Способ получения алкидных смол

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (n>854944 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.0,79. (21) 2719756/23-05 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 15 0881, Бюллетень М 30 (51) М. Кл.з

С 08 G 63/48

ГосударственныЯ комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 678.674 (088.8) Дата опубликования описания 150881 политехнический институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИДНЫХ CNOJI

Изобретение относится к получению алкидных смол,: используемых для получения защитных и декоративных лакокрасочных покрытий.

Известен способ получения алкидных смол путем взаимодействия растительных масел, многоатомного спирта, фталевого ангидрида. Продолжительность процесса 4-6 ч 1 . !

О

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения алкидных смол путем взаимодействия растительного масла, многоатомного спирта, кислотного компонента и моди- 15 фикатора 2 .

B качестве кислотного компонента иепользуют фталевый ангидрид с высокой летучестью (Т о„ = 285oC). Это 20 вызывает дополнительные расходы, связанные с очисткой оборудования и потерей больших количеств этого сырья, Продолжительность процесса достаточно велика., что приводит к 25 ухудшению качества продукта и увеличению потерь кислотного компонента.

Цель изобретения — упрощение технологии процесса и расширение сырьевой базы. 30

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения алкидных смол путем взаимодействия растительного масла, многоатомного спирта,. кислотного компонен G и модификатора, в качестве кислотного компонента используют 17-38% от веса исходных компонентов ОртО- или метафенилендиоксиуксусной кислоты.

При содержании фенилендиоксиуксусных кислот в рецептуре алкидных смол менее 17%.получаются алкидные смолы низкого йачества вследствие большого содержания непрореагировавшего спирта, а в случае использования в рецептуре более 388 указанных кислот наступает желатиниэация смолы во время синтеза.

Кислоту используют в таком количестве, чтобы соотношение гидроксильных и кислотных групп составляло соответственно 1,6:1-1,1:1, Увеличение избытка гидроксильных групп выше

60% приводит к ухудшению защитных свойств покрытий, получаемых на основе алкидных смол.

В качестве многоатомного спирта используют пентаэритрит, глицерин, в качестве растительного маслальняное, подсолнечное, в качестве

854944

Таблица 1

Смолы

Пример 1. Известные на основе пентаэритрита

Известные на основе пентаэритрита

Показатели

60 (со 300 знаком качества)

80 (Т с.)

500(IZ c.).

Цвет по йодометрической шкале, мг йода, не более

От светло- Коричнего до тем- вый но-корич- 500 невого

500

500

60 40-100

60-80

58

51-55

40

48-52

Содержание нелетучих веществ, вес.В

20

10

Продолжительность стадии полиэтерификации, ч

4-6

4-6

4-6

1,5

1,0

2,5 модификатора — канифоль, бензойную кислоту.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную контактным термометром, мешалкой и ловушкой Дина-Старка, помещают 45,5 вес.ч. льняйого масла, 21,5 вес.ч. канифоли и 0,03 вес.ч. карбоната натрия, нагревают до 170"С, после чего включают механическое пере-, мешивание и подачу инертного газа.

Затем реакционную массу нагревают до 2500С, добавляют постепенно 10

16,0 вес.ч. пентаэритрита и проводят процесс алкоголиза льняного масла до получения продукта,- растворимого в .этиловом спирте-ректификате-, при соотношении 1г2. После этого добав- f5 ляют постепенно 17,0 вес.ч. метафенилендиоксиуксусной кислоты и проводят процесс полиэтерификации при

2600С до получения смолы с кислотным числом не более 20. Соотношение що гидроксильных и кислотных групп 1,6.

