Способ получения алкидной смолы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛВВСТВУ

Се:кэз Советских

Социалистических

Республик (i1) 522202 (61) Доп:элиительное к авт. саид-ву (22) Зая слено06.12.73 (21) 1978436/05 с прис единением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,07.765кэллетень № 27 (45) Дата опубликования описания 15.10.76 (И) М. Кле

С 08 G 63/48

Гооударотеенный комитет

Соает& Иинистрое СССР но делам иэаоретений и открытий (53) УДК

678.674(088.8) М. !. Бердников (72) Автор изобретения ) (Д

> (71) Заявитель

1 (54) СП )СОЬ ПОЛУ- ЯНИЯ АЛКИДНОй СКОЛЫ

Изобретенпе относится к сгособам пс>тушения алкидных смол, исг:ользуемых в качестве связуюшего в пакокрасочной и">омьпнле нности.

Известен способ получ:.ния апкидной смолы путем взаимодействия кирных кислот растительного масла, фта евог0 анги>ч)>ида и гидроксилсодержашего;..омпонепта t глицерин, пентазритрит) в rI) исутствии катализатора в среде органичес: ого раство.>ителя (1) .

Однако покрытия, получегнь.е на основе апкидной смолы, синтезированной известным способом, обладают низкими физикомеханическими свойствам.r. )5

Цепью изобретения является улучшение физико-механических свойств покрытий на основе полученной алкидной смолы.

Поставленная цель достигается тем, что 2О в качестве гидроксипсодержашего ко.- à.:окента используют гидроксипированный дивинилстирольный олигомер с гидроксипьным числом 101-350 мг KOH/ã и числом омыления 125-360 мг КОН/г. 25

Дивинилстирольный опигомер получают путем полимеризации дивинилла со стиропом в растворителе в присутствии натрия лрп

30-90 С. Олигомер представляет сс>>с>! вязкую массу с von в 1000-3000 пр зр .:— ную и бесцветную. Йодное число 19U-210 г

1 /100 г полимера, кислотное чис;.о и число омыления G,С вЂ” 0,8 мг КОН/г. Q.;— гомер не находит прил енения в пакокрасочной промышленности из- -a стойкого неприятногс запаха, Гидроксилирование опигомера осу; есто впяют при 40-50 С смесью ледяной у су:— ной кислоть и перекиси pogop0g3 в и I gò ствии каталитического количества I ятпокиси ванадия с последуюшим нагреванием до

80»90 С

Йля гидроксилирования 1 О г дивинип» стирольного олигомера с йодным числом

190-210 r I /100 г полимера требуе-.г ся 50-200 г ледяной уксусной кислоты, 18-48 r перекиси водорода в пересчете на 100%-ную,60-200 г ксилопа (смесь изомеров), 12-32 r воды и 0,2 г пятиокиси ванадия (V Î ).

Й р и м е р 1. Получение гидроксилированного дивинилстирольного олигомера.

В реактор загружают раствор 100 г дивинилстирольного олигомера (йодное число

210 г 1 /100 г) в 66,7 r ксилола, при перемешивании вносят 55,0 н ледянои уксусной кислоты, 0,2 гУ О, нагревают до

50 С при перемешивании в течение 60 мин, ввсдят раствор 22 r перекиси водорода B о

14,6 г воды, выдерживают при 5 О С 60мини затем в течение 45 -мин нагревают до кипения. Отгоняют при нормальном давлении о летучие до температуры 90-120 С, преимущественно 90-100 С.

Получают 129,3 г гидроксилированнога олигомера в виде растворав ксилопе (14,2г с примесью свободной уксусной кислоты (0,1-0,3 г). Гидроксилированный олигомер имеет каучукообразную консистенцию при

20 С, бесцветный, гидроксильное число о

12@ мг KOH/r, число омыления 196 мг

KOH/r.

