Способ получения водорастворимых смол

 

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик оо732289

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1909.77 (21) 2545144/23-05 с присоединением заявки ¹â€” (5 t ) М..Кл.

С 08 G 63/48

Государственный комитент

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050580. Б>оллетеиь ¹ 17 (53) УДК678.674 (088 ° 8) Дата опубликования описания 0505.80 (72) Авторы изобретения

В.М.Волосюк и Т.К.Делегач

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ

СМОЛ

Изобретение относится к области получения смол, в частности водорастворимых, применяемых для изготовлени я лаков, грун товок и эмалей, н аносимых как методом электроосаждения, так и окунания,и предназначенных для получения защитнодекоративных электроизоляционных покрытий по металлу.

Известен способ получения водорастворимых смол, заключающийся в малеиннзации растительных масел (1).

Недостатки указанного способа состоят в том, что в процессе получения смолы расходуется большое количество дефицитных и дорогостоя- 15 щих растительных масел, в частности такого как дегидратированное касторовое.Кроме того, покрытия на основе смолы;полученной указанным способом> обладают недостаточно высокой твер- 20 достык.

Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является известный способ получения водорастворимых смол путем переэтерификации масел 25 многоатомным спиртом, этерификации полученного продукта канифолью и последующей малеиниэации. В качестве масел используется смесь дегидратированного касторового и льняного Масел,3О а в качестве многоатомного спирта глицерин (2).

Однако данный способ, как и описанный ранее, предусматривает использование большого количества растительных масел, а также канифоли.

Этерификация каниФолью продукта переэтерификации масел многоатомным спиртом позволяет несколько повысить твердость получаемых на основе таких смол покрытий, но вместе с тем придает им повьааенную хрупкость, особенно при термостарении °

Повышение показателя твердости покрытий на основе пленкоббразующих при сохранении прочих физико-механических свойств позволяет таким покрытиям дольше сохранять защитные и декоративные свойства.

Цель изобретения — снижение рас хода масел и канифоли, а также повышение твердости, термостойкости и бензостойкости покрытий на основе водорастворимых смол.

Укаэанная цель достигается тем, что в способе получения водорастворимых смол путем переэтерификации масел многоатомным спиртом, этерифика" ции полученного продукта канифолью и последующей малеинизации переэте732289 рификацию проводят в присутствии

8-35, предпочтительно 26-30%, от веса масел отходов полиэтилентерефталата.

В качестве масел используют как

:высыхающие масла, так и их смесь с 5 полувысыхающими маслами.

Масла могут быть заменены жирными кислотами масел или тунговым маслом. Технология предлагаемого способа заключается в следующем.

Растительное масло совместно с многоатомным спиртом нагревают в реакторе, и по достижению 260 Студа же загружают отходы полиэтилентерефталата. При указанной температуре отходы полиэтилентерефталата плавятся 5 ся и, в присутствии катализатора (например, свинцов or о гл ет а ) прои сходит процесс переэтерификации. т

Отходы полиэтилентерефталата, 20 представляющие собой полиэфир терефталевой кислоты и этиленгликоля . с молекулярной массой порядка 20000

30000 ед., могут вводиться в реакционную смесь в виде гранул, крошки, 25 фильерных волокон или нитей, причем оги могут быть или с наполнителем, в качестве которого применяется двуокись титана, или без него.

После завершения процесса переэтерификации полученный продукт 30 этерифицируют канифолью в интервале температур 220-260 С до полной . этерификации гидрок сильных групп, после чего по достижении температуры 200-210 С осуществляют процесс 35 малеинизации до содержания свободного малеинов ого ангидрида не более

0,3% от веса целевого продукта.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. 40

Пример 1. 565 г льняного масла и 15 r глицерина нагревают до

260 С, загружают 150 r (26% от веса масла) отходов полиэтилентерефталата и в присутствии свинцового глета 45 доводят 1 стадию реакции до достижения растворимости пробы в смеси ксилола и изопропанола, взятых в соотношении 1:5 по объему, не менее чем 1 3. Полученный продукт обраба- 50 тывают 110 вес.ч. канифоли при температуре 250+10 С в токе инертного газа. Реакционную массу выдерживают до получения постоянного кислотного числа (не более 10 кг КОН/г) и вязкости 90%-ного раствора в ксилоле, равной 160-200 с по В3-4.

По достижении укаэанных показателей в реакционную массу добавляют

160 вес.ч. малеинового ангидрида и при температуре 205-210 С проводят малеинизацию .

Процесс малеинизации осуществляют по достижении вязкости 60%-ного раствора смситы в ксилоле, не превышающей

200 сек по В3-4, и содержания свободного малеинавого ангидрида в целевом продукте не более 0,3 вес.%.

