Способ получения стеарата кальция-цинка

Изобретение относится к получению стеарата кальция-цинка и может быть использовано для производства жестких и пластифицированных композиций поливинилхлорида: профили, трубы, обои, шланги, тара, искусственная кожа, линолеум, при литье под давлением, непрозрачной и полупрозрачной изоляции проводов в химической промышленности. Предложен способ получения стеарата кальция-цинка путем взаимодействия стеариновой кислоты, гидроксида кальция и оксида цинка при интенсивном перемешивании в твердой фазе, отличающийся тем, что гидроксид кальция и оксид цинка берут при массовом соотношении, равном 3:1, реакционную смесь подвергают воздействию многократных ударных нагрузок вращающимися многоярусными лопастями струйной мельницы в псевдосжиженном слое при температуре ниже температуры плавления стеариновой кислоты, затем реакционную смесь направляют в осциллирующий экструзионный смеситель, в котором осуществляют деформационное перемешивание при температуре реакционной массы выше температуры плавления стеариновой кислоты, но ниже температуры плавления стеарата кальция-цинка. Предложен новый эффективный непрерывный способ, позволяющий упростить технологический процесс получения стеарата кальция-цинка со стабильными качественными показателями. 8 пр., 2 табл.

 

Способ получения стеарата кальция-цинка

Изобретение относится к нефтехимическому синтезу, в частности, к способу производства кальций - цинкового стабилизатора для производства жестких и пластифицированных композиций поливинилхлорида (ПВХ) и может быть использовано в качестве термостабилизатора для производства жестких и пластифицированных ПВХ-композиций: профили, трубы, обои, шланги, тара, искусственная кожа, линолеум, а также изделий из них, например, при литье под давлением, непрозрачной и полупрозрачной изоляции проводов.

Известен способ получения стеарата кальция-цинка путем взаимодействия оксида цинка и оксида кальция со стеариновой кислотой, при температуре 200-240°С. Процесс ведут следующим образом: к кислоте, нагретой до температуры 200-240°С, порциями, во избежание сильного вспенивания, вводят оксид кальция и оксид цинка в виде паст в обезвоженном льняном масле для предупреждения их агрегатирования, и процесс осуществляют до получения гомогенной реакционной массы, см. Сорокин М.Ф. и др. Химия и технология пленкообразующих веществ. - М.: Химия, 1981, с. 399-400.

Недостатком данного способа является высокая температура процесса и, как следствие, загрязненность стеарата кальция-цинка продуктами термической деструкции, что ухудшает качество целевого продукта.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения стеарата кальция-цинка путем последовательного раздельного осаждения стеарата кальция и стеарата цинка в соответствующих реакторах. Стеарат кальция получают путем взаимодействия стеариновой кислоты и гидроокиси кальция при нагревании и интенсивном перемешивании в водной среде при температуре 60-65°С в течение 110-120 минут, проводят термообработку для агрегатирования частиц при постоянном перемешивании суспензии, при этом температуру поднимают до 80-85°С и выдерживают при заданной температуре в течение 10-15 минут до рН 8,5-9,0 маточного раствора основного вещества и кислотного числа, с последующим закачиванием в аппарат для смешивания стеарата кальция и стеарата цинка. Стеарата цинка получают путем смешения воды, концентрированной соляной кислоты при рН раствора 2,8-3,5, окиси цинка и твердой стеариновой кислоты, температуру реакционной массы поднимают до 96-98°С, проводят циркуляцию суспензии с возможностью растворения осевшей окиси цинка в течение 110-120 минут при температуре 96-98°С, переводят суспензию стеарата цинка в состояние стабильной эмульсии до рН маточного раствора 4,5-5,0, кислотного числа 5,0 мг КОН/г и содержание основного вещества 10-11 мас. %, затем заливают химочищенной водой, перемешивают и перекачивают в аппарат для смешивания стеарата кальция и стеарата цинка. Затем производят слив суспензии стеарата кальция и стеарата цинка, смешивают их в течение 20-30 минут до получения основных веществ стеарата кальция в пределах 3,5-5 мас. % и стеарата цинка в пределах 2,5-3,5 мас. %, см. RU Патент №2672262, МПК С07С 51/41 (2006.01); C08K 5/11 (2006.01); C08K 5/09 (2006.01), 2018.

