Способ получения пластификатора для поливинилхлоридной композиции

Изобретение относится к способу получения пластификатора, используемого при производстве мягких и полужестких материалов на основе поливинилхлоридных композиций. Способ заключается в получении сложного эфира из глицерина и одноосновной карбоновой кислоты в присутствии катализатора с использованием азеотропной отгонки воды. При этом в качестве катализатора используют гидроксид кальция, а в качестве одноосновной карбоновой кислоты используют олеиновую или стеариновую кислоту. Пластификатор получают при мольном соотношении глицерина, кислоты и гидроксида кальция, равном 1:1,12:0,06. Технический результат заключается в упрощении способа получения пластификатора и повышении его пластифицирующих свойств. 2 табл., 2 пр.

 

Настоящее изобретение относится к способу получения пластификатора, используемого при производстве мягких и полужестких материалов на основе ПВХ-композиций.

Известен способ получения пластификатора для ПВХ-композиций, представляющий собой смесь 15-35% диэфиров диоксановых спиртов, 50-55% моноэфиров диоксановых спиртов и остальное до 100% - непрореагировавших исходных реагентов, переэтерификаций дибутилового эфира адипиновой кислоты диоксановыми спиртами в присутствии тетробутоксититана в количестве 0,02% мас., при мольном соотношении реагентов дибутиладипинат/диоксановые спирты - 1/1,5-1,7. Температура переэтерификации 170-180°С; разложение катализатора и отгонка непрореагировавших диоксановых спиртов проводится при остаточном давлении 10-15 мм рт.ст. до достижения температуры в парах 185-190°С (Патент RU 2569645; МПК С08L 27/06, С08K 5/11, С08K 5/00, С07С 67/03, 27.11.2015).

Недостатком данного метода является использование сложнодостигаемых температур, что приводит к применению сложного аппаратурного оформления.

Известен способ получения пластификатора для ПВХ-композиций, представляющий собой сложный эфир, образуемый в токе азота при взаимодействии пентаэритрита с монокарбоновой кислотой в мольном соотношении 2:8, с использованием азеотропного растворителя - ксилол, при температуре 220°С, с применением катализатора изопропоксида титана(IV) 0,1 мас. %. С дальнейшей отгонкой растворителя и непрореагировавшей н-масляной кислоты в вакууме. С нейтрализацией готового продукта добавлением гидроксида кальция и небольшого количества воды, затем следует перегонка в вакууме при 140°С и фильтрация при комнатной температуре (Патент RU 2559449; МПК C08L 27/06, C08K 5/103, С07С 67/40, 10.08.2015).

Недостатком данного метода является многостадийность процесса, использование избытка н-масляной кислоты, что приводит к дополнительным стадиям очистки.

Известен способ получения пластификатора для ПВХ-композиций, представляющего собой смесь сложных эфиров с преимущественным содержанием 2-этилгексилового эфира терефталевой кислоты, полученного взаимодействием технической терефталевой кислоты со спиртовой фракцией, с использованием катализатора Ti(OBu)4 при температуре 200-210°С в течение 5-10 ч с одновременной отгонкой реакционной воды. С дальнейшей отгонкой растворителя, непрореагировавшего спирта и примесей при температуре в кубе 200-220°С и вакууме 8÷15 мм рт.ст. (Патент RU 2404156; МПК C08L 27/06, C08K 5/12, С07С 69/82, 20.11.2010).

Недостатком данного метода является использование спиртовой фракции переменного состава и технической терефталевой кислоты, что приводит к нестабильному качеству получаемого продукта.

Известен способ получения металлсодержащих смазок при производстве жестких, полужестких и мягких материалов на основе ПВХ-композиций, заключающийся во взаимодействии олеиновой или стеариновой кислоты с глицерином при мольном соотношении 1:1 в присутствии 0,5-2,0 мас. % от общей реакционной массы оксида цинка или оксида магния или их двухкомпонентной смеси при их массовом соотношении 0,25-1:0,25-1 при 130-160°С в течение 4-5 часов. Процесс ведут до достижения кислотного числа реакционной массы не более 10 мг КОН/г (Патент RU 2348664; МПК C08L 27/06, C08K 5/103, С07С 69/02, 10.03.2009).

