Способ получения сиккативов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТВЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) И 281580 09 Р 9/ с,т ИЯ "ИСАНИЕ ИЭОБРЕТ ИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСКОМ ирсов,Эов во СССР1978.СССР971.Кочнопл енкообмия, 1981,азующих 400, ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИККАТИВОВ (57) Изобретение относится к способу получения сиккативов для алкидных лакокрасочных материалов. Изобретение позволяет повысить .стабильность сиккативов и лакокрасочных материалов с их применением. Способ осуществляют путем омыления карбоновых кислот, в качестве которых используют продукт окисления вторых неомыпяемых производства синтетических мирных кислот с кислотным числом 180-220 мг КОН/г, эфирным числом 150-240 мг КОН/г, водным раствором щелочи приа 80-100 С до получения продукта с кислотным числом 6-20 мг КОН/г и эфирным числом 30-90 мг КОН/г с последующей обработкой водным раствором соли сиккативирующего металла в при- С, сутствии углеводородного растворителя.табл,и ох ф Х 1 фО фо О 1 1 Х Мф ф 1 М 1 ф х аа х ф э 0 ХХ О,1 ац НЮщ 1 х 14 о 8 Ц 1 д ац 01 фОХФа Й д 1 Оа 3 ао 3 128580 1Омоо .тоо СЧ 3 ха Оо мло м а о Ом о л О 5 л0ЕЕ 1е еооф Оо аОо о МЪ оь Ю,3 а а к ф у. х ле о ффф о ахе ф 5 3 фа 3 цххА ф й 4) хоцф Э ф Ф а" ыхф О й х1 ф хе офйТ ф а х ф ф И к а йе еф 31 Х Фх хо а фх Е 1 О Фф хм фаХ 1 ц х 1 Ф о 5 х кй 3"р о 1оо 1ф 1281580 3 ф х фео е 1 Ро Ф1 1 О 1 чсМЪ1 .Ю О 1-х0 с1 Х1 цЪ ч 1 м1 Ф о х л ео а О 1 О аф о о а 1 О1 еаЮ1281580 22 21 Таблица 8 Лак Пф(с добавкой 6 Е сиккатива) Продолжительность хранения состава перед испытаниями,мес Марганцевый сиккатив(пример 1) арганцевый сиккатив на основесинтетических жирных кислотпо ТУ) Содержание Твердостьмарганца,пленки,усл е еде Содержание Твердость пленмарганца, Х ки, усл. ед,При изготовлении 0,39 0,39 0,39 0,37 0,38 0,35 0,38 0,35 0,36 0,30 0,36 0,26 12 П р и м е ч а н и е. Содержание марганца в лаке определяют методом осциллографической полярографии.Твердость пленки лака определяют после сушки пленки в соответствии с ТУ :в течение 1,5 ч при 80 ОС. Таблица 9 рганцевый сиккативспособу предлагаемому,известному известному предлагаемому Характеристики ЖКнасинтетических-11 на Пример 1 ЖК-,ЗО на с-развет вленных кислотах ПОРК Пример 3 ЖКнасинтетических разветенных жирныхкислотах и 4,-раз- ветвленных слотахРК жирныхкислотахи с-разветвленкислотахПОРК ных кисотОРК Массовая долянелетучих веществ, Х 51 25,8 6,1 5 25,8 9 Массовая доляактивного металла, Х: марган при изготовлении 3,98 2 2,60 1,87, Продолжение табл.9 Марганцевый сиккативпо способу предлагаемому известному Характеристики Пример 1 Пример 3 ЖКнасинтетических ЖКна ЖКна б -развет вленных ЖКнас-разветвленных синтети-ческих кислотахПОРК кислотахПОРК жирныхкислотахи Ы-разветвленжирныхкислотахи 4-разветвленных ных кислотахПОРК кислотахПОРК ММЮШ 12,55 1,42 3,50 1,24 2,21 1,71 1,40 1,03 2,45 3,26 2,03 1,34 1,21 1,94 3,00 2,23 0,91 3,39 1,03 0,75 2,46 1,51 2,18 1,36 1,90 1,20 2,12 0,80 0,63 3,36 свинца при изготовлении 5,40 10,16 5,20 5,39 9,36 4,91 9,13 4,83 5,30 7,43 4,61. 