Пленкообразующая композиция
Изобретение направлено на снижение расхода пищевых растительных масел, расширение сырьевой базы и ассортимента лакокрасочных материалов улучшенного качества, получение пленкообразующих в мягких условиях. Пленкообразующая композиция содержит следующие компоненты (мас.%): оксидированное в присутствии триэтилалюминия при 130°С подсолнечное масло (10÷30); термически обработанное «зеленое масло» (20÷40) и растворитель (50). Термически обработанное «зеленое масло» получают обработкой в интервале температур 50-150°С в течение 3 часов побочного продукта стадии гидрирования этан-этиленовой фракции установки получения этилена, пропилена ЭП-300. Пленкообразующая композиция образует эластичные пленки на подложке, обладающие хорошей адгезией, способные высыхать без введения сиккатива. 2 табл.
Изобретение относится к технологии полимеров и может найти применение в лакокрасочной промышленности при производстве олиф, лаков и красок.
Известны олифы типа «Оксоль», полученные окислением растительного масла с последующим введением масляных сиккативов и разбавлением в органических растворителях. Недостатки такой олифы: большой расход дефицитных пищевых растительных масел, цвет олифы 800 мг I2/100 мл; невысокая водостойкость и твердость пленок [Олифа «Оксоль». Технические условия. ГОСТ 190-78].
В лакокрасочных материалах все более широкое применение в качестве связующих находят синтетические заменители растительных масел.
Известны пленкообразующие, полученные сплавлением оксиполимеризованного полувысыхающего растительного масла (30%) и нефтеполимерной смолы (70%), последующим охлаждением и введением растворителя и сиккатива [АС СССР 802343. Способ получения олифы / К.И.Карасев и др. Опубл. 7.02.81]. Недостатком их является темный цвет, а также необходимость проведения процесса при высокой температуре (260°С).
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является пленкообразующая композиция, полученная совмещением оксидированного подсолнечного масла, сиккатива НФ-1 с синтетической смолой, например, нефтеполимерной смолой [АС СССР 910709. Пленкообразующая композиция / М.П.Бердников. Опубл. 7.03.82, БИ №9]. К недостатку ее можно отнести необходимость использования модифицирующей добавки, включающей глицериновый эфир канифоли, резинаты цинка и кальция и позволяющей решить проблему совмещения нефтеполимерных смол с маслами путем холодного смешения.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение расхода пищевых растительных масел, расширение сырьевой базы и ассортимента лакокрасочных материалов улучшенного качества, проведение процесса в мягких условиях с одновременным упрощением технологии получения пленкообразующего.
Поставленная задача решается за счет совмещения оксидированного подсолнечного масла (ОПМ) с термически обработанным «зеленым маслом» (ТЗМ).
«Зеленое масло» (ЗМ) - побочный продукт стадии гидрирования этан-этиленовой фракции установки получения этилена, пропилена ЭП-300. В основе получения этого побочного продукта лежат реакции гидрополимеризации ацетилена [Пиролиз углеводородного сырья/Мухина Т.Н. и др. М.: Химия, 1987, с. 166]. Термическую обработку ЗМ проводят в интервале температур 50-150°С в течение 3 часов и при этом получают продукт - термообработанное «зеленое масло». Свойства исходного и термообработанного при различных температурах ЗМ представлены в табл. 1 [Бондалетов В.Г. и др. Исследование продуктов каталитического гидрирования этан-этиленовой фракции продуктов пиролиза в качестве полимерных пленкообразующих материалов // Пластические массы. 2004, №5, с.50-51].
Оксидированное подсолнечное масло получают окислением подсолнечного масла в присутствии триэтилалюминия при температуре 130°С до вязкости 1600 с по ВЗ-4 при 20°С [RU 2229492 С1, 27.05.04, Бюл. 15].
Полученная пленкообразующая композиция включает оксидированное подсолнечное масло - 10-30 мас.%; термически обработанное «зеленое масло» - 20-40 мас.%; растворитель (ароматические углеводороды, сольвент, уайт-спирит, бензин) - 50 мас.%.