Недостатком данного способа является сложность технологического процесса, периодичность и длительность получения стеарата кальция-цинка.

Технической проблемой является упрощение технологического процесса, устранение периодичности получения стеарата кальция-цинка.

Техническая проблема решается способом получения стеарата кальция-цинка путем взаимодействия стеариновой кислоты, гидроксида кальция и оксида цинка при интенсивном перемешивании в твердой фазе, согласно изобретению, гидроксид кальция и оксид цинка берут при массовом соотношении, равном 3:1, реакционную смесь подвергают воздействию многократных ударных нагрузок вращающимися многоярусными лопастями струйной мельницы в псевдосжиженном слое при температуре ниже температуры плавления стеариновой кислоты, затем реакционную смесь направляют в осциллирующий экструзионный смеситель, в котором осуществляют деформационное перемешивание при температуре реакционной массы выше температуры плавления стеариновой кислоты, но ниже температуры плавления стеарата кальция-цинка.

Решение технической задачи позволяет упростить технологический процесс, получить стеарат кальция-цинка со стабильными качественными показателями непрерывным способом.

Способ получения стеарата кальция-цинка осуществляют при интенсивном перемешивании следующим образом:

Стеариновую кислоту, гидроксид кальция и оксид цинка в твердом состоянии через дозаторы подают в лабораторную струйную мельницу марки LNJ-12A Lab (общие характеристики см. https://docplayer.ru/68635318-Katalog-laboratornogo-oborudovaniya.html, с. 035), в которой реакционную смесь подвергают воздействию многократных ударных нагрузок вращающимися многоярусными лопастями струйной мельницы в псевдосжиженном слое.

Время пребывания реакционной массы в струйной мельнице составляет 24-26 секунд. Стенки струйной мельницы имеют систему охлаждения для поддержания температуры внутри мельницы ниже температуры плавления стеариновой кислоты, которая составляет 69-72°С.

После обработки в струйной мельнице порошкообразную реакционную массу через программируемую по времени заслонку отводят в бункер, из которого направляют в осциллирующий экструзионный смеситель SJW-45 Xinda (см. http:www.xindacorp.com/products/co-kneader/product-fimilies/?n=28), где осуществляют деформационное перемешивание реакционной массы в межвитковом пространстве вращающегося шнека при одновременном осциллирующем перемещении ее вдоль оси цилиндра, при температуре реакционной массы выше температуры плавления стеариновой кислоты, но ниже температуры плавления стеарата кальция-цинка.

Порошкообразный продукт выгружают через профилирующую фильеру осциллирующего экструзионного смесителя.

Процесс получения стеарата кальция-цинка непрерывный, получают его в виде мелкодисперсного порошка.

Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1.

Стеариновую кислоту марки Т-18 ГОСТ 6484-96, гидроксид кальция ГОСТ 9262-77 и оксид цинка ГОСТ 10262-73 при массовом соотношении гидроксида кальция к оксиду цинка, равном 3:1, в твердой фазе непрерывно подают в лабораторную струйную мельницу LNJ-12А Lab.

Мельница LNJ-12A Lab оснащена валом с приводом вращения. На валу установлены многоярусные лопасти. Устанавливаемая скорость вращения лопастей 1480 об/мин.

При вращении лопастей исходные компоненты захватываются потоком и при движении внутри мельницы в псевдосжиженном слое подвергаются многократным ударным нагрузкам. При механическом воздействии на реакционную массу и химическом взаимодействии компонентов реакционной массы выделяется тепло, которое отводят через стенки для регулирования температуры реакционной массы - ниже температуры плавления стеариновой кислоты, в данном примере температура составляет 45°С. Время пребывания реакционной массы в мельнице составляет 24 секунды. Из струйной мельницы порошкообразную реакционную массу через программируемую по времени (через 24 секунды) заслонку отводят в бункер. Из бункера порошкообразную реакционную массу подают в осциллирующий экструзионный смеситель SJW-45 (Co-Kneader Xinda), в котором осуществляют деформационное перемешивание в межвитковом пространстве вращающегося шнека, при скорости вращения шнека (n), равной 30 об/мин, при одновременном осциллирующем перемещении ее вдоль оси цилиндра, при температуре реакционной массы выше температуры плавления стеариновой кислоты, но ниже температуры плавления стеарата кальция-цинка, которая составляет 95°С. В осциллирующем смесителе поддерживают температуру, равную 113°С.

