Способ стабилизации канифоли

 

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ КАНИФОЛИ путем обработки раствора канифоли в скипидаре или бензине стабилизируюдей добавкой при нагревании и перемешивании, отличающийс я тем, что, с целью предотвращения и устранения кристаллизации канифоли, стабилизации ее цвета, в качестве стабилизирующей добавки используют 5-10%-ный водный раствор перекиси водорода в количестве 1-2% от массы канифоли и нагревание осуществляют при 90-95 С. . (Л 4 СО 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5О С 0 F 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3360598/23-05 (22) 22.09 ° 81 (46) 15 ° 10.83. Бюл, 9 38 (72) Б.A. Радбиль и С.P. Кушнир (71) Центральный научно-.исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности (53) 668.472(088.8) (56) 1. Зандерманн В. Природные смолы, скипидары, таловое масло. М., Лесная промышленность, 1964, с. 232-245.

2. Жильников В.И. и др. Модифицированная канифоль. М., Лесная промышленность, 1968, с. 49-55.

3. Авторское свидетельство СССР

9 478852, кл. С 09 F 1/00, 1973.

4. Авторское свидетельство СССР

Р 235046, кл. С 09 F 1/04, 1967.

5. Авторское свидетельство СССР

9 172315, кл. С 09 F 1/04 1962. б. Комшилов Н.Ф. Канифоль. М., Лесная промышленность 1965, с ° 52-53.

7. Патент США М 2985537, кл. 106-238, опублик. 1970 (прототип).

„„Su„„1047943 А ь (54) (57) СПОСОБ СТАБИЛИЭАЦИИ КАНИФОЛИ путем обработки раствора канифоли в скипидаре или бензине стабилизирующей добавкой при нагревании и перемешивании, о т л и ч а ю щ и ис я тем, что, с целью предотвращения и устранения кристаллизации канифоли, стабилизации ее цвета, в качестве стабилизирующей добавки используют

5-10%-ный водный раствор перекиси водорода в количестве 1-2% от массы канифоли и нагревание осуществляют при 90-95 С.

1047943

Изобретение относится к получению природных смол из растительного сырья и касается стабилизации качества,выделенных продуктов, в частйости канифоли.

Для лакокрасочной, кабельной и 5 бумажной промышленности повышенная склонность канифоли к кристаллизации. нежелательна. Закристаллиэонаншаяся канифоль плавится при более высокой температуре, труднее омыля- 1() ется, имеет пониженные диэлектрические свойства; склонная к кристаллизации канифоль легко выкристаллизовывается из растворов. Все это ухудшает потребительские свойства продукции.

Известны способы предотвращения кристаллизации канифоли, такие как термическая обработка канифоли, н частности нагренание при 300-325 С в течение 2 ч или при 280-300 С в течение 6-8 ч в атмосфере азота (1 1, а также обработка химическими реагентами, н частности Н2БО4, НЗРО

AlC13 (полимериэация канифоли) (2g, уксусным ангидридом (3 3, малеиноным ангидридом (модификация канифоли) f4) многоатомными спиртами (этерификация каниФоли) С5 2.

Эти способы позволяют снизить склонность канифоли к кристаллизации и стабилизировать ее аморфное состояние.

Однако при термической обработке канифоли н токе инертного газа происходит ухудшение ее физико-химичес- 35 ккх показателей качества, прежде всего.падение кислотного числа и нередко ухудшение цвета.

При обработке канифоли химическими реагентами происходит образова- 4О ние различных (в зависимости от применяемого реагента) канифольных продуктов, что приводит к резкому изменению химических снойстн канифоли и сужению областей ее применения.

После обработки канифоли различными химическими реагентами получают продукты узкоцелевого специального назначения.

На всех вырабатывающих живичную канифоль предприятиях для устранения кристаллизации канифоли используют способ форсированного охлаждения расплава канифоли н тонкой пленке н специальных охлаждающих барабанах (базовый объект). В этом случае рас- 55 план быстро минует условия, наиболее благоприятные для его кристалли-, зации (интернал температур 100-110 С) о и канифоль в большинстве случаев затвердевает н ниде аморфной проз- о0 рачной массы. Однако при этом склонность канифоли к кристаллизации нередко сохраняется и она способна кристаллизоваться у потребителя при ее использовании Г6).

Мерой способности канифоли к кристаллизации является скорость роста кристаллической Фазы в наиболее благоприятных условиях — при 100-110ОC.

