Способ получения гидрофобных сложных эфиров жирных кислот

 

Союз Советсиик

Соцрюалистичасиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (,899584 (89) 132018 ДР (Sl ) Дополнительное к авт. св а-ву (22) Заявлено 24.03.78 (2l) 7770137/05 (23) ПРиоРитет — (32) 22Я4.77 (З1) WP COBG/198563 (з) ГДР (51) М. Кл.

С 08 G 63/48 вввуааРетввкяыа квиатвт

CCCP аа авяам кзвбрвтвккй и открытий (5З) УДК 678.674 (088.8) Опубликовано 23.01.82. Бюллатень ¹ 3

Дата опубликования описания 23.01,82

Иностранцы 1

Лотар Баум, Хорст Хейнрих, Бербель Мейер, Герд М1вллер — Хаген, Михаель Рейхсльт и Хельмут Романовск (ГДР) Иностранное предприятие

"ФЕБ Зинтезеверк Шварцхейде" (HP) (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) СПОСОБ n0JlveFHH11 ГИДРОФОБНЫХ CJrOml,iX

ЭФИРОВ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

R 1(СЯН) О) 1 где R .- Н. ОН;

Способ предназначен для производства продуктов, пригодных для получения полиуретанов, главным образом литьевых смол, лаков и пен, Содержащие гидроксильные группы сложные эфиры жирных кислот могут быть получены зфириэацией жирных кислот спиртовыми компонентами до образования спир;ов сложных эфиров жирных кислот, переэтерификация жиров избытком спиртов и другими способами.

Цель изобретения — получение ОН-функциональных производных жирных.кислот с низкой вязкостью, высокой функциональностью, низкой реактивностью, хорошей совместимостью с изоцианатом и максимальной гидрофобностью на основе эпоксидированных жиров и масел.

Поставленная цель достигается тем, что эпоксидированные натуральные жиры ила масла замещаются простыми полиэфирными спиртами с общей формулой

R 2 R Н, ОН нлн алкильная группа;

m )j1;

n = 3 нли > 5, известным образом или путем добавки эпоко сида к спирту при 100 — 200 С в присутствии кислотных катализаторов, и в продукте реакции поддерживается стабилизирующее содержание эпоксида около 1%, При этом простой полиэфирный спирт получается в виде конденсата из бутиленгликоля (!,3) при необходимости в комбинации с одноатомными спиртами (моноолями) с длинной углеродной цепью.

Кроме того, катализатор для синтеза просто. го полиэфирного спирта служит одновременно катализатором для реакции с зпоксидом, а также осуществляется варьирование концентрации кислоты-катализатора путем поэтапного добавления эпокснда.

За счет реакции глицеридов жирных кислот с полнзфирдиолями получаются продукты с высокои функциональностью прн низкой вязкости. Это приводит к хорошей стабильности при переработке в полиуретановой системе.

3 899584 4

Пример 1. а) К 3260 r эпоксидиро- чтобы достичь содержание эпоксида 1%. Опредеванного соевого масла при комнатной темпера- лены характеристики до и после 6-месячного туре и перемешивании добавляют 3770 г поли- хранения, приведенные в табл. 2. пропиленгликоля (карбоксильное число 355), Та блица 2 содержащего 0,1% фтороборного этилового

Ло хране эфирата, после чего в течение 3 ч температура о повышается до 150 С, и при этой температуре реакция проводится в течение примерно 2 ч.

Полученный многоатомный спирт имеет следуюПоказатели

После хранения

Карбоксильиое число, мг КОН/r щие характеристики:

Карбоксильное число, мг КОН/r 220

Кислотное число, мг КОН/г 1,0

Вязкость при 20 С, сПэ 3700

Содержание эпоксида,% 0,0 б) 3260 r эпоксидированного соевого масла согласно примеру lа реагирует с 3770 г полученного кислой конденсацией бутиленгликоля- (1,3) простого полиэфирного спирта (карбоксильное число 340), содержащего

0,1% фтороборного этилового эфира. Продукт имеет следующие характеристики:

Карбоксильное число, мг KOH/г 190

Кислотное число, мг КОН/г 0,4

Вязкость при 20 С, сПз 700

Содержание эпоксида, % 0,3 о

Продукт при 25 С стабилен при хпанении свыше 1/2 года, при хранении при 80 С очень быстро увеличивается кислотное число.

Пример 2. а) 1 кг полученного по примеру lб продукта нейтрализуется 40%-ным раствором NaOH и затем обезвоживается при о

20 тор и 100 С. Определены характеристики до и после 6 месяцев хранения при 80 С, о приведенные в табл, 1;

184

Кислотное число, мг K0H/r 0,65

0,54

Содержание эпоксида, % 1

0,7 о

Вязкость при 20 С, сПз

630

675

3О

Содержание Нэ О, % 0,2

0,2 П р и и е р 3. К 3770 г простого полиэфирного спирта с карбоксильным числом 340, который получается конденсацией бутиленгликоля-(1,3) в сернокислой среде и содержит

0,1% H S0, добавляются 3260 г эпоксидированного соевого масла. После 2 ч реакции о при !60 С продукт нейтрализуется 40%-ным раствором едкого патра и обеэвоживается аналогично примеру 2а. Определены характеристики до и после хранения в течение 6 месяцев при 80 С.

