткой из этиленовых или пропиленовых группировок, образующих наноразмерное темплатное полиэтиленовое или полипропиленовое полимерное покрытие (покрытие второго поколения), которое ковалентно связывает все волокна в единую конструкцию - слоистый композиционный материал,подобный дельта-древесине или фанере, где в роли связующего используется химически активное темплатное алкиленсилоксановое покрытие, а в роли шпона - волокнистый материал, либо наоборот.They can be used to construct on the surface of fibrous materials alkylene siloxane template (covalently linked to the surface of the fibrous material) polymer coatings of a given composition, structure and structure, which contain reactive alkenyl groups on the surface. Fibrous materials modified with such alkylene siloxane polymer coatings acquire reactivity, i.e. the ability to polymerize under the action of radicals, ions, organometallic compounds and covalently bind together by a three-dimensional spatial network of ethylene or propylene groups forming a nanoscale template polyethylene or polypropylene polymer coating (second generation coating), which covalently binds all fibers into a single structure - a layered composite material similar to delta wood or plywood, where a chemically active template al is used as a binder ilensiloksanovoe coating and as a veneer - a fibrous material, or vice versa.

Такие композиционные материалы представляют собой концептуально новое поколение высокопрочных нетканых текстильных материалов, которые могут изготавливаться с использованием олиго(алкилен)алкоксисилоксанов указанной общей формулы методом аутогезионного скрепления модифицированных волокон. Модификацию волокон осуществляют пропиткой 1%-ным спиртовым раствором олиго(алкилен)алкоксисилоксана, сушкой при комнатной температуре в присутствии каталитических количеств (от 0,0006 до 0,12% масс.) перекиси водорода, а каландрирование волокнистого холста осуществляют при температуре, близкой к температуре текучести полимера волокна, давлении 20·105 Па, времени 0,02 с.Such composite materials represent a conceptually new generation of high-strength non-woven textile materials, which can be manufactured using oligo (alkylene) alkoxysiloxanes of the indicated general formula by the method of autogesion bonding of modified fibers. Modification of the fibers is carried out by impregnation with a 1% alcohol solution of oligo (alkylene) alkoxysiloxane, drying at room temperature in the presence of catalytic amounts (from 0.0006 to 0.12% by weight) of hydrogen peroxide, and calendering of the fibrous web is carried out at a temperature close to the fluidity temperature of the polymer fiber, a pressure of 20 · 10 5 PA, a time of 0.02 s

Указанные олиго(алкилен)алкоксисилоксаны, их свойства и способ получения в литературе не описаны.These oligo (alkylene) alkoxysiloxanes, their properties and the production method are not described in the literature.

Известны полиэтоксисилоксаны (Патент РФ №2270892 от 27.02.06 «Способ получения нетканых текстильных материалов, обладающих повышенной прочностью, устойчивым ароматным запахом и антимикробными свойствами, с помощью полиэтоксисиланов, содержащих фармакофорные органооксисилильные лиганды») и олигоэтокси(изобутокси)силоксаны (Патент РФ №2182614 от 20.05.02 «Нетканый текстильный материал»), которые при обработке волокнистых материалов способны образовывать на их поверхности покрытия из гидратированной окиси кремнияPolyethoxysiloxanes are known (RF Patent No. 2270892 of 02.27.06 “Method for the production of nonwoven textile materials with increased strength, a stable aromatic odor and antimicrobial properties using polyethoxysilanes containing pharmacophore organoxysilyl ligands”) and oligoethoxy (isobutoxy) siloxanes21 (RF Patent No. 21 dated 05.20.02 “Non-woven textile material”), which, when processing fibrous materials, are capable of forming hydrated silicon oxide coatings on their surface

- HO-(SiO2)x-OH, придающие поверхности волокнистых материалов химическую активность. Такие полимерные покрытия увеличивают прочностные характеристики нетканых текстильных материалов, получаемых аутогезионным скреплением модифицированных волокнистых материалов.- HO- (SiO 2 ) x -OH, giving the surface of fibrous materials chemical activity. Such polymer coatings increase the strength characteristics of non-woven textile materials obtained by auto-adhesion bonding of modified fibrous materials.

