Способ получения твердого окисленного полиэтиленового воска

 

ССВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИО ЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (29) а»

S 22 О 08 F.8/06

1гОСУДАРСТВЕННЬЮ КОМИТЕТ СССР

А9 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ.l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3231335/23-05 ", сыщенными двойными. связями на 1000 . (22) 04.01.81 ..., . углерсдных атомов с введением 0,3(46) 15.09.83. Бюл. N 34 1,23 от массы воска катализатора(72) В.С.Зернов, Г.А.Титкова, -:::. борной кислоты при 140-160оС, о т Л.К.Авихмина, Г,Л.Иванова, С.И,Бреш-.- . л и ч .а ю шийся тем, что, с ценима, В.В.Ананич и И.И.Мишиев ;-.: лью сокращения длительности процесса (53) 678.742,2-943(088.8) :: и увеличения кислотного числа оки(56) 1. Авторское свидетельство СССР сленного воска для .расширения обласМ 569591,.кл, С 11 В 11/00, .1977, . тей его применения, дополнительно

2.. Патент Японии И 26557/77, :: . вводят в качестве.сокатализатора оркл. 26/3/F 118, опублик. 1977 (про-..-. ганическую соль металла переменной тотип). валентности, выбранную из .группы, (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО . включающей стеарат, олеат и нафтенат

ОКИСЛЕННОГО ПОЛИЭТИЛЕНОВОГО ВОСКА марганца, железа, кобальта, свинца, путем жидкофазного окисления неокис- . молибдена или висмута, при массовом ленного полиэтиленового воска с моле, соотношении органической соли и боркулярной массой 700-1500 и 6-12 нема ° ной кислоты от 1:5 до 1:100.

549

2 лом окисленного воска, что ограничивает область его применения. Цель изобретения - сокращение длительности процесоа и увеличение кислотного числа окисленного воска для расширения области его применения, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения твердого окисленного полиэтиленового воска путем жидкофазного окисления неокисленного полиэтиленового воска с молекулярной массой 700-1500 и 6-12 ненасыщенными двойными связя-. ми на 1000 углеродных атомов с введением 0,3-1,2 ь от массы воска катализатора-борной KHGJloTbl при 140-160 С, дополнительно вводят в качестве сокатализатора органическую соль металла переменной валентности., выбранную из группы, включающей стеарат, олеат и нафтенат марганца, железа, кобальта, свинца, молибдена или висмута, при . массовом соотношении органической .соли ::и борной кислоты от 1:5 до 1: 100.

Использование в качестве катализатора смеси металлоорганической соли на основе металлов переменной валент-, ности и борной кислоты позволяет наряду с каталитическим действием избежать образования как осмоленных, так и низкомолекулярных продуктов, что. способствует получению продукта с высокой твердостью, хорошим цветом, уменьшает запах продукта.

В процессе окисления вязкость воска с увеличением кислотного числа увеличивается сравнительно медленно, что дает возможность получать вос" ки с большим кислотным числоч, .Это позволит существенно расширить область применения носков..Пример 1. 100 r полиэтиленового. воска с ИИ 1000 и 8 ненасыщенными двойными связями на 1000 углеродных атомов расплавляют в.фар" форовой чашке и загружают в стеклянную колонну, снабженную пористым газораспределительным днищем и электрообогревом. Температуру окисления в колонне поддерживают равной

150 С, расход воздуха - 0,06 м/с.

При установившемся пенном режиме, что соответствует 3-5 мин от момента загрузки воска в колонну, засыпают

0,8 r смеси стеарата марганца и борной кислотЫ {содержание стеарата марганца в смеси 0,1 г, а борной кислоты 0,7 г, т.е. соотношение сте

4 1041

Изобретение относится к химической промышленности, в частноети к способу получения окисленного полиэтиленового воска, близкого по своим свойствам к природным воскам. 5

Известен способ получения твердого окисленного полиэтиленового воска путем окисления кислородсодержащими газами композиции, состоящей из церезина с температурой каплепадения 10

80-90 С и полиэтиленового воска с мо- . лекулярной массой (ИИ) 2000-4000 с.