Аморфное состояние канифоли как при производстве, так и при применении вполне стабильно, если скорость роста кристаллов не превышает 100 10 4 мм/мин ((-30%). В этом cëó÷àå канифоль как при производстве, так и потреблении не кристаллизуется.

Наиболее близким к предлагаемому является способ предотвращения кристаллизации канифоли, заключающийся н обработке раствора канифоли в скипидаре или бензине 0,5-4Ъ от массы канифоли водным раствором формальдегида при 100-2.00 С и перемешивании. Получают некристаллизующийся продукт (скорость роста кристаллов

50-100 .10 мм/мин) (7 $.

Однако при этом падает кислотное число и цветность канифоли. Кроме того, получаемый продукт — модифицированная канифоль — имеет ограниченную область применения, преимущественно производство резинотехнических изделий.

Цель изобретения — предотвращение и устранение кристаллизации канифо(ли и стабилизация. цвета.

Постанленная цель достигается тем, что согласно способу стабилизации канифоли путем обработки раствора канифоли н скипидаре или бензине стабилизирующей добавкой при нагревании и перемешивании, н качестве стабилизирующей добавки используют 5-10оо-ный водный раствор перекиси водорода в количестве 1.-2% от массы канифоли и о нагревание осуществляют при 90-95 С.

Сущность данного способа заключается в том, что отстоявшийся терпентин (раствор канифоли в скипидаре) йли бензилоный раствор канифоли обрабатывают -10%-ным водным раствором перекиси водорода в количестве 1-7% от массы канифоли (н пересчете на

100%-ную перекись водорода) при 9095 С н течение 30 мин при постоянном перемешина,нии и последующем отстаивании в течение 2 ч. После этого водный слой отделяют и раствор канифоли в скипидаре или бензиле уваринают известными способами в канифольно-терпентинном и канифольно-экстракционном производствах.

Данный способ стабилизации аморфного состояния канифоли можно использовать в действующих производствах, по получению канифоли. При производстве живичной канифоли очищенную живицу (терпентин) обрабатывают водным раствором перекиси водорода на стадии промывки, а при производстве экстракционной сосновой канифоли экстракт (мисцеллу) — перед подачей н канифолеварочную колонну. Закрис1047943

В табл. 1 и 2 представлены данные по качеству канифоли, стабилиэирован55 ной данным и известным способами. таллизованную канифоль предварительно растворяют в бензине, а затем обрабатывают перекисью водорода.

П P и м е р 1 (контрольный). Сосновую живицу очищают известным методом, включающим плавление живицы острым паром в присутствии скипидара, ортофосфорной кислоты и катамина AE фильтрацию расплавленной массы и ее обезвоживание путем отстаивания. Полученную очищенную живи- 10 цу — терпентин (раствор канифоли в.

40% скипидара) промывают водой, вновь обезвоживают отстаиванием и уваривают известным способом.

Из терпентина получают живичную канифоль, отвечающую по физико-химическим покаэателям качества требованиям ГОСТ 19113-73 K HH o сосновая . Цвет канифоли — марка К.

Скорость роста кристаллов 180 10 мм/мин. Канифоль кристаллизуется.

Пример 2. К 1 вес.ч. терпентина, полученного в примере 1, добавляют 0,12 вес.ч. 5В-ного водного раствора перекиси водорода (1Ъ от массы канифоли) и нагревают при 90-95"C в течение 30 мин при постоянном перемешивании. Терпентин отстаивают

2 ч, отделяют водный слой от органического и терпентин уваривают. Полу- Ж чают канифоль со скоростью кристаллов 120 ° 10 +мм/мин, цвет К.

Пример 3. Аналогично примеру 2, но добавляют 0,06 вес.ч. 10%ного водного раствора перекиси водо- 35 рода (1В от массы канифоли). Получают канифоль со скоростью роста кристаллов 100 -10 4мм/мин, цвет К.

Пример 4. Аналогично примеру 2, но добавляют 0,24 вес.ч. 5Ъ-но 4П го водного раствора перекиси водорода (2Ъ от массы каниФоли). Получают канифоль со скоростью роста кристаллов 60.10 4мм/мин, цвет М.

Пример 5. Аналогично примеру 2, но добавляют 0,12 вес.ч. 10%ного водного раствора перекиси водорода (2Ъ от массы канифоли). Полученная канифоль имеет скорость роста кристаллов 40 10 4мм/мин, цвет N.

