Пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы



Пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы
Пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы
Пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы
Пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы
Пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы

 


Владельцы патента RU 2540355:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

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.
Наверх