Однако существенным недостатком известных олигоэтоксисилоксанов и олигоэтокси(изобутокси)силоксанов является то, что аутогезионное скрепление модифицированных ими волокон необходимо проводить при температуре не ниже 140°С.However, a significant drawback of the known oligoethoxysiloxanes and oligoethoxy (isobutoxy) siloxanes is that the self-adhesive bonding of the fibers modified by them must be carried out at a temperature of at least 140 ° C.

Целью данного изобретения является синтез химически активных, содержащих разнофункциональные группы (≡Si-OR, ≡Si(CH2)x СН=СН2, x=0,1), олиго(алкилен)алкоксисилоксанов, которые могли бы быть использованы в качестве средств, способных модифицировать поверхность волокнистых материалов химически активными алкиленсилоксановыми темплатными (ковалентно связанными с поверхностью волокна) полимерными покрытиями, способными образовывать наноразмерные темплатные покрытия (покрытия второго поколения), ковалентно связывающие все волокнистые материалы в единую конструкцию - концептуально новое поколение высокопрочных нетканых материалов, сконструированных по типу дельта-древесины или фанеры, где в роли связующего используется химически активное темплатное алкиленсилоксановое полимерное покрытие, либо покрытие второго поколения, а в роли шпона - волокнистый материал, либо наоборот.The aim of this invention is the synthesis of chemically active, containing different functional groups (≡Si-OR, ≡Si (CH 2 ) x CH = CH 2 , x = 0.1), oligo (alkylene) alkoxysiloxanes, which could be used as agents capable of modifying the surface of fibrous materials with chemically active alkylene siloxane template coatings (covalently bonded to the surface of the fiber) polymer coatings capable of forming nanoscale template coatings (second generation coatings) covalently linking all fibrous materials All in a single structure - a conceptually new generation of high-strength non-woven materials designed as delta wood or plywood, where the reactive template alkylene siloxane polymer coating or the second generation is used as a binder, and the fibrous material is used as veneer, or vice versa.

Следует отметить, что такие нетканые текстильные материалы могут быть изготовлены методом аутогезионного прессования в присутствии каталитических количеств перекиси водорода при комнатной температуре.It should be noted that such non-woven textile materials can be manufactured by autogesion pressing in the presence of catalytic amounts of hydrogen peroxide at room temperature.

Химически активные олиго(алкилен)алкоксисилоксаны получают гидролитической конденсацией алкилентриалкоксисилоксана с заданным количеством воды в жидкой спиртово-водной среде при кипячении.Reactive oligo (alkylene) alkoxysiloxanes are obtained by hydrolytic condensation of an alkylene trialkoxysiloxane with a predetermined amount of water in a liquid alcohol-water medium during boiling.

В качестве алкилентриалкоксисиланов целесообразно использовать винилтриметоксисилан, аллилтриметоксисилан, а в качестве спирта - метанол; винилтриэтоксисилан, аллилтриэтоксисилан, а в качестве спирта - этанол; винилтрипропоксисилан, аллилтрипропоксисилан, а в качестве спирта - пропанол; винилтрибутоксисилан, аллилтрибутоксисилан, а в качестве спирта - бутанол.It is advisable to use vinyltrimethoxysilane and allyl trimethoxysilane as alkylenetrialkoxysilanes, and methanol as an alcohol; vinyltriethoxysilane, allyltriethoxysilane, and ethanol as the alcohol; vinyltripropoxysilane, allyltripropoxysilane, and propanol as the alcohol; vinyltributoxysilane, allyltributoxysilane, butanol as alcohol.

Гидролитическую конденсацию в спиртово-водной среде целесообразно проводить с заданным количеством воды в избытке спирта (схема 1).It is advisable to carry out hydrolytic condensation in an alcohol-water medium with a given amount of water in excess of alcohol (Scheme 1).

