Способ полимеризации канифоли

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 536214

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.03.75 (21) 2137375/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень № 43 (45) Дата опубликования описания 23.02.77 (51) М. Кл.е С 09 F 1/04

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 668.472 (088.8) (72) Авторы . изобретения Ю. П. Клюев, Е. С. Нестерова, И. В. Петрашень, А. И. Ламоткин и Т. В. Ручко (71) Заявитель

Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова (54) СПОСОБ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ КАНИФОЛИ

Изобретение относится к способам получения вторичных продуктов из канифоли и скипидара и может быть использовано для получения полимеризационной канифоли из любых видов канифоли (талловой, кедровой экстракционной, сосновой живичной и экстракционной).

Известен способ полимеризацни канифоли в присутствии 96% — ного фтористого водорода, лучшего из известных в настоящее время катализаторов полимеризации (1 ). Процесс идет недостаточно глубоко, и катализатор можно полностью регенерировать. Однако применение в качестве катализатора HF предъявляет повышенные требования к аппаратуре, так, как HF взаимодействует практически со всеми металлами, что вызывает быстрый выход аппаратуры из строя вследствие коррозии.

Известны также способы полимеризации канифоли в присутствии черыреххлористого олова и четыреххлористого титана (1 ). При этом выход полимеризованной канифоли ниже, чем при полимеризации в присутствии фтористого водорода.

Кроме того, при полимеризации в присутствии этих катализаторов получается большое количество промывных вод, содержащих соляную кислоту, что делает этот метод малоперспективным. Технология известных способов полимеризации канифоли относительно сложна,. что объясняется необходимостью отгонки растворителя и удаления катализатора промывкой.

Наиболее близким к предлагаемому является способ полимеризации канифоли в растворителе

5 или расплаве в присутствии катализатора — активированных земель (фуллерова земля, бентонит, монтмориллонит, боксит) — в количестве 0,2—

20% в присутствии 0,2 5% НС! или HBr. Процесс полимеризации проводят при 50 — 150 С (2 ).

Однако отделение HCI или HBr от полимеризо10 ванной канифоли производят путем нромьгвки последней водой, в результате чего образуется большое количество кислых сточных вод (на 1 т канифоли образуется около 20 т кислых сточных вод), утилизация которых требует дополнительных затрат.

Катализатор, применяемый в известном способе, не может быть использован вторично, так как при промывке водой он теряет каталитические свойства.

Целью изобретения является упрощение техно2о логии получения полимеризованной канифоли и защита окружающей среды от загрязнения сточными водами.

Поставленная цель достигается тем, что процесс полимеризации канифоли ведут в расплаве при

220 — 240оС в присутствии 25 — 40% от веса канифо536214

Кедровая экстракционная

Сосновая живичная

Сосновая экстракционная

Талловая с 31,2 до 61,2 с 73,0 до 90,2 с 55,1 до 80,6 с 61,0 до 100,6

Количество катализатора, %

25,0 40,0

Показатели

Температура размягчения, С

52,0

56,2

Кислотное число

76,2

74,4

Йодное число

65,3

58,4

Число омыления

108,0

100,0

Неомыляемые вещества,%

13,6

13,9

Склонность к кристаллизации Нет

П р и м е ч а н и е. Продолжительность процесса полимеризации обоих случаях 6 час с отсосом образующейся парс — газовой смеси.

Нет канифоли в ли алюмосиликатного катализатора, предварительно обработанного 85% — ной фосфорной кислотой и прокаленного до постоянного веса при 600 — 800 С.

Отделяют катализатор от канифоли путем отстаивания последней в течение 1 час при температуре полимеризации канифоли. Катализатор, отделенный от канифоли, может быть использован для полимеризации последующих порций канифоли не менее

15 раз.

Для сокращения времени полимеризации процесс проводят с непрерывным отсосом образующейся паро — газовой смеси.

Пример 1. Полимеризацию канифоли (кедровой экстракционной, сосновой живичной, сосновой экстракционной и талловой) проводят в реакторе (трехго лой колбе) при постоянном перемешивании и 230 С. После расплавления канифоли включают мешалку и загружают алюмосиликатный катализатор в количестве 30 o от веса канифоли, обработанный 85% — ной фосфорной кислотой и прокаленный до постоянного веса при 700 С. Контроль за ходом процесса осуществляют по температуре размягчения продукта.