Полученную смолу нейтрализуют триэтиламином и растворяют в воде.

Пример 2. 500 r псдсолнечного масла, 130 г тунгового масла и 20 г глицерина нагревают до 260 С, загружают 50 г (8% от веса смеси масел) отходов полиэтилентерефталата и в присутствии свинцового глета осуществляют процесс переэтерификации в течение 0,5 ч, после чего снижают температуру до 240 С, выдер,— живают реакционную массу при этой температуре до достижения растворимости пробы в смеси ксилола и изопропанола, взятых в соотношении

1:5 по объему, не менее чем 1:3.

Полученный продукт обрабатывают

140 r канифоли при температуре

250+10 С в токе инертного газа. В дальнейшем процесс осуществляют, как описано в примере 1, Пример 3. 510 г льняного масла и 26 г этиленгликоля нагревают в реакторе до 260 С, загружают 180 г (35% от веса масла) отходов полиэтилентерефталата и в присутствии свинцового глета проводят реакцию до достижения растворимости пробы в смеси ксилола и изопропанола, взятых в соотношении 1: 5 по объему, не менее чем 1:3, Полученный продукт обрабатывают

120 вес.ч . канифоли при температуре 250+10 С в токе инертного газа.

Реакционную массу выдерживают до получения постоянного кислотного числа и вязкости 90%-ного раствора в ксилоле, равной 160-200 с по ВЗ вЂ” 4.

По достижении указанных показателей в реакционную массу добавляют

164 вес.ч. малеинового ангидрида и при температуре 205-210 С проводят малеинизацию до содержания свободного малеинового ингидрида в целевом продукте не более 0,3 вес.%.

Для получения сравнительных данных параллельно изготовлены три образца покрытий на основе водорастворимых смол, полученных по предлагаемому способу. Эти данные и физико-механические показатели покрытий приведены в таблице„

732289

Количество вводимой в состав смолы канифоли, вес.ч

Физико-механические показатели

Стойкость

Относительна я твердо ст ь по NA

Прочность при изгибе по

Шà — 1, мм

Бен сто кос ч к удару ю кгс см

Резидрол ВА-133

656

160

0,52 50

1 48 37

Смола по примеру 1

565

110

0,65 50

1 60

Смол а по примеру 2

630

140

0,60 50

31

Смол а по примеру 3 510 120

0,67 50

1 60

П р и м е ч а н и е. Покрытия наносят методом электроосаждения; толщина пленок 20-25 мкм, сушку покрытий проводят при 180 С в течение

30 мин °

Формула изобретения

Тираж 549 Подписное

ЦНИИПИ Заказ 1535/3

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

Из таблицы видно что, показатель твердости покрытий на основе водорастворимых смол, полученных согласно изобретению, составляет 0,650,67 и в 1,25 раза превышает тот же показатель для покрытий, полученный по прототипу. Покрытия, полученные по предлагаемому способу, сохраняют показатели других прочностных свойств (стойкость к удару, прочность при изгибе) . Бензостойкость покрытий резко возрастает (60 против 48), потеря массы через 20 сут при термостарении понижается и составляет 25-31Ъ против 37% по про- . тотипу °

Проведенные испытания подтвердили, что предлагаемыи способ получения водорастворимых смол обеспечивает получение защитно-декоративных и электроизоляционных покрытий хорошего качества. Причем, названные покрытия получают как методом электроосаждения, так и Методом окунания.

Использование способа получения водорастворимых смол по изобретению обеспечивает по сравнению с существующими способами уменьшение на 1525% расхода растительных масел и на

25-31% расхода канифоли за счет частичной замены их отходами полиэтилентерефталата, а также исключение из рецептуры лака дорогостоящего и дефицитного касторового масла, что обеспечивает удешевление продукта производства без ухудшения его электрофореэных свойств повышение на 27% твердости покрытий на основе водорастворимых смол и повышение их термостойкости при сохранении такими покрытиями прочих физико-механических свойств.

40 1. Способ получения водорастворимых смол путем переэтерификации масел многоатомным спиртом, этерификации полученного продукта. канифолью и последующей малеинизации, о т л и чающий с я тем, что, сцелью

45 GHH®epws расхода масел H канифоли повышения твердости, термостойкости и бензостойкости покрытий на основе полученных смол, переэтерификацию проводят в присутствии 8-35, пред50 постительно 26-30%, от веса масел отходов полиэтилентерефталата.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве масел используют высыхающие масла или смесь высыхающих и полувысыхающих масел.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1.. Патент Великобритании 91096934 кл. С 3 R опублик. 1967.

2. ТУ СТП-11-74 Резидрол ВА-133 (прототип) .