Указанные олиго(алкилен)алкоксисилоксаны являются химически активными соединениями и могут применяться для модификации волокнистых материалов и конструирования на их поверхности алкиленсилоксановых темплатных полимерных покрытий заданного состава, структуры и строения, которые способны образовывать наноразмерные темплатные полиэтиленовые или полипропиленовые покрытия (покрытия второго поколения), ковалентно связывающие все волокнистые материалы в концептуально новое поколение нетканых текстильных материалов.The indicated oligo (alkylene) alkoxysiloxanes are chemically active compounds and can be used to modify fibrous materials and to construct on their surface alkylene siloxane template polymer coatings of a given composition, structure and structure, which are capable of forming nanoscale template polyethylene or polypropylene coatings (second generation coatings) covalently bonding all fibrous materials into a conceptually new generation of non-woven textile materials.

Для лучшего понимания данного изобретения приводятся следующие примеры получения олиго(алкилен)алкоксисилоксанов.For a better understanding of the present invention, the following examples of the preparation of oligo (alkylene) alkoxysiloxanes are provided.

Пример 1. Декавинилдодекаметоксидекасилоксан (I). Смесь из 13,8 г (0,1 моль) винилтриметоксисилана, 1,62 г (0,09 моль) дистиллированной воды в 16 г метанола кипятили в колбе с обратным холодильником в течение 5 час, затем от реакционной смеси отгоняли метанол и в остатке получали 7,04 г (97%) соединения (I), т.кип. выше 250°С при 760 мм рт.ст., nd20 1,4180; d420 1,1180 г/см3.Example 1. Decavinyl dodecamethoxydecasiloxane (I). A mixture of 13.8 g (0.1 mol) of vinyltrimethoxysilane, 1.62 g (0.09 mol) of distilled water in 16 g of methanol was refluxed for 5 hours, then methanol was distilled off from the reaction mixture and the residue 7.04 g (97%) of compound (I) were obtained, b.p. above 250 ° C at 760 mm Hg, n d 20 1.4180; d 4 20 1,1180 g / cm 3 .

Найдено, %: С 5,25; Н 9,00; Si 38,35.Found,%: C 5.25; H, 9.00; Si 38.35.

C32H66Si10O21. C 32 H 66 Si 10 O 21.

Вычислено, %: С 5,32; Н 9,21; Si 38,90.Calculated,%: C 5.32; H, 9.21; Si 38.90.

Пример 2. Пентавинилгептаэтоксипентасилоксан (II). Аналогично примеру 1 из 9,5 г (0,05 моль) винилтриэтоксисилана, 0,73 г (0,04 моль) дистиллированной воды в 12 г этанола получают 6,42 г (98%) соединения (II), т.кип. выше 250°С при 760 мм рт.ст.,Example 2. Pentavinylheptaethoxypentasiloxane (II). Analogously to example 1, from 9.5 g (0.05 mol) of vinyltriethoxysilane, 0.73 g (0.04 mol) of distilled water in 12 g of ethanol, 6.42 g (98%) of compound (II) are obtained, b.p. above 250 ° C at 760 mm Hg,

nd20 1,4050; d420 0,9543 г/см3.n d 20 1.4050; d 4 20 0.9543 g / cm 3 .

Найдено, %: С 43,92; Н 7,38; Si 21,53.Found,%: C 43.92; H 7.38; Si 21.53.

C24H50Si5O11. C 24 H 50 Si 5 O 11.

Вычислено, %: С 44,0; Н 7,69; Si 21,43.Calculated,%: C 44.0; H, 7.69; Si 21.43.

Пример 3. Пентавинилгептапропоксипентасилоксан (III). Аналогично примеру 1 из 11,65 г (0,05 моль) винилтрипропоксисилана, 0,73 г (0,04 моль) дистиллированной воды в 12 г пропанола получают 7,15 г (95%) соединения (III), т.кип. выше 250°С при 760 мм рт.ст., nd20 1,4160; d420 0,9938 г/см3.Example 3. Pentavinylheptapropoxypentasiloxane (III). Analogously to example 1, from 11.65 g (0.05 mol) of vinyltripropoxysilane, 0.73 g (0.04 mol) of distilled water in 12 g of propanol, 7.15 g (95%) of compound (III) are obtained, b.p. above 250 ° C at 760 mm Hg, n d 20 1.4160; d 4 20 0.9938 g / cm 3 .

Найдено, %: С 49,23; Н 8,36; Si 18,37.Found,%: C 49.23; H 8.36; Si 18.37.