Недостатком данного метода является использование высоких температур, что приводит к ухудшению качества готового продукта в связи с увеличением выхода побочных продуктов (полимеризация и разложение глицерина); а также необходимость использования дополнительного аппаратурного оформления для осуществления продувки реакционной массы азотом.

Наиболее близким по назначению является способ получения пластификатора для ПВХ-композиций - триглицеридов карбоновых кислот С46, при котором глицеринсодержащий продукт этерифицируют 3-10-кратным мольным избытком одноосновных карбоновых кислот С46 в условиях кислотного катализа с азеотропной отгонкой воды в течение 8-10 часов (Патент RU 2471768; МПК С07С 67/03, С07С 69/30, С08K 5/103, 10.01.2013).

Недостатком данного способа является использование большого избытка карбоновых кислот, а также использование кислотного катализатора, что приводит к дополнительным стадиям очистки продукта.

Задача изобретения - разработка технологичного способа получения пластификатора для ПВХ-композиций.

Технический результат - упрощение способа получения пластификатора для ПВХ-композиций и повышение его пластифицирующих свойств.

Технический результат достигается в способе получения пластификатора для поливинилхлоридной композиции, заключающемся в получении сложного эфира из глицерина и одноосновной карбоновой кислоты в присутствии катализатора с использованием азеотропной отгонки воды при 85-110°С, при этом в качестве катализатора используют гидроксид кальция, в качестве одноосновной карбоновой кислоты используют олеиновую или стеариновую кислоту, а пластификатор получают при мольном соотношении глицерина, кислоты и гидроксида кальция, равном 1:1, 12:0,06.

При осуществлении процесса происходит ряд последовательно-параллельных превращений, в результате которых получают пластификатор - 10% суспензия олеата кальция в глицериде олеиновой кислоты или 10% стеарат кальция в глицериде стеариновой кислоты. Сущность способа заключается в каталитическом воздействии не на кислоту, а на спирт, что позволяет повысить его активность в процессе этерификации и избежать образования побочных продуктов, характерных при кислотном катализе процесса. Кроме этого небольшой избыток карбоновой кислоты по отношению к глицерину, соответствующий количеству катализатора, в совокупности с использованием гидроксида кальция в качестве катализатора позволяет в результате одного химического процесса получить более эффективный пластификатор, в состав которого входит карбоксилат кальция, который придает дополнительный стабилизирующий эффект для ПВХ-композиций.

Так как обычная поливинилхлоридная рецептура для различных типов изделий содержит большое количество ингредиентов, что затрудняет выявление взаимосвязи в процессах, изучение пластифицирующего и стабилизирующего действия проводили в сравнении с модельной ПВХ-композицией. Модельная и экспериментальные рецептуры ПВХ-композиций приведены в таблице 1.

В композиции использовались следующие компоненты:

- ПВХ суспензионный марки ПВХ-С-7059М (ГОСТ 14332-78 с изм. 1-6);

- гидрофобный сепарированный мел (ТУ 21-РСФСР-143 - 76) - наполнитель (вводится в ПВХ массу для улучшения внешнего вида и расцветки, облегчения обработки, придания необходимых физико-механических и химических свойств);

- свинец сернокислый трехосновной (ТУ 2492-004-10269039-05) - стабилизатор (вводятся в ПВХ композиции для торможения их старения в условиях переработки и эксплуатации);

- диоктилфталат марки ДОФ (ГОСТ 8728 - 77) - стандартный пластификатор (вводятся в ПВХ композиции для придания эластичности и пластичности).

Эффективность полученных пластификаторов в отношении полимерных композиций оценивали с помощью юстированных методик определения показателя текучести расплава по ГОСТ 11645-73 и показателя «термостабильность» по ГОСТ 14041-91.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Таким образом, замена 30 м.ч. диоктилфталатана синтезированные пластификаторы повышают показатель текучести расплава в 6-7 раз, а термостабильность увеличивается более чем в 4 раза. Полученные результаты свидетельствуют о высокой пластифицирующей способности пластификаторов для ПВХ-композиций, получаемых заявленным способом, и их термостабилизирующего действия.

