Способ получения водоразбавляемых алкидных смол

"А.Н й ОПИС Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ц 438663 Союз Советских Социалистицеских Республик(32) ПриоритетОпубликовано 05,08,74. Бюллетень29Дата опубликования описания 21.01.75 Гасударственные комитеСовета Министров СССРоа делам изобретенийи откритий) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАЗБАЛКИДНЫХ СМОЛ Ь 2 Изобретение относится к синтезу водоразбавляемых алыидных смол, .которые находят примененне в лакокрасочных материалах.Известен способ получения водоразбавляемых алкиных смол путем взаимодействия 5 алифатической дикарбоновой кислоты (малеиновой) с гидроксилсодоржащей алкидной смолой на основе одноосноьных жирных жислот, многоатомного спирта .и ароматической дикарбоновой кислоты. 10С целью,получения смолы, обладающей повышенной рассеивающей способностью и образующей покрытие с повышенной твердостью и водостойкостью, лредложено в качестве алифатической дикарбоновой кислоты 15 использовать смесь алыиленовых и алкадие,новых кислот С 10 - С или индивидуальныхкислот С 14 С 1 еИспользуемая смесь алкиленовых и алкадиеновых кислот Сщ - См состоит из дикар боновых кислот, в которых одна или две двойные несопряженные связи расположены в углеводородной цепии имеет следующий фракционный состав: С 10 3 - 10%; С 4 39 - 53%, С 1 е 55 - 35% и Со 3 - 2%. Из смеси кис лот моино выделить б-додецен,12-дикарбоновую кислоту и 6,10-тексадекадиен,16-дииарбоновую кислоту. Выделение, индивидуальных С 1 о и Се,;кислот затруднительно. Согласно изобретению получение водоразбавляемой алкидной смолы, заключается в том, что гидроксилсодержащую алкидную смолу одноосновных .кислот растительного масла, многоатомного спирта и двухосновной карбоновой ароматической кислоты подвергают взаимодействию с фракцией алкиленовых и алкадиеновых дикарбоновых кислот с числом углеродных атомов от 10 до 20 с последующей нейтрализацией полученного полуэфира известными приемами.Для полученкя водоразбавляемой алкидной смолы можло использовать кислоты соевого, льняного, дегидратированного касторового, таллового и других масел или синтетические жирные одноосновные кислоты, а также сами масла, переэтерифиццрованные многоатомным спиртом.В качестве многоатомного спирта могут быть применены пентаэритрит, ъриметилолпропан, глицерин и другие; из двухосновных кар боновых кислот - фталевая, терефталевая, изофталевая.Гидроксилсодержащую алкидную смолу получают путем взаимодействия кислот растительного масла, многоатомного спирта и ангидрида фталевых кислот или из переэтерифицированного растительного масла и ангидрида фталевых кислот при температуре 210 -55 60 65 230 С, Процесс ведут до кислотного числа10 - 20 мг КОН/г.Гидроксилсодержащую алкидную смолу скислотным числом 10 20 мг КОН/г обрабатывают фракцией алкиленовых и алкадиеновых дикарбоновых кислот при температуре140 - 160 С до кислотного числа 50 - 70 мгКОН/г. Полученную смолу нейтр ализуютамином, например триэтиламином,Смола пригодна для водоразбавляемых лаков и эмалей холодной и горячей сушки, таккак образует покрытия с хорошим глянцем,водостойкостью, стойкостью к удару и другими свойствами, она может быть нанесена наливом, распылением и т, д. Алкидная смола,полученная по предлагаемому способу, легконаносится электрофорезом, причем рассеивающая способность выше, чем рассеивающаяспообность алкидных смол, модифицированных адипиновой или малеиновой кислотой.