Пример 2. В трехгорлую колбу, снабженную контактным термометром, мешалкой и ловушкой Дина-Старка, помещают 60 вес.ч. подсолнечного масла, 0,03 вес.ч. карбоната натрия и нагревают до 120-130 С, после чего начинают механическое перемешивание смеси.. Затем повышают тем пературу до 250оС, вводят постепенно 14,8 вес.ч. пентаэритрита и прово- о дят процесс алкоголиза масла до поУсловная вяз- 40-60 кость по ВЗ-4 (200 С ), c

Кислотное число, мг КОН/г 20 лучения продукта, растворимого в этиловом спирте-ректификате при соотношении 1:1. После этого добавляют постепенно 25,2 вес.ч. ортофенилендиоксиуксусной .кислоты и проводят процесс полиэтерификации при

26УС до получения алкида с кислотным числом не более 20. Соотношение гидроксильных и кислотных групп 1,1.

П р и м е.р 3. В трехгорлую колбу, снабженную контактным термометром, мешалкой и ловушкой Дина-Старка, помещают 31,1 вес.ч. льняного масла, 6,7 вес.ч. бензойной кислоты, 18,2 вес.ч. глицерина и 0,03 вес.ч. карбоната натрия,. нагревают при перемешивании до 220 >С.и проводят процесс алкоголиза масла до получения продукта, растворимого в этиловом спирте-ректификате при соотношении 1:10. Затем добавляют 38,0 вес.ч. метафенилендиоксиуксусной кислоты, повышают температуру до 260оС и проводят процесс полиэтерификации до получения алкида с кислотным числоьЬ не более 15. Соотношение гидроксильных и кислотных групп 1,3.

На основе полученных алкидных смол готовят лаки, используя в качестве растворителя смесь уайт-спирт и ксилол и сиккативы.

Свойства алкидных смол и покрытий на их основе приведены в табл; 1 и 2 соответственно.

Пример Известные Пример

2 на основе 3 глицерина

854944

Таблица 2

Покрытия на основе

По приме- Извест смолы

Показатели

Известной ной По при- Известной По приру 1 меру 2 меру 3

Продолжительность высыхания до степени 3, ч, не более

Зб

1,5

1,5

Твердость пленки лака, усл.ед., не менее

0,3

0,35

0,25

0,35

0,35

0,3

Прочность пленки при изгибе, мм, не менее

1 - 1

Адгезия, балл

Формула изобретения

Составитель И. Чернова

Редактор М. Недолуженко Техред С.Мигунова Корректор Е. Рошко

Заказ 681б/33 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская Иаб., д. 4/5

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

Как видно из представленных данных, алкидные смолы, полученные с использованием фенилендиоксиуксусных кислот и лаки на их основе имеют хорошее- физико-механические и 25 защитные свойства;

Использование фенилендиоксиуксус- . ных кислот позволяет упростить аппаратурное оформление технологического процесса и сократить непроиэво- 30 дительные затраты.по очистке оборудования вследствие нелетучести указанных кислот сократить продолжительность процесса благодаря более высокой реакционной способности фе- 3$ нилендиоксиуксусных кислот по сравнению с фталевым ангидридом, а следовательно, снизить энергоэатраты на проведение синтеза и получить смолы более светлых тонов и с хорошими пленкообразующими свойствами.

Таким образом, использование в способах получения алкидных смол путем взаимодействия растительного масла, многоатомного спирта, кислотного компонента и модификатора в качестве кислотного компонента 17-38% от веса исходных компонентов орто- или метафенилендиоксиуксусных кислот позволяет упростить технологию процесса и расширить сырьевую базу.

Способ получения алкидных смол путем взаимодействия растительного масла, многоатомного спирта, кислотного компонента и модификатора, отличающийся тем, что; с целью упрощения технологии процесса и расширения сырьевой базы, в качестве кислотного компонента используют 17-38% от веса исходных компонентов орто- или метафенилендиоксиуксусной кислоты..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Охрименко И.С. и др. Химия и технология пленкообразующих веществ.

М., "Химия", 1978, с. 188 °

2 ° Сборник технических условйй на лакокрасочные материалы. М., "Химия", дополнительный том, 1972 с. 15-17 (прототип).