Способ получения алкоксилированных производных карбоновых кислот с -с

 

Сеюз Соаетскнк

Сецивяистичесмик

Республик ц739О59 (б1) Дополнительно (22) Заявлено 0901, с присоединением з (23) Приоритет—

Опубликовано

Дата опублинов

1)М. Кл.2. С 07 С 53/22

С 07 С 55/02//

0 06 М 13/20

Государственный комитет

СССР оо amass изобретений и открытий

53) УДК 547.29. .39.07(088 ° 8) Ж. A. БеЛина, Л.М. Усманова, A.Ä. Коренев, Г.П. Старостина и Ю.Е. Казанцев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКОКСИЛИРОВАННЫХ ПРОКЗВОДНЦХ

КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ С -С

Изобретение относится к органическому синтезу, конкретно к способу получения алкоксилированных производных карбоновых кислот С 4 -С„э, которые могут найти применение в качестве самоэмульгирующегося безжирового замасливателя для текстильной промышленности.

Известно, что в качестве замасли- 10 вателей для различных волокон применяют оксиэтилированные производные жирных масел таких как, касторового, хлопкового, оливкового, кокосового, пальмового и др. в смеси с полиоксиэтиленгликолевыми производными аминов, полученных на основе жирных кислот — лауриновой, миристиновой, олеиновой и др. (1), полибутилен или полиоксиэтиленгликолевые производные Щ алифатических и ароматических спиртов (2), или смеси, полученные при конденсации полиоксиэтиленгликолей молекулярной массы 400-1000 со смесью димера кислоты, содержащей 32-54 ато-2S ма углерода, и короткоцепочечной двухосновной кислоты, содержащей 212 атомов углерода (3).

В качестве авиважного средства для искусственного штапельного волокна 30 применяют композицию, состоящую из смеси пониоксиэтиленгликолевых произ-, водных синтетических жирных кислот фракции Сз-С,, полученных окислением парафинов и содержащих 7-7,5 окснэтильных групп, препаратов 0С-20 . и ОП-7. Последние вводятся для повышения стабильности применяеваас эмульсий (4).

Недостатками этих замасливателей являются необходимость введения эмульгаторов для повышения устойчивости их водных эмульсий, а также многокомпонентность состава.

Процесс алкоксилирования карбоновых или ароматических кислот обычно осуществляют проведением процесса под давлением в интервале температур 140170 С в присутствии таких основных катализаторов как гидроокиси щелочньи металлов илн щелочные соли карбоновых кислот (5).

Недостатком способа получения saмасливателя является использование в качестве исходного сырья кислот, получаемых из остродифицитных природных масел и жиров, Кроме этого, указанные продукты обладают недостаточно высокими замасливающими свойствами ,и малой устойчивостью их водных эмульсий (так Р например при применении !

ОксиэTHJIHров аннОй ОлеинОн Ой кислоты р содержащей 3-5 Оксиэ тильных групп, обрывность нити при прядении на 1000 веретен н 1 ч — 196, устойчивость

8 Ъ-ной эмульсии B дис т иллиров анной воде — 3 сут, в жесткой воде(20 нем)—

О

О,О1 сут.

Цель изобретения — получение целеного продукта с улучшенными замасливающими свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что спОсОб пОлучения aлкоксилиронанпроизводных карбоновых кислот

C,4 --C e, заключающийся во взаимодействии жирных кислот, полученных при переработке микробного жира и харак. теризующихся кислотным числом 198210 MI K0II/ã и иодным числом 47-51 г

/100 г и состоящих из 50-56Ъ ненасыщенных кислот С« -С„ и 44-50% насыщенных кислот С„„ -C s co смесью окиси этилена и окиси пропилена в присутствии едкого натра, взятых в мольном соотношении 1:9,5-10,5:0,034О, 0 36 соотнетстн енно при содержании окиси ngonHJteHa н смеси 10-209 при

140 — 150 С и давлении 1,5-2,0 ати в течение 4 5-5 ч с последующим охлаждением реакционной массы.

При определении оптимальных коли= честв смеси окиси этилена и окиси пропилена,необходим-тх для получения продукта, указанного качества и со-става целесообразно npHIeHять пределы, определяющие содеЬжание "меси окисей алкиленов от 9,5 до 10,5 молей на один моль исходных кислот микробного жира, а для используемой гидроокиси íà-рия от 0,034 до 0,036 молей .

