Способ получения пластифицирующей композиции

Изобретение относится к способу получения пластифицирующей композиции для термопластичных полимеров и эластомеров. Предложен способ получения пластифицирующей композиции, включающий переэтерификацию в присутствии катализатора вторичного полиэтилентерефталата одноатомными спиртами, представляющими сбой флотореагент-оксаль марки оксанол, содержащий фракцию диоксановых спиртов. Технический результат – получение пластифицирующей композиции для поливинилхлорида и других полимерных материалов путём совместной переработки крупнотоннажных отходов: побочного продукта производства изопрена и отходов полиэтилентерефталата. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

 

Изобретение относится к производству полимерных материалов, а именно к пластифицирующим композициям для термопластичных полимеров и эластомеров.

Пластификаторы вводят в полимерные материалы для придания (или повышения) эластичности и/или пластичности при переработке и эксплуатации. Они облегчают диспергирование в полимерах сыпучих ингредиентов, снижают температуры текучести, хрупкости и стеклования полимерных материалов. Основным потребителем пластификаторов является промышленность пластмасс (до 85% всех производимых пластификаторов используется в производстве поливинилхлорида - одного из самых крупнотоннажных и дешевых полимеров). Пластификаторы применяют также в резиновой и лакокрасочной промышленности.

Известен пластификатор для резин на основе полярных каучуков, содержащий в своем составе этиловый, изобутиловый и изоамиловый эфиры фталевой кислоты и получаемый из фталевого ангидрида и отходов спиртового производства [патент №2255944 РФ, МПК7 С08K 5/05, 5/09, 5/10, С08K 5/12, C08L 21/00]. Данный пластификатор обеспечивает пластификацию полярных полимеров типа бутадиен-нитрильных, хлоропреновых, акрилатных, карбоксилатных каучуков. К недостаткам пластификатора относится то, что сложные эфиры фталевой кислоты со спиртами различной химической структуры не являются токсикологически безопасными, и для чувствительных областей применения, таких как детские игрушки, упаковка для пищевых продуктов и медицинские изделия, они заменяются другими пластификаторами, в частности, сложными эфирами терефталевой или тримеллитовой или бензойной кислот.

Известен способ получения диэфиров терефталевой кислоты, используемых в качестве пластификаторов полимерных материалов, в частности, поливинилхлорида, путем этерификации терефталевой кислоты С610 одноатомными спиртами в присутствии катализатора [патент №7799942 США, МПК С07С 69/76]. Однако исходные вещества для получения пластификаторов по данному способу дороги и дефицитны.

Известны пластифицирующие композиции, состоящие из ди- и полиэфиров адипиновой кислоты и диэфиров терефталевой кислоты, взятых в различных соотношениях [патент №2706647 РФ, МПК С08K 5/11, С08K 5/12, C08L 101/00]. Компоненты пластифицирующих композиций получают: 1) этерификацией адипиновой кислоты с С25 диодами в присутствии С712 одноатомных спиртов в качестве блокирующих групп и 2) этерификацией терефталевой кислоты или переэтерификацией низших диалкилтерефталатов с С412 одноатомными спиртами. Пластифицирующие композиции отличаются высокой совместимостью с пластифицируемыми полимерами, конкретно - с поливинилхлоридом. Недостатком способа их получения является необходимость использования или предварительного получения чистых дикарбоновых кислот - адипиновой и терефталевой и/или низших диалкилтерефталатов.

Известен способ получения пластификатора на основе диоктилтерефталата взаимодействием вторичной терефталевой кислоты, выделенной щелочным гидролизом из отходов полиэтилентерефталата, и 2-этилгексанола [Пром. пр-во и использ. эластомеров. 2013. №4. С. 44-47]. Недостатком способа является проведение дополнительной технологической стадии гидролиза полиэтилентерефталата.

Наиболее близким к предлагаемому решению является получение пластификатора для ПВХ-композиций, представляющего собой смесь ди- и моноэфиров адипиновой кислоты и диоксановых спиртов, а также непрореагировавших исходных реагентов, путем переэтерификации дибутиладипината диоксановыми спиртами [патент №2569645 РФ, МПК С08K 5/11, C08L 27/06, С08K 5/00, С07С 67/03]. Недостатком способа получения данного пластификатора является необходимость предварительной стадии получения дибутиладипината.

Задачей, которую решает предложенное изобретение, является расширение сырьевых источников для производства пластификаторов, переработка крупнотоннажных отходов термопластов, в частности использованной упаковочной тары, и улучшение качества пластификаюров.

