Способ получения пленкообразующего

 

Использование: для пленкообразующих типа олиф для пигментированных и непигментированных покрытий по металлу, дереву или штукатурке, отверждающихся при комнатной температуре. Сущность изобретения: смесь полимеров канифольно-экстракционных, отхода производства резинотехнических изделий на основе бутилкаучука, катализатора (Mn₂O₃ , MnO₂ , CoO, PbO, CuO) при массовом соотношении компонентов смеси (140 - 200) : 100 : (0,05 - 4), нагревают и продувают воздухом при 170 - 260С со скоростью 12 - 20 л/мин на 10 - 20 кг смеси, охлаждают олифу до 110 - 120С и удаляют осадок. Характеристика олифы: время высыхания 16 - 36 ч.

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно к способам получения пленкообразующих типа олиф для пигментированных и непигментированных покрытий по металлу, дереву или штукатурке, отверждающихся при комнатной температуре.

Известен способ получения пленкообразующего путем смешения 80-90 мас. % растительного масла и до 20% низкомолекулярных каучуков при 220-230^оС с продувкой воздухом. В качестве низкомолекулярных каучуков используют полибутадиен, полиизопрен и сополимеры с винильными мономерами [1] . Недостатком данного способа является то, что используются высокополимерные каучуки, являющиеся дефицитным сырьем для промышленности. Полученные пленкообразующие долго высыхают.

Известен также способ получения пленкообразующего на основе растительного масла и низкомолекулярных каучуков, выбранных из группы, состоящей из полибутадиена, полипиперилена, взятых в количестве 5-50% от реакционной массы. В качестве структурирующего агента используют дивинилбензол, диизопропилбензол, триметилакрилат, триэтаноламин в количестве, обеспечивающем полную растворимость низкомолекулярных каучуков в органических растворителях. Процесс ведут при 220-280^оС с одновременной продувкой воздухом. Воздух подают в количестве, обеспечивающем расход 0,1-0,5 г кислорода на 1 г реакционной массы [2] . Недостатком данного способа является то, что используются растительные пищевые масла, являющиеся дефицитным сырьем, а также длительность высыхания полученных пленкообразующих.

Наиболее близким техническим решением, избранным в качестве прототипа, является способ получения пленкообразующего путем нагревания и продувки воздухом смеси растительных масел и низкомолекулярых каучуков, где в качестве каучуков применяют сополимеры дивинила с 40-60 мас. % пиперилена, содержащие 50-60% 1,4-транс-звеньев и 2-5 мас. % кислородсодержащих фрагментов. Особенностью низкомолекулярных каучуков указанного класса является наличие в полимерной цепи первоначальной разветвленной структуры с редкими поперечными связями и кислородсодержащих фрагментов, метильных групп в пипериленовой части сополимера, а также 50-60% 1,4-транс-звеньев, сообщающих повышенную склонность к окислительным процессам разветвления и структурирования при получении пленкообразующего. Для получения пленкообразующего указанным способом могут применяться каучуки мол. м. до 20000. Процесс получения пленкообразующего при этом проводят нагреванием реакционной массы до 120-160^оС с продувкой воздухом в течение 4-8 ч [3] .

Однако способ-прототип получения пленкообразующего имеет существенные недостатки: используются дефицитные пищевые масла, а также низкомолекулярные каучуки, являющиеся первичным сырьем для резино-технической промышленности. Полученные пленкообразующие долго высыхают, если не добавлен сиккатив.

Целью изобретения является ускорение процесса высыхания олифы.