После интенсивного осциллирующего деформационного перемешивания при температуре реакционной массы выше температуры плавления стеариновой кислоты, но ниже температуры плавления стеарата кальция-цинка, завершают процесс химического взаимодействия компонентов, который осуществляют по механизму межфазного взаимодействия в течение нескольких минут.

Пример 2 аналогичный примеру 1. Варьируют условия пребывания реакционной массы в струйной мельнице и осциллирующем экструзионном смесителе.

Пример 3 аналогичный примеру 1. Массовое соотношение гидроксида кальция к оксиду цинка устанавливается как 1:1.

Пример 4 аналогичный примеру 3. Варьируют условия пребывания реакционной массы в струйной мельнице и осциллирующем экструзионном смесителе.

Пример 5 аналогичный примеру 1. Температура реакционной массы в осциллирующем экструзионном смесителе (ОЭС SJW-45) превышает температуру плавления стеарата кальция-цинка. Стеарат кальция-цинка получен низкого качества в виде комка расплава стеариновой кислоты.

Пример 6 аналогичный примеру 1.

Температура реакционной массы в струйной мельнице превышает температуру плавления стеариновой кислоты, получены комки смеси исходных компонентов.

Пример 7 аналогичный примеру 1. Обработку реакционной массы ведут только в струйной мельнице, в псевдосжиженном слое. Время завершения процесса составляет 2400 сек (40 минут). Стеарат кальция-цинка получают невысокого качества, к тому же качество полученного стеарата кальция-цинка колеблется от партии к партии.

Пример 8 аналогичный примеру 1. Обработку реакционной массы ведут только в осциллирующем экструзионном смесителе (ОЭС SJW-45), отсутствует воздействие на реакционную массу многократных ударных нагрузок вращающимися многоярусными лопастями струйной мельницы.

Несмотря на деформационное перемешивание реакционной массы в межвитковом пространстве вращающегося шнека при одновременном осциллирующем перемещении ее вдоль оси цилиндра, полученный стеарат кальция-цинка не соответствуют стандарту качества по ТУ 2432-010-10269039-2012 (см. http://niichimpolymer.ru/production/vig_kc24.htm).

Режимные условия получения стеарата кальция-цинка по примерам 1-8 приведены в таблице 1.

Свойства полученного стеарата кальция-цинка по примерам 1-8 приведены в таблице 2.

Данные по примерам конкретного выполнения, приведенные в таблицах 1 и 2, показывают, что использование совокупности всех признаков формулы изобретения позволяет осуществлять способ получения стеарата кальция-цинка со стабильными качественными показателями непрерывным способом. Стеарат кальция-цинка, полученный по заявленному способу, представляет мелкодисперсный стабильно качественный продукт, соответствующий стандарту качества по ТУ 2432-010-10269039-2012: кислотное число составляет не более 3 мг КОН/г, температура плавления 95°С, массовая доля кальция в пределах 3,5-5,0%, массовая доля цинка не более 2,0-3,5%.

Способ получения стеарата кальция-цинка путем взаимодействия стеариновой кислоты, гидроксида кальция и оксида цинка при интенсивном перемешивании в твердой фазе, отличающийся тем, что гидроксид кальция и оксид цинка берут при массовом соотношении, равном 3:1, реакционную смесь подвергают воздействию многократных ударных нагрузок вращающимися многоярусными лопастями струйной мельницы в псевдосжиженном слое при температуре ниже температуры плавления стеариновой кислоты, затем реакционную смесь направляют в осциллирующий экструзионный смеситель, в котором осуществляют деформационное перемешивание при температуре реакционной массы выше температуры плавления стеариновой кислоты, но ниже температуры плавления стеарата кальция-цинка.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к композиции пластификатора, к формовочным композициям, содержащим термопластичный полимер или эластомер и данную композицию пластификатора, а также к использованию данных композиций пластификатора и формовочных композиций.

Изобретение относится к пластифицирующей композиции для термопластичного полимера, которая содержит по меньшей мере один полимерный сложный эфир дикарбоновой кислоты, а также к формовочной массе для изготовления формованных изделий, содержащей термопластичный полимер и указанную пластифицирующую композицию, и к применению этих пластифицирующих композиций и формовочных масс.

