SU458137A3 - Способ огнезащитной отделки текстильных целлюлозосодержащих изделий - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технологии огнезащитной отделки текстильных Целлюлозосодержащих изделий.

Известен способ огнезащитной отделки текстильных целлюлозосодержащих изделий путем пропитки их водным составом на основе производных N-метилолфосфонамида и кислотного катализатора отверждени  с последующими сушкой при 70-80°С и термообработкой при 130-200°С. Однако обработка

известным способом не обеспечивает одновременного придани  издели м несминаемости и гидрофобности, причем издели  после обработки делаютс  жесткими на ощупь.

Цель изобретени  - одновременное придание издели м несминаемости, м гкого грифа и гидрофобности.

Данна  цель достигаетс  за счет того, что используют производные N-метилолфосфонамида общей формулы 1

О

чIxO Kl

)Р- СН2-CH-dO-N-(H2-:№-too-N-CO-(iH-H,,,

n III I-111

o

0

CHnOY

CHgOY

iJOOA

X

0

Предпочтительно использовать соединени  формул 2-6

о

I/О-Кг

/Р- СЩ Он- СО-Ж-СН2- -СН.г№-СО-ЙН-Н2С-Р,

о

ПгI 1

I

о

CiigOY cooAj CIL,OY

X

где AI означает алкил с 1-22 атомами углерода , галогеналкил с максимальным количеством атомов углерода, равным 4, алкенил с 2-22 атомами углерода;

GHsOY

p-cii,-CH-co-i-CH2-i -CH2-N-(o-CH-H2C-p(

I

X

о

где Rb X, Y и AI имеют указанные значени .

(

0

;Г- CHo- (Н2-ж-Ш2- со-сн2-112С-р

O

0

где Rs означает этил или предпочтительно метил;

YI - метил или преимущественно атом водорода;

Rj-0 0СН ОНCHjOH0. /О-Кз

CH -CH2-co- -CK2-N-CH K-co-(iH2-H2C O-RS

где Нз означает этил или предпочтительно метил;

СН ОНСНгОН

f -оII/ич/п.

P-CH -CH5-CO-N-CH N-CH2-N-Cll2-H2C-P

/

С-0

.34-4

2)

Ri, R2, Ri, R2, X, X, Y и Y имеют указанные значени .

eii«UY

J-Ej

coo At

(3)

ClisOYi

0-B/

0-R.

0

COOA2

M

Аг - алкил с 1 -18 атомами углерода, галогеналкил с максимальным количеством атомов углерода, равным 3, гидроксиалкил с максимальным количеством атомов углерода, равным 3, или алкенил с 2-4 атомами углерода,

COOAs,(5)

АЗ - алкил с 1-4 атомами углерода, например, соединение, соответствующее формуле:

1о хч ,11.9

G-dHi;

I сооснз

Соединени  фосфора, соответствуюн1ие формулам 1-6,  вл ютс  продуктами взаимодействи 

конденсата а из 2 моль соединени  (а ), соответствующего формуле

.

/р

Eg о сн:2-(н-со-: н:2

где R), R2 и X имеют указанные значени , и 1 моль карбамата (6), соответствующего формуле

A-O-CO- IHg

где А имеет указанное значение,

иричем НаМ-груииа компонента а метилолирована или H2N-rpynna компонента Ъ двметилолирована и обычно этерифицирована,

с 2 моль соединени  (&) - формальдегида или средства, отдающего формальдегид при повышенной температуре, обычно в присутствии основного катализатора,

и дл  этерификации с 1-2 моль алканола (с), максимально содержащего 4 атома углерода .

Предпочтительно соединени , соответствующие формуле 1, получать при применении амида 3-(диметилфосфоно)пропионовой кислоты в качестве компонета а, а также использовать амид 3-(диалкилфосфоно)пропионовой кислоты , амид 3-(бис-2-хлорэтилфосфоно)пропионовой кислоты, амид З-(ди-н-бутилфосфоно)пропионовой кислоты, амид 3-(диэтилфосфоно )пропионовой кислоты или амид 3-(диметилфосфоио ) -2-метилпропионовой кислоты.

Карбаматы дл  получени  соединений фосфора , отвечающих формулам 1-б, соответствуют формуле

AI - О - СО - NHa

или особенно формуле

Да - О - СО - NH2

где AI и Аа имеют указанные значени .