В результате процесса алкок-илирования получают целевой продукт, представляющий собой прозраЧную подвижную жидкость желтого цвета, ле."Ko змульгирующуюся в теплой воде различной жесткости до 30 С нем. мг-экв (10,7 ) с образованием устойчивых пропиточных эмульсий. Полученные алкоксилированные произнодные кислот микробного жира Обладают нысокими антиэлектростатическими свойстнами, обеспечивают хорошее прохождение технологического процесса переработки шерстяного волокна при использовании 5-1ОЪ-ных водных эмульсий и значительно уменьшают обрывность нити при прядении. Кроме того, достигается хорошая вымынаемость указанного продукта из волокна (0,30,6Ъ остаточного масла) и высокая стабильность водных эмульсий (э течение 15-30 сут в зависимости от жесткости применяемой воды) . Рекомендуется использовать н процессах переработки шерстяного и полушерстяного волокна.

Пример 1. В реакционный аппарат, из нержавеющей стали, снабженный мешалкой, термометром и барботером, загружают 141 г (0,5 моля) кислот микробного жира (кислотное число—

198 мг КОН/г, иодное число — 46,8 г

Э J /100 г продукта, т,пл. — 35-40 С, фракционный состав „Ъ: С„о,б, С.п; 3,6, С 14, С, 5,0, С 2О,5, Cqy 22,8, С в 5, 1, С я 15 1, С,в 13„ 1 и 0,72 г (0,018 моля) 98% едкого натра. При 140-150 (и давлении 2 ати в течение 5 ч нводят 234 г (5 молей) смеси окисей этилена и пропилена в соотношении 4:1. Затем реакционную массу Охлаждают до 50-60 С и выгруо жают из аппарата. Потовый продукт представляет собой подвижную прозрачную жидкость желтого цвета.

Пример 2. В реакционный аппарат, указанный в примере 1, загружают 141 г (0,5 моля) кислот микробного жира (кислотное число

198 мг КОН/г, иодное число — 46,8 r

Х /100 г продукта) т.пл. — 35 — 40 C (jlpaKItHoHHbIA состан кислот по примеру 1 и 0,72 г (0,018 моля) 98% едкого натра и при 140-150 С вводят

227 г (5 молей) смеси окисей этилена и пропилена н соотношении 9: 1 „ поддерживал давление 1, 7-1, 9 ати, Время алкок силирон ания 4, 5-5, О ч °

Затем реакционнуюм массу охлаждают до

50-.60 "С и выгружают и э аппарата. Гoтовый и:эдукт представляет собой подвижную жчдкость желтого цвета.

П p иH м е р 3. В реакционный аппарат, указанный н примере 1, загружают 134 г (0,5 моля) кислот микробного жира (кислотное число

210 мг КОН/г, иодное число — 50,2 r

J /100 г продукта, т.пл. 35-40 С, фракционный состав, -: C«0 7, С )з 5,8, С 6 25, 5, Срр 4, 7, Cqy 28, 7, CIy 21,9,. С я 3„9, Сщ 11,1, С1я 3,2 и 0,69 г (0,017 моля) 98% едкого натра и при 140-150ОС з течение 5 ч вводят 234 г (5 молей) смеси окисей

4 этилена H nponHJIBHa в соотношении

4:1, поддерживая давление 1,7

1,9 ати. Затем реакционную массу охлаждают до 50-60 C и выгружают из аппарата, готовый продукт представляет собой подвижную прозрачную жидкость желтого цвета.

П р -I и e p 4. В реакционный аппарат, указанный н примере 1, загружают 134 г (0,5 моля) кислот микробного жира, характеристика которых представлена н примере 3 и 0,69 г (0,017 моля) 98% едкого натра и при

140-150 С н течение 4,5 ч вводят

227 г (5 молей) смеси окисей этилена и пропилена в соотношении 9:1, поддержиная давление 1,7-1,9 ати. Затем реакционную массу охлаждают до

50-60@C и выгружают из аппарата. Го-! товый продукт представляет собой

739059

Таблица 1

1 жидкость подвижная прозрачная желтого цв ета

90 1,024

О, ll

0,10

0,12

74,2 16,5

75,4 16,8

77,3 17,0

200 1, 030

95 1,025

2 То же

76,5 17 0 0,10 195 1,031

90 1., 025

16,3

О,ll

76,6 вижную прозрачную жйдкость желтого цвета.

Пример 5.. В реакционный аппарат, укаэанный в примере 1, загружают 134 г (0,5 моля) кислот микроб. ного жира, характеристика которых представлена в примере 3 и 0,69 г (0,017 моля) 98% едкого натра и при 140-150 С в течение 4,5 ч вводят

232 r (5 молей) смеси окисей этилена и пропилена, содержащей 18% окиси пропилена, поддерживая давление 1,71,9 ати. Затем реакционную массу охлаждают до 50-60 С и выгружают из аппарата. Готовый продукт представляет собой подвижную прозрачную жидкость желтого цвета. Использование полученного продукта в качестве замасливателя проводят согласно примеру 1.

