Способ получения модифицированной канифоли

 

Изобретение относится к области переработки природных смол, в частности к получению модифицированной канифоли, используемой в лакокрасочной , полиграфической промьшшенности, а также для термопластичной записи информации. Изобретение позволяет повысить стойкость модифицированной канифоли к окислению за счет того, что в способе получения модифицированной канифоли исходную канифоль последовательно обрабатывают при нагревании сначала этерифицирукгщим агентом - пеитаэритритом до степени этерификации 40-452, а затем диенофильным соединением, в качестве которого используют смесь 15-20 мас.% стирола и 35-50 мас.% и -бутилметакрилата. I табл. (Л

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (.)1) 4 С 09 F 1/04 7 аеъ

1

1 с

1 е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

: .L Ë

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3987481/23-05 (22) 04.12.85 (46) 15.03.88. Бюл. М 10 (71) Институт физико-органической химии АН БССР (72) С. Ф. Наумова, Ж. Ф, Лойко, Н. В. Демко и В. Н. Исакович 53) 668.472(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 151822, кл, С 09 F 1/04, 1962.

Авторское свидетельство СССР

1(806722, кл. С 09 F 1/04, 1978.

Ilатент ФРГ 1(- 2150216, кл. С 09 F I/04, опублик. 1979.

Патент Англии 1(1414699, кл. СЗК, опублик. 1975 °

Зандерманн В. Природные смолы, скипидары, талловое масло, М.; Леси. промыпл., 1964, с, 312-317. (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ КАНИФОЛИ (57 ) Иэобретение относится к области переработки природных смол, в частности к получению модифицированной канифоли, используемой в лакокрасочной, полиграфической промышленности, а также для термопластичной записи информации, Изобретение позволяет повысить стойкость модифицированной канифоли к окислению эа счет тоги, что в способе получения модифицированной канифоли исходную канифоль последовательно обрабатывают при нагревании сначала этерифицируктщим агентом — пентаэрнтритом до сте»

<О пени этерификации 40-45Х, а затем диенофидьнии соединеннеи, в «аеестве (/) которого используют смесь 15-20 мас.Х стирола и 35-50 мас.Х H -бутилмета- крилата. I табл.

13811->б

Изобретение относится к переработ. ке природных смол, в частности к способу получения модифицированной канифоли, и может быть использонано н лакокрасочной, полиграфической и других отраслях промышленности, а также для термопластической записи информации.

Пелью изобретения янляется поньгшение устойчиности модифицированной канифоли к окислению.

В качестве исходного продукта используют сосновую жиничную канифоль с температурой размягчения 67-68 С, кислотным числом 168 мг КОП/г и нязкостью 19,5 сГт.

Пример l. 50 г сосновой жиничной канифоли и 2 г (4 мас.7) пентаэритрита загружают н реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, барбогерои для подачи углекислого газа и холодильником для отвода образующихся в процессе реакции водяных паров. Реакционную смесь нагревают на песочной бане до 290 С и выдерживают при этой температуре н атмосфере углекислого газа при постоянном перемешивании в течение 3 ч.

Температуру и;>ров поддерживают в прео делах 100-110 С для вывода из сферы реакции реакционной воды. В конце про. процесса от продукта в течение 2030 мин при 200-300 мм рт.ст. отгоняют канифольные масла. Затем полученный продукт высушивают до постоянной массы в вакууме.

Получают 46 г этерифицированной канифоли со степенью этерификации

407..

Этерифицированная канифоль предстанляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения

75 С, кислотным числом 73 мг КОН/г, хорошо растворимое н ацетоне, эфире и ароматических углеводородах.

46 г этерифицир»ванной канифоли загружают н реактг р, снабженный механической мешалк»й, обратным холодильником, капе Ik >loki воронкой, барботером для подачи углекислого газа, При нагревании на масляной бане до 240 >С этерифицирона>п{y>> канифоль расплавляют, одн»временно зал<>лняют реактор углекислым г;1 >ом. Затем при работающей мешалкс после,ц>нательно из капельной н >р»нки добавляют 6,9 г,157 ( от массы эт>. р»1illli>р»ванной канифоли) 10

55 снежеперегнанного стирола и 16,1 г (357-.)kk -бутилметакрилата и повышают температуру реакционной массы до

170-180 С. Реакционную массу выдерживают при 170 180 С н атмосфере углекислого газа при постоянном перемешивании н течение 30 ч. Затем продукт высушивают до постоянной массы в вакууме.

Получают 76 r этерифицированной канифоли, модифицированной стиролом и

kl-бутилметакрилатом.

Полученный продукт представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения 73 "С, кислотным числом 55 мг КОН/г, вязкостью 96,0 сСт, хорошо растворимое в эфире, ацетоне, толуоле.

