Способ получения модифицированнойканифоли

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик

< > 834054

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 05.10.79 (21) 2823845/23 05 с присоединением заявки ¹ —— (23) Приоритет— (53)M. Кл.

С 09 Г 1/04

ФЬеудератееилый комитет

СССР но делам нзебретеиий и етерытнй

Опубликовано 30. 05. 81, бюллетень № 20 (5З) УДК 668.478.,2 (088.8) Дата опубликования описания 30.05.81

1 (72) Авторы изобретения

В. М. Костюченко, Г. В. Фатеева, В. и К. И. Кожанова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ

КАНИФОЛИ

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам хими- ческого модифицирования канифоли.

Модифицированная канифоль может быть использована для повышения клейкости резиновых смесей, для проклейки бумаги в лакокрасочной промышленности и в других областях.

Канифоль имеет низкую температуру размягчения менее 79 С что не позУ тО воляет получить ее в гранулированном виде. А кедровая канифоль .вообще является вязким мазеобразным продуктом, что затрудняет ее транспортировку хранение и применение. т5

Известно несколько способов модификации канифоли с целью повышения ее температуры размягчения и улучшения клеящих свойств.

Так, известен способ получения формалированной канифоли путем конденсации смоляных кислот канифоли с формальдет идом при повышенной тем" пературе, который позволяет получить

2 б умажный клей, обладающий высоким проклеивающим эффектом, дающим экономию канифоли 40-50 Ж (1 ).

Известен способ модификации канифоли путем конденсации с альдегидом в присутствии органической карбоновой кислоты (муравьиной, малеиновой, фумаровой, что позволяет получить канифоль с температурой размягчения до 80 С(2).

Однако этот способ не пригоден для модификации кедровой канифоли.

По другому способу конденсацию канифоли фумаровой кислотой проводят в два этапа: вначале при 120-200 С без катализатора, затем при 150-220 С о в присутствии 80Х-,íîé серной кислоты.

В качестве исходного сырья используют канифоль живичную, сосновую, экстракционную, таловую 13 1.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения модифицированной канифоли, заключающийся в том, что канифоль расплавляют в реакторе, 834064 4, зуют алкилфеноламинную смолу общей формулы он р, ОН

Пример,2. Опыт .проводят аналогично примеру 1, в качестве канифоли используют экстракционную кедровую канифоль, жидкую при комнатной температуре, имеющую кислотное число

;.93 мг КОН/г

Соотношение исходных продуктов, тейпература и продолжительность об работки, а также свойства модифицированной канифоли приведены в табл.2, Пример 3. Опыт проводят ана-. логично примеру 1, в качестве канифоли используют живичную канифоль

3

: затем загружают .малеиновый ангидрид или фумаровую кислоту в количестве

5-6 вес,% и нагревают до 175-200 С

Г41

Большим количеством модифицирую5 щего агента обрабатывать нецелесообразно, так как при этом значительно увеличивается кислотное число канифо-. ли, что вызывает трудности при ее применении. 10

Согласно известному способу (вариант 3) для повышения температуры размягчения канифоли на 20-30оС предложено обрабатывать ее 3-5% парафоро ма при 110-160 С в течение 1-5 ч.

При этом кислотное число канифоли снижается до 145 мг КОН/г.

Для увеличения температуры размяг. чения канифоли при сохранении высоко-. го показателя но кислотному числу 20 предложено обрабатывать ее одновре менно формальдегидом и малеиновым ангидридом .(фумаровой кислотой).

Дпя этого смесь канифоли и двух модифицирующих агентов (по 3% каждого) сначала выдерживают в течение 1 ч при 140-160 С для присоединения фор-, мальдегида, а затем 1 ч при 17 -200 С для присоединения малеинового ангидрида или фумаровой кислоты. Температура размягчения модифицированной канифоли при этом возрастает до 58-70 С о

1 а кислотное число составляет 141160 мг. KOH/r (вариант 3 и 4 прототиba). .3S

Дефицитный пароформ может быть заменей в реакции модифицирования, равным (в пересчете на формальдегид) количеством формалина (водного раство ра формальдегида). При, этом модифи. цированная канифоль имеет температуру размягчения 71-74 С, а кислотное число 158-163 мг КОН/г.

Для исходной канифоли во всех вариантах прототипа эти показатели соответственно равны 38 С. и о

165 мг КОН/r.

Цель изобретения - повышение:температуры размягчения и упрощение технологии.

Поставленная цель достигается тем, 55 что модифицированную канифоль обрабатывают при 100-200©С модифицирующим агентом, в качестве которого испольгде R алкил С< -С2о алкил С -С замещенный окси" !

2 бензил;

R Н алкил С < -С, (диметил,1 метиламиногруппа -Сй ОН„ й=0,1-5,0!

m=0 1-4 в количестве 1,0-5 0 вес.ч.

Средний молекулярный вес смолы

500-5000, температура размягчения по КиШ 50-130 С, содержание азота

0,4-7 вес.%.