П р имер 1. В трехгорлую колбу помещают 100,5 г жирных кислот дегидратированного касторового масла, 44,9 г фталевого ангидрида, 48,9 г пентаэритита. Реакционнуюсмесь нагревают до 230 С и выдерживают приэтой температуре в токе СО, до кислотногочисла 14,5 мг КОН/г. Затем снижают температуру до 140 С и загружают 55,75 г 6,10-гексадекадиен,16-дикарбоновой кислоты, выдерживают при 140 150 С до кислотногочисла 65,3 мг КОН/г, после чего реакционную смесь охлаждают до 80 - 10 С и растворяют в смеси бутилцеллозольв: этилцеллозольв (1: 1) до 70/о-ной концентрации.168 г раствора смолы нейтрализуют триэтиламином и разводят дистиллированной водой до 10/о-ной концентрации, рН полученного раствора 7,65, электропроводность2000 гп 5.При нанесении электрофорезом при 90 -120 С получают глянцевое покрытие толщиной 20 мк. Режим сушки - 180 С в течение30 мин. Рассеивающая способность по методулинейки 4,5 - 5 см.Физико-технические свойства пленки: ударпрямой и обратный 50 кг/см, эластичность1 мм, адгезия хорошая, водостойкость свыше1,5 месяца.35 г раствора смолы нейтрализуют триэтиламином, вводят 0,1 о/, кобальта и 0,7 о/освинца (в расчете на сухую смолу) в видедеканатов и разводят водой до 40/о-ной концентрации, наносят наливом на стальные истеклянные пластинки и сушат при комнатной температуре. Получают глянцевые пленки толщиной 20 - 30 мк. Свойства пленки холодной сушки: твердость по прибору М после одних суток воздушной сушки 0,06, после 5 суток 0,2; эластичность 1 мм, прочностьна удар 50 кг/см, время бездефектного пребывания покрытия в воде после 3 суток воздушной сушки 72 час.П р и м е р 2, В трехгорлую колбу помещают 20,1 г жирных кислот льняного масла,8,9 г фталевого ангидрида, 9,7 г пентаэритри 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 та и нагревают до 230 С в токе СО,. Реакционную массу выдерживают при этой температуре до кислотного числа 15,3 мг КОН/г. Затем температуру снижают до 150 С и загружают 11,1 г 6,10-гексадекадиен,16-дикарбоновой кислоты, выдерживают при этой температуре до кислотного числа 65 мг КОН/г. Смолу растворяют в смеси бутилцеллозольв: этилцеллозольв до 70 о/о-ной концентрации,После нейтрализации смолы триэтиламином и разведения водой до 10 о/о-ной концентрации лак наносят методом электрофореза на стальные и жестяные пластинки, Режим сушки - 180 С, 30 мин.Физико-технические свойства пленки аналогичны свойствам пленки примера 1: прочность к удару (прямому и обратному) 50 кг/см, эластичность 1 мм, время бездефектного пребывания покрытия в воде свыше 1,5 месяцев, адгезия хорошая.П р и м е р 3, Смолу готовят аналогично примеру 1 из 41,8 г жирных кислот льняного масла, 18,7 г фталевого ангидрида, 20,35 г пентаэритрита и 19,15 г 6-додецен,12-дикарбовой кислоты, Смолу с кислотным числом 55 мг КОН/г растворяют в бутилцеллозольве до 70 о/о-ной концентрации, нейтрализуют триэтиламином и разводят водой до 10 о/о-ной концентрации. Смола хорошо наносится методом электрофореза, после сушки при 180 С в течение 30 мин образует глянцевые пленки. Прочность пленки на прямой и обратный удар 50 кг/см, эластичность 1 мм. Рассеивающая способность смолы 4,5 - 5 см.В смолу, нейтрализованную триэтиламином, вводят деканаты Со и РЬ (0,1 о/о Со и 0,7 о/о РЬ в расчете на сухую смолу), разводят водой до 40/,-ной концентрации и наливом наносят на стальные, стеклянные и жестяные пластины. Сушат пленку при 100 С 1 час. Твердость пленки по маятнику М0,35. Водостойкость свыше 14 суток.