C31H64Si5O11..C 31 H 64 Si 5 O 11 ..

Вычислено, %: С 49,42; Н 8,56; Si 18,64.Calculated,%: C 49.42; H 8.56; Si 18.64.

Пример 4. Пентавинилгептабутоксипентасилоксан (IV). Аналогично примеру 1 из 13,72 г (0,05 моль) винилтрибутоксисилана, 0,73 г (0,04 моль) дистиллированной воды в 15 г бутанола получают 8,10 г (95%) соединения (IV), т.кип. выше 250°С при 760 мм рт.ст., nd20 1,4585; d420 1,1265 г/см3.Example 4. Pentavinylheptabutoxypentasiloxane (IV). Analogously to example 1, from 13.72 g (0.05 mol) of vinyltributoxysilane, 0.73 g (0.04 mol) of distilled water in 15 g of butanol, 8.10 g (95%) of compound (IV) are obtained, b.p. above 250 ° C at 760 mm Hg, n d 20 1.4585; d 4 20 1.1265 g / cm 3 .

Найдено, %: С 53,45; Н 9,12; Si 16,15.Found,%: C 53.45; H, 9.12; Si 16.15.

C38H78Si5O11.C 38 H 78 Si 5 O 11 .

Вычислено, %: С 53,60; Н 9,23; Si 16,49.Calculated,%: C 53.60; H, 9.23; Si 16.49.

Пример 5. Декавинилдодекаэтоксидекасилоксан (V). Аналогично примеру 1 из 19,5 г (0,1 моль) винилтриэтоксисилана, 1,62 г (0,09 моль) дистиллированной воды в 21 г этанола получают 12,11 г (98%) соединения (V), т.кип. выше 250°С при 760 мм рт.ст., Example 5. Decavinyl dodecaethoxydecasiloxane (V). Analogously to example 1, from 19.5 g (0.1 mol) of vinyltriethoxysilane, 1.62 g (0.09 mol) of distilled water in 21 g of ethanol, 12.11 g (98%) of compound (V) are obtained, b.p. above 250 ° C at 760 mm Hg,

nd20 1,4225; d420 1,1150 г/см3.n d 20 1.4225; d 4 20 1,1150 g / cm 3 .

Найдено, %: С 42,80; Н 7,40; Si 23,0.Found,%: C 42.80; H, 7.40; Si 23.0.

C44H90Si10O21. C 44 H 90 Si 10 O 21.

Вычислено, %: С 42,75; Н 7,33; Si 22,73.Calculated,%: C 42.75; H 7.33; Si 22.73.

Пример 6. Пентааллилгептабутоксипентасилоксан (VI). Аналогично примеру 1 из 14,45 г (0,05 моль) аллилтрибутоксисилана, 0,73 г (0,04 моль) дистиллированной воды в 16 г бутанола получают 8,84 г (96%) соединения (VI), т.кип. выше 250°С при 760 мм рт.ст., nd20 1,45385; d420 1,1235 г/см3.Example 6. Pentaallylheptabutoxypentasiloxane (VI). Analogously to example 1, from 14.45 g (0.05 mol) of allyltributoxysilane, 0.73 g (0.04 mol) of distilled water in 16 g of butanol, 8.84 g (96%) of compound (VI) are obtained, b.p. above 250 ° C at 760 mm Hg, n d 20 1.45385; d 4 20 1.1235 g / cm 3 .

Найдено, %: С 55,95; Н 9,78; Si 15,35.Found,%: C 55.95; H 9.78; Si 15.35.

C43H88Si5O11.C 43 H 88 Si 5 O 11 .

Вычислено, %: С 56,03; Н 9,623; Si 15,24.Calculated,%: C 56.03; H, 9.623; Si 15.24.