По окончании процесса мешалку отключают, канифоль оставляют на 1 час в реакторе для осаждения катализатора, затем выключают нагрев реактора и канифоль сливают. В реакторе остается катализатор, который можно использовать для последующих оп ытов.

3а 12 час температура размягчения канифоли повысилась по сравнению с исходной, С:

Пример 2. С целью сокращения времени полимеризации канифоли любого вида процесс проводят с непрерывным отсосом образующейся парогазовой смеси. Отсос парогазовой смеси производят водоструйным насосом.

Условия полимеризации канифоли те же, что и в примере 1. За 6 час температура размягчения канифоли повысилась по сравнению с исходной, С

Кедровая эк стракционная 31,2 до 67,0

Сосновая живичная с 73,0 до 107,0

Сосновая экстракционная с 55,1 до 82,4

Талловая с 61,0 до 103,1

Пример 3. 100 г кедровой экстракционной

Ь канифоли помещают в реактор и нагревают до 220240 С. После расплавления канифоли включают о мешалку и загружают алюмосиликатный катализатор в количестве 25% от веса канифоли. Катализатор предварительно обработан 85 о — ной Нэ РО4 прокален при 600 — 800оС. Процесс ведут при постоянном перемешивании. Контроль за ходом процесса осуществляют по температуре размягчения продукта.

По окончании процесса мешалку отключают, l5 канифоль оставляют на 1 час в реакторе для осаждения катализатора, затем включают обогрев реактора и сливают канифоль. В реакторе остается катализатор, который можно использовать для последующих опытов.

Пример 4. 150 г кедровой экстракционной канифоли помещают в реактор и нагревают до

220 — 240оС. После расплавления канифоли включают мешалку и загружают алюмосиликатный катали3 затор в количестве 40% от веса канифоли. КатализаЯ тор предварительно обработан 85% — ной Н.-PO4 и прокален при 600 — 800оС. Процесс ведут при постоянном перемешивании. Контроль за ходом процесса осуществляют по температуре размягчения продукта

По окончании процесса мешалку отключают, канифоль оставляют на 1 час в реакторе для осаждения катализатора, затем включают обогрев реактора и сливают канифоль. В реакторе остается катализатор, который можно использовать для последующих опытов.

Свойства полимеризованной кедровой экстракционной канифоли, полученной в присутствии 25% и 40% алюмосиликатного катализатора, обработанного 85 o — ной Нэр04 и прокаленного при 700оС, приведены в табл. 1.

Таблица 1

536214

Продолжительность процесса полимеризации канифоли зависит от конечной температуры размягчения канифоли, Зависимость температуры размягчения кедровой экстракционной канифоли и продолжительности процесса (температура процесса

230 С, количество катализатора 30%, отсос обрао зующейся наро — газовой смеси) приведена в табл. 2.

1. Способ полимеризации канифоли в расплаве в присутствии твердого катализатора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса и предотвращения образования сточных вод, в качестве катализатора используют алюмосиликатный катализатор, предварительно обработанный 85% — ной фосфорной кислотой и прокаленный при 600 — 800 С до постоянного веса, в

10 количестве 20 — 40 вес. % от веса канифоли и процесс полимеризации проводят при 220 — 240оС.

Таблица 2

При увеличении времени полимеризации канифоли температура размягчения возрастает и за 19 час может быть получена канифоль с температурой размягчения 140о. 25

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить процесс за счет исключения стадии промывки катализатора и отгонки растворителя. Кроме того, предотвращается загрязнение сточных вод.

Составитель Т. Бровкина

Техред H. Андрейчук

Корректор Н. Ковалева

Редактор О. Кузнецова

Тираж 830 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5575/296

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

6,0

9,0

9,5

10,0

12,0

18,0

67,0

78,0

84,0

87,4

93,6

105,6

Формула изобретения

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени полимеризации, процесс проводят с непрерывным отсосом образующейся паро — газовой смеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Смоленский В. Б. и др., Полимеризация канифоли под действием кислотных катализаторовфтористого водорода, четыреххлористого олова и четыреххлористого титана — в кн. "Синтетические продукты из канифоли и скипидара", Труды Всесоюзного научно — технического совещания по вопросам синтеза новых продуктов на основе канифоли и скипидара, Минск, изд. "Наука и техника", 1964 г., стр. 55 — 56.

2. Патент США N 2515218, класс 260 — 99.5, 1950 г. (прототип) .