3,5-5 непредельными двойными связями на 1000 углеродных атомов, причем массовое отношение воска к церезину колеблется от 1;1 до 1:0;25. Окисление композиции ведется в пенном режиме при 130 С, в качестве.катализатора применяют нафтенат марганца. Получают воск с высокой твердостью по пе- 20 нетрации (3-4) 10 мм, а пленки на основе воска имеют хороший блеск и стойкость к грязенакоплению (1) .

Недостатками данного способа являются большая, длительность процесса 25 (8-10 ч), что соответствует ско" рости наращения кислотного числа

2-3 мг KOH/r воска в час, вязкость окисленного воска (более 600 cll)„ что ограничивает область его приме- щ0 нения. Кроме того, воск имеет темный цвет и неприятный сильный запах.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения окисленных восков, согласно которому в качестве 35 сырья используют полиэтиленовый воск с ИИ 480.-1500, получаемый методом деструкции или прямого синтеза из этилена и содержащий не менее одной ненасыщенной двойной связи на 1000 уг-40 леродных атомов (2) .

Воск окисляют воздухом, кислородом или озоном в присутствии катализатора, которым может быть борная кислота 0,3-2,0 мас..4 (в пересчете на 45 бор) по отношению к воску. Температура реакции окисления 150-200 С, кио слотное число конечного продукта

10"30 мг KOH/г воска. По окончании .реакции окисленный воск нейтрализуют органическими соединениями изоцианат"

50 ного ряда. Конечный продукт имеет высокую твердость по пенетрации, цвет от светлого до светло-желтого и слабый запах.

Ъ

Однако способ характеризуется большой длительностью процесса окисления (5-7 ч), сравнительно малым (10-30 мг КОН/г воска) кислотным чис3 арата марганца и кислоты 1:7), Время реакции 1 ч.

Полученный прЬдукт выгружают из колонны и анализируют. Результаты анализа: кислотное число воска

21,4 мг КОН/r воска, число омыления

40,5 мг KOH/r воска, твердость no < пенетрации (100 г, 5 с, 25ОС) 4!Омм

Продукт имеет светлый цвет и слабый запах.

fl р и м е р ы 2-20. Опыты прово« дят в условиях примера 1, варьируя при этом количество катализатора, вид сокатализатора, отношение коли чества металлоорганической соли и борной кислоты, молекулярную массу

1041549 4 и число двойных связей исходного воска, температуру окисления, расход воздуха для окисления и длительность . окисления.

Пример ы 21-30 (контрольные).

Опыты проводят в условиях, выходящих: за пределы предлагаемых условий (см. таблицу)..

1О Пример 31 (контрольный), Опыт проводят s условиях примера 1, но в качестве катализатора используют только борную кислоту.

В таблице приведены условия процес15 са и свойства окисленных полиэтиленовых восков, 6

1041549

)X

З с

I» 1 е и 1 сэ о > ! I

9 Ц и е

o y м сЧ О1 м ° c4 »»

О сч м о л

° Ф ОО О0

A « с5 CO . О0 м и сЧ М

« сЧ М

° 4 сЧ м

° \ л сЧ м м ц м

« м

° Ф

О0 о

Ln ь о л . «

OO ОО

0 и X

X X «4 О О 5. О

ыгох ° exé

I

1

1 о о. а

« °

Ln cp

° 1 - л

C«l 1Ч о о

° t

01 м сЧ о

О0 о

Ln

«

ОО м!

Ю e XX З ах е ! C0Ot-.

Ln

10: сФ т

О О О °

° «« « .о о о о

ЧЪ «О о а

«, « о О о

О ъО

СЭ

Cl..Ж CO о с:; °

v. ««v

X З е

Y 1- X

l 1: t Cl ! ойxvXx

1

I

I о. о \

О0

° °

О0

Ф °

Ф»

° °

° °

° °

Ch 01. О1 о о о. 1 о

X ! ll оМ I» х о о е е е

l- mCLC

I ! I ! I. Е

1 X !» Х

5 so

1 «с. Х и

ФЗ

3 х м

«

ОЪ

О

Ch л ь

OL о

ОЪ о

О1

CI.

IF

CI о о ф !

