Пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы

Изобретение относится к технологии полимеров и может найти применение в лакокрасочной промышленности при производстве лаков, красок и адгезивов. Пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы включает озонированную нефтеполимерную смолу, при этом озонированная нефтеполимерная смола модифицирована моно- или ди-, или триэтаноламином при соотношении озонированная нефтеполимерная смола:этаноламин, равном 10:(1,0-1,1) в присутствии 0,1% от массы реагентов серной или фосфорной кислоты. Технический результат - изобретение направлено на снижение расхода продуктов природного происхождения (растительных масел, канифоли) в лакокрасочной промышленности, расширение сырьевой базы и ассортимента лакокрасочных материалов, получение пленкообразующих в мягких условиях. 2 табл., 21 пр.

 

Изобретение относится к технологии полимеров и может найти применение в лакокрасочной промышленности при производстве лаков, красок и адгезивов. Изобретение направлено на снижение расхода продуктов природного происхождения (растительных масел, канифоли) в лакокрасочной промышленности, расширение сырьевой базы и ассортимента лакокрасочных материалов, получение пленкообразующих в мягких условиях.

Известны пленкообразующие нефтеполимерные смолы, модифицированные с целью улучшения характеристик покрытий на их основе введением полярных функциональных групп.

Малеинизированные нефтеполимерные смолы получают путем взаимодействия исходной смолы с малеиновым ангидридом при температуре 180-185°C и продолжительности процесса 5,5-6 ч [Думский Ю.В., Чередникова Г.Ф., Кузнецова Н.А., Беляков М.Е. Синтез модифицированной нефтеполимерной смолы // Каучук и резина. - 1988. - №12. - С.30-32]. Возможна малеинизация (взаимодействие исходной смолы с малеиновым ангидридом) в присутствии алюминийорганических соединений: Al(С2Н5)3, Al(С2Н5)2Cl, Al(С4Н9)3 в более мягких условиях: 130°C, 4 ч [Патент РФ №2177959. МПК7 C08F 240/00, C08F 8/46. Опубл. 10.01.2002]. К недостаткам относятся применение малеинового ангидрида, обладающего высокой летучестью и токсичностью; неполная конверсия малеинового ангидрида, что приводит к загрязнению модифицированной смолы остаточным ангидридом и потерям в окружающую среду; применение пожароопасных алюминийорганических соединений, высокая температура и длительное время синтеза. Пленкообразующие могут содержать остатки непрореагировавшего малеинового ангидрида.

Нефтеполимерные смолы, модифицированные акриловыми мономерами, получают сополимеризацией исходных фракций жидких продуктов пиролиза с акриловыми мономерами под действием каталитических систем на основе TiCl4 и алюминийорганических соединений [Патент РФ №2359977. МПК (2006.01) C08F 40/00. Опубл. 27.06.2009. Бюл. №18]. Недостаток: применение пожароопасных алюминийорганических соединений Al(C2H5)3, Al(С2Н5)2Cl, Al(С4Н9)3, применение дорогих акриловых мономеров, необходимость использования для дезактивации каталитической системы пожаровзрывоопасного оксида пропилена. Растворы пленкообразующего имеют темный цвет (цвет 10%-го раствора 130-160 мг I2/100 см3), а покрытия на их основе - низкие прочностные характеристики (прочность при ударе ниже 3 см, прочность при изгибе 10 мм), адгезию - 2 балла.

Наиболее близким к предлагаемому является пленкообразующее вещество, полученное взаимодействием исходной смолы с озоно-кислородной смесью [Троян А.А., Бондалетов В.Г., Бондалетова Л.И. Озонирование ароматических нефтеполимерных смол. // Известия Томского политехнического университета. - 2009. - Т. 315. - №3. - С. 73-77]. К недостаткам относятся: необходимость работы с растворами, имеющими низкую концентрацию нефтеполимерной смолы в инертном по отношению к озону растворителе (сольвент, ксилол), необходимость его дальнейшей регенерации. Растворы пленкообразующего (озонированной смолы) светлые, но покрытия на их основе отличаются низкими адгезией (2 балла), прочностью при изгибе (6 мм) и ударе (2 см). Условия синтеза смолы: концентрация раствора смолы в толуоле - 40%,

температура синтеза - 60°C.