Указанным способом можно увеличить температуру размягчения живичной, талловой, экстракцнонной сосновой и кедровой канифоли. При этом необходимая температура размягчения может быть достигнута за счет изменения дозировки АФАС и температуры реакции.

Пример 1. В реакционную колбу, снабженную мешалкои и термометром, загружают экстракционную сосновую канифоль (температура размягчения. по КиШ 59 С, кислотное число

148 мг/КОН/г), расплавляют и загружают алкилфеноламинную смолу, имеющую температуру размягчения 89 С, температуру реакционной массы поднимают до заданной и выдерживают при этой температуре и перемешивании.

Соотношение исходных компонентов, температура и продолжительность обработки, а также свойства полученной модифицированной канифоли приведены в табл.1..Таблица 1

Соотношение

Температура обработки, OC

Температура размягчения, по КиШ

Продолжительность обработки, ч

Кислотное число по

ГОСТ

17823-1

-72

У мг КОН/r

Выход модифицированной канифоли, Ж эк стр акцио иная сосновая канифоль, АФАС, вес,ч.

142,2

132,8

131,0

128

150

99: 5

90 : 10

90 : 10

3,0

150

3,0

175

2,0

85 : 15

130

0 5

125

3,0

85 : 15

130

0 5

125

150

150

125, 3,0

0,5

123

175

120

93

175.

175

3,0

0,5

120

117

175

3,0

103

0 5

2,0

130

130.

101

8340 (температура размягчения по КиШ 75 С) кислотное число 176,3 мг КОН/r.

Соотношение исходных компонентов„ температура и продолжительность обработки, а также свойства полученной модифицированной канифоли приведены в табл.3.

Пример 4. Опыт проводят аналогично примеру 1, в качестве канифоли используют талловую канифоль 1р (температура размягчения 59 С, кислотное число 153 мг КОН/r), Соотношение исходных компонентов, температура и продолжительность обработки, а также свойства получен- ts ной модифицированной канифоли приведены в табл.4.

Исходная талловая канифоль имеет

Трацмпо КиШ 59 С, кислотное число

153 мг КОН/и. го

85 : 15

85 : 15

85 : 15

85 : 15 ,80:. 20

80 : 20

65 : 35

65 : 35

64 б

В процессе модификации канифоли алкилфеноламинной смолой происходит снижение кислотного числа канифоли за счет разбавления со смолой. Модифицированная таким способом канифоль может использоваться в шинной и резиновой промышленности, в лаках и красках и других областях промышленности.

В результате использования предложенного способа значительно повышается температура размягчения канифоли: появляется возможность получения ее в гранулированном виде и возможна модификация ее видов. Кроме того, оьеспечивается простота технологического процесса при отсутствии отхо. дов производства и сточных вод, а также высокий выход продуктов реакцции на исходное сырье.

99,9

99,8

99,7

99,9

99,9

99,8

99,8

99,7

99,6

99,7

99,5

99,7

99,6

834064

Таблица 2

50 54

1,0 65

99,2

150

99,3

175

82,4

78,6

99,8

130

3,0

150

99,4 J,0

1,0 90

85,2

99,2

75 : 25

175

5 мин. 93

10 мин. 91

50 : 50

75 : 25.

49,2

80,4

99,6

150

97,6

250

Таблица 3

Температура обработки, С

Кислот число, мг КОН

150

1,0

159

99,5

150

1,0

167

99,5

l5O

1,0

175

99,5

Т а б л и ц а 4

95: 5

143

150

90: 10

150

133

150

130

99,2

130

210

131

75 : 25

75 : 25

150

210

89

119

119 формула изобретения

Способ получения модифицированной канифоли путем обработки ее при 100200тС модифицирующим агентом, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью пбвышения температуры размягчения и упрощения технологии в качестве модифицирующего агента используют

90 : 10

85 : 15

75 : 25 75 : 25

Соотношение живичной канифоли, АФАС, вес.ч.

90: 10

95: 5

99: l

85: 15

85 : 15

85 : 15

Продолжительность обработки, ч

Температура размягчения по

KHHl С ход дифицирован-. и канифоли, Х

99,6

99,4

99,0

99,1

99,1

99,4

834064

Я, cH -N cH—

И где, R

R-Н, R Н составитель Т. Бровкина

Техред Т,Маточка Корректор, С. Щомак

Редактор Е. Лушникова

Заказ 4005/44 Тираж 684

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

9 алкилфеноламинную смолу с общей фор мулой

Ои 7 OH И алкил С. - СZp

1 алкил С,.1- С2 о, замещенныи оксибензил алкил С,1- С (диметил) метиламиногруппа, — CHgOH и 0,1-5 0

;m =0,1-4 в количестве 1,0-5,0 весовых частей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 215233, кл. С 09 F 1/04, 1965.

2. Патент США N - 2383289, кл. 260-97, опублик. 1969.

1О 3. Патент США Р 3463768, кл. 260-97, опублик. 1970.

4. Полуйко Е. Г. и др. Улучшение качества канифоли из свежего осмола"Лесохимия и подсочка" 1реферативная

1д информациями, 1973, Ф 9, с. 9-10 (прототип1.