Пример (табл. 2, образец 1)
30 г 50%-го раствора окисленного подсолнечного масла в уайт-спирите и 20 г 50%-го раствора термообработанного «зеленого масла» в уайт-спирите смешивают. Оценивают вязкость и цвет полученного раствора, затем поливают пленки и определяют время высыхания покрытия, прочность на изгиб и прочность на удар. Дополнительно сиккатив в композицию не вводят.
Вязкость по ВЗ-4 полученного раствора составляет 27 с, цвет - 80 мг I2/100 мл. Время высыхания до ст. 3 покрытия равно 24 ч.; прочность на изгиб - 1 мм; прочность на удар - 90 кгс·см; адгезия оценивается в 1 балл.
Полученные результаты для различных соотношений исходных компонентов представлены в таблице 2.
Таким образом, в мягких условиях получена пленкообразующая композиция, содержащая оксидированное подсолнечное масло и термообработанное «зеленое масло».
Получение пленкообразующей композиции для получения олиф, лаков и красок таким образом позволяет:
1) уменьшить расход растительных масел;
2) снизить температуру процесса до комнатной;
3) проводить процесс в одну стадию;
4) устранить использование сиккативов, придающих композиции темную окраску;
5) утилизировать отходы установки получения этилена, пропилена ЭП-300.
| Таблица 1 Свойства исходного и термообработанного «зеленого масла» | |||
| «Зеленое масло» | Йодное число, г I2/100 Г | Кислотное число, мг КОН/1 г | Активный кислород*, % |
| Исходное «зеленое масло» | 220,1 | 4,8 | 0,06 |
| Термообработанное при 50°С | 218,7 | 4,9 | 0,19 |
| Термообработанное при 100°С | 206,5 | 6,7 | 0,21 |
| Термообработанное при 150°С | 216,9 | 7,9 | 0,57 |
| *Активный кислород характеризует содержание органических гидро- и пероксидов и определяется по методике [Одабашян Г.В., Швец В.Ф. Лабораторный практикум по химии и технологии основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1992, 240 с.]. |
| Таблица 2 Свойства пленкообразующей композиции | ||||||||||
| Номер образца | Температура термообработки ЗМ, °С | Состав композиции, % | Вязкость 50%-го раствора в уайт-спирите, с по ВЗ-4 | Цвет 50%-го раствора в уайт-спирите, мг I2/100 мл | Время высыхания до ст. 3**, ч | Прочность на удар, кгс·см | Прочность на изгиб, мм | Адгезия, балл | ||
| ОПМ | ТЗМ | Растворитель* | ||||||||
| 1 | 50 | 30 | 20 | 50 | 27 | 80 | 24 | 90 | 1 | 1 |
| 2 | 50 | 25 | 25 | 50 | 25 | 120 | 20 | 310 | 1 | 1 |
| 3 | 50 | 10 | 40 | 50 | 25 | 200 | 5 | 80 | 1 | 1 |
| 4 | 100 | 30 | 20 | 50 | 27 | 90 | 24 | 130 | 1 | 1 |
| 5 | 100 | 25 | 25 | 50 | 26 | 150 | 20 | 350 | 1 | 1 |
| 6 | 100 | 10 | 40 | 50 | 27 | 220 | 5 | 80 | 1 | 1 |
| 7 | 150 | 30 | 20 | 50 | 28 | 90 | 24 | 80 | 1 | 1 |
| 8 | 150 | 25 | 25 | 50 | 27 | 170 | 20 | 370 | 1 | 1 |
| 9 | 150 | 10 | 40 | 50 | 28 | 250 | 5 | 80 | 1 | 1 |
| * Растворитель: ароматические углеводороды, сольвент, уайт-спирит, бензин. **При определении свойств пленкообразующей композиции сиккативы не используются. |
Пленкообразующая композиция для получения олиф, лаков и красок, включающая оксидированное подсолнечное масло, синтетическую смолу и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве оксидированного подсолнечного масла используют подсолнечное масло, оксидированное в присутствии триэтилалюминия при 130°С, а в качестве синтетической смолы используют термически обработанное при 50-150°С в течение 3 ч «зеленое масло», являющееся побочным продуктом стадии гидрирования этан-этиленовой фракции установки получения этилена и пропилена, с йодным числом 206,5-218,7 г I2/100 г при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Оксидированное подсолнечное масло | 10÷30 |
| Термически обработанное «зеленое масло» | 20÷40 |
| Растворитель | 50 |