Изобретение относится к пластифицирующей композиции для термопластичного полимера, которая содержит по меньшей мере один полимерный сложный эфир дикарбоновой кислоты, а также к формовочной массе для приготовления формовочных изделий, которая содержит термопластичный полимер или эластомер и указанную пластифицирующую композицию, и применению пластифицирующей композиции и формовочной массы.
Изобретение относится к способу получения цитратного пластификатора ПВХ с использованием в качестве сырья побочных продуктов производства – сивушного масла и кубового остатка ректификации 2-этилгексанола (КОРЭГ).

Изобретение относится к способу получения нового бензоатного пластификатора ПВХ, состоящего преимущественно из смеси моно- и дибензоатов 2,4-диэтил-1,3-октандиола и 2,4-диэтилоктилбензоата, а также примесей бензоатов моноспиртов С8 и выше, с использованием в качестве сырья побочного продукта производства 2-этилгексанола методом оксосинтеза – кубового остатка ректификации 2-этилгексанола.

Изобретение относится к пластифицирующей композиции для термопластичного полимера, содержащей по меньшей мере один циклоалкиловый эфир насыщенных дикарбоновых кислот и по меньшей мере один сложный 1,2-циклогександикарбоновый эфир, к формовочным композициям для изготовления формованных изделий, содержащим термопластичный полимер и данную пластифицирующую композицию.

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к созданию пластификаторов на основе сложных эфиров фталевой кислоты, которые могут быть использованы в пластических массах на основе поливинилхлорида.

Изобретение относится к улучшенным безфталатным поливинилхлоридным (ПВХ) пластизолевым композициям для изготовления декоративных поверхностных покрытий, в частности, полов и стен с низкой эмиссией летучих органических соединений, к способу получения указанных безфталатных ПВХ пластизолей и к способу получения указанных поверхностных покрытий.

Изобретение относится к нефтехимическому синтезу, в частности к способу производства кальций-цинкового стабилизатора для производства жестких и пластифицированных ПВХ-композиций, и может быть использовано в качестве термостабилизатора для производства жестких и пластифицированных ПВХ-композиций: профили, трубы, обои, шланги, тара, искусственная кожа, линолеум, а также изделий из них, например, при литье под давлением, непрозрачной и полупрозрачной изоляции проводов и тому прочее.

Изобретение относится к маслонаполненному функционализированному стирол-бутадиеновому сополимеру, в котором функционализованный стирол-бутадиеновый сополимер содержит 15-50 мас.%, в расчете на 100 мас.% сополимера, повторяющихся структурных звеньев на основе стирола, 42-80 мас.%, в расчете на 100 мас.% сополимера, повторяющихся структурных звеньев на основе бутадиена, и 5-43 мас.%, в расчете на 100 мас.% сополимера, структурных звеньев на основе, по меньшей мере, одного функционального мономера, и причем, по меньшей мере, одно масло-наполнитель представляет собой масло на основе растительных масел, причем функциональный мономер выбран из группы, состоящей из мономеров на основе акрилата, а также к способу его получения.

Настоящее изобретение относится к клейкому веществу для ламинированных листов. Указанное клейкое вещество содержит уретановую смолу, получаемую путем смешивания: (A) акрилового многоатомного спирта; (B) по меньшей мере одного вещества, выбираемого из карбоновых кислот и карбоновых ангидридов, имеющих точку плавления не выше 280°С; а также (C) соединения алифатического изоцианата.

Изобретение относится к полиамидной композиции. Описана полиамидная композиция для получения изделия, обладающего улучшенной химической стойкостью, содержащая: (a) по меньшей мере одну полиамидную смесь, сформированную из (i) полиамида 6,6, в котором количество концевой группы амина (aeg) больше, чем количество концевой группы карбоновой кислоты (ceg); и (ii) смеси первого длинноцепочечного полиамида, имеющего значение вязкости (vn), равное x1, и второго длинноцепочечного полиамида, имеющего значение vn, равное x2; (b) по меньшей мере один армирующий наполнитель; (c) по меньшей мере один термостабилизатор; и (d) по меньшей мере один ионный смазочный материал, где x1 больше чем x2, а значение vn измеряется в соответствии со стандартом iso 307 в растворе полиамида с концентрацией 0,005 г/мл при температуре 25°C.

