Способ получения сиккатива
Изобретение относится к способам получения сиккативов для лакокрасочных материалов. Изобретение позволяет снизить температуру процесса до 110 - 140°С и сократить его продолжительность. Это достигается за счет использования в качестве жирно-кислотного компонента либо смеси подсолнечного масла с канифолью или со стеариновой, или олеиновой кислотой в соотношении 2:(0,69 - 1), либо сырого или обезвоженного таллового масла при 5 - 15%-ном избытке жирно-кислотного компонента по отношению к его стехиометрическому количеству, проведения процесса при одновременном измельчении реакционной массы и удалении продуктов реакции током азота или воздуха, при получении сиккатива путем взаимодействия жирно-кислотного компонента с окислами сиккативирующих металлов при нагревании с последующим охлаждением и растворением сиккатива в уайт-спирите. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
g ( о
О
О (Я
)00 > (21) 4427551/05 (22) 18.05.88 (46) 15.08.91. Бюл. М 30 (71) Курский политехнический институт (72) А.М.Иванов и Е.Н.Розанова (53) 667.629.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
hk 905249, кл. С 09 F 9/00, 1982, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИККАТИВА (57) Изобретение относится к способам получения сиккативов для лакокрасочных материалов. Изобретение позволяет снизить температуру процесса до 110 †1 С и сократить его продолжительность. Это достигается за счет использования в качестве жирно-кислотного компонента либо смеси
Изобретение относится к производству сиккативов и может быть использовано в лакокрасочной, резинотехнической и других областях промышленности.
Цель изобретения — снижение температуры и сокращение длительности процесса, Способ получения сиккатива в соответствии с изобретением включает загрузку исходного растительного масла, кислоты и оксида сиккативирующего металла (оксиды металла) в реактор, включение механического перемешивания и средств перетира твердой фазы оксида (оксидов) с помощью стеклянного бисера, постепенный нагрев содержимого до 110 — 140 С, стабилизацию температуры на заданном уровне в пределах указанного интервала и подачу протока газа для выноса реакционной воды, проведение процесса в таких условиях до практически полного превращения всех твердых оксидов в соли (контроль по количеству твердой фазы в оксиде и отбираемых. Я2,, 16б9958 Al подсолнечного масла г канифолью или со стеариновой, или оле«новой кислотой в соотношении 2:(0,69-1) либо сырого или обеэвоженного таллового масла при 515 Я, — н о м и э б и т к е жирно-кислотного компонента по отношению к его стехиометрическому количеству, проведения процесса при одновременном измельчении реакционной массы и удалении продуктов реакции током азота или воздуха, при получении сиккатива путем взаимодействия жирно-кислотного компонента с окислами сиккативирующих t ° еталлов при нагреве с последующим охлаждением и растворением сикк-. «ва в уайт-спирите.
1 табл. пробах), отключение механического перемешивания, слив полученного сиккатива в специально предназначенную емкость, определение веса полученного сиккатива; промывку реакционного аппарата и бисера в нем доэируемым количеством уайт-спирита, совмещение полученного промывного раствора с ранее выгруженным сиккативом: дополнительное разбавление сиккатива уайт-спиритом до получения заданной концентрации сиккативирующего металла (металлов).
Характеристика используемого сырья.
Оксиды сиккативирующиx металлов реактивной чистоты.
Оксид (диоксид) марганца: искусственная паста (ТУ 6 — 14 — 831-72), пиролюэит технический, MnOz реактивный, Оксид кобальта (111) (ГОСТ 4467-79); свинцовый глет (ГОСТ 9199-77); ZnO (ГОСТ
10262 — 73); Сг20з (MPTY 6 — 09-6259 — 69); масло подсолнечное (ГОСТ 1129-79) и неконди1669958 ционное; масло талловое некондиционное с
КЧ = 152 и цветовым показателем 800 по йодометрической шкале; канифоль техническая (ГОСТ 19113 — 84); кислота стеариновая техническая (ГОСТ 6484-65), кислота олеиновая техническая (ГОСТ 7580-55); азот технический; воздух технический.
Пример 1. В лабораторный реактор, представляющий собой автоклав иэ нержавеющей стали емкостью 1 л, снабженный механическим перемешиванием, подводом проточной газовой фазы, датчиком температуры в зоне реакции и подводом внешнего тепла, загружают 200 r стеклянного бисера (ф1 — 1,5 мм), 200 г подсолнечного масла, 100 г канифоли и 36 г искусственного диоксида марганца в виде пасты (35 МпОД.