При соотношениях компонентов, отличных от приведенных в примере 1, получают гидроксилированный олигомер с гидроксильным числом 161-356 мг KOH/ã, числом омыления 125-366 л.п. KOH/ã, каучукообразной консистенции, бесцветный или желтоватый.

Смесь продуктов гидроксилирования олигомера используют для синтеза аг.кидной смолы без предварительного выделения и очистки. Применяя слигол:ер, гидроксили = рованный до различной 1 лубины, достигают варьирования свойств полученной алкидной смолы, Алкидную смолу получают при следу:юшем соотношении компонентов„г„.

Гидроксилированный дивинилстирольный олигомер (гидроксильное число 161--356 мг КОН/г и число омыления 125360 мг

КОН/г 1 19-160

Жи - e кислоты растительного масла (кислотное число 17019G мг KOH/г) 1GG50

Фталевый ангидрид

3I

Ксилол 6-26

Окись свинца (свинцовый глет) 0,12-0,5

Уксусная кислота О 61-1 О

Пример 2. Получение алкидной смолы»

B реактор,содержаший смесь 129,3 г гидроксилированного дивинилстирольного олигомера (гидроксильное число 124 мг

KOH/г, число омыления 190 мг KOH/r), 14,2 г ксилола, 0,1-0,3 r уксусной кислоты, нагретую до 90-120 С, преимуи ественно до 90-106 С, вносят при перемешивании 166 г жирных кислот льняного масла (кислотное число 180,5 мг KOH/r), о нагревают до 180 С, в процессе нагревания отгоняют летучие, вносят 8,7 г фталевого ангидрида, О 16 г свинцового глета и при непрерывном перемешивании нагревают 30 мин о до 200 С, при этой температуре выдерживают 3 час, нагревают 1 час до 266 С, 35 выдерживают 30 мин, охлаждают. Выход смолы 259,8 r. Полученная смола полутвердая светло-желтого цвета BMeeT кислотное число 12,5 мг КОН/r и полностью растворяется в смеси уайт-спирит., ксилол = 1:1.

Алкидная смола имеет цвет от светложелтого до коричневого, консистенцию при

20 С от вязкой жидкой до полутвердой, кислотное число 8-20 мг KOH/ã, полную растворимость в смеси уайт "пирит: ксилол =

= 1:1.

Гидрирование дивинилстирольного олигомера и синтез алкидной смолы осушествляются последовательно в одном реакторе.

В реактор для синтеза полиэфиров загру ; 1 жают расчетное количество 60%-ного раствора дивинилстирольного олигомера в ксилоле, уксусную кислоту, перемешивают, вносят пятиокись ванадия и при непрерывном перемешивании добавлякт 60%-жую перекись о водорода, поддерживая температуру 40=50 С (в течение 0,5-1 час). После введения всей перекиси массу выдерживают при перемешивании 3=4 час, температуру поднимают и отгоняют летучие до 90 С, вносят жирные кислоты растительного масла и нагревак т о до 180 С, при этой температуре отгоняют остатки уксусной кислоты, воды и ксилола.

Далее вносят окись свинца (0,1% от веса жирных кислот растительных масел), фталевый ангидрид, температуру поднимают до о

200 С выдерживают 2-4 час, нагревают О до 260 С в течение 2 час, охлаждают и слчвают. Лак готовят, растворяя смолу в смеси растворителей с последуюшим введе Е нием сиккатива.

В табл. 1 приведены загрузки исходных компонентов для синтеза алкидной смолы, а также выходы и кислотные числа готовых

cr„.oë.

522202

) l оа о

О ХО

>. о {б

l о о б м I

V {б

1 О )сб

О C I 4

Ц, {б {{{ ф 4 О д).эо

1 о Ф о

О 4 Е»

{ { g „ о

I o

I а ж

{,б

Ы Ф

М &»

<б (б

0,0 2

\»

)» о о во

A б б{

° \ р ) 4

ОФ о!

