Способ получения пленкообразующего сополимера

 

Сущность изобретения: получение сополимера путем сополимеризации кубового остатка ректификации стирола с 4 - 7 мас.% малеинового ангидрида и 2 - 15 мас. % фракции С9 пиролиза углеводородов с температурой кипения 130 - 220^oC и определенным качественным составом. 3 табл.

Изобретение относится к способам получения пленкообразующих полимеров для лаков и красок, в частности к получению пленкообразующего сополимера из кубовых остатков ректификации стирола (КОРС) и карбонильных соединений.

Известен способ получения пленкообразующих сополимеров путем термической сополимеризации КОРС с карбонильными соединениями, в котором в качестве карбонильного соединения используют малеиновый ангидрид (МА) /1/.

Недостатком способа является низкая ударная прочность пленки полученного сополимера.

Наиболее близким по сущности и достигаемым результатам является способ получения пленкообразующих сополимеров путем термической сополимеризации КОРС с 5 30% кубового остатка ректификации продуктов гидроформилирования олефинов с температурой кипения 130 270^oC (прототип) /2/. Недостатком такого способа является низкая солестойкость покрытия на основе полученного пленкообразующего сополимера, что не позволяет использовать его, например, для защиты морских платформ.

Цель изобретения повышение солестойкости покрытий на основе сополимеров КОРСа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно получению пленкообразующего сополимера путем термической сополимеризации КОРС с МА, в реакционную смесь дополнительно вводят негидрированную фракцию С9 пиролиза углеводородов с температурой кипения 130 220^oC, плотностью 0,926 0,937 г/см³, диеновым индексом 11,5 13,5 г иода на 100 г пробы в количестве 2 15 мас. от массы КОРС. При этом количество МА в реакционной смеси составляет 4 7 мас. от массы КОРС. Процесс проводят в автоклаве при 160 - 180^oC в течение 6 ч.

Фракция С9 пиролиза углеводородов представляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета, имеющую следующий состав, мас.

неароматические углеводороды 5,8 6,2 моноалкилбензолы 12,0 13,0 фенилацетилен 0,19 0,23 стирол 8,0 8,4 этилтолуол 7,6 8,0 аллилбензол 1,0 1,1 мезитилен 1,8 2,0 псевдокумол 3,6 4,0 α-метилстирол+транс-a- метилстирол 3,1 3,3 дициклопентадиен 13,5 14,1
винилтолуол 11,4 12,0
1,2,3-триметилбензол 1,6 1,7
содимеры цикло- и метилциклодиена 26,4 23,5
инден 0,9 1,0
нафталин остальное
Новым в способе является то, что процесс сополимеризации КОРС с МА проводят в присутствии нового компонента негидрированной фракции С9 пиролиза углеводородов с интервалом температур кипения 130 220^oC в количестве 2 - 15 мас. от массы КОРС, а количество МА в реакционной смеси составляет 4 7 мас. от массы КОРС.

Способ осуществляют следующим образом.

В емкость загружают заданные количества КОРС различного состава (табл. 1), МА и фракции С9 (табл.2) и нагревают до 160 180^oC при перемешивании в течение 6 ч. Затем непрореагировавшие продукты отгоняют под вакуумом при 200^oC. Оставшуюся твердую смолу растворяют в ксилоле до получения 40%-ного раствора, который используют для испытания покрытия.

Проводят определение температуры размягчения покрытия, времени высыхания нанесенного слоя.

Для испытания на солестойкость пластинку с нанесенным на нее покрытием погружают в стакан с 3%-ным раствором хлористого натрия на 24, 72, 120 и 240 ч. Затем определяют долю площади с разрушенным покрытием.

Пример 1 (по прототипу).

В автоклав загружают 100 г КОРСа, содержащего, мас. 21,3 стирола, 53,1 полимера, 8,3 a-метилстирола, 0,1 дивинилбензола, 9,3 транс-стилибена и фенантрена, 2,9 высококипящих компонентов ингибитора. Туда же помещают 10 г альдегидосодержащей фракции. Синтез проводят при 160 190^oC в течение 6 ч. По окончании реакции отгоняют непрореагировавшие продукты под вакуумом при 200^oC, при этом получается твердая смола, физико-химические свойства которой приведены в таблице 3. Смолу растворяют в ксилоле до получения раствора с концентрацией до 40 мас. Свойства покрытий, полученных при нанесении этого раствора приведены в табл.3.

Пример 2. К 100 г КОРСа (состав 2, табл.1) добавляют 5 г МА и 1 г фракции С9 (состав 2, табл. 2). Процесс проводят как в примере 1. Результаты испытаний приведены в табл.3.

Примеры 3 7. Процесс проводят как в примере 1, при этом варьируют количеством фракции С9 состава 2, табл.2.

Примеры 8 12. Опыты проводят как в примере 1. При этом в реакционной смеси используют разные составы КОРСа и фракции С9 (см. табл. 1, 2 и 3).

Примеры 13 15.

Опыты проводят с целью выбора оптимального соотношения КОРС и МА в реакционной смеси.

В табл. 3 приведены результаты испытания сополимера на основе КОРС и МА при различных составах КОРС и фракции С9 и различных соотношениях КОРС и МА в реакционной смеси.

Сополимеры, полученные при содержании МА в реакционной смеси в количестве 4 7 мас. от массы КОРС, обладают наилучшими свойствами. При увеличении содержания МА более 7% покрытия обладают хорошей адгезией, но приобретают хрупкость. При уменьшении содержания МА до 3 мас. ухудшается адгезия, что приводит к снижению солестойкости.

При увеличении содержания фракции С9 выше 15 мас. от массы КОРС снижается температура размягчения сополимера и увеличивается время высыхания покрытия. При уменьшении количества фракции С9 ниже 2 мас. не достигается достаточного уровня солестойкости полимера. Оптимальным содержанием фракции С9 в реакционной смеси является 2 15 мас. от массы КОРС.

Состав КОРС при изменении в широких пределах практически не влияет на свойства пленкообразующего сополимера.

Формула изобретения

Способ получения пленкообразующего сополимера путем сополимеризации кубового остатка ректификации стирола с малеиновым ангидридом, отличающийся тем, что используют малеиновый ангидрид в количестве 4-7% от массы кубового остатка ректификации стирола и дополнительно вводят фракцию С9-пиролиза углеводородов с температурой кипения 130 220^oС, имеющую следующий состав, мас.

Неароматические углеводороды 5,8 6,2
Моноалкилбензолы 12,0 13,0
Фенилацетилен 0,19 0,23
Стирол 8,0 8,4
Этилтолуол 7,6 8,0
Аллилбензол 1,0 1,1
Мезитилен 1,8 2,0
Псевдокумол 3,6 4,0
α -Метилстирол и транс- a-- метилстирол 3,1 3,3
Дициклопентадиен 13,5 14,1
Винилтолуол 11,4 12,0
1,2,3-Триметилбензол 1,6 1,7
Содимеры цикло- и метилциклопентадиена 26,4 23,5
Инден 0,9 1,0
Нафталин Остальное
в количестве 2 15% от массы кубового остатка ректификации стирола.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2