Способ получения окситерпеновой смолы

 

ИЗОБРЕТЕНИЯ

286И6

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.XI.1968 (№ II279346/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.XI.1970. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 21.XII.1970

Кл.,221т, 1/01

МПК С 09f 1 04

УДК 668.478,07(088.8) Иомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы и,"-.обретения

Л, П. Метешкина, P. В. Чиркова, T. Г. Горюнова, А. В. Медведева, Л, В. Емельянова и Л. П. Быхова

Горьковский завод органического синтеза «Оргсинтез»

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИТЕРПЕНОВОЙ СМОЛЫ

Изобретение относится к технике полу иния лаковых омол в лесохи мической отрасли промышленности.

Окситерпеновая смола п|рименяется для получения смебельных лаков .и эмалей, в состав которых она входит как пленкообразуюшее и как пластификатор.

Известный способ получения oксите рленовой омолы, разработанный центральным лесохимически м институтом ПНИЛХИ, состоит в следующем. Скипидар живичный, не содержащий пинена, окисляют кислородом воздуха в окислителе непрерывного дейст|вия при темпе ратуре 100 — 120 С. Получают окисленный скиаида р с уд. в. 0,940.

Этот скипидар промывают водой до кислотмг. Кон ного числа 1,5

Отстоявшийся от воды во флорентине и отстойниках окисленный,скипидар загружают в куб и. от гоняют неокислившиеся терпены до удельного веса погона 0,870 вЂ,875. Затем отгоняют окситерпеновый раст всритель до уделыного ееса погона 0,940 — 0,950.

Оставшуюся в кубе смолу лодсушивают п ри вакууме и разливают в тару или направляют для производства лаков.

Цвет готовой окситер пеновой смолы по йодометрической шкале 170 †4, кислотное

2 мг. Кон число не более 6,показатель преломлог н ия п 1,5200 — 1,5245.

Выход окситерпеновой смолы ия скипидара живичного без пинена составляет ЗΠ— 35 !о.

Смола, полученная по известному методу, имеет темный цвет, влияющий на цвет:получаемых на ее основе лаков и эмалей. Кроме того, п ри промыв ке окисленного скипидара

10 об разуется большое количество загрязненных стОчных Вод.

С целью .повыше ния выхода целевого продукта и улучшения его качества исходное сырье подвергают предварительной термообра1> ботке при твм пвратуре 160 — 170 C в присутствии катализатора. Окисление кислородом ведут при тем пературе 80 — 90 С.

В качестве исходных продуктов используют живичный скипидар без .пинена, кубовые остатки от ректификации скипидара и камфекового изомеризата.

Л;-карен и дипентен, составляющие основную часть скипидара живичного без пинена, изомеризуются в перпинолен а- и у-терпннены, которые окисляются лучше и дают более высокий выход окситерпеновой смолы с кпсмг. Кон лотны м числом, Не превышающим б г

Снижение температуры окисления спосоост30 вуют получению более светлой смолы.

286116

Таблица 1

Скипидар живичный без пинена, %

Скипидар с предварительной термообработкой, %

Состав, определенный методом газо-жидкостной хроматографии

4,8

0,9

1,6

37,9

25,7

6,5

0,5

16,5

4,9

0,7

3,6

0,6

3,8

1,0

0,8

19,5

10,2

13,4

19,4

7,9

23,4 а-Пинен

Камфен . р-Пинен .. р-Мирцен

Ьз-Карен а-Терпинен

Дипентен

Компонент Х у-Терпинен ..

Терпинолен

Компонент Х>

Компонент Х

Полимеры

Таблица 2

Окситерпеновая смола, выпускаемая заводом „Оргсинтез (средние показатели) Требования

СТУ 12-№12

21 — 60 из кубовых остатков после ректификации скипидара из кубовых остатков после ректификации изомеризата предлагаемым способом

Показатели

21

0,4

289 †4

1 — 1,5

489

1,5

21

0,6

0,5

15,2

4,1

1,5118

4,7

1,5112

8 —:16

9 — 10

2,5 — 6

1, 5200 — 1, 5225

15,8

6,0

1,5140

1,5200—

1,5245

Показатель преломления

Полная

Полная

Полная

Полная

Полная

Предлагаемый способ получения окситерпеновой смолы а пробирован в лабораторных условиях.

Ниже п|ри водятся результаты этих испытаний.

Термооб работка скипидара живичного без пинена п роведена с титановым катализатоpolar, взятым в количестве 1% по отношению к скипидару. Тем пер ату ра термообработки

160 — 170 С, длительность 5 — 7 час. Показатель |преломления полученного изомеризата

I1D 1,4930 — 1,4945

Составы исходного скипидара живичного без пинена и получен ного изомеризата,п риведе ны в табл. 1.

Цвет по йодометрической шкале не темнее

Содержание влаги (в %) не более

Суммарное содержание летучих соединений (B %1

Кислотное число не более

Растворимость в этилацетате, бутилацетате, этиловом спирте, бутаноле, окситерпеновом растворителе и ксилолс .

Из табл. 2 видно, что окситерпе новая амола, полученная предлагаемьвм методом, з начительно светлее.

Разница IB по казателях преломления между окситерпеновыми смолами, полученными различными способами, объясняется некоторым количественным различием в составе компонентов окисляемого cbIlpbH.

После охлаждения изомеризат отфH;IbTipoвывают от катализатора и окисляют кислородом воздуха при температуре 80 — 90 С. Получают окисленный скипидар с уд. в. 1,02 — 1,10

5 мг. Кон и кислотным числом не более 5 г

От полученного окисленного скипидара отгоняют под вакуумом окситерпеновый растворитель в количестве 15 — 20% до получения окоитер пеновой смолы с коэффициентом,рефракции 1.5110 — 1,5130.