5X3»XXo

1ееехец ! 5- а п. о t©

1 ! ! !

Ij

I

1 о о

an an о

1

1

I о о

О0! 1 I

5:5 2 v У ес v uт ъ х 9 о о

С0

О л

I

I. ! !

CI

C)

ОО

C)

С0

OO о о

00 о

C)

CO о о

О0

CI

О

ОО м

0. 1

1 сЧ. 1 е х ае е а : I» Е

o X

I I

t 1

« а а

Cl файв

I.

t I

1 о

® О О

t»uxor

t

i . 5 X a. 1т

1 .15 Е X с»

Q, ! «СО л11»

Е с5 Ео ОС йоойа- м х

t1 ctС X t-юсч Z

1 1»

I «x:

ОЕ 1 Î ЕОЕ оx хых

v ссай о о а XХЕОО5.О !

З Xot."I»mZPn

OO ОО ОО ОО " Ф 00 ОО СО CO OO ОО

1: ., «Х фф ÞQ с.э 33 ).л

»!.I 1 ! I к

3Ч.., :: )Ч .- " )Ч аф м: м

ФЪ " М м . у Ъ .е» ФФ .,е ° о

Л .1::e. М

К« сЬ Ю, a ..a a л» ..л о .о .о.

° ° ° ° ° °

У Ф» а а 3>Ъ )n tn В- 3)Ъ .3>ъ а

° Ф Ф.:,:.Ф» Ф» Ф» »» T» . Ф к» ,"з о

e .î e ..e

Фэ о ® о

- 3041549 8

1 1

1

В е C

I I « .I ь

1 3)Ъ 4»« ф « 33У

1 I

)М> D o ф - 1 .- м м

1. о. о о . ln . »м

t, 1

: й=

1 t », 1 h) 1 .00 . В . Ф. .:::-".."а", и Ln 4Г : )3Ъ- к» 3

1 1 . ". ... ..-,.;, 33Ъ )Ч к» . М I, л щ

I . . 1.

I. )

1 1 л >к . О":: .. ° ЪО.:3 CC) e л ) л», . ..3«Ъ..",:.":. ., »; 33 " ФЪ 33Ъ; O 1 . М р

I 1

I l.

) .. I

I I

1 СС сч еО ." ))Ъ ." ".." ;::::.М . )Ч !

"Ъ . 3Ч )h;;":: ., з», М . ° ° .к .м Зч . м ;:-.,:," :.;.,". м.. м:.. м . л

1 1

I I

1 1.

I 33Ъ. 1

° » м» ° ° М. "у . »» . кь ем

I I

I I

3 . 1

1 1 Ю 4О О ., ч3. .::;:, :;:.М«,, сФ. ":.сФ. О сФ Ь

e. e e . -р :;,.".:::".о . . e: - ю e- . ь е

e о . о " . 333„. ".,-":. :e :. . e-, .4;э e:,D, о

1 .- -:., о

° ° »е Эю > °

° ° .1: 1

)--1

I 1

I . .I

333 " Фъ .. ol:- ;, ;;.Ф. » cn -: ж ... )Зъ . 3)ъ со 33ъ еъ, 333

1 I .e . e е, o. ....--:;,,;;-.::,,"...:e: e, . : e e м -,. c о о: о

1 I — 4

) 1

t I

1 . I

I 1

I М\ .I )>Ъ ))Ъ ф

° . фю» к»

1 1

1, I

1 I

I .I

1. 4 I

1 I

1 ) !. I

l I ! I ! > о ,м) .о о о - 0:, о .о, в e o

1. I в e o: .- о - ., :.:::: e- " о - .: о -.о о

I 1 CC« CO Ф.."., :. - .:CO Ф Фф - CO . ЮО

I 1

1 1

1 I, .,,. :.:-... : - .,:.. Е е 3- е .. е :." . .:: х

)3»Ф . ЕФ 1 . )3..Ё,. :. - .3»Э- 3»а

)ех. хх ее ем-.".:- - а,есс е3t СЧ ) ВЕ Е Е а!3 C3,3:::. .)-9 а . аЪ

) Е! )-3- ..Еф Еа .:-аz е ")IX

Еа, ЕВ Е ЭВ: : З .С« ЕИ

t I- Е Е Е .3- 3., )-;Î .::3.03 3-: )» X. 1 . 1 "1 )