Особый интерес представл ют карбаматы, отвечающие формуле

АЗ - О - СО - NHs

где А2 означает алкил с 1-4 атомами углерода , например, метилкарбамат.

Другими пригодными дл  этой цели карбаматлми  вл ютс , например, гидроксиэтилкарбамат , 2,3-дибромпропилкарбамат, стеарилкарбамат или алкилкарбамат.

Этернфикацию осуществл ют метанолом (компонент с).

Способ обработки состоит в том, что издели  пропитывают водным составом, который содержит, по меньщей мере одно, фосфорное соединение, соответствующее формулам 1-6, и обычно еще отверждаемый предконденсат аминопласта, затем материалы высущивают и обрабатывают при высокой температуре.

Значение рН водных составов, содержащих соединени , соответствующие формуле 1, преимущественно менее 5, особенно менее 3. Дл  этого в состав добавл ют минеральные кислоты , такие как серна , азотна , ортофосфорна  или сол на  кислота. Вместо самих кислот, особенно вместо сол ной, можно примен ть также соединени , из которых в воде очень легко, например даже без нагревани , благодар  гидролизу образуютс  соответствуюнп-ie кислоты, например треххлористый фосфор, п тихлористый фосфор, фосфороксихлорид,

тионилхлорид, хлористый сульфурил, хлораигидрид ииануровой кислоты (нианурхлорид), хлористый ацетил и хлорацетилхлорид. Эти соединени  дают при гидролизе исключительно кнслые продукты расщеплени , например

циануровую и сол ную кислоты. Можно также вводить вместо названных сильных кислот смеси кислот, соответствующие продуктам гидролиза одного из указанных соединений, например вместо сол ной кислоты или ортофосфорной кислоты можно примен ть только соответствующую п тихлористому фосфору смесь сол ной кислоты и ортофосфорной кислоты целесообразно в молекул рном соотношении 5:1.

Составы содержат также кислотный катализатор дл  ускорени  отверждени  предкондепсатов амииопластов и дл  сщивки соединений , соответствующих формуле 1. Применимы все катализаторы, используемые дл  отверждени  аминопластов на целлюлозосодержаптих материалах, например двукислый оотофосфат аммони , хлористый лтагний, нитрат цинка, особенно хлористый ам-моний и другие.

Добавка предконденсата аминопласта дл  получени  хорошей, лстойчивой к промывке огнезащитной отделки выгодна, но не необходима .

Под предконденсатами аминопластов понимают продукты присоединени  формальтегида

к метилольным соединени м азота. Из них следует назвать 1,3,5-аминотриазин, N-замещенный меламии, например К -бутилмеламин, N-тригалогенметилмеламин, а также аммелин, гуанамин, например бензогуанамин, ацетогуанамин или дигуаналтины, далее алкил- и арилмочевину и алкил- и арилтиомочевину, пропиленмочевину, ацетилендимочевину или особенно 4,5-дигидроксиимидазолидон-2 и его производные, например замещенный в положении 4 по отношению к гидооксильной группе остатком - СНрСНоСО - NH - 4,5дигидроксиимидазолидон-2 .

Предпочтительно примен ть оксиметилированные соединени  мочевины, этилеимочевины

и особенно меламина. Наиболее ценные проСоединение Структурна 

НзС-Оч о,

HjC-O CH2-CH2-COy-Cli2-N-CH2-iSroc-CH2-H2C 0-dP-:,

о 0

„СКоОНCHjOH°%

JrI I

O- CHs-CHo-ooN-CHj-N-dHj-Noc-OH HgC -cn CH, CH-H2CСНг СН-Н ,Со 0

p.

O- H2-CH2-CO-K-CH2-N-H C-N-OC-H C-H2d 0-CH.g Cl-(H,--lloC-0 0 F, Cl-Cu :f:.-(/ CHj-CHj-COНз--о -0

p-СИпОИСБгОНVP

ИдС-О CHs-C-COb-CH -N-CIis-N-OC-C-HsO O-CHj

dH.

041190 /

, C ilgO- CH.2-(lH,n-CO-}T €lS.§- - % 2-H2C OC4H9

Os 0

./.

