Способ получения модифицированного таллового пека
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
1)еснублик
-т„) 992560 (22) Заявлено 17. 04 ° 81 (21) 3286862/23-05 (6)) Дополнительное к авт. свид-ву
Р М К з с присоединением заявки М— (23) ПриоритетС 09 F 1/04
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий
Опубликовано 30.01.83. Бюллетень Йо 4 (53) УДИ 668. 473 (088. 8) Дата опубликования описания 3001.83 (72) Автор изобретения
M.П.Бердников и (71) заявитель редственно или после смешения с зтилцеллюлозой в качестве щелочестойкого покрытия для металлов и почвы Г13.
Недостатком известного способа является сужение области использования пека: такой пек не пригоден в .качестве мягчителя в резинах и т.д.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения модифицированного таллового пека путем продувки через него при 230 300оС воздуха или водяного пара, или углекислого газа в количестве .40160 и 3/ч- на.1 т пека (2).
Пек, модифицированный известным способом, имеет более высокую температуру размягчения по сравнению с исходным используется в качестве мягчителя в шинной и резинотехнической проммапенности, но мало пригоден в качестве пленкообраэующего иэ- эа длительного срока высыхания пленокпокрытий на его основе.
Цель изобретения - упрощение технологии, расширение ассортимента и уменьшение времени высыхания покрытий на его основе.
Поставленная цель достигается тем. что согласно способу получения модиИзобретение относится к лесохнмической промышленности и касается способов получения модифицированного таллового пека.
В проввааленности талловый пек находит применение для проклейкн бумаги и других волокнистых материалов, в резиновой провтлчленности в качестве мягчителя, добавки для типографских красок, асфальтов и т.д. йорскому использованию пека препятствуют его физические свойства, обусловленные низкой температурой размягчения. Единственным приемлемым способом транспортировки пека явля- . ется транспортировка в расплавленном состоянии,.что черезвычайно затрудняет его переработку, особенно при небольших объемах применения. . 20
Известны различные способы отверждения таллового пека, позволяющие получать продукт, который можно затаривать в барабаны..
Известен способ получения модифицированного (отвержденного) таллового пека путем этерификации его пентазрнтритом и воскоподобным продуктом окисления полиспиртов при температуре около 250оС. Обработанный таким обра- З эом таллож)й пек применяется непос(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОдифИЦИрОщ ННО1О. 1адт)Опт О ПЕкд
992560 фицированного таллового пека путем нагревания его, пек при нагревании обрабатывают гексаметилентетрамином в количестве 0 5-11 вес.% от пека.
С целью ускорения процесса обработки пека гексаметилентетрамином 5 осуществляют в присутствии катализатора, выбранного из группы, включающей окись цинка, таллат свинца, таллат марганца.
С целью снижения вязкости способ 10 осуществляют в присутствии органических растворителей, например ксило.-ла.
Способ осуществляется следующим образом. 15
Талловый пек нагревают при 1402-70ОС в смеси гексаметилентетрамином (ГМТА), причем ГМТА вводят в пек до его нагревания либо при нагревании до 140-270 С. В зависимости от этого 20 способ" может быть осуществлен по
) следующим схемам: в реактор загружают талловый пек, нагревают вго 2-6 ч до 140-270 С (190-210 С), если необходимс, вводят 25 катализатор, далее вводят NTA в один или несколько приемов (эа 0,5-1 ч) выдерживают при 140-270 С (190-210 С), 0,5-6 ч, (3-4 ч),охлаждают 1-2 ч до
70-180ОС, сливают a Tapy или раст ЗО воряют; талловый пек, нагретый до 140-.
270ОС, смешивают в смесителе с ГИТА, если необходимо вводят катализатор, и подают в теплоизолироваиную емкость, где массу выдерживают 0 5-6 ч (2-3 ч ) при 140-270 С 180-220 С затем сливают в тару или растворяют.
Летучие парообразные продукты реакции могут удаляться испарением, отгонкой, при изготовлении товарной формы.гото-4О вого продукта в виде раствора высоко: кипящие летучие (масла) удалять нецелесообразно.
В примерах используют талловый пек коричневая липкая масса, прозрач45 ная в тонком слое, температура размягчения по методу "кольцо и шар"
38 С, кислотное число 42,8 мг КОН/r> число омылвния 106,5 мг КОН/r, d =
=1,024, зола 0,54%, летучие при 50 неомыляемые
1,539, вязкость 503-ного раствора в ксилоле по ВЭ-4 при 20 С 14,0 с, число осаждения гексаном иэ 50%-ного раствора в ксилоле 2,2 r гексана/г Я ксилола при 20 С, в присутствии 9% сиккатива от пека высыхает в пленках до ст.3 за 88 ч и гексаметилентетрамин (ГМТА ) - (СН z)e a технический, содержание основного вещества 99,5Ъ.,щ
Пример 1. В сообщающийся с атмосферой реактор загружают 1000 r таллового пека, нагревают до 160 С, вносят при перемешивании 51 r ГМТА (5,1% от пека), нагревают 1 ч до 65
210-220ОС и вьгцерживают прн этой температуре 6 ч, не принимая специальных мер к удалению летучих. Получают
1020 г полимеризованного пека (выход
97% ). Полученный продукт характеризуется следующими свойствами в сравнении с пеком, полимериэованным 6 ч при. 210-220 С без ГМТА, (в скобках ) температура размягчения 719С (42o< ), кислотное число 31„4 мг KOH/г (35,5 мг КОНГг ), число омыления
104 мг KOH/г, (106 мг КОН/r), п ц
1,548 (не определяли), вязкость
503-ного раствора в ксилоле 19,6 с (16 с), число осаждения 2,8 (2,3), время высыхания в пленках в присутствии 9% сиккатива НФ-1 от пека 21 ч (64 ч) .