Изомеризацию кубовых остатков проводят по режиму изомеризации скипидара живичного без .пинена.

Окисление и от гонку окситер пенового растворителя чрово дят по режиму, описанному для с ки пидара живичного без пинена, Выход окситерпеновой смолы из скипидара

20 живичного без пинена составляет 80 — 85%, окситерпенового растворителя 15 — 20%. Выход окситерпено вой амолы в случае пр|именения кубовых остатков от ректи фикации скипида(ра составляет 72 — 75%, а в случае кубовых

25 остат ков от ректи фикации камфенового изомеризата 80 85%.

Потери скипидара при .фильтрации, окислении и о"пгонке KioMlIIBHlcHpóþòñÿ увеличением веса окисле««ното скиПидара за счет присоеди30 ненного кислорода.

Качественные показатели окситерпеновой смолы, полученный из вестным и прегдлагаемым метода(ми, и требования СТУ 12 № 12

21 — 60 приведены в табл. 2.

Окситерпеновая смола, полученная

Окситерпеновая смола в основном примеHÿåòñÿ в рецептурах мебельных нитроцеллюлозных лаков. На основе смолы, полученной

IIредлагаемьвм способом, приготовлен лак

НЦ-224 и испытан по ГОСТ 4976 — 63.

40 Результаты иапытаний, а также средние качественные показатели лака НЦ-224 и требования ГОСТ 4976 — 63 предcTBBJIGHbI â табл. 3.

286116

Таблица 3

Лак НЦ-224, приготовленный на окситерпеновой смоле, полученной по предлагаемому способу

Лак НЦ-224 (кубовые остатки после ректификации скипидара) Лак НЦ-224 (кубовые остатки после ректификации изомеризата) Норма по

ГОСТ 4976 — 63

Показатели

Лак НЦ-224

25 — 35

26,0

25,2

26,0

26 — 35

45 — 100

26 — 36

170

16

30,5

27,9

33,5

0,5

0,5

1,5

0,5

1,0 — 1,5

0,6

0,6

0,5

0,5

0,6

1 — 5

Выдерживает

Должна выдерживать испытания по п. 17

Выдерживает

Выдерживает

Пленка лака шлифуется и полируется лучше

62

68

45 — 60

Выдерживает

Выдерживает

Теплостойкость пленки

Должна выдерживать испытания по п. 21

Выдерживает

Выдерживает

Вязкость по вискозиметру ВЗ-4 при температуре 20 С (в сек)

Цвет по йодометрической шкале не темнее

Содержание сухого остатка (в %) не менее

Время практического высыхания пленки при температуре 18 — 20О С (в час) не более .

Твердость пленки по маятниковому прибору пе менее

Прочность пленки при изгибе по шкале гибкости (в мя) не более

Способность пленки лака лифовяться

Блеск пленки по фотоэлектрическому блескомеру (в %) не менее

Стойкость пленки к сухому облучению (в час) не менее .

Водостойкость пленки (в час) не менее

Стойкость пленки к изменению температуры (в циклах) не менее

Из табл. 3 вид но, что лак НЦ-224 на основе окситерпеновой смолы, полученной IIIo предлагаемому способу, имеет улучшенные качественные показатели, Этот лак светлее остальных, твердость пленками при хорошей эластичности больше, способность пленки шлифоваться и полироваться лучше, время высыхания лака меньше.

В заводских условиях,предлагаемый способ получения окоитерпено вой смолы может быть осуществлен на том же оборудовании, что и известный способ. При этом необходимо дополнительно установить изоморизатор (материал ст. 3), снабженный двумя змеевика ми для пара и охлаждающей воды, мешалкой и обратным холодильником, и фильтр (мате риал ст. 3) любой конструкции для фильтрации мелкодисперсной суспензии.

Титановый катализатор готовят из метатита новой пасты (полупродукта производства титановых белил) на заводах, вырабатывающих камфору (Горьковсиий з-д «Оргсинтез>; и Нейво-Рудянский лесохимический комбинат) .

Окситерпеновая смола п рименяется в основном,в п роизводстве нитроцеллюлозных лаков и эмалей. Наибольшую долю в этом производст ве составляет нитроцеллюлозный лак

НЦ-224.

В рецептуру этого лака входит окситерпеновая смола и окситерпеновый растворитель в таком же соотношении, в како м эти ком поненты находятся в окисленном скипидаре, полученном по предлагаемому способу.

Следовательно, для изготовления лака

НЦ-224 можно использовать окисленный скипидар без отгона огсситерпенового растворителя, вводя его в композицию лака в количестВе 12% (взамен 10% окситерпеновой смолы н

2% QKcHTcplIIeIHoвого растворителя) .

Процесс получения окситерпеновой смолы сокращается на одну операцию — отгон окситер пенового растворителя.

Предлагаемый способ .получения окситерпеновой смолы позволяет увеличить выход смолы из исходного скипидара с 30 — 35% до 80—

85 % и улучшить качество смолы и изготовляемых на ее основе нитроцеллюлозных лаков и эмалей.

Предмет изобретения

1. Способ получения окситерпеновой смолы путем окисления терпеносодержащих веществ кислородом воздуха при повыше иной температуре, от,гичаюи(ийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и улучше286116

Составитель С. Котова

Текред Т. П. Курилко

Корректор н. Л. Бронская

Рс,(актор Н. М. Вирко

Заказ 3797/5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитет; по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ния качества, исходное сырье предварительно подвергают термооб работке .при температуре

160 — 170 С в присутствии кислого титанового кагализатора, и окисление ведут при температуре 80 — 90 С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качест ве терпеносодержащего сырья используют живичный ски пидар, не содержащий пинена, кубовые остатки от ректификации ски5 пикара и,ка мфенового изомеризата.