Подают внешний обогрев, включают механическое перемешивание и доводят температуру до 140 С, По достижении этой температуры ее стабилизируют, подают проток азота и проводят процесс до практически полного перехода всей твердой фазы диоксида в раствор.
3а ходом процесса следят путем отбора проб в количестве 0,5 г; их разбавляют
10-кратным избытком уайт-спирита, центрифугируют и определяют вес оставшейся твердой фазы. Отходящую проточную газовую фазу пропускают через систему обратных холодильников-конденсаторов, снабженных ловушкой Дина-Старка. В этой ловушке собира>от сконденсировавшиеся продукты и определяют их вес.
Неконденсирующиеся продукты поглощают в поглотителях, расположенных на выходе из системы холодильников-конденсаторов.
По завершении процесса перемешивание и обогрев реакционной смеси прекращают. реакционную смесь сливают в специально подготовленную емкость. После охлаждения до комнатной температуры реактор, механическую мешалку и бисер промывают дозированным количеством уайт-спирита (60 г), приводя в рабочее состояние систему перемешивания и тонкого измельчения. Промывной уайт-спирит сливают, дают ему отстояться, Механические примеси и остатки твердой фазы отделяют и взвешивают (0,78 r), Раствор сиккатива соединяют с ранее слитым сиккативом. з °
Расход азота 0,17 м /мин ф Длительность выхода на температурный режим 1,2 ч. ДлИтельность процесса при стабильной температуре 3,5 ч. Вес конечной реакционной смеси 305 r. С учетом о1обранны>ф проб масса полученного сик> этива составляет 90,8 от массы исходной загрузки. Количество собранно>о ко»ц> н>;ать в ловушке
Дина-Старка 26,5 г, т.е. 7,97, от исходной загрузки. Конденсат состоит преимущественно из реакционной воды (в загружаемой пасте Мп02 60 воды) с небольшими примесями органической фазы, попадающей в него за. счет капельного уноса с проточной газовой фазой, Продукты глубокого деструкционного. разрушения практически полностью отсутствуют.
Приготовленный сиккатив используют для получения сиккатива типа 84 и и далее для приготовления олиф.
ll ри ме р ы 2-7. Сырье, последовательность операций, их температурные режимы, методы контроля за ходом протекания процесса, а также использование полученного сиккатива аналогичны примеру
1. Отличаются стехиометрическими соотношениями диоксида марганца и канифоли. Дозировка сырья, временные характеристики и выход сиккатива приведены в таблице.
Пример ы 8 — 14. Сырье, последовательность операций, их температурные режимы, методы контроля эа ходом протекания процесса, а также использование полученных сиккативов аналогичны примеру 1, Отличаются природой сиккатйвирующего металла и природой кислоты.
Дозировка сырья, временные характеристики по операциям и выход сиккатива приведены в таблице.
Пример ы 15-23. Сырье, операции, их температурные режимы, методы контроля за ходом протекания процесса, а также использование полученных сиккативов аналогичны примерам 8 — 13. Отличаются тем, что в процесс одновременно вводятся 2 или
3 оксида, Дозировка сырья, временные характеристики процесса по операциям, а также сведения о выходе сиккативов приведены в таблице, Пример ы 24 — 31. Сырье, его дозировка, последовательность операций, методы контроля эа ходом протекания процесса, а также использование полученного сиккатива аналогичны примеру 1. Отличаются температурой стационарного режима и природой используемого протока газа.
Временные характеристики процесса по операциям и выход сиккатива приведены в таблице.
Пример ы 32-40, Сырье. дозировка, последовательность операций, методы контроля эа ходом протекания процесса, а также использование полученного сиккатива аналогичны примеру 10, Отличаются температурой проведения, природой проточной газовой фазы. а также тем, что используемое талловое
1 669(.}Г)8 масло предварительно подвергалось цветовому облагораживанию в процессе термоокислительной очистки, проводимой следующим образом.
В реактор-колонну барботажного типа вводят 2,63 кг сырого таллового масла и нагревают эа счет подвода внешнего тепла через рубашку до 50 С. По достижении указанной температуры подают проток воздуха с расходом 0,13 м ф ин т)и продолжают обогрев. Проток воздуха обеспечивает в первую очередь удаление содержащейся в загрузке воды, которую собирают в ловушке
Дина-Старка. расположенной между реактором и системой обратных холодильниковконденсаторов. В используемом талловом масле воды 0,41 (,. Она удаляется за 27 мин, и к этому моменту температура достигает
83 С. Продолжают нагрев загрузки до
120 С ттри неизменном расходе воздуха.