Задачей предлагаемого изобретения является получение пленкообразующих с улучшенными характеристиками покрытий, расширение ассортимента смол.

Поставленная задача достигается тем, что пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы включает озонированную нефтеполимерную смолу и дополнительно содержит моно- (ди-, три-) этаноламины и сильную минеральную кислоту при следующем соотношении реагентов, мас.%:

озонированная нефтеполимерная смола 90,0-90,8
моно- (ди-, три-) этаноламин 9,1-9,9
серная (фосфорная) кислота 0,1

Модификацию озонированных ароматических нефтеполимерных смол (ОНПС) ведут путем их взаимодействия с аминоспиртами ряда этаноламинов (ЭА): моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА) и триэтаноламин (ТЭА) при температурах 75-90°C в течение 2-2,5 часов при соотношении ОНПС : ЭА, равном 10:(1-1,1) (мас.%) в присутствии 0,1% (от массы реагентов) сильной минеральной кислоты (серной или фосфорной).

Озонированная нефтеполимерная смола; полученная при температуре 60°C, концентрации раствора ароматической нефтеполимерной смолы в толуоле 40 мас.%, расходе озоно-кислородной смеси 0,05 с-1, концентрации озона в смеси 2%; имеет следующие характеристики [Троян А.А. и др. // Известия Томского политехнического университета. - 2009. - Т. 315. - №3. - С. 73-77]:

- активный кислород, % 0,16
- температура размягчения по КиШ, °C 95
- молекулярная масса 600
- цвет 50%-го раствора в ксилоле, мг I2/100 см3 KI 240

В результате взаимодействия продуктов распада озонидных групп с этаноламинами протекают следующие реакции:

1. Взаимодействие озонидов с моноэтаноламином

Образующиеся аминоспирты в присутствии сильной минеральной кислоты могут взаимодействовать с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров.

2. Взаимодействие озонидов с диэтаноламином

В данном случае происходит образование третичных непредельных аминоспиртов и карбоновых кислот, возможно протекание реакций этерификации.

3. Взаимодействие озонидов с триэтаноламином

В этом случае протекают реакции этерификации между образовавшимися из озонидов карбоновыми кислотами и триэтаноламином. Применение этаноламинов позволяет:

1. Исключить малеиновый ангидрид (2 класс опасности) или акриловые мономеры (3 класс опасности, высокая стоимость) из процесса модификации НПС.

2. Получить пленкообразующее с улучшенными характеристиками покрытий: прочностью при изгибе и ударе, адгезией.

3. Получить пленкообразующее, обладающее повышенной растворимостью в смесевых растворителях, например толуол - бутанол (80-85: 15-20%).

4. Увеличить номенклатуру пленкообразующих для использования в лакокрасочной промышленности.

Применение минеральной кислоты в качестве катализатора позволяет сократить время и снизить температуру процесса модификации ОНПС.

Выбранные этаноламины являются полифунциональными соединениями с аминной и гидроксильной группами, которые способны реагировать с функциональными группами озонированных нефтеполимерных смол: аминная с карбонильной и гидроксильная с карбоксильной, а также участвовать в раскрытии триоксолановых циклов и разложении пероксидных и гидропероксидных групп.

Пленкообразующее вещество является основой для эластичных покрытий с высокой адгезией к стальным поверхностям и не требует применения сиккативов.

Выход и свойства модифицированных моно-, ди- и триэтаноламином нефтеполимерных смол, полученных при различном соотношении компонентов, приведены в таблице 1.

Свойства покрытий, полученных на основе модифицированных этаноламинами нефтеполимерных смол, приведены в таблице 2.

Предлагаемый способ подтверждается следующими примерами.

Пример (пр. 2, табл.1).

В стеклянный реактор объемом 500 см3, снабженный обратным холодильником и мешалкой, загружают 100 г озонированной нефтеполимерной смолы и 250 г ароматического растворителя (толуол, ксилол, сольвент нефтяной или каменноугольный) и перемешивают до полного растворения. После этого в реакционную массу добавляют 10 г моноэтаноламина и перемешивают до полной гомогенизации раствора, затем при интенсивно работающей мешалке вносят 0,11 г серной кислоты. Реакционную массу нагревают до 80°C и перемешивают в течение 2 часов. Далее реакционную массу перегружают в роторный пленочный испаритель и отгоняют растворитель и низкомолекулярные соединения при давлении 5-10 Па. Полученную модифицированную нефтеполимерную смолу перегружают в емкость для хранения.

