Способ получения алкидных смол

 

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 д) С 08 G 63/48, С 08 3 11/04

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

g(f :("04.", - q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц, Н А BTOPGHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3967646/23-05 (22) 07.08.85 (46) 15.02.88. Бюл. У 6 (71) Днепропетровский лакокрасочный завод им. N.Â. Ломоносова (72) В.Ф. Варнавский, Е.А. Василенко, Н.В. Даценко, Т.С. Скродская и Л.Д. Шаповалов (53) 678.674 522 62(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 994490, кл. С 08 J 11/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 622824, кл. С 08 J 11/04, 1976. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИДНЫХ СМОЛ (57) Изобретение относится к получе— нию алкидных смол с использованием . отходов полиэтилентерефталата (ПЭТФ), применяемых в лакокрасочной промышленности. Изобретение позволяет упростить технологию процесса (сокращается продолжительность синтеза, улучшаются условия труда за счет исключения стадии введения отходов

ПЭТФ порциями при 260 С). Этот результат достигается за счет того, что в способе получения алкидных смол, заключающемся в переэтерификации отходов ПЭТФ монокарбоновой жирной кислотой и многоатомным спиртом или продуктом взаимодействия растительного масла и многоатомного спирта с последующей поликонденсацией с фталевым ангидридом при нагревании, переэтерификацию отходов ПЭТФ проводят одновременно с поликонденсацией, с при этом средняя функциональность исЖ ходных компонентов составляет 2,052, 15. 2 табл.

1373710

Изобретение относится к сг". обу получения алкпдных смол с использованием отходов полиэтплептерефталата (ПЭТФ), применяемых в лакокрасочной промышленности.

Цель изобретения — упрощение технологии процесса.

Изобретение иллюстрируется следующими прпмерамп. 1О

Пример 1. Алкпдная смола на основе нафтеновых и дпстзгллпрова пых талловых кислот.

В реактор загружают 178 г 1«lc TIIллпропапш 1х нафтеповых кислот, 178 г 15 дистпллпрованных талловых кислот, 192 г глицерина, 256 г фталевого ангидрида, 129 r отходов ПЭТФ и

1,5 r уксуспокпслого цинка. Расчетная средняя фу11кциональность f,t) =2, 15.. О

Выдерж)пзают при 240=250 С зз течение

3 ч. Получают смолу с вязкостью

50 .-ного раствора в ксплоле 35 с о по ВЗ-4 прп 20 С п кпслотпым числом

6 мг КОН/г (на основу).

Раствор смолы использузот в каче.— стве компонента нптроцелззюло.зных материл-10D для улучшения пх )ëëñ TII ïtoñти и адгезпи.

П р и и е р 2. Ллкпдпая смола 30 на оспове нафтеновых и дпстпллпрованных талловых кислот.

I1 реактор загружа)от 178 г дистиллированных нафтеновых кпслот, 178 г дпсTèëJlèðован ых талло1)),.х 1;пc)1от, 35

1 9 2 г г JIIIIJepIIII a, 25 6 r фт алев о го ангидрида, 278 r отходов ПЭТФ п 1,5 г окиси свинца.

Смолу получают как в 11plllleI)e 1.

Расчетная средняя функциональность 40

=2,15. Получают алкидную смолу с сI) > вязкостью 50 -ного раствора в ксплоо ле 45 с по ВЗ-4 при ?0 C и кислотным числом 6 мг ЕОН/г (на основу). Продолжительность синтеза 3 ч. 45

Растззор смолы используют 11 качестве компонента нитроцеллюлоэвь)х мате1)и;з:)о)з для улучшения пх власти гностп и адгезпи.

П р и и е р 3. Алкидвая смола на основе нафтеновых и дистиллированных талловых кислот.

В реактор загружают 178 г дистиллированных нафтеновых кислот, 178 r дист)1лзпзров киных талловых кислот

192 г глпцерзша, 256 г фталевого ангидрида, 424 г отходов ПЭТФ п 1,8 г окиси свинца. Расчетная средняя функциональность f =2,15. Смолу получают как в примере 1. Получают алкидную смолу с вязкостью 50 .-ного раствора в ксилоле 65 с по В3-4. Продолжительность синтеза 3 ч.