О Й е ! 1

1 - ) IA . N . Л ."C)>3 . ОЪ °,....,Cs. » М )"Ъ Э LA сй) ! > ...:" . " ..3ч" .м м cv м м. м

Ф

1041549 z

З

Ц

)I б) 1

CO (V

LA, 1.)Ъ О.Ю

Ю

Ю м Ю л

CD м

Ю л

)Г\

lA

)D

Ю

Ю О

CD л

Ю О

Ю л

)4

Ch л

ОЪ

Ю

CD 0Ъ

Ю

С)

ОО

I Ф

)5 а), ))) X е о

)» X

С.Э )6

CD

Ю

О

CD

СО

I

I !

О б ГЪ

I I

);!

tt) 1

1-1 1

t 1 з )=. т

С;

О)

О)

©1

Ю

1 бЧ t ! I

1 1

I I

I )

1 I

1 1

I I

1 1

t 1

I - 1

1 - I

I 1

1 1

I t б

I t

1 Ю

I л- I

1 1

1 1 !

) — )

I I

) ()Ъ )

I I

I I

В=-

1, I

1 I

I I ! I

I CO 1

1 t

) .Ф

) )

I 1

t I

I 1

1 I

) «)

I 1

I 1

I )

1

1 I

)ЧЭ 1

I I

1 I

I 1

1 I

1 I.

1 1

I I

I I Ю

I б)\ ) б Ъ

I I e

1 I

1 ! Т

I I

1 ! I

t 1

1 1 СО ! I

I l

)-б

I 1

) )

I I

1 I

t I

I ) Ъ 1

) б-аль .

1

1 CV 1

I I

I )

1 1

I l

1 1

° »

I 1 CV

1 1

1

1 м л

1

) ) 1

1

О I О 1

) 1.1

1

4A I

I

I е

I

КЭ ) л

О 1

1 I

1 I

I б

I

) ОЪ л

Ю t

) I

Ю

МЪ I

1

I

). О

t

1

О 1!

CO I

I I

I !

I I б

) °

РЪ

ll 1041549 12

- Как видно из таблицы, предлага-"..: ет снижение скорости окисления, поемое изобретение реализуется при добав-. скольку применение вязких восков свялении к воску 0,3+1,23 катализатора зано с уменьшением скорости массооб" (примеры 2. и 3), причем отношение,:- менных процессов; использование восметаллоорганической соли и борной: 5 ка с ИИ менее 700 (пример 24).прикислоты составляет от 1:100 до 1,5 водит к получению продукта, имеющего (примеры 4 и 5); ИИ исходного не-" ..:. низкую .твердость по пенетрациы. окисленного воска находится в пре-. . . Осуществление процесса окисления делах 700-1500, а количество непре : :при температурах ниже 140. С (пример дельных двойных связей в воске 6-:12, 1о 27) вызывает снижение скорости прона 1000 углеродных атомов (примеры ., цесса . а при температурах,.выше .6 и 7). Оптимальные режимы окисления:: 160 С (пример 28). приводит- к ухуд-,. температура окисления 140+160 С (йри:-. шению цвета продукта. Расход воздуха о меры 8 и 9), расход воздуха (или::... на окисление целесообразно поддерокисляющего газа) 0,015+0,1 м/с (при - 15 живать в пределах 0,015+0,1 м/с, .меры 10 и 11).:.;:: .... уменьшение или увеличение расхода

Увеличение длительности процесса: . воздуха эа указанные пределы приво- . окисления .до 2-4 ч позволяет. non : .:. дит к уменьшению скорости процес" чить воски с кислотным числом до:. :: са (примеры 29 и 30).