Поставленная задача решается способом получения пластифицирующей композиции, в котором в качестве сырья используется крупнотоннажный побочный продукт производства изопрена из изобутилена и формальдегида - флотореагент-оксаль марки оксанол (ТУ 2452-015-48158319-2009), содержащий фракцию диоксановых спиртов, и вторичный полиэтилентерефталат, образующийся при переработке использованной тары для бутилированной воды и других напитков. Способ получения пластифицирующей композиции с использованием перечисленного сырья включает: переэтерификацию полиэтилентерефталата диоксановыми спиртами в присутствии катализатора, отгонку избытка диоксановых спиртов и выделившегося этиленгликоля, разделение отгона на диоксановые спирты и этиленгликоль с последующим возвратом диоксановых спиртов на стадию переэтерификации полиэтилентерефталата.

Технический результат от использования предложенного технического решения заключается в получении пластифицирующей композиции для поливинилхлорида и других полимерных материалов путем совместной переработки крупнотоннажных отходов: побочного продукта производства изопрена и отходов полиэтилентерефталата.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

В лабораторном реакторе проводили взаимодействие 7,5 г продукта измельчения использованной тары из полиэтилентерефталата, 26,7 г флотореагента-оксаля марки оксанол с содержанием диоксановых спиртов 57,4% мас. и 0,75 г 30%-ного раствора тетрабутоксититана в н-бутаноле при температуре 190±10°С и атмосферном давлении в токе азота в течение 1 часа. Отгонку выделившегося этиленгликоля и избытка диоксановых спиртов производили при температуре в кубе до 160°С и остаточном давлении 0,05 кгс/см2. В результате разделения реакционной смеси было получено 16,9 г отгона с содержанием этиленгликоля 14,2% и диоксановых спиртов 23,1% и 17,3 г пластифицирующей композиции с гидроксильным числом, равным 0, содержащей 95,4% сложных эфиров терефталевой кислоты и диоксановых спиртов, остальное - простые эфиры и формали диоксановых спиртов. Для отделения этиленгликоля к отгону добавили 41,5 г толуола и из полученной смеси отогнали азеотропную смесь толуола и этиленгликоля при температуре паров 110°С. В 14,5 г кубового остатка после отгонки азеотропной смеси определено отсутствие этиленгликоля, содержание диоксановых спиртов в нем составляло 26,9% мас.

Пример 2.

В лабораторном реакторе проводили взаимодействие 7,5 г продукта измельчения использованной тары из полиэтилентерефталата, 7,7 г кубового остатка, полученного по примеру 1, с содержанием диоксановых спиртов 26,9% мас., 21,2 г флотореагента-оксаля марки оксанол с содержанием диоксановых спиртов 57,4% мас. и 0,75 г 30%-ного раствора тетрабутоксититана в н-бутаноле при температуре 190±10°С и атмосферном давлении в токе азота в течение 1 часа. Отгонку выделившегося этиленгликоля и избытка диоксановых спиртов производили при температуре в кубе до 160°С и остаточном давлении 0,05 кгс/см2. В результате разделения реакционной смеси было получено 18,3 г отгона с содержанием этиленгликоля 13,1% и диоксановых спиртов 15,8% и 18,1 г пластифицирующей композиции с гидроксильным числом, равным 0, содержащей 91,2% сложных эфиров терефталевой кислоты и диоксановых спиртов, остальное - простые эфиры и формали диоксановых спиртов.

Полученная по заявляемому способу пластифицирующая композиция имеет светло-желтую окраску и следующие показатели:

- температура вспышки в открытом тигле 225-230°С;

- плотность при 20°С 1,17-1,23 г/см3;

- число омыления 240-250 мг КОН/г.

По своим показателям пластифицирующая композиция не уступает известным пластификаторам, включая получаемый по прототипу.

Таким образом, предложенный способ получения пластифицирующей композиции обладает следующими преимуществами: является простым и эффективным, что позволяет воспроизводить его в промышленном масштабе; основан на использовании доступных исходных веществ - флотореагента-оксаля марки оксанол, крупнотоннажного побочного продукта производства изопрена, и отходов полиэтилентерефталата; получаемая по предлагаемому способу пластифицирующая композиция не содержит легкомигрирующих из пластифицированных полимеров гидроксилсодержащих соединений, таких как диоксановые спирты, и токсикологически опасных соединений, таких как сложные эфиры фталевой кислоты.

1. Способ получения пластифицирующей композиции, включающий переэтерификацию в присутствии катализатора вторичного полиэтилентерефталата, образующегося при измельчении использованной тары, одноатомными спиртами, представляющими сбой крупнотоннажный побочный продукт производства изопрена из изобутилена и формальдегида - флотореагент-оксаль марки оксанол, содержащий фракцию диоксановых спиртов, и отгонку избытка диоксановых спиртов и выделившегося этиленгликоля.