5,24 6,81 4,20 5,09 6,3 3,63 5,09 через 1 мес через 3 мес через 6 мес через 9 мес через 12 мес через 1 мес через 3 мес через 6 мес через 9 мес через 12 мес Свинцово-марганцевый сиккатив по способу предлага- известномуемому26 1281580 Таблица 10 Свинцово-марганцевый сиккатив ЖКО на Ы-разветвленных кислотах ПОРК ЖКнаЮ-разветвленных ЖКна синна ПФКС, пример 1 на ПФКС, пример 3 Характеристики кислотахПОРК Содержание марганца 0,0567.,свинца 0,2713 Содержанимарганца.0,127 Содержанимарганца.0,117% 20 1 мес 6 мес 20 20 20 20 26 21 24 26 21 9 мес 30 24 28 28 24 12 мес 40 24 36 38 Твердость пленкиэмали, усл. едпри хранении эмали перед испытаниями в течение 0,37 0,37 0,42 0,43 0,43 0,38 0,35 0,35 0,37 0,42 0,28 0,35 0,33 0,30 0,40 0,23 0,26 0,32 0,25 0,38 Прочность пленки эмали при ударе, кгс см, при хранении эмали перед испытаниями в течение 1 мес 50 50 50 50 6 мес 50 50 50 50 Время высыханияпленки эмали при20-2 С до степени 3, ч,прихранении эмалиперед испытаниями в течение 1 мес 6 мес 9 мес 12 мес Марганцевый сиккатив тетическихжирных и Ыразветвленных кислотахПОРК Содержаниемарганца0,0563,свинца 0,268 Содержаниемарганца0,0567,свинца0,256328 27 1281580 1 Продолжение табл.10щ Свинцово-марганцевый сиккатив Марганцевый сиккатив ЖК-О на сФ -разветвленных кислотах ПОРК на ПФКС, пример 3 ЖКна синтетическихжирных и Ыразветвленных кислотахПОРК ЖКнаЮ-разветвленныхкислотахПОРК на ПФКС, пример 1 Характеристики Содержаниемарганца.О, 12 Х Содержание марганца 0,0563,свинца 0,27 Х Содержанимарганца.0,117 Х Содержаниемарганца0,0563,свинца 0,268 9 мес12 мес 40 40 50 50 30 50 30 50 30 Таблица 11 Содержание марганца, в лаке, ХМарганцевый сиккатив ЖКна Ы-разветвленных кислотах ПОРК Продолжительностьхранения смесилака Пфс сиккативом, мес Марганцевый сиккатив ЖКнаЫ-разветвленныхкислотах ПОРК МарганцевыйсиккативпримераПри изготовлениисмеси 0,1521 0,1506 О,494 О,407 0,0825 0,1318 0,1266 0,0726 Составитель 3 . КомоваРедактор Н, Гунько Техред И.Попович Корректор О, Луговая Заказ 721 1/20 Тираж 632 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035,. Москва, Ж, Раушская наб,д. 4/5щ е ще аВщПроизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 О,583" 0,1346 0,1240 О, 0984 О, 1512 О,324 0,1206 0,11070,0883 0,0705 Содержаниемарганца0,0563,свинца0,256 ХИзобретение относится к способу получения сиккативов для алкидных лакокрасочных материалов.Целью изобретения является повышение стабильности сиккативов и лакокрасочных материалов с их применением,Продукт окисления вторых неомыпяемых производства синтетических жирных кислот (полифункциональные кислородсодержащие соединения), имеющий кислотное число 180-220 мг КОН/г и эфирное число 150-240 мг КОН/г,представляет собой смесь одноосновных и двухосновных карбоновых кислот, оксикислот и сложных циклических эфиров оксикислот и имеет следующий состав, мас. %:Одноосновные карбоновые кислоты 6-11Двухосновные карбоновые кислотыОксикислоты (одноосновные и двухосновные) 7-29Лактоны 4-6 8-33 6-1022-29 ЛактидыЭстолидыЭпоксисоединения 1-10 О Спирты 3-4 Смолистые соединения 3-4 и Физико-химические характеристики:Внешний вид и цветИазеобразная (или твердая мас са от светло-желтого Температура застывания (по Жукову), фСКислотное число,мг КОН/гЭфирное число,мг КОН/гСодержание неомыляемых веществ, %Содержание веществ,нерастворимых в петролейном эфире, %Иодное число, г/100Содержание воды, %Карбонильное число,% до светлоКОРИЧНЕВОГОцвета)0 20 25 П р и м е р 1. Для получения марганцевого сиккатива 25 г продукта окисления вторых неомыляемых производства синтетических жирных кислот, имеющего кислотное число 220 мг КОН/ги эфирное число 184 мг КОН/г, и 29,7 г15%-ного водного раствора едкого натра нагревают при перемешивании до80 С. К полученному водному растворус кислотным числом 20 мг КОН/г иэфирным числом (нр сухой остаток)52 мг КОН/г добавляют 62 г сольвентаи 35,6 г 20%-ного водного растворахлористого марганца и перемешиваютмассу при 90 С до полного осаждениясиккатива. Затем раствор сиккатива всольвенте отделяют от водного слоя,сушат методом азеотропной отгонки воды и фильтруют.Полученный сиккатив содержит 30,1 мас.% нелетучих веществ и 2,65 мас.% марганца.П р и м е р 4. Для получения цинкового сиккатива 24,6 г продукта окисления вторых неомыпяемых производст, - ва синтетических жирных кислот, имеющего кислотное число 192 мг КОН/г и эфирное число 150 мг КОН/г, и 247 г25%-ного водного раствора едкого кали нагревают при перемешивании до90 С. К водному раствору с кислотнымчислом 8 мг КОН/г и эфирным числом(на сухой остаток) 30 мг КОН/г добавляют 62 г нефраса АР 120/200 и 90,110%-ного водного раствора сернокислого цинка и перемешивают массупри 100 С дополного осаждения сик,катива. Затем раствор сиккатива внефрасе отделяют от водного слоя,сушат методом азеотропной отгонки воды и фильтруют - .:Полученный сиккатив содержит29,4 мас.% нелетучих веществ и 45 2,9 мас.% цинка.П р и м е р 3. Для получениясвинцово-марганцевого сиккатива 22,4 гпродукта Окисления вторых неомыпяемых производства синтетических жирных кислот, имеющего кислотное число180 мг КОН/г и эфирное число 240 мгКОН/г, и 40,3 г 10%-ного водного раствора едкого натра нагревают при перемешнвании до 95 С. К водному раствору с кислотным числом 6 мг КОН/ги эфирным числом (на сухой остаток)90 мг КОН/г добавляют 62 г ксилола,21,4 г 20%-ного водного раствора сернокислого марганца и 29,2 г 25%-ноговодного раствора уксуснокислого свинца и перемешивают массу при 95 С дополного осаждения сиккатива, Затемраствор сиккатива в ксилоле отделяютот водного слоя, сушат методом азеотропкой отгонки воды и фильтруютПолученный сиккатив содержит30,0 мас .нелетучих веществ,6,2 мас.,Х свинца и 1,30 мас.7. марганца.ОПримеры для запредельных значений,степени омыления полифункциональныхкислородсодержащих соединений.П р и м е р 4. Для получения марганцевого сиккатива 25 г продуктаокисления вторых неомыляемых производства синтетических жирных кислот,имеющего кислотное число 188 мг КОН/ги эфирное число 163 мг КОН/г, и 30,0 г207-ного водного раствора едкого натра нагревают при перемешивании до90 С. К полученному водному растворус кислотным числом 1,5 мг КОН/г иэфирным числом (из расчета на сухойостаток) 25 мг КОН/г добавляют 64 гксилола и 85,0 г 207.