Поставленная цель достигается путем нагревания 10-20 кг реакционной смеси полимеров канифольно-экстракционных и бутилкаучуковой резины с последующей продувкой воздухом со скоростью 12-20 л/мин. Компоненты взяты в соотношении 140-200 мас. ч. полимеров канифольно-экстракционных к 100 мас. ч. измельченного отхода бутилкаучуковой резины. Процесс ведется при 170-260^оС, в присутствии 0,05-4 мас. ч. катализатора, в качестве которого можно взять одно из следующих веществ: оксид марганца (3 или 4 валентный), оксид свинца (2 валентный), оксид кобальта (2 валентный), оксид меди (2 валентный) с поэтапным измерением вязкости раствора образовавшейся смолы в органическом растворителе ксилоле или уайт-спирите, до заданной вязкости. Окончив варку, смолу охлаждают до 110-120^оС, добавляют органический растворитель, размешивают до полного растворения смолы, после чего из этой смеси удаляют нерастворимые минеральные наполнители резины.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от прототипа тем, что смесь полимеров канифольно-экстракционных и бутилкаучуковой резины взята в соотношении, соответственно, 140-200 к 100 мас. ч. продувку воздухом ведут со скоростью 12-20 л/мин на каждые 10-20 кг реакционной смеси при температуре 170-260^оС; процесс ведут в присутствии 0,05-4 мас. ч. одного из катализаторов, взятых на каждые 100 мас. ч. бутилкаучуковой резины. Катализатором может быть оксид двухвалентного кобальта или оксид трех- или четырехвалентного марганца, или оксид двухвалентного свинца, или оксид двухвалентной меди. Образовавшуюся после варки смолу охлаждают до 110-120^оС, после чего доливают растворитель, в качестве которого можно применять уайт-спирит или ксилол. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки (смесь полимеров канифольно-экстракционных и бутилкаучуковой резины взята в соотношении, соответственно 140-200 к 100 мас. ч. , продувку воздухом ведут со скоростью 12-20 л/мин на каждые 10-20 кг реакционной смеси при 170-260^оС; процесс ведут в присутствии 0,05-4 мас. ч. одного из катализаторов, взятых на каждые 100 мас. ч. бутилкаучуковой резины; катализатором может быть оксид двухвалентного кобальта, или оксид трех- или четырехвалентного марганца, или оксид двухвалентного свинца, или оксид двухвалентной меди; образовавшуюся после варки смолу охлаждают до 110-120^оС, после чего ее растворяют в органическом растворителе с удалением осадка минеральных наполнителей резины), отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию изобретения "существенные отличия".

Изобретение осуществляется следующим образом.

П р и м е р. В реактор, снабженный мешалкой и барботирующим устройством, загружают 4,9 кг полимеров канифольно-экстракционных, 2,7 кг крошки отхода производства медицинской пробки из бутилкаучуковой резины. К смеси добавляют 0,027 кг оксида марганца 3-валентного. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до 180^оС, после чего начинают непрерывную подачу воздуха со скоростью 12 л/мин, поднимая температуру в реакторе до 220-240^оС. При этой температуре варку ведут 3-4 ч, отбирая пробы смолы по 0,15 кг через каждый час. Пробу смолы растворяют в равном количестве ксилола, охлаждают до 20^оС и измеряют вязкость с помощью вискозиметра ВЗ-4. По ходу варки вязкость раствора уменьшается до 40-50 с. После выпадения в осадок минеральных наполнителей вязкость получившейся олифы несколько уменьшается. После достижения заданной вязкости реакционной смеси варку прекращают, образовавшуюся смолу охлаждают до 110-120^оС и приливают 3-4 кг органического растворителя. Отстаивание в течение 2-3 сут приводит к выпадению минеральных наполнителей резины в осадок, с которого олифу декантируют. Выход ее 9-10 кг.

Вязкость полученной синтетической олифы по вискозиметру ВЗ-4 изменяется от 30 до 100 с при изменении содержания пленкообразующего 45 - 70% . Олифа сохнет в течение 18-28 ч, смешивается со всеми густотертыми масляными красками.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕГО путем нагревания смеси растительного масла, каучука и катализатора, продувки ее воздухом, охлаждения полученного пленкообразующего и растворения его в органическом растворителе, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени высыхания пленки, нагревание и продувку воздухом ведут при 170 - 260^oС со скоростью 12 - 20 л/мин на 10 - 20 кг смеси, содержащей канифольно-экстракционные полимеры, отход производства резинотехнических изделий на основе бутилкаучука и катализатор, выбранный из группы, включающей Mn₂O₃, MnO₂, CoO, PbO, CuO, при соотношении компонентов в смеси, мас. ч. : 140 - 200 : 100 : 0,05 - 4,0, охлаждение ведут до 110 - 120^oС с последующим удалением осадка.