Через 20 мин достигают этого температурного режима. Стабилизируют температуру при 120 С и барботируют воздух 3 ч 17 мин.
Одновременно следят за изменением цветового показателя. Через указанное время он снижается до 350 по йодометрической шкале (начальныи цветовой показатель более 800), В этот момент подачу воздуха прекращают и содержимое реактора выгружают .в специально предназначенную емкость. Вес таллового масла с облагороженным цветовым показателем 2,58 кг.
Характеристики и;}оцесса и свойства сиккативов представлены в таблице, Пример ы 41-47. Последовательность операций, реакционная среда, температура, методы контроля эа ходом протекания процесса, а также использование полученного сиккатива аналогичны примеру 10.
Отличаются чистотой используемого сырья, загрузочными соотношениями, использованием добавок солей двухвалентного марганца. Загрузочные нормы сырья и времен ные характеристики процесса по операци ям, а также сведения о выходе сиккатива приведены в таблице.
5 Сиккативы, полученные по примерам 1
47, используют для получения олиф следующим образом, Комбинируя их друг с другом и используя дополнительное разбавление уайт-спи10 ритом, составляют сиккэтивы, аналогичные по содержанию сиккэтивирчюгцих металлов промышленным сиккативам 64п, 7640 и тэлловым марганец-свинцовым плавленым сиккэтивам, Полученные аналоги вводили в
15 олифу "Оксоль" в регламентированныхсоотношениях. В качестве пленкообразующего для всех опытов использовали один и тот же оксидэт подсолнечного масла, полученный в промышленном оксидаторе и используе20 мый для олиф серийного производства.
Г}окэзатели качества олиф определяли в соответствии с ГОСТ 190-78.
Формула изобретения
Способ получения сиккатива путем
25 взаимодействия при нагревании жирнокислотного компонента с окислами сиккэтивирующих металлов, последующего охлаждения и растворения сиккатива в уайт-спирите, отличающийся тем, что, 30 с целью снижения температуры и сокращения длительности процесса, в качестве жирно-кислотного компонент а используют либо смесь подсолнечного масла с канифолью или со стеариновой, или олеиновой кисло35 той в соотношении 2:(0,69-1), либо сырое или обезноженное талловое масло при
5-14 -ном избытке жирно-кисг отного компонента по отношению к его стехиометрическому количеству и процесс прово40 дят при одновременном измельчении реакционной массы и удалении продуктов реакции током азота или воздуха.
1669958
Сикквтие по примеру I tKs >атели
9 10 11 12
5 6 7
2 3 4
300 200
200
200
200
200
200
200
300
105
114
98,5
91,5
100
Ь9
> Аиифогь
98,5 ге ар и>он и н
Олт HHolt aa
Э6
Э6
36
Э6
36
10
3О! hO
7.иО
Ст
1ЕХНИЧЕСЛнй ПИР tit>ISHT
1 1»AKTKA аиетвт нарганла енигрвтура стаи»о»арно>,, О;.KXN l,t, C
140
140
140 I 40
140 ° 140
140
140
1tt0
140
140
140
200
200
200
200
200
200
200
200
200
iittpysxs снсере, г
>3»»тель»ость ьыхола при>есин NK с гапнонарчь3п
0,41
0,37
1>17
1 >06
1,37
1,10
1 ° 25
1 ° 3
1,35
1,25
1,2 гсанч ч
4,0
/3и»тель»ость гропесса е та»нииар»ом ренине, ч
4,4
9 ° 4
1,54
3,2
2,9 э,з з,в
3,7
4,7
4,3
3,5
"пипер Hs гK »ла ло
repas глчг1 металла, 9/
100
100
-1 00
-100
100.I00
91,1
100
iKK и»луче»иr . и силхатиеа, I
Э!8
289
319
ЗО7
309 зоз
Эl l
298
296
295
274
88,2
8,0
98 ° О
83>0
90, 1
80>8
91,2
89 ° 1
89,7
90,1
89,8
89,9
sMxrtA K11KKатиеа, 2
Сопграание неталла е иккативе, ма .л
8,7
2,45
5,2
2,7
2,7
2,6
2 ° 65
2,8
2,8
2,8
Э,о
Стех»»не>p»veax ta ..ог.тнииение металл:
>полота, г/атон:
I;2,15 1:2,15 112,15 1;2,15
:ниль огнив>иле металл:
:х» лота ло ъа>pits ле, r/âòîì:íîëü
1: 2,5 112,43 112,48 132,Ы8 132,3
l 12,28
132,3
132,5
Il2,05!