Способ осуществляется следующим образом.

В трехгорлый реактор, снабженный насадкой Дина-Старка, обратным холодильником и перемешивающим устройством, загружают глицерин, толуол в качестве азеотропообразующего агента и гидроксид кальция. Реакционную массу кипятят при 110°С в течение 30 мин с удалением реакционной воды азеотропной отгонкой. Затем в реактор загружают карбоновую кислоту. Реакционную массу кипятят в течение 10 часов с удалением реакционной воды азеотропной отгонкой при 85-110°С. Затем из реакционной массы отгоняют толуол в вакууме водоструйного насоса и получают пластификатор для ПВХ-композиций.

Изготовление композиции проводили на лабораторном двухшнековом экструдере фирмы «Brabender» Германия. Конические шнеки (диаметр D - 31,1 мм (редуктор), 19,6 мм (выход), длина L=320 мм). Скорость вращения шнека 60 об/мин. Материал - лента (80×1 мм).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В трехгорлый реактор, снабженный насадкой Дина-Старка, обратным холодильником и перемешивающим устройством, загружают 1 моль (92,1 г) глицерина, 79,4 г толуол в качестве азеотропообразующего агента и 0,06 моль (4,58 г) гидроксида кальция. Реакционную массу кипятят при 110°С в течение 30 мин с удалением реакционной воды азеотропной отгонкой. Затем в реактор загружают 1,12 моль (317,47 г) олеиновой кислоты. Реакционную массу кипятят при температуре 85-110°С в течение 10 часов с удалением реакционной воды азеотропной отгонкой. Затем из реакционной массы отгоняют толуол в вакууме водоструйного насоса. Получают 385 г пластификатора состава 10% суспензия олеата кальция в среде глицеридов олеиновой кислоты, с выходом 96%.

Пример 2. Синтез осуществляется аналогично примеру 1, с использованием стеариновой кислоты. Получают 388 г пластификатора состава 10% стеарат кальция в глицериде стеариновой кислоты, с выходом 96%.

Таким образом, использование в способе получения пластификатора для ПВХ-композиций в качестве катализатора гидроксида кальция при мольном соотношении глицерина, олеиновой (стеариновой) кислоты и гидроксида кальция, равном 1:1,12:0,06, позволяет более простым способом получить пластификатор, обладающий лучшими пластифицирующими свойствами.

Способ получения пластификатора для поливинилхлоридной композиции, заключающийся в получении сложного эфира из глицерина и одноосновной карбоновой кислоты в присутствии катализатора с использованием азеотропной отгонки воды при 85-110°С, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют гидроксид кальция, в качестве одноосновной карбоновой кислоты используют олеиновую или стеариновую кислоту, а пластификатор получают при мольном соотношении глицерина, кислоты и гидроксида кальция, равном 1:1,12:0,06.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения композиционных материалов в виде полимерных матриц, наполненных наночастицами оксидов металлов с модифицированной поверхностью, которые могут найти применение для получения материалов электронной техники.

Изобретение относится к области полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления кабельного пластиката. Осуществляют смешение поливинилхлорида, диоктилфталата, стеарата кальция, трехосновного сульфата свинца, эпоксидной смолы, дифенилолпропана, добавление в смесь трихлорпропилфосфата и технический углерод К-354.

Изобретение относится к области полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления кабельного пластиката. Композиция для кабельного пластиката содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч: поливинилхлорид эмульсионный ЕП 6602-С (100,0); эпоксидная смола ЭД-20 (10,0); диоктилфталат (55,0); трехосновной сульфат свинца (2,0); стеарат кальция (2,0); бутадиен-нитрильный каучук БНКС-33 (35,0); древесная мука, предварительно обработанная 10-20%-ным водным раствором ФБО (5,0-10,0).