Раствор смолы используют в качестве компонента нитроцеллюлозных материалов для улучшения их эластичности и адгезии.

Пример 4. Алкидная смола на основе нафтеновых кислот.

В реактор загружают 260 г нафтеновых кислот, 110 г глицерина, 130 r фталевого ангидрида, 149 г отходов

ПЭТФ и 1 г уксуснокислого цинка. Расчетная средняя функциональность

f, 2,05.

Смолу получают как в примере 1.

Получают алкидную смолу с вязкостью

50 .-ного раствора в ксилоле 20 с по о

ВЗ-4 прп 20 С и кислотным числом 5 мг

KOH/ã (на основу). Продолжительность синтеза 3,5 ч.

Раствор смолы используют в качест" ве компонента нитроцеллюлозных матерззаззов для улучше ния их эластичности и адгезпи.

II р и и е р 5. Алкидная смола, модиф цированная подсолнечным маслом.

В реактор загружают 332 r масла подсолнечного и 112 г глицерина. При о

220 С загружают 0,8 г окиси свинца, температуру поднимают до 250 С и реакционную массу выдерживают в течение

0,5 ч до достижения полной растворимости продукта в этиловом спирте.

Смесь охлаждают до 200 С.

В полученный переэтерификат загружают 172 г фталевого ангидрида и 184 г отходов ПЭТФ, реакционную смесь выдерживают при 240-250 С в течение 3,5 ч, Расчетная средняя функциональность f =2 11.

Ср

Получают смолу с вязкостью 50%-ного раствора в ксилоле 54 с по ВЗ-4 о при 20 С и кислотным числом 8 мг

KOH/ã (на основу)

Раствор смолы используют в качестве компонента нитроцеллюлозных материалов для улучшения эластичности и адгезии.

Пример 6. Алкидная смола, модифицированная хлопковым маслом.

Смолу получают как в примере 5, но используют хлопковое масло. Расчетная функциональность f =2 11. ср

Получают смолу с вязкостью 50Х-ного раствора в ксилоле 72 с по ВЗ-4 о при 20 С и кислотным числом 7 мг

1373710

КОН/г (на основу) . Продолжительность синтеза 3,5 ч.

Пример 7. Алкидная смола, модифицированная подсолнечным маслом и монокарбоновой кислотой.

В реактор загружают 196 г масла подсолнечного, 66 г глицерина, 37 5 г канифоли, 0,8 г окиси свинца.

Массу выдерживают при 250 С в тече- Ip ние 0 5 ч до достижения полной растворимости продукта в этиловом спиро те. Смесь охлаждают до 200 С и загружают 99,5 г фталевого ангидрида и

108,5 г отходов ПЭТФ. Синтез ведут 15 при 240-250 С. Расчетная средняя функциональность Е, =2,07.

Получают смолу с вязкостью 507-ного раствора в ксилоле 30 с по ВЗ-4 о при 20 С и кислотным числом 8 мг 20

КОН/r (на основу). Продолжительность синтеза 3,5 ч.

Пример 8 (сравнительный).

Алкидная смола на основе нафтеновых кислот, 25

В реактор загружают 235 r нафтеновых кислот, 92 г глицерина, 148 г фталевого ангидрида, !29 r отходов

ПЭТФ и 1 r уксуснокислого цинка.

Расчетная средняя функциональ- 30 ность алкида f,> =2,0. В процессе синтеза при 240-250 С уплотнение в течение 15 ч не происходит. Пример приведен для иллюстрации влияния средней функциональности алкида на продолжительность синтеза.

Пример 9 (сравнительный).

Алкидная смола на основе нафтеновых кислот.

В реактор загружают 117 г нафтено- 4р вых кислот, 92 r глицерина, 148 г фталевого ангидрида, 1 г уксуснокислого цинка и 129 г отходов ПЭТФ.

Расчетная средняя функциональность

Е, =2,2. В процессе синтеза при 240- 45 о

250 С желирование реакционной массы наступает через 1,0 ч после выдержки о при 250 С. Пример приведен для иллюстрации влияния средней функциональности алкида на продолжительность реакции. Переэтерификация отходов

ПЭТФ в укаэанных условиях не достигается.

Пример 10. Алкидная смола, модифицированная льняным маслом и синтетическими жирными кислотами (СЖК).