Изобретение относится к композиции концентрата добавок, которые представляют собой удлинители полимерной цепи, способу получения такой композиции концентрата и способу повышения вязкости полимеров, преимущественно вторичного полиэфирного сырья, например вторичного полиэтилентерефталата (ПЭТФ), путем применения указанной композиции концентрата.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для внутреннего слоя уплотнительных элементов в составе водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для внешнего слоя уплотнительных элементов в составе водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.
Изобретение относится к способу получения водной суспензии, содержащей множество частиц галогенированного эластомера, суспендированных в ней, а также к продуктам из галогенированного эластомера или изделиям, полученным из него.
Изобретение относится к получению алкилфенольных смол, которые могут быть превращены в высокомолекулярные новолачные смолы, могут быть превращены в термически отверждаемые резольные смолы, а также к композициям, содержащим их.
Изобретение относится к полимерной композиции для получения изделий, содержащей, по меньшей мере, один полимер и, по меньшей мере, одну добавку основного типа, причем, по меньшей мере, одна добавка основного типа имеет значение pH, равное или составляющее менее чем 13 и равное или составляющее более чем 7 при измерении в водном растворе 1 мас.% при 20°C, причем, по меньшей мере, одна добавка основного типа выбрана из группы, состоящей из оксидов щелочноземельных металлов, гидроксидов щелочноземельных металлов, MgCO3, ZnO и Al2O3 основного типа, и причем, по меньшей мере, один полимер выбран из группы, состоящей из сложных эфиров полисахаридов.

Изобретение относится к резиновой композиция и шине. Резиновая композиция включает компонент на основе диенового каучука, мас.ч на 100 мас.ч.

Изобретение относится к смеси для окрашивания поливинилхлорида, включающей по меньшей мере один пигмент, содержащий по меньшей мере одно неорганическое соединение, выбранное из группы оксидов железа, оксидгидроксидов железа, ферритов цинка, оксидов цинка, ферритов магния и ферритов марганца, причем указанное по меньшей мере одно неорганическое соединение снабжено покрытием, содержащим по меньшей мере один гидроксид или оксид магния и кальция, причем содержание от 0,3 до 30 мас.%, особенно предпочтительно от 0,5 до 2 мас.%, еще более предпочтительно от 0,5 до 20 мас.% магния и от 0,001 до 0,1 мас.% кальция в пересчете на покрытый пигмент, и по меньшей мере одну кальциевую или магниевую соль жирной кислоты общей формулы и/или причем n означает число от 10 до 20, предпочтительно от 15 до 19.
Изобретение относится к способу получения кальциевой соли лимонной кислоты (цитрата кальция). Способ включает добавление к лимонной кислоте в виде 10%-ного раствора карбоната кальция при массовом соотношении лимонная кислота:карбонат кальция 1,5-1,6:1 при температуре от 16-18 до 40-45°С, отделение осадка и сушку при температуре 105-110°С до постоянной массы с получением готового продукта в виде безводного трехзамещенного цитрата кальция.

Изобретение относится к получению стеарата кальция-цинка и может быть использовано для производства жестких и пластифицированных композиций поливинилхлорида: профили, трубы, обои, шланги, тара, искусственная кожа, линолеум, при литье под давлением, непрозрачной и полупрозрачной изоляции проводов в химической промышленности. Предложен способ получения стеарата кальция-цинка путем взаимодействия стеариновой кислоты, гидроксида кальция и оксида цинка при интенсивном перемешивании в твердой фазе, отличающийся тем, что гидроксид кальция и оксид цинка берут при массовом соотношении, равном 3:1, реакционную смесь подвергают воздействию многократных ударных нагрузок вращающимися многоярусными лопастями струйной мельницы в псевдосжиженном слое при температуре ниже температуры плавления стеариновой кислоты, затем реакционную смесь направляют в осциллирующий экструзионный смеситель, в котором осуществляют деформационное перемешивание при температуре реакционной массы выше температуры плавления стеариновой кислоты, но ниже температуры плавления стеарата кальция-цинка. Предложен новый эффективный непрерывный способ, позволяющий упростить технологический процесс получения стеарата кальция-цинка со стабильными качественными показателями. 8 пр., 2 табл.

Наверх