Пример 7. Декааллилдодекаэтоксидекасилоксан (VII). Аналогично примеру 1 из 20,43 г (0,1 моль) аллилтриэтоксисилана, 1,62 г (0,09 моль) дистиллированной воды в 22 г этанола получают 13,22 г (96%) соединения (VII), т.кип. выше 250°С при 760 мм рт.ст., nd20 1,4590; d420 1,1320 г/см3.Example 7. Decaallyldodecaethoxydecasiloxane (VII). Analogously to example 1, from 20.43 g (0.1 mol) of allyltriethoxysilane, 1.62 g (0.09 mol) of distilled water in 22 g of ethanol, 13.22 g (96%) of compound (VII) are obtained, b.p. above 250 ° C at 760 mm Hg, n d 20 1.4590; d 4 20 1.1320 g / cm 3 .

Найдено, %: С 47,0; Н 8,0; Si 20,5.Found,%: C 47.0; H 8.0; Si 20.5.

C54H110Si10O21.C 54 H 110 Si 10 O 21 .

Вычислено, %: С 47,12; Н 8,05; Si 20,40.Calculated,%: C 47.12; H, 8.05; Si 20.40.

Пример 8. Пентадекавинилгептадекаэтоксипентадекасилоксан (VIII). Аналогично примеру 1 из 28,54 г (0,15 моль) винилтриэтоксисилана, 2,52 г (0,14 моль) дистиллированной воды в 30 г этанола получают 15,9 г (95%) соединения (VIII), т.кип. выше 250°С при 760 мм рт.ст., nd20 1,4650; d420 1,1329 г/см3.Example 8. Pentadecavinylheptadecaethoxypentadecasiloxane (VIII). Analogously to example 1, from 28.54 g (0.15 mol) of vinyltriethoxysilane, 2.52 g (0.14 mol) of distilled water in 30 g of ethanol, 15.9 g (95%) of compound (VIII) are obtained, b.p. above 250 ° C at 760 mmHg, n d 20 1.4650; d 4 20 1.1329 g / cm 3 .

Найдено, %: С 45,67; Н 7,71; Si 16,38.Found,%: C 45.67; H 7.71; Si 16.38.

C64H130Si15O31 C 64 H 130 Si 15 O 31

Вычислено, %: С 45,84; Н 7,81; Si 16,45.Calculated,%: C 45.84; H 7.81; Si 16.45.

Соединения (I-VIII) представляют собой бесцветные прозрачные жидкости, хорошо растворимые в алифатических и ароматических углеводородах, эфире, ТГФ, диоксане, спиртах, ацетоне и нерастворимые в воде. Они обладают высокой химической активностью и могут использоваться для модификации волокнистых материалов. Модификацию волокон, полотен и текстильных изделий осуществляют пропиткой 1%-ным спиртовым раствором олиго(алкилен)алкоксисилоксана, сушкой при комнатной температуре и термообработкой при 140°С в течение 20 мин. Операцию пропитки, сушки и темообработки повторяют до тех пор, пока не получат на волокнистом материале заданный привес (0,05-10% масс.) алкиленсилоксанового полимерного покрытия. При такой обработке алкоксильные группы (ОСН3, OC2Н5, ОС3Н7, ОС4Н9), связанные с атомами кремния, вступают в реакции с функциональными группами (ОН, СООН, -С=O, -NH-C(O)- и др.) полимера волокнистого материала и ковалентно с ним связываются, образуя на поверхности волокнистого материала алкиленсилоксановое темплатное полимерное покрытие (схема 2). Такое алкиленсилоксановое полимерное покрытие очень прочно закрепляется на поверхности волокнистого материала и удалить ее можно только при обработке плавиковой кислотой или при длительном кипячении в концентрированном растворе щелочи.Compounds (I-VIII) are colorless, transparent liquids that are readily soluble in aliphatic and aromatic hydrocarbons, ether, THF, dioxane, alcohols, acetone and insoluble in water. They have high chemical activity and can be used to modify fibrous materials. Modification of fibers, fabrics and textiles is carried out by impregnation with a 1% alcohol solution of oligo (alkylene) alkoxysiloxane, drying at room temperature and heat treatment at 140 ° C for 20 minutes. The operation of impregnation, drying and heat treatment is repeated until a predetermined weight gain (0.05-10% by weight) of alkylene siloxane polymer coating is obtained on the fibrous material. With this treatment, alkoxyl groups (OCH 3 , OC 2 H 5 , OS 3 H 7 , OS 4 H 9 ) bound to silicon atoms react with functional groups (OH, COOH, -C = O, -NH-C (O) - and others) of the polymer of the fibrous material and covalently bind to it, forming on the surface of the fibrous material an alkylene siloxane template polymer coating (Scheme 2). Such an alkylene siloxane polymer coating is very firmly attached to the surface of the fibrous material and can only be removed by treatment with hydrofluoric acid or by prolonged boiling in a concentrated alkali solution.