-ного водногораствора сернокислого марганца и перемешивают при 95 С до полного осаждения сиккатива. Затем раствор сиккатива в ксилоле отделяют от водногослоя, сушат методом азеотропной отгонки воды и фильтруют (раствор сиккатива образует с водным растворомустойчивую эмульсию и плохо разделяется).35Полученный сиккатив содержит30,8 мас.Х нелетучих веществ и4,8 мас.7 марганца,П р и м е р 5, Для получения .40свинцово-марганцевого сиккатива 23,0 гпродукта окисления вторых неомыпяемых производства синтетических жирныхкислот, имеющего кислотное число200 мг КОН/г и эфирное число 230 мг 45КОН/г, и 20,0 г 157.-ного водногораствора едкого натра нагревают приперемешивании до 100 С. К полученному водному раствору с кислотным чис-лом 32 мг КОН/г и эфирным числом (израсчета на сухой остаток) 185 мгКОН/г добавляют 65 г нефраса АР 120/200 и последовательно 14,5 и 207- ного водного раствора хлористого марганца и 50,5 г 157-ного водного раствора азотнокислого свинца и перемешивают при 80 С до полного осаждения снккатива, Затем раствор сиккатива в нефрасе отделяют от водного слоя, сушат методом азеотропной отгонки воды и фильтруют.Полученный раствор сиккатива содержит 31,2 мас.7 нелетучих веществ,1,45 мас.7. марганца и 5,7 мас.7. свинца.Сравнительная характеристика свойств сиккативов, полученных по предлагаемому и известному способам, а также лакокрасочных составов с их использованием приведены в табл, 1- 18; изменение содержания активного металла в сиккативе при хранении - в табл . 9; изменение свойств покрытий эмали ПФв зависимости отпродолжительности ее хранения перед испытаниями (при эквивалентном исходном содержании активных металлов в сиккативе в составе эмали) - в табл. 10; изменение содержания активного металла в составе лака ПФпри хранении - в табл. 1. Формула изобретенияСпособ получения сиккативов путем омыления карбоновых кислот водным раствором щелочи при 80-100 С с последующей обработкой полученного раствора водным раствором соли сиккативирующего металла в присутствии углеводородного растворителя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности сиккативов и лакокрасочных материалов е их применением, в качестве карбоновых кислот используют продукт окисления вторых неомыпяемых производства синтетических жирных кислот с кислотным числом 180-220 мг КОН/г, эфирным чис" лом 150-240 мгКОН/г, омыпение водным раствором щелочи проводят до получения продукта с кислотным числом 6-20 мг КОН/г и эфирным числом 30- 90 мг Кон/г.281580 ТаблицаСнккатнв нв основе продукта окисления вторых неомыпяемых производства синтетических хирных кислот по примеру Характерис-,тики Свинцово-марганцевый Марганцевый Нормы ТУ СвинИарган Ципкоцевый вый винцово Иарг арганце цевый ый ово ар 5 (эапредел ные эн чения) Не темнее 500 0 0 4 0 400 700 Цвет по ио етрическо мг иода В вид Проэрвчнвя однороднаяхидкост кость, пр изменений сутствие Наличие меха 0 тствуют нческих пресей 8 2 2 6,1 2 25,9 2 Ь,8 26,2 ссо оля. венел ществ Массовая доляактивного металла, Х:,8 через 3 мес,ме 4,61 4 через 9 ме 2 3,53 чер 12 мес 5,0 нха Сиккатив на основе синтетических хирных кислотг Прозрачная однородная хидкость прихранении в течениеЬ мес, наблюдаетсяпомутнение и высахдение осадкаПрн хранении в течение 6 мес высаждается осадок Прозрачная однороднаяхранения в течение 6 мне наблюдается 1,42 4, 1,42 3,8 1,40 3,2 Свинцовомарганцевый28580Продоюпкенне табл. Сикхвтнв на основе продукта окисления.