Все последующие синтезы выполняют по аналогичной методике.

Таким образом, анализируя данные, представленные в таблицах, можно заключить, что модификация этаноламинами нефтеполимерных смол приводит к получению продуктов, обладающих улучшенными прочностными характеристиками: прочность при ударе увеличивается в 2 раза, прочность при изгибе - в 6 раз.

Пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы, включающее озонированную нефтеполимерную смолу, отличающееся тем, что озонированная нефтеполимерная смола модифицирована моно- или ди-, или триэтаноламином при соотношении озонированная нефтеполимерная смола:этаноламин, равном 10:(1,0-1,1), в присутствии 0,1% от массы реагентов серной или фосфорной кислоты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения светлых, цветостабильных при повышенных температурах нефтеполимерных смол. .

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способу получения нефтеполимерных смол - заменителей дорогих и дефицитных продуктов природного происхождения: растительных масел (в лакокрасочных материалах), канифоли (в производстве бумаги), а также древесно-пирогенных и инден-кумароновых смол (в резиновых смесях и производстве резинотехнических изделий).

Изобретение относится к области получения нефтяных смол, в частности к получению реакционноспособных ненасыщенных нефтяных смол, которые применяются в производстве лакокрасочных материалов в качестве связующего при получении армированных и наполненных пластиков, мягчителей каучуков, в составе термореактивных полимерных композиций и т.д.

Изобретение относится к способу получения нефтеполимерных смол (НПС) - заменителей дорогих и дефицитных продуктов природного происхождения: растительных масел (в лакокрасочных материалах), канифоли и альбумина (в производстве бумаги), а также древесно-пирогенных и инден-кумароновых смол (в резиновых смесях в производстве резинотехнических изделий и модификации дорожных покрытий).

Изобретение относится к способу получения нефтеполимерных смол (НПС) - заменителей дорогих и дефицитных продуктов природного происхождения: растительных масел (в лакокрасочных материалах), канифоли и альбумина (в производстве бумаги), а также древесно-пирогенных и инден-кумароновых смол (в резиновых смесях в производстве резинотехнических изделий и модификации дорожных покрытий).

Изобретение относится к способу получения нефтеполимерных смол (НПС) - заменителей дорогих и дефицитных продуктов природного происхождения: растительных масел (в лакокрасочных материалах), канифоли и альбумина (в производстве бумаги), а также древесно-пирогенных и инден-кумароновых смол (в резиновых смесях в производстве резинотехнических изделий и модификации дорожных покрытий).
Изобретение относится к технологии низкомолекулярных полимерных соединений, а именно к способу получения нефтеполимерных смол, которые используются в различных отраслях промышленности: лакокрасочной, шинной, полиграфической, для производства олиф, герметиков, клеев, различных наполненных композиций, как заменители дорогостоящих растительных масел.

Изобретение относится к технологии производства нефтеполимерных смол (НПС) катионной соолигомеризацией непредельных углеводородов в составе жидких фракций пиролиза нефтепродуктов (ЖФПН) и блоксоолигомеризацией с маслообразным продуктом их предварительной термосоолигомеризации.

Изобретение относится к способу получения нефтеполимерных смол (НПС) - заменителей дорогих и дефицитных продуктов природного происхождения: растительных масел (в лакокрасочных материалах), канифоли и альбумина (в производстве бумаги), а также древесно-пирогенных и инден-кумароновых смол (в резиновых смесях в производстве резинотехнических изделий и модификации дорожных покрытий).

Изобретение относится к технологии полимеров, а именно к способу получения связующего, применяемого для получения лакокрасочных материалов. .