12,/AR I;1,5П 112,0
I Лл Чит»ЬЗП »96>>тОХ кислоты
6>04! г,7 ls,î 6 ° 98!
Э,о
16,2
6,98
5,0 оеиостатик
Избыток кислоты по
r.ренину иирепеле.t 1Kt, 2
7,tt 0 0
ЙРодллка>>ИЕ та33лицы
11, t д 3»еин
200
200
20(1
200
200
200 200 200 тепловое
330
270 230 270 кислоты, t00
i PA
71 85 115
as
tлн лы нетеплое е ниле и„тл, t 52 М>от!
15 31 15 15 15
36
20
Cu7OS
7,5
2,5 го! о
7,5
I h1
10
40
30
Cr O
Ги:таь, Р;ст»тельное мелло> пил олнечное та»ловок ки лгты:
, 1 »сны натали»а е,ниле л ты.
3752 уlпи>) Со 407
Сос ха, г
Растительное масло! пил>.олнечное
° aHttô>t»ü ттари >о ° às оленноъан
1:2,15 1 2,15 132 15 132,15 132 15 132 ° 15 132 15 132 ° 15
5 10,7 15,0 5 7 12 3 Ь,! 13,7! 5 IÜ 17 18 19 20 2! 22 23 24
1669958
Пррлилк«t «r тли««им
ПОквзвтели
Снкквтнэ по примеру
15
17
19
2А
Тек7лический пиролюэит
Свойства ацатат марганца
Температура стационарного ревнив, С
140
140
140, 140
200 200
140
1 40 140
140
140 140
200 200
140
100
200
Загрузка бисера, г
200
700
200
200
100
Длительность вколола процесса не стацмонерный рвемм, ч
О,З) 0 35
0,74
0,71
О,НЭ
0,79
О ° 85
0,83
0,91 0,93
0,79
0,94 длительность процесса ° стационарном ревнив ° ч
2,7
6,2 7,9
9,3
8,!
9,7
7,9
4,7
9,!
8,3
l5,Я конеерсиа оксида до переводного металла, I ле 100 (5
Практически 1002
Практически 1001
9Э йес полученного сиккатнеа ° 1
ЗОЬ
328
281 290
299
29Ь
Э29
351
Э15 255
308
104 йыкод сики.втиеа, I
Сиккатнв не получила
Содерианна нателла э сиккатнпе, мас.ь
3,2
«О
4,47 2,35
4,83
2,88
4,9
6,5
14,ЬО 11,75
12,85
2,52
Стекиоматрмчвское соотноеенне металл!
:кислота, гlатом!
:моль
СООтнОиеннв металл лкнМота по загрузке, г/атом!моль
Расчетный к!вбитое кислотм, Й
Избмток кислоты по прлмому определению, Т
101958367
Прололкеиив твблнл«л
Сикквтив ии прлвлвру
Показатели
26
28
200
200
200
2АА
200
3АА
10p
300
300
300
100
100
100
100
100
71
72
36
ЭЬ
36
РЬО
2ОО
Сг О
Текниче кий пнролюзнт
Свойства ацетат марганца
140
130
l 30
1ЭО
Температура тацнонарного реимма, 160 . 110
140
140
11О
1 ЬО
125
110
ЭАА
200
20А
200
200
200
200
200
200
200
3 ° грузке би ера, длительно;te еыкоде ирлкцесса иа стацнонеримй рееимл ч
1,21
1,05
0,97
0iB1
1,44
1,!4
1,24
1,03
I,Э7
1,05
0,99
1, 69
Я,B
2,15
2,24
Длительность процесса °
eòeöèîíaðíní резине, ч
У
Конэерсне оксипа до перекодиого металла, 3
5,58
3,5Э
14,8
3,25
Э,Э
6,7
9 ° 3
100
100
100
«100
«100 l 5А
308
312
Вес попучеллного сиккатиеа, Т 1 l 6
258
32С
193
299
ЭОЭ
304
307
Викой сикклтивз °
Солеревкие металла а снкквтиэе, чзс.I
Состав, г
Растительное несло!