Il риме р 2. 50 r сосновой жиничной канифоли и 2,3 (4,5 мас.7) пентаэритрита загружают в реактор.

Процесс ведут так же, как н примере 1.

Получают 48,5 r этерифициронанной канифоли со степенью этерификации 457..

Этерифициронанная канифоль представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения 78 С, кислотным числом 69 мг

КОН/г, хорошо растворимое в ацетоне, эфире, ароматических углеводородах.

Затем берут для реакции 46 г указанной этерифицированной канифоли, 9,2 r (20 мас.7.) снежеперегнанного стирола и 23 r (50 мас.7)н -бутилметакрилата. Далее процесс ведут, как н примере 1. Время нагрева 30 ч.

llолучают 76,3 r продукта, представляющего собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения 71 С, кислотным числом 50 мг

K0H/ã и вязкостью 247 сСт.

Пример 3. Получение этерифицнрованной канифоли проводят, как описано в примере 2. Затем берут для реакции чб г этерифицированной канифоли со степенью этерификации 407, b.9 г (151) свежеперегнанного стирола и 18,4 (40/) » -бутилметакрилата.

Далее процесс ведут, как в примере 1. Бремя нагрева 30 ч, Получают 70 r продукта, представляющего собой твердое вещество желто"

ro цнета с температурой размягчения

63 С, кислотным числом 51 мг КОН/r и вязкостью 93,7 сСт.

II р и м е р 4, Получение этерифицированной канифоли проводят, как

1381 !46 в примере 1. Затем берут для реакции

46 г этерифицированной канифоли, 9,2 г (20 мас.7) свежеперегнанного стирола, 16,1 r (35 мас.7.) « бутит5 метакрилата. Далее процесс ведут, как в примере 1. Время на грева 30 ч.

Получают 79 г продукта, представляющего собой твердое вещество желто.го цвета с температурой размягчения

69,5 С, кислотным числом 50 мг КОН/г и вязкостью 105,6 сСт °

Пример 5. 50 г сосновой живичной канифоли и 2,5 г (15 мас.7.) пентаэритрита загружают в реактор.

Процесс ведут так же, как в примере I.

Получают 48,2 r этерифицированной канифоли со степенью этерификации

507.

Этерифицированная канифоль представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчео ния 79 С, кислотным числом 68 мг KOII/г хорошо растворимое в ацетоне, эфире, 25 ароматических углеводородах, Затем берут для реакции 46 г указанной этерифицированной канифоли, 9,2 r (20 мас.7.) свежеперегнанного стирола и 27,6 г (60 мас.7.) н -бутил- 30 метакрилата. Далее процесс ведут, как в примере 1. Время нагрева 30 ч.

Получают 81,3 г продукта, представляющего собой твердое вещество желтого цвета с температурой размяго

35 чения,74 С, кислотным числом 56 мг

КОН/r, вязкостью 83 сСт °

Пример 6. Получение этерифицированной канифоли проводят, как описано в примере 1. Затем берут для

40 реакции 46 r этерифицированной канифоли со степенью этерификации 407., 4,6 г (10 мас.7) свежеперегнанного стирола и 13,8 г (30 мас.7)н -бутилметакрилата. Далее процесс ведут, 45 как в примере !. Бремя нагрева 30 ч, Получают 62,1 г продукта, представляющего собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения 54 С, кислотным числом 55 мг

KOH/r, вязкостью 30,0 сСт.

Пример 7. Получение этерифицированной канифоли проводят, как в примере 2. Затем берут для реакции

46 г этерифицированной кани<1<оли со степенью этерификации 457, 11,5 г

55 (25 мас.7) свежеперегнанного стирола и 11,5 г (25 мас,7.) н< -бутилметакриl лата. Далее процесс ведут, как в примере 1. Время нагрева 30 ч.

Получают 67,4 r продукта, представляющего собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения 75 С, кислотным числом 60 мг

КОН/r, вязкостью 93 сСт, Пример 8. 50 r сосновой живичной канифоли и 1,5 r (3 мас.7,) пентаэритрита загружают в реактор °

Процесс ведут так же, как в примере I, Получают 46,9 г этерифицированной канифоли со степенью этерификации

307., Этерифицированная канифоль представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения

73 "С, кислотным числом 75 мг KOH/г, хорошо растворимое в ацетоне, эфире, ароматических углеводородах.

Затем берут для реакции 46 r вьгшеуказанной этерифицированной канифоли, 6,9 г (15 мас,7.) свежеперегнанного стирола и 9,2 r (20 мас.7) н -бутилметакрилата. Далее процесс ведут, как в примере 1, Время нагрева 30 ч, Получают 60 г продукта, представляющего собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения

77"С, кислотным числом 74 мг КОН/г, вязкостью 92,3 сСт.

