Способ получения нитроэмали

 

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к способам получения нитроэмалей на основе высоковязких нитратов целлюлозы (пироксилинов). Описывается способ получения нитроэмали, включающий получение нитроцеллюлозного лака растворением пироксилина в композиции растворителей, приготовление пигментной пасты и составление эмали путем смешения лака и пигментной пасты, отличающийся тем, что растворение пироксилина в композиции растворителей ведут с добавлением регулятора вязкости триэтиламина, причем концентрация пироксилина в лаке составляет 16%, а затем стабилизируют вязкость путем выдержки его в течение 1 - 5 сут при температуре 20 - 60^oC. Данное изобретение позволяет использовать некондиционные пироксилиновые пороха для народнохозяйственных нужд и исключить их сжигание. Одновременно при этом расширяется сырьевая база лакокрасочных производств, снижается себестоимость продукции. 4 табл.

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к получению лакокрасочных материалов на основе нитратов целлюлозы.

Широко известен способ получения лакокрасочных материалов на основе нитроцеллюлозы, принятый за прототип. Способ состоит из следующих основных стадий (Лившиц М.Л., Пшиялковский Б.И. Лакокрасочные материалы. Справочное пособие. - М.: Химия, 1982, 360 с.): 1. Получение нитроосновы путем растворения коллоксилина в композиции растворителей с концентрацией 8-10% с добавлением модифицирующих компонентов (нитроцеллюлозный лак).

2. Приготовление пигментной пасты.

3. Составление эмали путем смешения нитроосновы с пигментной пастой.

В полученных таким образом композициях в качестве пленкообразователя используются лаковые коллоксилины, имеющие характеристики, представленные в табл. 1 (Лакокрасочные материалы. Сырье и полуфабрикаты. Справочник. Под ред. И.Н. Сапгира. - М.: Госхимиздат, 1961 г., с. 418).

Однако данный способ относится только к получению лакокрасочных композиций на основе коллоксилина.

Известен также способ получения эмали путем изготовления пироксилинового лака обработкой пироксилина азотистокислым натрием и растворением в смеси растворителей, приготовления пигментной пасты и составления эмали смешением лака и пигментной пасты (Пат. 2111995 RU), принятый за прототип.

Способ производства нитроэмалей из пироксилина по прототипу состоит из следующих стадий: - приготовление водного раствора азотистокислого натрия; - обработка пироксилина вышеуказанным раствором; - обработка пироксилина активными растворителями; - добавление пластификаторов, пигментных паст, разбавителей с доведением эмали до требуемых ГОСТом показателей.

Задачей изобретения является упрощение способа получения нитроэмали на основе высоковязких нитратов целлюлозы - пироксилинов, с целью расширения сырьевой базы лакокрасочных производств.

Актуальность предлагаемого технического решения обусловлена также и тем, что в России утилизация неиспользованных по прямому назначению пироксилиновых порохов с истекшим эксплуатационным сроком, содержащих в своем составе до 99% пироксилина, отходов производства нитратов целлюлозы является важной народнохозяйственной проблемой. Одновременно решается и ряд конверсионных и экологических проблем: исключение сжигания порохов, отходов производства нитратов целлюлозы.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе получения нитроэмали, включающем получение нитроцеллюлозного лака растворением пироксилина в композиции растворителей, приготовление пигментной пасты и составление эмали путем смешения лака и пигментной пасты, растворение пироксилина в композиции растворителей ведут с добавлением регулятора вязкости триэтиламина, причем концентрация пироксилина в лаке составляет 16%, а затем стабилизируют вязкость путем выдержки его в течение 1-5 суток при температуре 20-60^oC.

Основные характеристики промышленных марок пироксилинов приведены в таблице 2 (Лакокрасочные материалы. Сырье и полуфабрикаты. Справочник. Под ред. И.Н. Сапгира. - М.: Госхимиздат, 1961 г., с. 418]: Как следует из данных таблицы 2, пироксилины обладают более высокой вязкостью по сравнению с коллоксилинами и их непосредственное использование в лакокрасочных материалах невозможно. Поэтому на стадии получения нитроцеллюлозного лака растворение пироксилина ведут в композиции растворителей с добавлением регулятора вязкости триэтиламина.

Ввод регулятора вязкости обусловлен необходимостью получения одновременно удовлетворительных показателей по вязкости композиции и сухому остатку, причем без ухудшения других свойств эмалей и покрытий на их основе. Этим же обусловлен выбор минимальной концентрации пироксилина в лаке, составляющей 16%.

Способ получения нитроэмали по изобретению включает следующие стадии.

1. Приготовление нитроосновы путем растворения пироксилина в композиции растворителей. Состав получаемого лака следующий, %: Пироксилин - 16,0-17,0 Бутилацетат - 41,5-42,5 Ацетон - 31,0-32,0
Этанол - 10,0-11,0
Триэтиламин - 0,16-0,32
2. Стабилизация нитроосновы путем выдержки при температуре 20-60^oC при перемешивании в течение 1-5 суток с целью снижения и установления вязкости на уровне вязкости коллоксилиновых лаков.

3. Приготовление пироксилинового лака путем введения в нитрооснову модифицирующих добавок (например, пластификаторов и других).

4. Приготовление пигментной пасты, проводимое по традиционной технологии. Примерный состав пигментной пасты с использованием титановых белил следующий: мас.%:
титановые белила марки Р-02 - 59-61
раствор эфиров канифоли (смола РЭК) - 37-39
олеат меди - 1,5-2,5
5. Составление эмали путем совмещения пироксилинового лака с пигментной пастой.

В таблице 3 приведена зависимость некоторых показателей композиции по ГОСТ 5406-84 от режимов технологического процесса.

Данный способ обеспечивает получение нитроэмалей на уровне существующих промышленных марок.

В таблице 4 приведены показатели качества нитроэмалей, изготовленных способом по изобретению в сравнении с промышленной маркой эмали НЦ-25.

Экономический эффект предлагаемого изобретения заключается в снижении рецептурной стоимости продукции за счет использования некондиционного сырья приблизительно в 1,5 раза и сокращение технологического цикла переработки пироксилиновых порохов в нитроэмали.

Настоящее техническое решение внедрено в серийное производство лакокрасочной продукции на заводе им. С.М. Кирова. В процессе серийного производства подтвержден экономический эффект.

Формула изобретения

Способ получения нитроэмали, включающий получение нитроцеллюлозного лака растворением пироксилина в композиции растворителей, приготовление пигментной пасты и составление эмали путем смешения лака и пигментной пасты, отличающийся тем, что растворение пироксилина в композиции растворителей ведут с добавлением регулятора вязкости триэтиламина, причем концентрация пироксилина в лаке составляет 16%, а затем стабилизируют вязкость путем выдержки его в течение 1-5 сут при температуре 20-60^oC.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5