38,2 и 70 мг KOH/ã воска соответст- : j0 Использование в качестве катали. венно (примеры 12 и 13),а при исдср ь- затора только борной кислоты вызызовании в качестве сырья воска с .: - вает резкое уменьшение скорости

ИИ 1500 - окисленный воск с высокой:," . процесса .(пример 3.1). ./ твердостью по пенетрации 1,5 мм 10" ...: . Вйедрение изобретения позволяет (пример 14).В качестве солей исполь :23 улучшить .качественные показатели зованы стеарат марганца (примеры ":.:.::::::.:, окисленных полиэтиленовых восков, 1- 14), йафтенат марганца (пример j5) которые по ТУ 6-05-1516-77 имеют стеарат железа (пример 16), стеар4т::. .. следующие показатели: марка ПВ0.-30; кобальта (пример 17),олеат свинца ;-.: цвет желтый; твердость.по пенетра(пример 18), стеарат молибдена (при", :.- щ ции не более 30 мм l0 йри вязкости . мер 19), стеарат висмута (пример 20) :, воска 25-46 сП при 140 С. Также суУменьшение количества катализато -. щественно снизится запах окисленнора до величины менее 0,34 (по отно -. .. го воска. шению к воску, пример 21) приводит к: . Улучшение качественных показаувеличению длительности процесса (за телей .окисленных восков позволяет

-35

1 ч приращение кислотного числа лиюь- улучшить и качественные показатели

10 мг КОН/г воска), также как и уве :-,. полиэтиленовых дисперсий, получаличение количества катализатора.до- ".. емых на основе их. Кроме того поо

Ф величин, больших, 1,24 (пример 22)..; ::: .....лучаемые .предлагаемым способом окиБсли соотношение соли и кислоты - .,:- сленные полиэтиленовые воски с по-. выходит за границы„ указанные в пред;. вышенной твердостью по пенетрации- лагаемом способе, это приводит.ияи:. :. :.: . :могут заменить остродефицитные.прик замедлению реакции окисления (при-",-. - .. родные васки. Такие врски найдут мер 23), или вызывает сшивку продук-, : широкое применение в. целлюлознота, его потемнение и прекращение .,:::. бумажнои промышленности, в производпроцесса (пример .24). Применение в::::..:,стае основы фотобумаги, в бытовой качестве сырья неокисленных восков ::::, химий в производстве полировальных с ИИ более 1500 (пример 25) вызывв.-; составов и т.д.

Составитель В.Балгин

Редактор В.Ковтун Техред.И.Костик Корректор С.Шекмар

»«««» ««» «««е* ее е»» «е»» «» «е

Заказ 7061/26 Тираж.;. 494 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж:35; Раушакая наб., д. 4/5

»«» ««» «е » «е «»«»«е««»»«е»ее» »» е»е«е ° ««е» е е»ее филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения твердого окисленного полиэтиленового воска Способ получения твердого окисленного полиэтиленового воска Способ получения твердого окисленного полиэтиленового воска Способ получения твердого окисленного полиэтиленового воска Способ получения твердого окисленного полиэтиленового воска Способ получения твердого окисленного полиэтиленового воска Способ получения твердого окисленного полиэтиленового воска 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к модификации полимеров, содержащих углерод-углеродные связи

Изобретение относится к способу модифицирования полимеров путем введения в них кислородсодержащих функциональных групп

Изобретение относится к способу получения полимеров или олигомеров, содержащих в своем составе карбонильные функциональные группы

Изобретение относится к способу получения полимеров, содержащих в своем составе функциональные карбонильные группы

Изобретение относится к получению окисленного атактического полипропилена с молекулярной массой 5500-38000 и полярными функциональными группами, который может быть использован в качестве ингредиента различных композиционных материалов, многофункциональных присадок для масел, антикоррозионных покрытий

Изобретение относится к способу получения ненасыщенных поликетонов с независимо регулируемыми молекулярной массой и содержанием карбонильных групп

Изобретение относится к области химии полимеров, биотехнологии, медицины и касается осуществления экологически чистого и экономически эффективного производства модифицированных полимеров в промышленных масштабах

Изобретение относится к новым высокомолекулярным соединениям, обладающим биологической активностью
Изобретение относится к химии полимеров, конкретно к получению гетероатомных производных полипропилена, которые могут быть использованы в качестве ингредиента композиционных материалов для дорожных покрытий, кровельных материалов и материалов для антикоррозионных покрытий
Наверх