Изобретение относится к области полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления кабельного пластиката. Композиция для кабельного пластиката содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: поливинилхлорид эмульсионный ЕП 6602-С 100,0; эпоксидная смола ЭД-20 10,0; диоктилфталат 45,0-15,0; трехосновной сульфат свинца 2,0; стеарат кальция 2,0; бутадиен-нитрильный каучук БНКС-33 35,0; трихорэтилфосфат или трихлорпропилфосфат 10,0-40,0.

Изобретение относится к области полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления кабельного пластиката. Осуществляют смешение поливинилхлорида, диоктилфталата, стеарата кальция, трехосновного сульфата свинца, эпоксидной смолы, добавление в смесь древесной муки, предварительно обработанной 10-20%-ным водным раствором фосфорборсодержащего олигомера.

Изобретение относится к области полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления кабельного пластиката. Осуществляют смешение поливинилхлорида, диоктилфталата, стеарата кальция, трехосновного сульфата свинца, эпоксидной смолы.

Изобретение относится к химии и полимерным композиционным защитным материалам, которые используются для изготовления защитной одежды. Материал содержит ткань-основу, пропитанную полимерной смесью, включающей трехокись сурьмы, хлорпарафин ХП-470, пигмент и смесь растворителей нефраса и этилацетата.

Группа изобретений относится к составу основы для изоляционного материала для адгезивных лент и к изоляционной ленты. Изделие устойчиво к температурам до приблизительно 105°C в течение по меньшей мере 20000 часов и предназначено, в частности, для получения изоляционных лент для использования в различных типах применений, в том числе для изоляции электрических проводов.

Настоящее изобретение относится к композиции пластификатора полимера на основе винилхлорида. Описана композиция пластификатора для полимеров на основе винилхлорида, включающая смесь соединений общей формулы I и II: , где R1, одинаковые или разные, выбраны из линейных или разветвленных С8-С20 алкилов, R2 выбран из линейных или разветвленных C1-C6 алкилов, где алкил может быть необязательно замещен одним или несколькими заместителями, выбранными из галогена, гидроксила, C1-C6 алкокси, галоген-С1-С6-алкила, С5-С10арила или C5-С10гетероарила с 1-3 гетероатомами, выбранными из N, О и S, в которой содержание соединения II составляет от более 2 до 10% масс., от общей массы смеси соединений I и II.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к пластифицированным композициям на основе поливинилхлорида для кабельного пластиката. Композиция для трудногорючего пластиката содержит диоктилфталат, стеарат кальция, трехосновной сульфат свинца, эпоксидную смолу ЭД-20, дифенилолпропан, трихлорпропилфосфат, технический углерод и поливинилхлорид эмульсионный ЕП 6602-С.

Изобретение относится к композиции, содержащей a) органический материал, подверженный окислительной, термической или световой деградации, который является полимером, олигогидроксисоединением, воском, жиром или минеральным маслом, при условии, что полимер не является полипептидом, агар-агаром или компонентом агар-агара и олигогидроксисоединение не является глюкозой или компонентом агар-агара; b) соединение формулы I, где n равно 1, R5 представляет собой Н, C1-C12-алкил, С6-циклоалкил, С6-арил, ОН, C1-алкокси, С7-аралкилокси, R1-R4 и R6-R9 представляют собой, каждый независимо друг от друга, Н, C1-алкил, C1-алкокси, галоген; c) дополнительную добавку, которая представляет собой фенольный антиоксидант; и d) вторую дополнительную добавку, которая представляет собой фосфит.

Изобретение относится к пластифицирующим смесям, которые могут использоваться в композициях пластизолей, содержащих органический растворитель. Смесь содержит пластификатор на основе сложного бензоатного эфира как первичный пластификатор и улучшающий совместимость пластифицирующий компонент.