Таблица 3

3о хра- После хранения пения

Показатели

Таблица 1

Кврбоксильное

40 число, мг КОН/r

189

190

Показатели

3о хра. После хранения пения

Кислотное число, мг КОН/r

0,15

0,1

Карбоксильное число, мг КОН/г

186 187

1,0

45 Содержание эпоксида, % 1,1 о

Вязкость при 20 С, сПз 550

Содержание НгО. % 0,04

Кислотное число, мг КОН/r

620

0,4

0,85

0,07

Содержание эпоксида, % 0,25

0,2

0,11

Содержание Н О, % 0,05 о

Вязкость при 20 С, сПэ 720

Пример 4. В столитровом котле с мешалкой к 48 кг простого полиэфирного спирта с карбоксильиым числом 340, полученного этерификацией бутиленгликоля- (1,3) с

О,l иой Н,80 в качестве катализатора и последующей нейтрализацией, добавляются

42 кг зноксидировм юго соевого масла пря

730 б) К 1 кг продукта по примеру lб добавляется столько зпоксидированного соевого масла, Составитель И. Чернова

Техред М. Гергель

Корректор О. Билак

Подписное

Редактор Г. Кацалап

Заказ 12055/31 Тираж 511

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, чл. Проектная. 4

5 8995 о

70 С. После перемешивания устанавливается

О

130 С и следует добавка 76 r фгороборного этилового эфира. Температура повышается до

160 С, и реакция проводится далее при этой температуре в вакууме. После этого продукт охлаждается в котле и разливается в тару

О при 80 С. Многоатомный спирт имеет следуюшие характеристики:

Карбоксильное число, мг KOH/ã 190

Кислотное число, мг КОН/r 06 10

Вязкость при 20 С, сПз 550

Содержание эпоксида,% 1,05

Пример S. 370 кг бутиленгликоля (1,3) подготавливаются с 740 г концентрированной Н3$0 и подогреваются в эмалированном реакторе с мешалкой и перегонным устройством.

После того как отделилось 40 кг конденсационной воды, постепенно добавляется эпоксидированное соевое масло таким образом, что содержание эпоксида реагирующей смеси поддерживается на уровне 0,8. Как только отделяется 80 кг конденсата, температура о понижается до 160 С, и добавляется остальной эпоксид (всего используются 173 кг). Дальнейшая обработка осуществляется аналогично примеру 5.

Получается многоатомный спирт со следуюШими характеристиками:

Карбоксильное число, мг КОН/г 195

Кислотное число, мг КОН/г 0,3

Вязкость при 20 С. сПэ 540

Содержание эпоксида, % 1,08

Пример б. 50 ч. полученного по примеру 5, содержашего гидроксильные группы производного жирной кислоты. гомогенизируются с 35 ч. барита; 8 ч. простого полиэфирного спирта на базе глицеринпропиленоксида с карбоксильным числом 400; 8 ч, обезвоживающей пасты на базе алюминиевосиликатного натрия с цеолитной структурой, и через 24 ч сшиваются 44 ч. полимерного сырья дифенилметандиизоцианата (NCO, эквивалентный вес

84 4

135). После отвердевания смеси получается жесткая масса для нанесения . окрыгий (твср. дость по В!ору 70). На основе длительного срока службы, низкой вязкое.и и самовыравниваюшимся свойствам материал особенно пригоден для обработки вручную. В результате гидрофобности системы предотвращается образование пузырьков и обеспечивается хорошее качество поверхности.

Фопмула изобретения

1. Способ получения гидрофобных сложных э пров жирных кислот с низкой вязкостью и высокой функциональностью ОН, о т л и ч аю шийся тем, что, эпоксидированные натуральные жиры или масла реагируют с простыми спиртами общей формулы

Я1 ((CRgR3) 3 O) Н где R — Н, ОН;

R,,R 3 — Н, OH или алкильнэя группа;

m 1, известным образом или путем добавки эпоксида к спирту при 100 — 200ОС в присутствии кислотных катализаторов, и в продукте реакции поддерживается стабилизирующее содержание эпоксида около 1%.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, простой полиэфирный спирт получается в виде конденсата из бутиленгликоля- (1,3) при необходимости в комбинации с одноатомными спиртами (моноолями) с длинной углеродной цепью.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что катализатор для синтеза; простого полиэфирного спирта служит одновременно катализатором для реакции с эпоксидом, 4. Способ по пп. 1 — 3, о т л и ч а юш и и с я тем, что осуществляется варьирование концентрации кислоты-катализатора путем поэтапного добавления эпоксида.