2. Способ получения пластифицирующей композиции по п. 1, отличающийся тем, что после отгонки этиленгликоля и избытка диоксановых спиртов производят выделение этиленгликоля из отгона и частичный возврат диоксановых спиртов на стадию переэтерификации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения пластифицирующей композиции, представляющей собой сложные эфиры дикарбоновых кислот циклического или нециклического строения и оксиалкилированного алифатического (ациклического и/или циклического и их смесей) спирта С4-С10 с разной степенью оксиалкилирования симметричного или несимметричного строения, соответствующей общей формуле 1, где В - алкилен C1-C8 циклического или нециклического строения либо его отсутствие, в случае симметричных эфиров дикарбоновых кислот: R1=R2=[CH(R)-CH2-O]n-R3, где R=Н или СН3, R3=Alk, n=1,0-4,0; в случае несимметричных эфиров дикарбоновых кислот: R1=[CH(R)-CH2-O]n-R3, где R=Н или СН3, R3=Alk; R2=Alk, [CH(R)-CH2-O]x-R4, где R=H или CH3, R4=Alk, x=1,0-4,0, при этом в приведенных выше формулах Alk представляет собой циклический или нециклический С4-C10 радикал, включающий в присутствии катализатора амфотерного типа, инертного газа, растворителя и активированного угля для предотвращения осмоления реакционной массы осуществление реакции этерификации дикарбоновой кислоты циклического или нециклического строения, содержащей алкилен C1-C8 циклического или нециклического строения, или ангидрида дикарбоновой кислоты с первым спиртом состава Alk-O-[CH2-CHR-O]nH или спиртом состава AlkOH, где Alk - алкильный радикал С4-С10 нормального или циклического строения, и далее, не выделяя моноэфир, осуществление доэтерификации соответствующим спиртом при температуре кипения реакционной массы в присутствии того же катализатора, где молярное соотношение дикарбоновой кислоты к спиртам составляет 1:(1-2,2), причем между собой спирт состава Alk-O-[CH2-CHR-O]nH и спирт состава AlkOH находятся в молярном соотношении (0-2,2):(0-2,2).

Изобретение относится к герметизирующим жидкостям (невысыхающим анаэробным герметикам), предназначенным для защиты от коррозии баков-аккумуляторов горячего водоснабжения энергетических предприятий и находящейся в них воды от насыщения кислородом воздуха. Предложена герметизирующая жидкость, содержащая, масс.%: высокомолекулярный полиизобутилен с молекулярной массой 18-20⋅104 - 3,5-3,6, жирные кислоты таллового масла, модифицированные производными хлорофилла, - 5,0-5,5, 4-метилен-бис-(2,6-ди-трет-бутилфенол) - 0,3-0,5, продукт конденсации олеиновой кислоты с диэтаноламином и борной кислотой, нейтрализованный раствором гидроокиси калия - 0,3-0,5, синтетический эфир двухосновных кислот 3,0-5,0 и нефтяное масло с кинематической вязкостью при 50°С 12-50 мм2/с - остальное до 100.

Изобретение относится к эластичной формованной обшивке в качестве части композитной структуры для покрытия подушки безопасности и к способу ее получения, к ламинату, содержащему жесткий носитель, и к композиции для производства такой обшивки с применением формования заливкой. Обшивка включает по меньшей мере один лист пластифицированного термопластичного винилового полимерного материала, содержащего частицы диспергированного в нем агента, способствующего разрыву, при этом частицы агента, способствующего разрыву, имеют температуру плавления выше температуры плавления винилового полимерного материала.

Изобретение может быть использовано для изготовления полиэфирных пленок. Предложено применение соединения, имеющего формулу (1) ,где R1, R2 и R3 одинаковы или различны и представляют собой C1-C10-алкил, в качестве вещества, повышающего устойчивость к гидролизу, в полиэфирных материалах.

Изобретение относится к покровной композиции, способу получения покровной композиции, способу нанесения покрытия на волокна или на ткань и изделию, которое включает ткань, покрытую указанной композицией. Покровная композиция содержит: a) поливинилхлорид, b) одно или несколько соединений общей формулы (I): в которой R1a и R1b независимо друг от друга означают алкил с 7-12 атомами углерода, c) одно или несколько соединений с пластифицирующей способностью, выбранных из дибензоатов и монобензоатов с алкильным остатком с 5-10 атомами углерода или бензильным остатком, d) одно или несколько соединений общей формулы (IV): Технический результат - получение улучшенной ПВХ-содержащей покровной композиции для волокон или ткани, в частности для синтетических волокон, синтетической ткани или смешанной ткани, характеризующейся пролонгированной жизнеспособностью и высокой механической адгезией к волокнам или ткани, в частности к синтетическим волокнам синтетической или смешанной ткани.