Ниже приведены кон1; льные примеры Jlo частичной этерификации канифоли пентаэритритом, а затем модификации стиролом (пример 9) и по частичной этерификации канифоли пентаэритритом, а затем модификации Н-Е<чтилме;акрилатом (пример 10).

II р и м е р 9 (прототип)

50 г сосновой живичной канифоли и

2 r (4 мас,7) пентаэритрита загружают н реактор, снабженный механичес" кой s «шалкой, термометром, барботером для подачи углекислого газа и холодильником для отвода образующихся в процессе реакции водяных паров, I

Реакционную смесь нагревают на песочной бане до 290 С и выдерживают при этой температуре в атмосфере углекислого газа при постоянном перемеши" вании в течение 3 ч. Температуру паров поддерживают в пределах 100—

110 С для вывода из сферы реакции реакционной воды. В конце процесса от продукта в течение 20-30 мин при

200-300 мм рт.ст, отгоняют канифоль

1381)46 6

Пример 10. Получение этери" фицированной канифоли проводят, как описано в контрольном примере 9. 3атем берут для реакции 46 r указанной этерифицированной канифоли, 16,! г (357 от массы зтерифицированной канифоли) Н -бутилметакрилата. Далее процесс ведут, как в примере l. Время нагрева 30 ч, Получают 57,2 r этерифицированной канифоли, модифицированной н -бутилметакрилатом. Выход 927.

Полученный продукт представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения 62 С, кислотным числом 57 мг KOH/г, вязкостью

83 сСт, хорошо растворимое в эфире, ацетоне, толуоле.

20 Устойчивость модифицированной канифоли изучали методом термоокислительного старения на статической установке в среде кислорода при давлении 400 мм рт.ст. и 200С С, Данные по устойчивости модифицированной канифоли к окислению приведены в таблице. ные масла. Затем полученный продукт высушивают до постоянной массы в вакууме.

Получан>т 46 г этерифицированной канифоли со степенью этерификации

407.

Этерифицированная канифоль представляет собой твердое вещество жел того цвета с температурой размягчения 75 С, кислотным числом

73 мг KOH/г, хорошо растворимое в ацетоне, эфире и ароматических угле водородах.

46 г этерифицированной канифоли загружают в реактор, снабженный механической мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой и бар ботером для подачи углекислого газа

При нагревании на масляной бане до

140 С этерифицированную канифоль расплавляют, одновременно заполняют реактор углекислым газом, Затем при работающей мешалке из капельной воронки добавляют 6,9 г (15/ от массь этерифицированной канифоли) свежеперегнанного стирола и повышают температуру реакционной массы до 170180 С. Реакционную массу выдерживают при 170-180 С в атмосфере углекислого газа при постоянном перемешивании в течение 30 ч. Затем продукт высушивают до постоянной массы в вакууме.

Получают 54 г этерифицированной канифоли, модифицированной стиролом.

Выход 967., Полученный продукт представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения 76 С, кислотным числом 78 мг КОН/г, вязкостью

27 сСт, хорошо растворимое в эфире, ацетоне, толуоле °

Формула изобретения

Способ получения модифицированной канифоли путем последовательной обработки канифоли при нагревании сначала этерифицирующим агентом — пентаэритритом, а затем диенофильным сое-. динением, отличающийся

35 тем, что, с целью повышения устойчивости ее к окислению, обработку кани .фоли пентаэритритом осуществляют до степени этерификации 40-457, а в качестве диенофильного соединения используют смесь 15-20 мас ° 7 стирола и 35-50 мас.7. и -бутилметакрилата.

13HI 146 кислород,lл л аппфилью All примерам, йоЛЬ/Г

1 J 4

0,08 10

6О

О, Ie 1О

О, 2 IO

О,ЗО 1О

О,46 1О

0,62 10

0,75 10

0,92 10

1,02 10

1О

1, 18 1О

I,22 1О

0,16 10

0,35 10

0,40 10

0,56 10

0,67 10

105

12О

О ° 48 10

S 5 lO l 6 1G

10. г,6 1о

1О 3 6 10 ь S

10 4 4 10

5 5

1О 5 ° 2 10

S S

IO 62 1О .5 э

1О 7,О 10

I50

1О

l 80 02 l o

0,8 о,3

1О

1О

1О г,г 1о

0,82

О ° 8

О,8 г1о

1,4 10

0,92 10

1,О2 1O

1,ã

240.5

2,8 10

2,Î 1О I,e

270

1О

1О

2,8 1O

3,6 1О

4,4. 10

1,О8

3,6

2,3 эоо

2,4

10

1О

4,2

33О

1о I,го

1О

5,0

3,1

З6О

Составитель T. Бровкина

Редактор Jl. Веселовская Техред П. Оли15ньы Корректор О. Кундрик

Заказ 1164/27

Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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