Способ получения сложноэфирного отвердителя жидкостекольных формовочных смесей

 

Изобретение касается сложных эфиров, в частности получения сложноэфирного отвердителя жидкостекольных формовочных смесей в линейном производстве. Цеть - повышение качества отвердителя. Процесс ведут этерификацией этиленгликоля уксусной кислотой в присутствии ортофосфорной кислоты при 100-180°С и атмосферном давлении в присутствии 5-15 мас.% пропионовой кислоты в расчете на исходный этиленгликоль с одновременной отгонкой воды из зоны реакции. Эфир обеспечивает сокращение времени процесса отверждения , увеличение начальной прочности формовочной смеси в 1,5-4 раза и уменьшение живучести формовочной смеси более чем в 10 раз по сравнению с известным отвердителем. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4717149/04 (22) 05.07.89 (46) 23.10.91. Бюл. М 39 (72) П.А,Борсук, А,В,Широков, Л.Г.Александрова и О.Б.Емельянова (53) 547.271:66.07 (088.8) (56) Патент СР Румынии 68377, кл. С 07 С 67/108, опублик. 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОЭФИРНОГО ОТВЕРДИТЕЛЯ ЖИДКОСТЕКОЛЬНЫХ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение касается сложных эфиров, в частности получения сложноэфирного отвердителя жидкостекольных формовочных

Изобретение относится к технологии основного органического синтеза, в частности к получению сложных эфиров этиленгликоля, применяемых при отверждении жидкостекольных смесей в линейном производстве.

Целью изобретения является повышение качества отвердителя, в результате чего достигаются сокращение времени отверждения и увеличение начальной прочности формовочных смесей.

Сущность предложенного способа поясняется примерами получения отвердителя и его использования по назначению, Пример ы 1-11. Для получения сложноэфирного отвердителя в стеклянную круглодонную колбу вместимостью 1 дмз (куб-реактора) загружают 248 г этиленгликоля, 480 г уксусной, 16.5 г пропионовой и 2,5 г ортофосфорной кислот. Этерификацию про„„. Ю„„1685917 А1 (sr)s С 07 С 67/08 69/16 С 08 К 5/11 смесей в линейном производстве. Цель— повышение качества отвердителя. Процесс ведут этерификацией этиленгликоля уксусной кислотой в присутствии ортофосфорной кислоты при 100-180 С и атмосферном давлении в присутствии 5-15 мас.g пропионовой кислоты в расчете на исходный этиленгликоль с одновременной отгонкой воды из зоны реакции. Эфир обеспечивает сокращение времени процесса отверждения, увеличение начальной прочности формовочной смеси в 1,5-4 раза и уменьшение живучести формовочной смеси более чем в

10 раз по сравнению с известным отвердителем. 1 табл. водят при температуре куба 170 С и атмосферном давлении. Одновременно из зоны реакции удаляют образовавшуюся воду путем отгонки в виде азеотропной смеси с О уксусной и пропионовой кислотами с по- QQ мощью ректификационной колонны (внут- (у ренний диаметр 12 мм, высота 100 см, О насадка — стеклянные кольца диаметром 4 мм). Кубовый продукт является сложноэфирным отвердителем в количестве 648 г, представляющим собой прозрачную однородную жидкость желтого цвета (допускается опалесценция). Физико-химические, а свойства продукта по примерам 1-11 приве- I дены в таблице.

Для получения других образцов сложноэфирного отвердителя процесс проводят в условиях, описанных выше. варьируя количество пропионовой кислоты по отношению к исходному этиленгликолю (см, таблицу), 1685917. !pимер

1 г

Свс

Коли- ество сть пропионовой кислоты плотность, г/дмз очси, 1

1 в расче е на этиле -,ãëèколь в исходнсй реакционной смеси для получения сложноэфирного отвердите- i,08

1,10 ),15 !,20 !,13

4

5 б

Пример ы 12-14. Отвердитель получают в условиях известного способа ацетоксилированием этиленгликоля уксусной кислотой в присутствии толуола с одновременным удалениo ì реакционной воды из зоны реакции в виде аэеотропной смеси с толуолом.