Отличительной особенностью алкиленсилоксановых темплатных полимерных покрытий является их химическая активность, т.е. способность полимеризоваться под действием радикалов, ионов, металлоорганических соединений (катализаторов Циглера-Натты) и приводить к образованию наноразмерных темплатных полиэтиленовых или полипропиленовых покрытий (покрытий второго поколения), связывающих волокнистые материалы в единую конструкцию - слоистый композиционный материал, представляющий собой концептуально новое поколение высокопрочных нетканых текстильных материалов.A distinctive feature of alkylene siloxane template polymer coatings is their chemical activity, i.e. the ability to polymerize under the action of radicals, ions, organometallic compounds (Ziegler-Natta catalysts) and lead to the formation of nanoscale template polyethylene or polypropylene coatings (second-generation coatings) that bind fibrous materials into a single structure - layered composite material, which is a conceptually new generation of high-strength non-woven textile materials.

Испытания текстильных материалов, изготовленных методом аутогезионного прессования модифицированных волокон от 0,05 до 10% (масс.) олиго(алкилен)алкоксисилоксанами указанной общей формулы и катализатора от 0,0006 до 0,12% (масс.) показали, что они имеют высокие прочностные характеристики, в 12-20 раз превосходящие подобные характеристики нативных образцов, на 30-40% снижается жесткость, на 15-18% возрастает воздухопроницаемость нетканых материалов. Физико-механические свойства нетканых термоскрепленных материалов представлены в таблице.Tests of textile materials manufactured by autogesion pressing of modified fibers from 0.05 to 10% (mass.) Oligo (alkylene) alkoxysiloxanes of the specified general formula and catalyst from 0.0006 to 0.12% (mass.) Showed that they have high strength characteristics, 12–20 times higher than similar characteristics of native samples, stiffness is reduced by 30–40%, and air permeability of nonwoven materials is increased by 15–18%. Physico-mechanical properties of nonwoven thermally bonded materials are presented in the table.

Модификацию волокон осуществляют пропиткой 1%-ным спиртовым раствором олиго(алкилен)алкоксисилоксана, сушкой при комнатной температуре, в присутствии каталитических количеств (от 0,0006 до 0,12% масс.) перекиси водорода, а каландрирование волокнистого холста осуществляют при температуре, близкой к температуре текучести полимера волокна, давлении 20·105 Па, времени 0,02 с.Modification of the fibers is carried out by impregnation with a 1% alcohol solution of oligo (alkylene) alkoxysiloxane, drying at room temperature, in the presence of catalytic amounts (from 0.0006 to 0.12% by weight) of hydrogen peroxide, and calendering of the fibrous web is carried out at a temperature close to the temperature of fluidity of the polymer fiber, a pressure of 20 · 10 5 PA, time 0.02 s.

Схема 1.Scheme 1.

mCH2=CH(CH2)xSi(OR)+(m-I)H2O

Figure 00000002
Figure 00000003
mCH 2 = CH (CH 2 ) x Si (OR) + (mI) H 2 O
Figure 00000002
Figure 00000003

где m=10, x=0, R=CH3>(I);where m = 10, x = 0, R = CH 3> (I);

m=5, x=0, R=C2H5 (II), C3H7 (III), C4H9 (IV);m = 5, x = 0, R = C 2 H 5 (II), C 3 H 7 (III), C 4 H 9 (IV);

m=10, x=0, R=C2H5(V);m = 10, x = 0, R = C 2 H 5 (V);

m=5, x=1, R=C4H9(VI);m = 5, x = 1, R = C 4 H 9 (VI);

m=10, x=1, R=C2H5(VII);m = 10, x = 1, R = C 2 H 5 (VII);

m=15, x=0, R=C2H5 (VIII).m = 15, x = 0, R = C 2 H 5 (VIII).