Изобретение относится к технологии полимеров, а именно к способу получения нефтеполимерных смол, применяемых в качестве пленкообразующих для получения лакокрасочных материалов. Описан способ получения модифицированной нефтеполимерной смолы сополимеризацией непредельных соединений фракции жидких продуктов пиролиза прямогонных бензинов с пределами выкипания от 130 до 190°C и дополнительно используемого мономера под действием 2% четыреххлористого титана в течение 60-120 мин с последующей дезактивацией каталитического комплекса окисью пропилена, причем в качестве мономера используют циклопентадиен в количестве от 5% до 10% от массы фракции и полимеризацию проводят при температуре 20°C. Технический результат - получение светлых нефтеполимерных смол в мягких условиях: при низкой температуре процесса с высокой скоростью (низкой продолжительностью). 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области прикладной органической химии, а именно к способу модификации нефтеполимерных смол и применению полученной смеси для изготовления мишеней-тарелочек для стендовой стрельбы дробью из огнестрельного оружия. Композиция для производства мишеней-тарелочек для стендовой стрельбы состоит из : (1) нефтеполимерной смолы или смеси нефтеполимерных смол 17-19 мас.%, (2) нефтяного битума одного вида или смеси с температурой размягчения от 90 до 135°C 1-3 мас.%, (3) неорганического порошкового наполнителя 80 мас.% и (4) эфирного пластификатора 1 мас.% от суммы компонентов (1)-(3). Заявлен также способ модификации нефтеполимерных смол. Технический результат - изготовление не содержащих канцерогенных примесей, экологически чистых мишеней-тарелочек для стендовой стрельбы, при этом смесь для получения мишеней-тарелочек технологична - хорошо формуется и мало прилипает к поверхности аппарата для горячего прессования. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 12 пр.

Настоящее изобретение относится к выбору органического компонента для композиции, применяемой для изготовления экологически чистых мишеней-тарелочек для стендовой стрельбы. Описана композиция для производства мишеней-тарелочек для стендовой стрельбы состоящая из: (1) омыленного талового пека с температурой размягчения 85-95°С 25 мас.%, (2) неорганического порошкового наполнителя 75 мас.% и (3) эфирного пластификатора 1 мас.% от суммы компонентов (1)-(2). Технический результат - композиция для производства мишеней-тарелочек, характеризующихся экологической безопасностью и простотой производства. 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к технологии полимеров, а именно к способу получения нефтеполимерных смол, применяемых в качестве пленкообразующих для получения лакокрасочных материалов. Описан способ получения модифицированной нефтеполимерной смолы сополимеризацией непредельных соединений фракции жидких продуктов пиролиза прямогонного бензина с пределами выкипания 130-190°С и циклопентадиена. Циклопентадиен берут в количестве 5-10% от массы фракции. Полимеризацию проводят под действием 2% четыреххлористого титана при температуре 20°С в течение 60-120 мин. Циклопентадиен и четыреххлористый титан вводят в реактор дозированно в течение 50-60 мин. Затем проводят дезактивацию катализатора оксидом пропилена. Технический результат – увеличение выхода светлых нефтеполимерных смол при проведении процесса в мягких условиях. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области органических высокомолекулярных соединений, а именно к составам для нанесения покрытий на основе масляно-смоляных композиций, и может быть использовано в лакокрасочной промышленности при производстве лаков, красок и адгезивов. Масляно-смоляная композиция содержит (в мас. %) оксидированное подсолнечное масло 30-35; озонированную нефтеполимерную смолу, модифицированную моноэтаноламином, 15-20; растворитель - остальное. Технический результат заключается в получении покрытий, обладающих повышенной прочностью при ударе.1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области органических высокомолекулярных соединений, а именно к составам для нанесения покрытий на основе масляно-смоляной композиции, и может быть использовано в лакокрасочной промышленности при производстве лаков, красок и адгезивов. Масляно-смоляная композиция содержит (мас.%) оксидированное подсолнечное масло (30-35); озонированную нефтеполимерную смолу, модифицированную диэтаноламином (15-20), органический растворитель остальное. Техническим результатом изобретения является получение покрытий, обладающих повышенной прочностью при ударе. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к технологии полимеров и может найти применение в лакокрасочной промышленности при производстве лаков, красок и адгезивов. Пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы включает озонированную нефтеполимерную смолу, при этом озонированная нефтеполимерная смола модифицирована моно- или ди-, или триэтаноламином при соотношении озонированная нефтеполимерная смола:этаноламин, равном 10: в присутствии 0,1 от массы реагентов серной или фосфорной кислоты. Технический результат - изобретение направлено на снижение расхода продуктов природного происхождения в лакокрасочной промышленности, расширение сырьевой базы и ассортимента лакокрасочных материалов, получение пленкообразующих в мягких условиях. 2 табл., 21 пр.

Наверх