Изобретение относится к монобензоатному пластификатору, а именно 3-фенилпропилбензоату, пригодному для использования в качестве пластификатора в дисперсиях полимеров, к полимерным адгезивным композициям, в том числе на водной и неводной основе, а также пригодных для использования в упаковочных клеях, монтажных адгезивах, в ламинатах, конвертах, упаковках для пищевых продуктов, столярном клее, строительных адгезивах, для сборки электронных изделий, содержащих указанный монобензоатный пластификатор, к смесям пластификаторов, содержащим указанный монобензоатный пластификатор, латексному клею, уплотняющей и герметизирующей композиции, содержащих указанный монобензоатный пластификатор, к способу обеспечения вязкостной характеристики, улучшения времени схватывания пленки по краям при использовании указанного монобензоатного пластификатора.
Изобретение относится к способу производства редиспергируемых в воде полимеров, которые могут быть использованы в качестве гидрофобизаторов для песка, глины, бумаги, текстиля, для получения защитных покрытий, сухих строительных смесей и других целей.

Изобретение относится к нефталатному пластификатору для применения в полимерных дисперсиях. Пластификатор состоит из монобензоата, представляющего собой 3-фенилпропилбензоат.

Изобретение относится к области битумов, в частности к битумно-полимерным композициям, использующимся в промышленности и/или в дорожном строительстве. Для получения композиции битум/полимер используют маточный раствор, не содержащий масла минерального происхождения, содержащий по меньшей мере одно масло растительного и/или животного происхождения, от 20 до 50 мас.% сополимера, основанного на конъюгированных диеновых единицах и ароматических моновиниловых углеводородных единицах, по отношению к массе маточного раствора, содержащий или не содержащий по меньшей мере один сшивающий агент, где указанное масло растительного и/или животного происхождения является кислотой, причем показатель кислотности, измеренный по стандарту NF EN ISO 660, составляет от 50 до 300 мг КОН/г.

Настоящее изобретение относится к полиэтилентерефталатным пленкам, которые имеют повышенную устойчивость к гидролизу. Описана двуосно-ориентированная полиэфирная пленка, включающая полиэтилентерефталат (PET) и по меньшей мере один стабилизатор гидролиза, выбранный из глицидилового эфира разветвленной монокарбоновой кислоты, где стабилизатор гидролиза имеет формулу (I): где R1 и R2 независимо выбирают из алкила, и предпочтительно, чтобы по меньшей мере один (и в одном варианте осуществления только один) из R1 и R2 выбирают из метила; R3 выбирают из водорода и алкила, и предпочтительно из алкила; и где суммарное количество атомов углерода в алкильных группах R1, R2 и R3 составляет от 3 до 13; и где вышеуказанный стабилизатор гидролиза присутствует в пленке в виде продукта его взаимодействия с, по меньшей мере, какой-либо из концевых групп вышеуказанного полиэфира.
Изобретение относится к способам получения сложных эфиров амиловых спиртов и простейших карбоновых кислот C1-C4. В качестве сырья используют спиртосодержащие отходы производства капролактама.

Изобретение относится к пленочному многослойному композиту, идентификационной смарт-карте, удостоверению, переносному носителю данных и т.д., которые содержат пленочный многослойный композит, применению такого пленочного многослойного композита, его изготовлению, а также к поликарбонатной или сополикарбонатной композиции.

Изобретение относится к способам получения соединений из левулиновых эфиров и эфиров эпоксидированных ненасыщенных жирных кислот. .

Изобретение относится к получению композиционных материалов на основе эпоксидных и эпоксифенольных смол, применяемых в электротехнической и электронной промышленности для герметизации интегральных микросхем.

Изобретение относится к способу получения пластификатора, используемого при производстве мягких и полужестких материалов на основе поливинилхлоридных композиций. Способ заключается в получении сложного эфира из глицерина и одноосновной карбоновой кислоты в присутствии катализатора с использованием азеотропной отгонки воды. При этом в качестве катализатора используют гидроксид кальция, а в качестве одноосновной карбоновой кислоты используют олеиновую или стеариновую кислоту. Пластификатор получают при мольном соотношении глицерина, кислоты и гидроксида кальция, равном 1:1,12:0,06. Технический результат заключается в упрощении способа получения пластификатора и повышении его пластифицирующих свойств. 2 табл., 2 пр.

Наверх