O CHj-dHs-CO-N-dHj-TJ-CHj-ir-Od-CHi-HsC O-CHg

Hjd-O 0

НзС-0 CHj-dJif-coТаблица I

Соединение формулы 6

ч

Oo-o-dHjCHgOH

I

СО-О-СНо-СН-СН-,

1 I

Br Br

CH20H

CO-0--Ci8Hg7

r

do-0-сНз (Нз

0s, .,,/

N-(

бэ-с-сн-з

ч

CHoOH

CHnOH

CO-0-dH2-CH CH2

, Cft20CH3О /ОСНгСН С

CHjOCH-j

к- d i2-3|f-CH2- K-GO-Clin-Iijt ОСНзСНзС i CO- 0-CJ-U . формула производного N-метилолфосфонамида 0 /CHoOH p--2 лCH,L. 0 CH2CH2CON-CH5-N-CH-2-NOO-CH2-H2Cl 0(H,, гОН«ч СО-0-СН 0- /O-CH -CH -Cl CHjOU CHjOH p ,/ V N-CH2- l-CH2-N-OC-CH2-ll2C 0-CH2-CK2-C1 СО-ОСНз

дукты дают максимально оксиметилированные продукты. В качестве предконденсатов аминопластов пригодны как мономолекул рные, так н более высококонденсированные аминопласты .

Простые эфиры этих предконденсатов аминопластов также можно примен ть вместе с соединенн ми, соответствующими формуле 3. Выгодно, например, нспользовать простые эфиры алканолов, метанола, этанола, н-нропанола , изопропанола, н-бутанола или пентанолов . Лучше, когда эти предконденсаты аминопластов растворимы в воде, как, например, пентамртилолмеламиндиметиловый эфир.

Предпочтительно, состав содержит сополимеризат , получаемый путем полимеризации в водной эмульсии, 0,25--10% соли щелочноземельного металла а, р-этиленненасыщенной монокарбоновой кислоты, 0,25-30% N-метилоламида или N-метилоламидэфира а, р-этиленненасыщенной моно- или днкарбоновой кислоты и 99,5-60%, по меньшей мере, какого-либо другого, способного сополимеризоватьс  соединени .

Эти сополимеризаты и способы приготовлени  известны. Благодар  совместному применению таких сополимеризатов можно повысить прочность на разрыв и прочность к истиранию обрабатываемого издели .

Вертикальный текст по ДИН 53906 (ДИН-германский промышленный стандарт). Среднее из 10 измерений. Шкала обозначений: I-м гкий, 8-жесткий.

Выгодно также добавл ть пластификаторы, например водную полиэтиленовую эмульсию или эмульсию сополимеризатов этилена.

На обрабатываемые издели  нанос т 10- 28% от веса издели  соединени  формулы 1. Как правило, водный состав содержит 100- 700 г/л, предпочтительно 300-500 г/л, соединени  фосфора, соответствующего формуле 1.

Добавка сополимеризата в состав равн етс  1-10% по отнощению к количеству соединени , соответствующего формуле 1. Количество пластификатора также обычно 1-10%. Обрабатывают издели  из следующих волокон: лен, хлопок, ацетатный шелк, вискоза или из смеси этих волокон с такими волокнами, как шерсть, полиамидное волокно, полиэфирное волокно.

Издели  плюсуют водным составом, сущат при температуре до 100°С и термообрабатывают при температурах выще 100°С, например при 130-200°С, предпочтительно при 140- 170°С.

Врем  термообработки составл ет 2-6 мин при температуре 140-170°С.

Затем издели  промывают дл  нейтрализации кислоты предпочтительно водным раствором карбоната натри  с температурой от 40°С до температуры кипени  в течение 3-10 мин.

По предлагаемому способу получают огнестойкие устойчивые к см тию издели , свойства которых сохран ютс  после многократ11

ных промывок или химической чистки без ухудшеии  текстильно-механических показателей обработанных изделий.

Особым преимуществом этого способа  вл етс  то, что обработанные целлюлозосодержащие издели   вл ютс  одновременно огнестойкими и устойчивыми к см тию без применени  предконденсатов аминопластов. Поскольку алкильный остаток А соединени , соответствующего формуле 1,  вл етс  длинноцепным (например, бегенил-, стеарил-), одновременно им можно также придавать гидрофобные свойства.

В приведенных примерах все проценты и части весовые, объемные части относ тс  к весовым част м как миллилитры к килограммам . Используемые в примерах соединени  формулы 1 приведены в табл. 1.