П р и м е р 4. Смолу готовят аналогично примеру 1 из 42,4 г жирных кислот льняного масла, 18,9 г фталевого ангидрида, 20,6 г пентаэритрита и 18,1 г смеси алкилен- и алкадиеновых кислот С,о - Со следующего фракционного состава: Со 5 о/о, С 442/о Се 50/о Со Зо/оСмолу с кислотным числом 65,5 мг КОН/г растворяют в бутилцеллозольве, нейтрализуют триэтиламином и разводят водой до 10 /, -ной концентрации. Смолу наносят методом электрофореза на стальные и жестяные пластины, Режим сушки 180 С, 30 мин. Механические свойства пленки: прочность к удару 50 кг/ему; эластичность 1 мм, адгезия хорошая. Рассеивающая способность по методу линейки 4,5 - 5 см.П р и м е р 5. Смолу готовят аналогично примеру 1 из 182 г жирных кислот касторового масла, 103,5 г фталевого ангидрида, 134,0 г триметилолпропана и 77,5 г 6,10-гексадекадиен,16-дикарбоновой кислоты,438663 Составитель Т. Кременецкая Техред Г. Васильева Корректор А. Степанова Редактор Л. Ушакова Заказ 3665/12 Изд.138 Тираж 565 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 5П р и м е р 6. В условиях, аналогичных примеру 1, получают смолу из 25,7 г синтетических жирных кислот С, - Сз, 22,3 г фталевого ангидрида и 24,3 пентаэритрита, после чего обрабатывают ее 22,5 г смеси алкилен- и алкадиеновых кислот С го - Сследующего фракционного состава: Сш 3%, С 14 51/,; С 1 з 44/о Со 2%П р и м е р 7. В трехгорлую колбу помещают 114 г жирных кислот дегидратированного касторового масла, 51 г фталевого ангидрида и 55,2 г пентаэритрита, нагревают до 230 С в токе СО и выдерживают смолу при этой температуре до кислотного числа 11,5 мг КОН/г. Затем температуру снижают до 150 С и загружают 11,9 г адипиновой кислоты, выдерживают при этой температуре до кислотного числа 69,5 мг КОНТ, после чего смолу охлаждают, растворяют в смеси бутилцеллозольва и этилцеллозольва, нейтрализуют триэтиламином и наносят методом электрофореза, Рассеивающая способность смолы 3,5 - 4 см. В раствор нейтрализованной смолы вводят деканаты Со и РЪ (0,1% Со и 0,7% РЪ) и разводят водой до 40%-ной концентрации, после чего наносят наливом на стеклянные и стальные пластины,Физико-технические свойства пленок холодной сушки; твердость по прибору Мпосле одних суток 0,06, после 5 суток воздушной сушки 0,07; прочность на изгиб по прибору ШГ1 мм, прочность на удар по прибору У50 кг/см, время пребывания покрытия в воде до появления поматовения (после 3 суток воздушной сушки) 24 час, рассеивающая способность 3,5 - 4 см.5 П р и м е р 8. Смолу готовят аналогичнопримеру 1 из 45,6 г жирных кислот льняного масла, 20,35 фталевого ангидрида, 22,15 г пентаэритрита и 11,9 г адипиновой кислоты.Смолу с кислотным числом 69 мг КОН/г рас творяют в смеси бутилцеллозольва и этилцеллозольва, нейтрализуют триэтиламином и разводят до 40% -ной концентрации водой.Перед разведением водой в раствор вводят деканаты Со и РЪ. Раствор наносят на сталь ные пластины и сушат при 100 С 1 час. Водостойкость полученных пленок 7 суток. Предмет изобретенияСпособ получения водоразбавляемых 20 алкидных смол путем взаимодействия алифатической дикарбоновой кислоты с гидроксилсодержащей алкидной смолой на основе одноосновных жирных кислот, многоатомного спирта и ароматической дикарбоновой кисло ты, отличающийся тем, что, с целью получения смол, обладающих повышенной рассеивающей способностью и образующих покрытия с повышенной твердостью и водостойкостью, в качестве алифатической дикарбоно вой кислоты используют смесь алкиленовыхи алкадиеновых кислот Сго - Со или индиви.дуальные кислоты С 14 - С 1 в.