В реактор загружают 226 r масла льняного, 165 г СЖК, 152 r глицерина, 1 г глета свинцового, 227 г фталевого ангидрида и 230 r отходов ПЭТФ.

Расчетная средняя функциональность й» =2,08. Массу выдерживают при

250 С в течение 3 ч до получения продукта с вязкостью 503-ного раствора в ксилоле 40 с по В3-4 при 20 С и кислотным числом 10 мг КОН/г (на ос— нову). Общая продолжительность синтеза 3,5 ч.

Раствор смолы используют в качестве компонента нитроцеллюлозных материалов для улучшения эластичности и адгезии.

Пример 11. Алкидная смола, модифицированная подсолнечным маслом.

В реактор загружают 415 r масла подсолнечного, 140 г глицерина, 215 г фталевого ангидрида, 230 г отходов ПЭТФ.

Расчетная средняя функциональность f, =2,13. Массу выдерживают при 250 С в течение 3 ч до получения продукта с вязкостью 507-ного раство. ра в ксилоле 60 с по В3-4 при 20 С и кислотным числом 15 мг КОН/r (на основу). Общая продолжительность синтеза 3,5 ч.

Раствор смолы используют в качестве компонента нитроцеллюлозных материалов для улучшения эластичности и адгезии.

Свойства смол приведены в табл.1.

Сравнительные данные процесса синтеза алкидных смол приведены в табл. 2.

Формула изобретения

Способ получения алкидных смол путем переэтерификации отходов полиэтилентерефталата монокарбоновой кислотой и многоатомным спиртом или продуктом взаимодействия растительного масла и многоатомного спирта с последующей поликонденсацией с фталевым ангидридом при нагревании, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, переэтерификацию отходов полиэтилентерефталата проводят одновременно с поликонденсацией, при этом средняя функциональность исходных компонентов составляет 2,05-2, 15.

1373710

Таблиц ° !

Смолы по примерам

Покаеатель

1 2 3 4 5 6* 7е* 10 11

Вневний вид растворов смолы Проврачный, неаначнтельная опалесценция

100 160 160 160

20 54 72 30

160

130

Цвет ло ИМ

Вявкость по В3-4, с, прн 20 С 35

60 °

Содернание нелетучик не° оста, I

50 50 50

50 50

50 50 50 50

Кислотное число, мг КОН/r (на основу) 6

7 В

10 15

Время высыхания прн 100 С> ч

Твердость пленки, усл.ед, 1 1

0 ° 56 0,4

Прочность пленки при ивгное, мм

Прочность пленки при ударе, кгс см

50 50 в композиции с меламино-фориальдегндной смолой К-421-02 при соотновенин в комповиции с меламино"формальдегидной смолой K-421-02 прн соотновеннн

Таблица 2

Технология процесса

Способ

Прототип

Предлагаемый по примеру

1 стадия

Переэтерификация масла и отходов ПЭТФ

Переэтерификация масла

Введение компонентов, г

Масло подсолнечное

332

Масло хлопковое

Масло льняное

200

Нафтеновые кислоты

200

228

Дистиллированное талловое масло

228

Глицерин

110

192

112 е Смола испытывалась

55:45 на основу).

** Смола испытывалась

90: 1О (на основу).

160 130

45 65

Переэтерификация отходов ПЭТФ и поликон денсация (получение смолы) 7

1373710

Продолжение табл. 2

Технология процесса

Способ

Прототип

Предлагаемый по примеру

256

Фталевый ангидрид

129

350

Отходы ПЭТФ

260

245,0 о

Температура процесса, С

245

0,5

Время синтеза, ч

Средняя функциональность алкида (без отходов ПЭТФ) 2,12

2,15

2 стадия

Поликонденсация (получение смолы) Введение компонентов, ч

Фталевый ангидрид

172

140

184

Отходы ПЭТФ о

Температура процесса, С

245

220

3,5

10*

Время синте за, ч

Общее время синтеза, ч

12

* Время синтеза сильно зависит от потери этиленгликоля на стадии переэтерификации.

Составитель И. Чернова

Редактор Н. Киштулинец Техред M.Моргентал Корректор О. Кравцова

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 533/19 Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Переэтерификация отходов

ПЭТФ и поликонденсация (получение смолы)