Пластификатор для поливинилхлоридных композиций

 

Изобретение относится к производству пластинчатых масс, а именно к пластифицирующим добавкам поливинилхлоридных композиций в производстве линолеума. Предложенный пластификатор представляет собой смесь эфиров дикарбоновых кислот, получаемую этерификацией отхода производства капролактама - 20 - 30% водный раствор моно- и дикарбоновых кислот C₂-C₆ или их натриевых солей и другого отхода этого же производства - спиртовой фракции, содержащей 75 - 85% н- и изоамиловых спиртов в присутствии кислых катализаторов (H₂SO₄, смолы КУ-2, сульфированный активированный уголь и др.). После отмывки кислот содой и отгонки легкокипящих веществ образуется темно-окрашенная масса эфиров, обладающая хорошими пластифицирующими ПВХ свойствами; при этом расширяются сырьевые источники для производства пластификаторов. 1 табл.

Изобретение относится к производству пластических масс, а именно к пластифицирующим добавкам к поливинилхлоридным композициям.

В настоящее время широкое применение в качестве пластификатора ПВХ-композиций при производстве линолеума получила добавка ЭДОС (патент N 2095381 РФ, заявка N 96100689/04) - смесь высококипящих диоксановых спиртов и их эфиров, отход производства изопрена через диметилдиоксан. Наряду со значительной токсичностью пластификатор ЭДОС не лишен и серьезных технических недостатков (см. таблицу).

ЭДОС имеет относительно высокие температуры застывания (-35...-40^oC), что снижает хладостойкость пластифицированных изделий, приводит к образованию трещин при -30. ..-40^oC. Кроме того, низкие температуры вспышки (130-140^oC) ЭДОСа создают в производстве линолеума при 150-160^oC на каландрах повышенную пожароопасность.

Наиболее близким к предлагаемому решению является использование в качестве пластифицирующих добавок к ПВХ-композициям эфиров дикарбоновых кислот, например диоктилфталата (ДОФ, ГОСТ 8728-88Е), хорошо отвечающего требованиям, предъявляемым к пластификаторам (см. таблицу).

Однако производство этих соединений технически сложно, исходные вещества дорогие и дефицитны.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - расширение сырьевых источников для производства пластификаторов. Предлагается использовать в качестве сырья для получения пластификаторов крупнотоннажные отходы получения капролактама из бензола окислительным методом - щелочной, кислый стоки и спиртовую фракцию. Щелочной сток представляет собой 20-30% водный раствор натриевых солей моно- и дикарбоновых кислот C₂-C₆ (в основном адипиновой кислоты), кислый сток - 20-30% водный раствор моно- и дикарбоновых кислот C₂-C₆ и спиртовая фракция - смесь спиртов C₃-C₅ (75-85% нормальных - и изоамиловых спиртов).

Технология производства пластификатора в случае использования щелочного стока и спиртовой фракции состоит из следующих стадий: обработка щелочного стока минеральными кислотами (H₂SO₄, H₃PO₄), разделение водного и органического слоев, этерификация кислот, содержащихся в органическом слое, вышеуказанной спиртовой фракцией в присутствии кислых катализаторов (H₂SO₄, смола КУ-2, сульфированный активированный уголь), отмывка кислот разбавленным раствором соды, отгонка спиртов при 140-160^oC, вакуумная отгонка легколетучих эфиров до 170^oC при 10-20 мм рт.ст. остаточного давления.

При получении пластификатора из кислого стока и спиртовой фракции процесс значительно упрощается за счет исключения выделения органических кислот из их солей.

Полученный темно-окрашенный пластификатор имеет следующие показатели; плотность при 20^oC не более 1,1 г/см³, число омыления не более 300 мг КОН/г, кислотное число 1-7 мг КОН/г, массовую долю летучих соединений при 100^oC не более 0,3%.

По основным показателям он почти не уступает диоктилфталату (см. таблицу).

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "технический уровень".

Поскольку полученный результат в сравнении с описанными результатами не известен, предлагаемое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Формула изобретения

Пластификатор для ПВХ-композиций, представляющий собой смесь эфиров дикарбоновых кислот, отличающийся тем, что в качестве сырья для получения пластификатора используют крупнотоннажные отходы производства капролактама - 20 - 30% водный раствор моно- и дикарбоновых кислот C₂-C₆ или 20 - 30% водный раствор натриевых солей моно- и дикарбоновых кислот C₂-C₆, а также спиртовую фракцию, содержащую 75 - 85% нормальных и изоамиловых спиртов.

РИСУНКИ

Рисунок 1