Ф о).Фo

Ж о х

О о>3у о

О A Ф О О

x o o < { г{б

»-{ а " „сч и о

O < Ф{Ф)М

1 Хд „ с1

oI

O O л

O O" O о о в

nl о)»-{ о о о

Ф СО CQ

Ъ-{ Т{{»-{ о о о

O O 0 о

{»»» г { о

CD х о (-»

» ) о" о

{0

С9 о о

»»{»

О) о

Щ о о

»б» о

Ж

Щ Ф

Таблица 2.

Температура, I с

Время, час

II

Операция

90 120 (90-1 00) 90 120 (90-100) 0,2 до 1 80-1 90

0,20,3

1 80-190

1 80-190 до 200-220

20С-220

0,2-0,3

0,2»0,5

0,5-3, О

2-1 О

Нагревание до 250-260 (250) 25 0-2О 0 (25 0) Окончание синтеза

О, 3-1,5

Охлаждение

Разогреьание гидроксилированного дивинилстирольного олигомера

Добавление жирных кислот растительного масла

Нагревание с отгонкой летучих

Добавление катализатора (свинцовых глет) Добавление фтапевого ангидрида

Нагрев ание

Синтез с азеотропной отгонкой

В табл. 2 приведень; режимы осуществления операций синтеза алкидной смолы.

В скобках указаны предпочтительнь:е условия, Пример 3. В реактор, содержащий

100 г гидроксилированного дивинилстирольиого олигомера с;ислом омыления 147 мг

KGi-!/r и гидроксильиь1м числом 101 мг 4Е

K0H/г, 8 г ксилола и 0,1 r уксусной кисо лоты, нагретых до 90-100 С, вносят при персмешивании 120 г жирных кислот таллсвого масла с кислотным числом 180 мг

K0t/ã, массу нагревают 2 час rc 180— о

190 С, вносят 0,15, свинцового глета, 7 - фталевото ангидрида и перемешивают. о

Затем нагревают смесь до 210-220 С

1,5 час и выдерживают при этой температуре при ие",емешивании 4,5 час, нагревают о до 250 С 2 час, выдерживают при этой температуре 0,3 час и охлаждают.

Получают 205 г светло-коричпевой мылкой полутвердой смолы с кислотным числом

9,5 мг КОН/г,. полностью растворимой в уайт-спирите и ксилоле.

Область примечения полученной смолы — пленкоабразующее лаков и эмалей холодной сушки для внутренних работ по металлу. дереву, штукатурке. Смола может быть использована для изготовления нитро-полиэфирных, меламино-полиэфирных лакокрасочных материалов.

На основе полученчой смолы (см. табл. 1) были изготовлены паки 45«50%-ной кон« центрации (4-5% сиккатива, растворительксилол: уайт- пирит = 1:3), физико-механические показатели которых приведены в табл. 3.

522202

1О

Таблица 3.

Физико-механические показатели

Смола

Время высыхания, час

Твердость через 5 суток

0,6

0,4

0,5 0,45

Прочность на изгиб через 5 суток, мм

Прочность на удар через

5 суток, кгс.см.

50

50

Водостойкость (24 час при 20 С) Стойкая

Стойкая

Стойкая Стойкая

Составитель F. Макарова

Редактор О Кузнецова Техред О. Луговая Корректор С. Бопдижар

Заказ 3723/321 Траж 630 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формупа изобретения

Способ попучения алкидной смолы путем взаимодействия жирных кислот растительного масла, фталевого ангидрида и гидроксилсодержащего компонента в присутствии катализатора в среде органического растворителя, отп ич ающи йс я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств покрытий íà основе полученной алкидной смолы, в качестве гидро30 ксипсодержащего компонента испопьзуют гидроксилированный дивинилстирольный олигомер с гидроксильным числом 101-350 мг КОН/г и чиспом омыления 125-360 мг

KOH/г.