ТаблицаTable Физико-механические свойства нетканых термоскрепленных материалов, полученных с использованием декавинилдодекаэтоксидекасилоксана (V)Physico-mechanical properties of nonwoven thermally bonded materials obtained using decavinyl dodecaethoxydexylsiloxane (V) No. Содержание модификатора, %(мас.)* The content of the modifier,% (wt.) * Содержание катализатора, %(мас.)* The content of catalyst,% (wt.) * Температура прессования, °СPress temperature, ° С Удельная разрывная нагрузка, Н·м/гSpecific breaking load, N · m / g Удлинение при разрыве, εр, %Elongation at break, εр,% Жесткость, сНRigidity, cN Воздухопроницаемость, дм3/(мин·м2)Breathability, dm 3 / (min · m 2 ) 1one 0,050.05 0,00060,0006 230230 56,756.7 3232 7,57.5 10901090 22 0,250.25 0,0030.003 230230 60,060.0 2424 5,75.7 11001100 33 55 0,060.06 230230 54,354.3 2929th 5,45,4 10701070 4four 1010 0,120.12 230230 52,352.3 3131 6,06.0 10501050 *содержание катализатора в нетканом материале 0,12%(масс)* the content of the catalyst in the nonwoven material 0.12% (mass)

Claims (3)

1. Олиго(алкилен)алкоксисилоксаны общей формулы
Figure 00000004

где R=СН3; С2Н5; С3Н7; С4Н9;
x=0,1; m=5-15.
1. Oligo (alkylene) alkoxysiloxanes of the General formula
Figure 00000004

where R = CH 3 ; C 2 H 5 ; C 3 H 7 ; C 4 H 9 ;
x is 0.1; m = 5-15.
2. Способ получения соединений по п.1, отличающийся тем, что алкилентриалкоксисилан подвергают гидролитической конденсации с заданным количеством воды в жидкой спиртово-водной среде при кипячении.2. The method of producing compounds according to claim 1, characterized in that the alkylene trialkoxysilane is subjected to hydrolytic condensation with a given amount of water in a liquid alcohol-water medium during boiling. 3. Способ получения соединений по п.2, отличающийся тем, что, если в качестве алкилентриалкоксисилана используют винилтриметоксисилан или аллилтриметоксисилан, то в качестве спирта используют метанол; если используют винилтриэтоксисилан или аллилтриэтоксисилан, то в качестве спирта - этанол; если винилтрипропоксисилан или аллилтрипропоксисилан, то - пропанол; если винилтрибутоксисилан или аллилтрибутоксисилан, то - бутанол. 3. The method of producing compounds according to claim 2, characterized in that if vinyltrimethoxysilane or allyltrimethoxysilane is used as an alkylenetrialkoxysilane, then methanol is used as an alcohol; if vinyltriethoxysilane or allyltriethoxysilane is used, then ethanol is used as the alcohol; if vinyltripropoxysilane or allyltripropoxysilane, then propanol; if vinyltributoxysilane or allyltributoxysilane, then butanol.
RU2008149235/04A 2008-12-15 2008-12-15 Oligo(alkylene)alkoxy siloxanes for modifying fibre materials and synthesis method thereof RU2387677C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149235/04A RU2387677C1 (en) 2008-12-15 2008-12-15 Oligo(alkylene)alkoxy siloxanes for modifying fibre materials and synthesis method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149235/04A RU2387677C1 (en) 2008-12-15 2008-12-15 Oligo(alkylene)alkoxy siloxanes for modifying fibre materials and synthesis method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2387677C1 true RU2387677C1 (en) 2010-04-27