В таблице приведены сравнительные характеристики формовочной смеси с добавлением отвердителя, полученного по известному способу, Испытание свойств формовочной смеси, Полученные t,о примерам 1-14 сложноэфирные отвердители используют для приготовления составов жидкостекольных формовочных смесей.

Для получения жидкостекольной формовочной смеси в аппарат-смеситель, пригодный для перемешивания сыпучих и пастообразных сред, загружают кварцевый песок (100 мас. ч,). Затем при работающей мешалке в него вливают сложноэфирный отвердитель (0,35 мас, ч,), после перемешивания содержимого реактор в течении 1-3 мин масса в аппарате приобретает однородный сыпучий вид, в смеситель вводят жидкое стекло плотностью 1480 кг/м (3,5 мас,ч.). Через з

40-45-с перемешивания смесь готова для заполнения форм, Далее смесь выпускают из смесителя и из нее изготавливают стандартные образцы диаметром 50 мм и высотой 50 мм для испытания прочности при сжатии на стандартном приборе. Живучесть смеси определяют на приборе, действие которого основано на измерении сопротивления:-,pàùàþöåão!:ÿ цилиндрического ротора в обьеме c:"ìåñè., б, 10 1 18

7 12, 1,20

В таблице представлены результаты испытаний в идентичных условиях составов жидкостекольных формовочных смесей, которые были приготовлены с использова5 нием сложноэфирного отвердителя, пол.ученного по предлагаемому (примеры 1-14) и известному способам (примеры 15-17), Иэ приведенных данных следует, что при изменении отношения пропионовая

10 кислота: этиленгликоль в исходной реакционной смеси начальная прочность формовочной смеси существенно возрастает, в то время как живучесть скачкообразно падает.

Однако при достижении указанного от15 ношения более 15ь начальная прочность формовочной смеси уменьшается с одновременным сокращением живучести, что делает невозможным практическое применение формовочных смесей, 20 Кроме того, представленные результаты показывают, что предлагаемый отвердитель обеспечивает увеличение начальной прочности формовочной смеси более чем в

10 раз по сравнению с результатами приме25 нения известного отвердителя, Ф.ормула изобретения

Способ получения сложноэфирного отвердителя жидкостекольных формовочных смесей этерификацией этиленгликоля ук30 сусной кислотой в присутствии ортофосфорной кислоты при 100 — 180 С, атмосферном давлении с одновременной отгонкой воды из зоны реакции, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отверди35 теля. процесс проводят в присутствии 5-15 мас.ф пропионовой кислоты в расчете на исходный этиленгликоль, 1685917

Продолжение таблицы

Живуче формов ной сме мин

Пример

Свойства отве ителя

Начальная прочность формовочной смеси через 1 ч, кгс/см

Содержание кислот в расчете на

СНЗС00Н, мас, плотность, температуг/дм ра кипения при н.у., С

П р и м е ч а н и е, В примерах 11 — 1 зтерификацию проводят при изменении температуры в зоне реакции: пример 11 при 100 С, пример 12 при 150 С и

-пример 13 при 180ОС.

Примеры 15-17 даны для отвердителя, полученного по известному способу, Составитель Г.Степанова

Техред М.Моргентал Корректор H.Êoðîëü

Редактор Т.Иванова

Заказ 3572 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

9

11

12

13

14

16

Количество пропионовой кислоты в расчете на атил ен гликоль в исходной реакционной смеси для получения сложнозфирного отвердителя, ь

14

16

18

0

1,15

1,17

1,18

1,18

1,19

1,18

1,10

168

171

172

172

173

169

0,52

0,50

0,60

0,50

- 0,51

0,49

0,57

11,1

12,2

10,4

7,3

7,2

7,3

9,0

3,2

3,0

3,4

1

32

33

32

94

97