Пример 2, В сообщающийся с атмосферой теплоизолированный реактор загружают 1000 r пека, нагретого до
270ОС, вносят 1,0 г окиси цинка, растворяют при перемешивании за
0,2 ч вводят 76 г ГИТА (7,6% оТ пека). Реакция экзотермична, поэтому к концу внесения масса практически не остывает и ее температура 265ОС. Выдерживают при перемешиванин 2 ч, при этом температура падает до 190 С, летучие испаряются, специальных мер для удаления летучих не принимают.
Охлаждают, получают 1010 r полимеризованного пека (выход 94%).
Свойства пека в сравнении с пеком, полимеризрованным по известному спо-. собу б ч при 260 С без ГИТА с выходом 86,7% (в скобках), следующие: температура размягчения 80ОС (56 С), кислотное число 31,3 мг KOH/r (31,5 мг
КОН/r), число опыления 92 мг КОН/г (110 мг KOH/ã), пЦ =1,557 (1,543), вязкость 50Ъ-ного раствора 27,7 с (17,2 с число осаждения 2,4 (2,1), время высыхания 24 ч (46 ч).
П р и и е р 3. Для снижения вязкости системы вводят растворитель. В реактор, снабженный обратным холодильником, загружают 525 r пека, 475 г ксилола, растворяют, нагревают с обратным холодильником до кипения 144 С, вносят 21,6 г (4,1Ъ от нека) ГМТА и кипятят 4 ч. Получают раствор с вязкостью 19,4 с (исходный 15,6 c). При добавлении сиккатива пленка высыхает эа 12 ч. Цвет готового продукта темно-коричневый, соответствующий исходному, потемнения в процессе синтеза не отмечено.
В табл.1 приведены режимы процесса и свойства готового продукта при варьировании температурой и количеством ГМТА.
Область применения предлагаемого пека шире, чем у известного эа счет улучшения пленкообразующих свойств.
Пек может быть использован как в комбинированных лакокрасочных матвриа992560 лак, так н самостоятельно в тех случаях, когда цвет пленкообразующего не играет роли, например в шпатлввках грунтовках, краска (и эмалях темных цветов. Лак, содержащий 52-65%,.пека, 4-6% сиккатива, остальное смесь ксилола с уайт-спиритом 113, образует пбйрытия с временем высыхания
12-24 ч (известный более 46 ч}, твердость через 5 сут более 0,5, прочностью на изгиб 1-5 мм. Лак полностью заменяет олифу оксоль при пропитке, шпатлевке и грунтовке в строительстве. Для изготовления эмалей и красок характерна: высокая диспергируюшая способность пека, так до перетира
50 мкм железоокисный пигмент в олифе оксоль диспергируют 30-40 мнн, а в пекевом лаке по примеру 3 15-25 мин.
По диспвргиру щей способности пвк превосходит алкидные смолы.
Пек может быть использован в синтезах пленкообразующнх, например алкидных смол, эфиров, металлических .производных (таллатов).
В табл.2 представлены данные по свойствам пека, модифицированного предлагаевым н известным способами.
Иодифицированный пек может быть использован при изготовлении клеев и эмульсий, в качестве мягчитвля для регенерации резины, добавки в резино5 выв смеси (полученный без Pb-Нп катализатора). В процессе модифицирования. неоьнляеьые пеки реагируют через ГИТА со смоляными кислотаья, в результате клен на основе йа, K выл более стабильны, чем известные и в меньшей Ме<0 ре вызывают смоляные затруднения при использовании.
Иодифнцированный пек поддается. транспортировке в барабанах аналогич-!
5 но канифоли и вго хранение и перера,ботка не вызывает затруднений. Kpaaia того, готовый продукт может транспор-. тироваться и применяться в виде раствора.
26
Таким образом, предлагаемы способ позволяет упростить и ускорить процесс полимернэации, сократить потери, снизить расход энергии (при использова-. я5 нии теплоты пека с колонны) и получить продукт лучшего качества с болев широкой областью применения. м
«
«
«ч
C)
° 4 т»
<<,<
ГЧ м
М
%-4 т4
«
« г
«ч
Г
<А
ОЪ
М т 4
«3
«ч
«"Ъ
% °
Г Ъ
<ч
«ч
<«Ъ
an
«
\ 4
«Ф
%-< м
ГЧ
an
«ч
<А аА
an
% 4
СО
C) о
G)
Г 1
ГЧ
Ю
«ч
ГЧ
<ГЪ
<А
Ю
<А
an
«
%.4
Ю
° » о!