Пример I. В колбу с мешалкой емкостью 500 об. ч., котора  снабжена термометром и отделителем воды, помещают 220 ч. (1 моль) 96% -ного 3- (диметилфосфоно) метилолпропионамида , полученного путем оксиметилировани  3-(диметилфосфоно) пропионамида, и 37,5 ч. (0,5 моль) метилкарбамида в присутствии 1,2 ч. п-толуолсульфокислоты и 200 ч. бензола. Смесь довод т при быстром перемешивании до кипени  при наличии флегмы. В течение 12 час таким образом образуетс  20 ч конденсационной воды, она собираетс  в отделителе воды. По прошествии указанного времени более никакой воды не образуетс . Отгон ют бензол и затем добавл ют при 50°С 30,7 ч. (1 моль) параформальдегида (97,5%-ного), а также 2 ч. окиси магни . После этого массу нагревают до 100°С и при этой температуре выдерживают 30 мин, далее охлаждают до комнатной температуры, разбавл ют 250 ч. метанола и отфильтровывают.

Пример 2. Составами А - D (см. табл. 2) плюсуют образец хлопчатобумажной ткани до привеса 80%, сушат при 70-80° С и термообрабатывают в течение 4,5 мин при 1бО°С.

12

Затем ткань дополнительно промывают в течение 5 мин водным раствором, который содержит 2 г/л безводного карбоната натри , при температуре кипени , прополаскивают и высушивают. Затем образцы кип т т раз в течение 30 мин в водном растворе, который содержит 2 г/л карбоната натри  и 5 г/л мыла (промывка).

Образцы испытывают на огнестойкость, несминаемость и м гкость на ошупь (гриф . Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Нар ду с хорошей и достаточно длительно сохран ющейс  огнестойкостью с помощью композиций A-D, следовательно, достигают также хорощего эффекта несминаемости даже и без добавки предконденсата аминопласта. Обычно гриф таким образом отделанной ткани по сравнению с грифом необработанной ткани очень мало измен етс  или вовсе не измен етс .

Пример 3. Водными составами Е и F, указанными в табл. 3, плюсуют образцы хлопчатобумажной ткани до привеса 84%. Сушат при 70-80°С и теомообрабатывают в течение 5 мин при 145°С. Потом ткань в течение 5 мин дополнительно промывают при температуре кипени  водным раствором, который содержит 2 г/л безводного карбоната

Таблица 4

натри , прополаскивают и высушивают. Испытание на огнестойкость провод т согласно ДИН 53906.

Пример 4. 50 ч. 80%-ного водного раствора продукта 3, табл. 1, 5ч. пентаметилолмеламинметилового эфира и 0,25 ч. NH4C1 разбавл ют водой до 100 об. ч. водного состава . Ткань из смеси полиэфир/хлопок (50 :50) плюсуют этим составом, высушивают при 80°С и в течение 4,5 мнн обрабатывают при 160°С. Привес ткани составл ет 28,5%. Испытание на огнестойкость согласно ДИН 53906 показывает очень хорошую огнестойкость ткани.

Пример 5. Одним из водных составов G - R, указанных в табл. 4, плюсуют хлончатобумажную ткань до нривеса 84%, высушнI 1 - /0-Ri

CHo-CH-CO-}S-CH2-N-CH -N-CO-CB-a2 5 Px о.

IIIII O-K

где Ri, Rz, Ri и R2-алкил, алкенил или галогеналкил, имеющие не более четырех атомов углерода;

X и X - метил или атом водорода;

Y и Y--алкил, содержащий не более четырех атомов углерода, или атом водорода;

вают при 70-80°С н обрабатывают в течение 5 мин при 145°С. Испытание на огнестойкость согласно ДИН 53906 показывает хорошую огнестойкость ткани.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1. Способ огнезащитной отделки текстильных целлюлозосодержаш,их изделий путем пропитки их водным составом на основе производных N-метилолфосфонамида и кислотного катализатора отверждени  с последуюш ,ими сушкой при 70-80°С и термообработкой при 130-200°С, о т л и чаюш,и и с  тем, что, с целью одновременного придани  издели м иесминаемости, м гкого грифа и гидрофобности , используют производные общей формулы

CH20Y

CHgOY

COOAX0

А - алкнл с 1-22 атомами углерода, галогеналкил или гндроксиалкил, содержащие не более четырех атомов углерода, или алкенил с 2-22 атомами углерода.

2. Способ поп. 1, отличающийс  тем, что издели  пропитывают в присутствии предконденсата аминопласта.