Пример 6.(контрольный опыт) .

1 вес.ч. экстракционной сосновой дистиллированной закристаллизованной канифоли растворяют в 1,2 вес.ч. бензина, добавляют 0,20 вес.ч. воды, нагревают при 90-95 С в течение

1 с.

30 мин при постоянном перемешивании.

Вензиновый раствор канифоли после отстаивания уваривают известным способом. Получают стеклообразную канифоль со скоростью роста кристаллов

249,10 4мм/мин, цвет Н. Аморфное состояние канифоли неустойчиво, продукт легко кристаллизуется °

П р,и м е р .7. 1 вес. ч. экстракционной сосновой дистиллированной эакристаллиэованной канифоли растворяют в 1,2 вес.ч. бензина, добавляют

0,2 вес.ч. 5%-ного водного раствора перекиси водорода (1% от массы канифоли) и обрабатывают, как указано в примере 6. Полученная аморфная канифоль имеет скорость роста кристаллов 104 10 4 мм/мин, цвет 3 .

Пример 8. Аналогично приме- . ру 7, но добавляют 0,1 вес.ч. 103-ного водного раствора водорода (1% от массы канифоли). Полученная канифоль имеет скорость роста кристаллов

100 ° 10 4мм/мин, цвет 3.

В контрольных примерах 9 и 10 перекиси водорода дается в количествах выходящих за укаэанные пределы.

Пример 9. Аналогично примеру 2, но добавляют 0,36 вес.ч. 5%-ного водного раствора перекиси водорода (ЗЪ от массы канифоли). Получают канифоль со скоростью роста кристаллов 60 10 мм/мин, цвет М.

Пример 10. Аналогично примеру 2, но добавляют 0,18 вес.ч, 10Вного водного раствора перекиси водорода (33 от массы канифоли). Полученная канифоль имеет скорость роста кристаллов 40 10 4мм/мин, цвет M.

Как показывают примеры 9 и 10, увеличение стабилизирующей добавки не приводит к понижению скорости роста кристаллов. Поэтому для устранения кристаллизации канифоли рекомендуем применять перекись водорода в количестве 1-2Ъ от массы канифоли. уменьшение концентрации водного раствора перекиси водорода (меньше 5%) .приводит к увеличению количества сточных вод в промышленных условиях, что нежелательно ° При увеличении концентрации водного раствора перекиси водорода (больше 103 ухудшается контакт с массой терпентина.

1047943

Т а б л и ц а 1 1

ЛСК 10 мм/мин

+ 100 С

Характеристика канифоли по 1ОСТу

Образец

Цвет

Терпентин (контрольный опыт) 0,0

Фо же

1,0

li0

2,0

169 60

169 40

2,0

76

0,0

163 249

165 104

61.1,0

То же

165 100

1,0

61 б л и ц а 2

Т а с

ЛСК," 10 мм/мин (6=100 С) Кислотное число

Цвет

Образец

Содержание, Ъ золы механи- неомыческих ляемых примесей веществ

Канифоль сосновая живичная М

169

0,03 0,03

5, 5 60 Не кристаллиэуется

Экстракционная дистиллированная канифоль N

0103 0103

165

6,0 100 Не крис таллизу ется

ke того, появляется воэможность не только предотвратить кристаллизицию канифоли в процессе ее получения, но и получить из бракованной (вследствие кристаллизации) канифоли проЭ

Таким образом способ стабилизации аморфного состояния канифоли позволяет получать аморфный продукт, полностью отвечающий требованиям ГОСТа

19113-73 Канифоль сосновая . КроБензиновый раствор экстракционной дистиллированной канифоли эакристаллиэовавшейся

Массовая доля перекиси водорода от массы канифоли, %

Концентрация водного раст вора перекиси водорода, %

Температура размягчения, о

Кислотное

ЧИСЛО1 мг

КОН/ г

169 180

169 120

169 100

Отношение к кристал-; лизации

Кристаллизуется

Не кристаллиэуется

Тс же

Кристал-. лизуется

Не крис таллиэуется

Не кристаллизуется

Составитель Т. Бровкина

Редактор Т. Веселова Техред О.Неце Корректор В. Гирняк

Заказ 7862/28 Тираж б39 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дукт требуемого качества. При этом получают канифоль со стабильным аморфным состоянием и цветом, сохра няются ее физико-химические показатели качества и химические свойства

Стабилизированная канифоль пригодна для использования во всех традиционных областях ее применения.