вторых неоюшяемьас производства синтетических зирньас кислот по примеру Характеристики Нормы ТУ винцовоМвргвн- ый цев марганцевый рган- вивый Ци вый Мвр цев Свинцово марганце аргвневый цовомарганцепри нзготоленни 2,6 2,60 через 1 мес. 2,60 иес через 6 мес,29 реэ 9 мес. 2 через 12 мес Плотность пр 20 + 2 ьС, г/с 0,946 0,975 0,9 ВО 0,95 0,961 0,696 0 мпературв вьюки, С 5, 36 36. 35,5 36 6 При смешении с пленкооб прозрачный однород Совместимостьс пленкообрвзующим зушщим образуетслый раствор Снккатив на основе синтетических вярных кислот Совмещается с пленкообрвэухщкю беэ помутнения и образования осадка, допускается опвлесценция цов ар ан ыйв (эа (эаедель пределЬ иые эна ные знания) чення)110 Т аблица 2 1281580 Эмаль Пфкрасно-коричневая ХарактеристикилакокрасочногосбставаФ Сиккатив Сикка Сиккатив Сикка-,: Требования ГОСТа тив тив свинмарганцевый п сиккативов по примерам1 и 2 в соотношении1:1 значения) После высыхания эмаль образует гладкую однородную глянцевую пленку Внешний вид роннихвключений Условная вязкостьпо вискозиметруВ 3-4 при 200,5 С,с 60-130 87 84 104 93 79 Массовая долянелетучих веществ, Ж 55-62 57,5 56,1 57,0 61,0 58,3 Степень перетира,мкм 25 25 2525 25 Время высыхания до степени З,ч . 1,5 при 80 С при 20 ОС 1,5 1,5 1,520 20 20 30 20 Свойства пленки 45 блеск, Х 52,0 50,6 51,8 50,0 прочность приударе, кгс.см50 50 50 50 501 1 10,43 0,39 0,421 1 1 изгиб, мм твердость, усл.ед. 0,35 0,42 0,42 адгеэия, балл.:1 ф Испытания проводят после сушки покрытий в соответствии с нормативными требованиями ГОСТа в течение 1,5 ч при 80 С. Однороднаягладкаяглянцеваяповерхностьбеэ постосвинцовомарганцевый (поТУ) марганцево-цинковый,смесь цовомарганцевыйпо припримеру 3 примеру 4(запредельные Сиккативсвинцовомарганцевый по примеру 5 (запредельныезначения)128580 12 Таблица Э Грунтовка ГФХарактеристикилакокрасочногосостава Сикка Сиккатив СикхаТребования ГОСТа тив тив марганцевоцинковый,смесь свинцовомарганцевый п сиккативов по примеру 3 значения) Внешний вид После высыхания грунтовка образует однороднуюматовую пленку красно-коричневого цвета Матовая Условная вязкостьпо вискозиметруВЗпри 20+0,5 С,с 45 66 59,6 69,3 73 64 Массовая доля нелетучих веществ, Х 53-58 55,0 54,0 554 56,4 54,6 Степень перетира,30 30 30 30 30 30 Время высыхания достепени 3 при 105 С мин 35 35 35 358 88 35 при 20 С, ч Свойства пленки.0,42 0,42039 0,41 110,35 0,42 адгезия, балл ф Испытания проводят после сушки покрытий в соответствии с нормативными требованиями ГОСТа в течение 35 мин при 105 С. Сиккатив свинцово марганце вый (по ТУ) или полу- глянцевая, ровная однородная поверхность красно-коричневого цвета примерам 1 и 2 в со- отношении 11 марганце вый п приме ру 4 (за- пре- дель- ные Сиккативсвинцовомарганцевый по примеру 5 (запредельныезначения)" - 4 оеЯ э о 5 ф о в ссс сч сч- 1 сс сф сч о о а Фо смо сч щФ Ф офф сч Ф осч щ сч оФ фц О 1 о 30он ю о 3 Д ах хо сох хсч с й а хф 5 даЙ 6 дц оа а иЗффссс ф оохо а ц фаф дц6 3,ф Ию цфво ьоо цко ц