Изобретение относится к применению диметилового эфира 4-хлорфталевой кислоты формулы в качестве пластификатора поливинилхлорида. Изобретение позволяет получать полимеры и композиты с повышенными значениями огне-, тепло- и термостойкости, сохраняющие хорошие диэлектрические свойства в широком интервале температур и частот, легко растворимые в обычных органических растворителях, и которые могут перерабатываться в изделия обычными технологическими методами.

Изобретение относится к пластифицирующей композиции, содержащей по меньшей мере один полимерный сложный эфир дикарбоновой кислоты и по меньшей мере один сложный диалкиловый эфир терефталевой кислоты, к формовочным массам, содержащим термопластичный полимер или эластомер и указанную пластифицирующую композицию, а также к применению указанных пластифицирующих композиций и формовочных масс.

Изобретение относится к полимерной композиции, содержащей циклоалкилалкилдикарбоновой кислоты сложный диэфир в качестве пластификатора, к формовочным композициям и пластизолям, содержащим в каждом случае такую полимерную композицию, и к применению этих полимерных композиций. Предложена полимерная композиция для использования в качестве формовочной композиции или пластизоля, содержащая один или более полимеров, выбранных из гомополимеров и сополимеров ПВХ, при условии, что полимерная композиция содержит от 50 до 100 мас.%, на основе общего количества полимеров в полимерной композиции, по меньшей мере одного полимера, который выбран из гомополимеров и сополимеров ПВХ, и одно или более соединений формулы (I), в которой Z представляет собой неразветвленную C2-C8-алкиленовую группу, и R1 представляет собой насыщенную, неразветвленную или разветвленную C7-C12-алкильную группу, и R2 представляет собой насыщенную C3-C8-циклоалкильную группу.

Группа изобретений относится к пластифицирующей композиции. Описана пластифицирующая композиция для термопластичного полимера, выбранного из поливинилхлорида (ПВХ), поливинилбутираля (ПВБ), гомополимеров и сополимеров винилацетата, гомополимеров и сополимеров стирола, полиакрилатов, термопластичных полиуретанов (ТПУ) и полисульфидов, содержащая: а) одно или несколько соединений общей формулы (I): в которой X в каждом случае означает неразветвленную алкиленовую группу с 2-5 атомами углерода, Y в каждом случае означают неразветвленную или разветвленную алкиленовую группу с 2-5 атомами углерода, а означает целое число от 5 до 40, и R1 оба обозначают метил, оба обозначают этил, оба обозначают н-пропил, оба обозначают изопропил, оба обозначают н-бутил, оба обозначают изобутил или оба обозначают н-пентил, причем группы Y, находящиеся в соединениях (I), могут быть одинаковыми или могут отличаться друг от друга, и причем, если соединения (I) содержат более одной группы X, последние могут быть одинаковыми или могут отличаться друг от друга, и b) одно или несколько соединений общей формулы (II): в которой R2 и R3 независимо друг от друга выбраны из разветвленных и неразветвленных алкильных остатков с 8-11 атомами углерода, причем содержание соединения общей формулы (I) в пластифицирующей композиции составляет от 50 до 90 мас.% и содержание соединений общей формулы (II) в пластифицирующей композиции составляет от 10 до 50 мас.%, в пересчете на общее количество соединений (I) и (II) в пластифицирующей композиции.

Настоящее изобретение относится к пластифицирующей композиции для термопластичного полимера, которая содержит один или несколько алифатических сложных эфиров дикарбоновой кислоты общей формулы (I) и один или несколько сложных диэфиров общей формулы (II), выбранных из сложных эфиров 1,2-циклогександикарбоновой кислоты и сложных эфиров терефталевой кислоты, а также к формовочным массам для изготовления формованных изделий и пленок, которые содержат термопластичный полимер и указанную пластифицирующую композицию и применения указанных пластифицирующих композиций и формовочных масс.

Изобретение относится к способу получения топлива или его компонентов при переработке полимерных отходов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает предварительную сортировку полимерных отходов, их промывку, сушку и измельчение, направление подготовленного полимерного сырья в реактор термолиза, разделение полученных продуктов на легкое и тяжелое термолизное масло с последующим выделением фракций НК-180 °С, 180-360 °С, 360-КК °С, причем подготовленные полимерные отходы содержат не более 0,1 масс.
Наркология
Наверх