» о о и
М
0, <Р
° Ф
<4
«п
М о о
<ГЪ
an т 4
«
%-<
«ч с
ГЧ
Г Ъ
° .4
М ь о с
«ч
Г Ъ ь
Г т»
%-<
< Ъ м
%.4
«3
%-4
Г Ъ
CO а, Г» м
М
Г»
%-<
« о
\ м
« Ъ
° »
0О
<тЪ
М
%1 м
0%
ОЪ
ОЪ
« о он
04 O н
Ф с х « ! »
2 -< а Р
М
Ь <«! ео а Ф а
И
Ц <«!
o !»
Ъ4 М з:л
01 Й
С4 4.
Са с е
<0 1
Е»
1 1
1 1
1 1
I 1 ! «Ъ 1
1 т 1 т 3
1 1
«У
%-4
1 —.1
I м т<
1- — — »
1 I
0%I т-4
1 —.4! 1
1 l
I I
%-4
%»
1- — —.
1 !
1 00
1
I, 1 <
1 — ф
1 I
1 1
1
\О
Π— — 4
1 —.-1
1
I
° Ф
Ь вЂ” — -»4
1 1
1
Г Ъ
1 1
3 1
1
1 ! 1
1 «Ч — » 1
%-4
C) an
Г-< % Г<
«-<
Ю «»
«ч
М о о
%-4 ГЧ
Гч ao
« «1<
00 %-< а о
М Ю.
Г ГЧ о о
«Ц)
an <ч
«ч о с <,0
< Ъ «Ч о
С <Рт
Г Ъ т»
«Ъ О ъ
«ч
<0< О с °
О ГЧ
«ъ о
° ГЧ
О ГЧ! >Ь !
»
<6 а еи
<«! ро
Э «Р <0
1 &»а, !
0< а
«0 O <«!
<% <«< ф
«! L
I» а
01ОЕ м 1 о
992560
«Г СО о ю с
О Ю
С .0<
Г<. aO 1 м
<Г< В
an м
<О 0% т«
00 Ф ОЪ
С0
00 аО 0% ъ <<Ъ
«О в
О\ %1 с
CO c
ОЪ т4
I и ! Г а«0Ы
O% <«I %C.os х н о ос
1«В
É 5 <<» о
« й8а ооо
ОХ ««4
Х 1 !»
0ЪЮ О
КЮCI!
gl an а
992560
1 !
I!
t !
f
I
I
I !
3
3 !
I
%-3
-о
cv
333
Ъ4
CO с) (((33
)е о
1
I
1
I
)
1
1
I I
3
I .3
1
I .I
I (I
1 !
I
1
1
1
I.
I
1
I
1
I
1
I !
3
1
1 !
1
I
° I
I
3
3
1
1 !
I
1
1
t t
f
I
I
1 !
1
1
I !
1
1 Ю 1
) н
1 I
3 Ч
I I
I tA аЧ
I 1
34
3 I
I 33 I а-(1
3 4 !
1 . I
I I
) РЪ
3
1 1
33
3 I
1 ! С (f
1 1"(I
I 3, 3-3
I I
I 1 ! н а-(3 1
t I
I O а-(1 1
3 1
tl
Ch
1!
3 — — 3
I I(I
CO ! I
) 3 I! !
t 3! 3 1 I
I 1
I I
I o
3 Ч
3! и (I
I I I 1
1 I
I с(3
I
3 3
1
I 3Ъ I
I I
I 1
1 1
34
I
I I
1 1"((!
8 33 О
3В „ (t(_#_ i< 43(03 Ф3:Р
1 !
1
° Ф 1
e4 I
I 1
Ю Р3 ч-()
И 1
9 I юФ(» I
ЮФ(I
vio
992560
Т а б л и ц а 2 е
Показатели
Предлагаемяй
Известный
Температура размягчения, С о
70
Выход, Ъ
81,5
Кислотное число, мг КОН/г
31,4
30,2
Время высыхания при 20+2 С о до ст.3, ч
Изгиб покрытия через 5 сут, Изгиб состаренного покрытия, Не держит 20 10
Твердость через 5 сут
0,49
0,67
Твердость состарен .ых покрытий
0,72
0,73
Формула изобретения
Составитель T. Бровкина
Редактор Ю.Ковач Техред М.Надь Корректору.Пономаренко
Заказ 367/30 Тираж 637 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рауыская нар., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород ул.Проектная, 4
1. Способ получения модифицированного таллового пека путем нагревания его, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, расширения ассортимента и уменьшения времени высыхания покрытий на
em основе, пек при нагревании обрабатывают гексаметийентетрамином в количестве 0,5-11 вес.Ъ от пека.
2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ускорения процесса, обработку пека гексаг метилентетрамином осуществляют в присутствии катализатора, выбранного из группы, включающей окись цинка,таллат свинца, таллат марганца.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Зандерманн В. Природные смолы, скипидары, талловое масло. М., "Лесная промышленность", 1964, с. 527528.
2. Авторское свидетельство СССР
4О Р 823405, кл. С 09 F 1/04, 1979 (прототип).