ПОЛСОИИЕЧНОЕ талловое кллслоты; канифоль стеарииоеае олеинозве
Окислы метчллое ° виде пастм: (35I Hn0a) со о
1 2, 1 5 1: 2, 1 5 1: 2, 5 1: 2, 5 1: 2, 5 1: 2, 1 5 1; 2, 5 1: 2, 2 1 . 2, 7 ! 2, 2 1: 2, 2 l: 2, l S! л2 13 1!08 Il:2 258 1ю2 23 IЛ2 27 1 2 27 1 2 25 I 2 ЭЭ 112 Э2 1 2 23 1 2 ° 15 1 2,2SB
Недоста» Нвдосток S,O Э,72 S,SÂ 5,58 4,Ь5 5,9 ),45 1,4 таток 5,0
11,9 14,3 5,8 6,7 9,1 14 3 11,1 18,7
79 lO 31 32 ЭЭ 34 ЭС l6
5,2 5,2! . 7 ., >,Sl
2,70 2 71 2 71 2,71 2,35 2,55 3,20
1669958
Продопаение таринии 2 i! Haltлтнв но примеру
/5 24 27 26 29 IO! (клтячечи
11 l 4 l5 ЭЬ (Т Р к I I (M (I T I u I ° г It n C и t I Ixt (to(нетлпп(; ° è потл. I/xyoì: н пл
1:2,1S I(2,15 !(2.1 . 1(2,11 1(2,15 l(2,15 1:2,!5 1(2,45 I(2,45 I(2,45 I:2,45 !(2,4(г готн(чкенне металл:
;к « 1*та по аагруаР, г/атол .моль 1:2,258 1:2,2С6 1.2,256 1:2,,"58
I л rc1 IHH мтоыток
ЬР ПГТЫ, Х 5,0 S,O
5.0
5,0 5,0 15,0 15,0 IS,O 15,0
5,0
5,0
15,0
ll toHTox лн, п,(ты по
It(Рчомт опр(пепР н(ю, Х
I4,Э 11,2 7,7 12,9 16,7 34,5 23,3 15,0 14,4 15,2 39,0 17,7
Прпаопменме Thhhhllal
Показатели
Т Т
39 40 41 42 43 44 45 46 47 Навестил!4
100
300 300 300
IO(I
ЭОО
300 300 300
72
72
1,06
ГЬ(Э
25,0
26,5
7. Ixn
32,6
Э Э
25,6
25 6
IS
Техчнческна ниро(вакыт
CP(IIl(fHA ° цетат Hllpfxxllll
l,О
1 ° О
1,0
0,0
1,0
1,0
1,0
1 (птрчтура тенноилрно(Г РРКННЛ, lFIO 160
140
220-240 ч.
140
140
140
140!
140
140
140
200
200
200
2ОО
ZOO чл(ручка Пн Рра, (П н(е (лн t(ть выкопл opotl . ° а на .. Тлцнгл(лрный р чим, ч
1,04
1,51
1, 17
2,07
1,03
0,9S
1,03
1,0 (!4
1,44
1, 15
Ппи(толи(сть проне .сл в тани(илрн(кт рееиме, ч
° I 5
lO,4
),Э
6 ° 8
1,84
l,S9
3,95
24,8
6,9
1, 12
Л. R*PÑHË (К ° H4ll ПО отг ° конно(о метлина, Х
100
100
«100
100
ll п(пученно(n сиккл1 Hi(1 2
296
I l 6
114
2/O
93,3
94,7
94,0
Лыкоп сиккетива, «певали не ° tp I l Ioç It снлклтивп, ма
5 ° 4
5,0
5,24
5,51
ЭРЫ
5,29 (,ВР
", !О (: t ° км н(е tpt ° axial (ната(tl Hl тап
:лн.ч. та,
t; Z,4С t: /, t l /,45 I: 2,45 1(2,45 1:2,45 1; 2,45 1(2,45 1(2,45 1(2,45 I (2,%5(Г (, «иск» нне метали(, ° и пота lto 1л(ру («Г, Г/1(II,М: ПЬ
I;,,Л!Л .,К» !,4(4 1(2(,814 1:2,75 1(2,6Л l:2,7Ü I:2,7Ь 1(2,6Ь 1(2,66 1:2,76! 1 ч((чьа1 итпы(ол ь -1 ((о т ь(, !! ((° (и .I; av чу, пр(печ они . Х
14,4
14, С
12,7
13,1
14.1 l0,4 11,0 ((.0
Го тлв, ркс(нтепьмое млспо: гопсоп(ечное тлпо(но ° кн(поты:
I(AH t+ ПЛ (телоимовлл пеипоаал (tIн пы Iv(AHH ° R липе
t 1OÒH: (ISIS Мо(ЭЕ) 1:2256 12256 1(2258 1(2256 1;2818 12818 2 816 1 2 618 (12,24 8,59 12,7 10,6 8,8 8,6 13,5