Family

ID=42672586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008149235/04A RU2387677C1 (en) 2008-12-15 2008-12-15 Oligo(alkylene)alkoxy siloxanes for modifying fibre materials and synthesis method thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2387677C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471907C2 (en) * 2011-03-17 2013-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина" Method of production of nonwoven textile materials with antimicrobial properties
RU2509880C1 (en) * 2012-10-02 2014-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Development method of deposits of viscous oils and bitumens
RU2524381C2 (en) * 2012-04-04 2014-07-27 Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." Method for hydrophobisation of materials with alkyliminopropyl-containing siloxanes
RU2609209C2 (en) * 2011-11-22 2017-01-31 Эвоник Дегусса Гмбх Mixtures, particularly low in volatile organic compounds, of olefinically functionalised siloxane oligomers based on alkoxy silanes
RU2612909C2 (en) * 2011-11-22 2017-03-13 Эвоник Дегусса Гмбх Low-chloride compositions of olefinically functionalized siloxane oligomers based on alkoxysilanes
RU2613325C2 (en) * 2011-11-22 2017-03-16 Эвоник Дегусса Гмбх Composition of olefinically functionalised siloxane oligomers based on alkoxy silanes

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471907C2 (en) * 2011-03-17 2013-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина" Method of production of nonwoven textile materials with antimicrobial properties
RU2609209C2 (en) * 2011-11-22 2017-01-31 Эвоник Дегусса Гмбх Mixtures, particularly low in volatile organic compounds, of olefinically functionalised siloxane oligomers based on alkoxy silanes
RU2612909C2 (en) * 2011-11-22 2017-03-13 Эвоник Дегусса Гмбх Low-chloride compositions of olefinically functionalized siloxane oligomers based on alkoxysilanes
RU2613325C2 (en) * 2011-11-22 2017-03-16 Эвоник Дегусса Гмбх Composition of olefinically functionalised siloxane oligomers based on alkoxy silanes
US9828392B2 (en) 2011-11-22 2017-11-28 Evonik Degussa Gmbh Low chloride compositions of olefinically functionalised siloxane oligomers based on alkoxysilanes
RU2524381C2 (en) * 2012-04-04 2014-07-27 Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." Method for hydrophobisation of materials with alkyliminopropyl-containing siloxanes
RU2509880C1 (en) * 2012-10-02 2014-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Development method of deposits of viscous oils and bitumens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2387677C1 (en) Oligo(alkylene)alkoxy siloxanes for modifying fibre materials and synthesis method thereof
Vilcnik et al. Structural properties and antibacterial effects of hydrophobic and oleophobic sol− gel coatings for cotton fabrics
DK2574643T3 (en) Protective film composition, the base material and process for the preparation of a base material, and a surface treatment agent to a base material and a use of a coating;
US4246423A (en) Silicone polyether copolymers
JP5449179B2 (en) Fabric with improved wet strength treated with a copolymer of epoxy compound and aminosilane
JPS6237049B2 (en)
JP2011503288A (en) Copolymer of epoxy compound and aminosilane
KR20140093968A (en) Hydrophilic organosilanes
JPH0351375A (en) Treating of fibrous material
CN106459589B (en) The composition of amino silicone, alkoxy-silicon compound and metal carboxylate
JPH0284556A (en) Aqueous fiber material treatment agent and wrinkle-proof treatment of fiber, material
RU2417237C2 (en) Oligo(alkynyl)alkoxysiloxanes for modifying fibre materials and synthesis method thereof
KR101002901B1 (en) Polyorganosiloxane compositions for the treatment of substrates
KR101225465B1 (en) Acrylato-functional polysiloxanes
CN105556034B (en) Impregnated material for release paper
ES2548446T3 (en) Hydrocompatible soles for coating different substrates
US20090260769A1 (en) Method for treating cellulose-containing fibers or planar structures containing cellulose-containing fibers
WO2011056620A1 (en) Difunctional, amine-based surfactants, and their precursors, preparation, compositions and use
JP2011503376A (en) Cloth treated with copolymer of epoxy compound and aminosilane
Yagi et al. Improvement in tensile strength and water repellency of paper after treatment with methyltrimethoxysilane oligomer using titanium butoxide as a catalyst
EP3303451B1 (en) Super acids and bases as dehydrocondensation catalysts
Przybylak et al. Superhydrophobic cotton fabrics: a quick and easy method of modification
RU2456309C1 (en) Phenoxyethanol oligoethoxysiloxane derivatives for modifying fibre materials and production method thereof
EP2281850B1 (en) Polymers, support comprising said polymers and uses thereof as dyes capturing and bactericidal agents
CN106471182B (en) For handling the composition of fibrous material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121216