Физико-химические и эксплуатационные свойства продукта приведены в табл. 1. 20

Для использования целевого продукта в качестве эамасливателя готовят его 10-5%-ные водные эмульсии. Замасливание проводят любым нз извест ных способов, например в пневмопроводе. Испытания предлагаемого самоэмульгирующего безжирового эамасливателя проводят в сравнении с оксиэтилированной олеиновой кислотой (Е), с оксиэтилированным алкилфенолом(ЕЕ) и словасолом MKC (III). Наблюдение проводят по всем переходам технологического процесса переработки от эа» масливания до изготовления чистошерстяной пряжи Р 32 в тонкогребенном прядении камвольного производства.

По всем переходам процесса волокно прошло нормально, без замечаний. При использовании 5%-ной водной эмульсии и расходе этой эмульсии к весу волок" на 9%, выход при гребнечесании составил 91%, обрывность при прядении—

130 на 1000 веретен/ч, вымываемость

0,26% ос таточного масла, коэффициент электропроводности — 2700,коэф" фициент электроэуемости — 26,0.

Физико-химические и эксплуатацион-. ные свойства целевых продуктов сведены в табл. 1 и 2.

739059 таблица 2

Антиэлектростатические свойства, коэффициен фФ табильность

3-ной эмульин, сут

A н

v о ю

Ф

Щ

Ф Ф

I М

М а V но м 3

Ф 9

Ц в

1 о ац ном

Ig ф

Х (ч ф Q»

v йо

6оо и д- ф с

Н ФЖ о о

9 оо

Мя<ч с 4 f» <6

О х О при-Подвижная прозрачная жидкость 200 О приЖелтого

5 цвета 95 О по мерам

2 и 4

l8 10 2650 .26,6 0 6 130 6,6 89,7

18 1 30 по мерам

1 3è

20 15 2700 26,0 0,26130 6 7 91,3

9 0

1 (7) 3 800 35,0 2Р9 194 5,7 88,0

l0 2,8 1 10

20 15 1800 29,2 2ф3190 6,0 88,2

5,7 О

III(61

Прозрачная жидкость 70,4 желтого цвета

3 0,1- 0,01 2000 28,5 1,5 196 5,4,88,7

2 5 часа

3,7 0

4,2

+ — Эмульгируемость оценивали в баллах по принятой схеме:

0 — легко эмульгируется в холодной воде, 1 — легко эмульгируется в горячей воде, 2 - змульгируется с трудом в горячей воде.

+ — Электропроводность и злектризуемость определяли по известной методике на примере полиэфирного волокна.

Безжировой замасливатель согласно изобретению

Безжировой замаслив атель слов асол

МКС

Неоднородная жидкая паста светлокоричневого цвета

Подв ижная жидкость темнокоричневого цвета 114 О о е о о н ф н

v о

М ж

Р а » м э

v оо и Ю уо а

m v и а с

IL м н х ж

М X

1 ф ф

Х Р) vs оа

X й

Х аИ М ж (» а

x v

9 Ф

Ф

A z ос 739059

Формула изобретения

Составитель Е. Уткина

Редактор Н. Шильникова Техред Ж.Кастелевич Корректор М. Коста

Тираж 495 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3002/3

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения алкоксилированных производных карбоновых кислот C44C @, отличающийся тем, что жирные кислоты, полученные при 5 переработке микробного жира и характеризующиеся кислотным числом 198210 мг KOH/2,нодным числом 47-51 г

J+/100 г и состоящие из 50-56% ненасйщенных кислот С4а -Cp8 и 44-50% насыщенных кислот С -.С в подвергают взаимодействию со смесью окиси этилена и окиси пропилена в присутствии едкого натра, взятых в мольном соот034 ветственно при содеркании окиси пропилена в смеси 10-20% при 140-150 С н давлении 1,5-2,0 атн в течение 4,55 ч с последующим охлаждением реакционной массы.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Патент США 9 3.296019, кл. 117-138 ° 8i опублнк ° 1967.

2. Патент COJA 9 3.834935, кл. 117-138.8, опублик. 1974.

3. Патент CltlA 9 3.850682, кл. 117-138.8, опублик. 1974.

4. Авторское свидетельство СССР

9 407982, кл. D 01 f 9/06, 1971.

5. Авторское свидетельство СССР

9 239934, 1966.

6. Патент Швейцарии 9 248686, 36 А, опублик. 1947.

7. Патент ФРГ 9 752892, 29 Ь 5/01, опублик. 1972.