Способ получения водорастворимых смол

ОП ИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 1909,77 21) 2545144/23-05с присоединением заявки Мо -(51) М, .Кл. С 08 6 63/48 Государственный комитент СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 050580(72) Авторы изобретения В.М,Волосюк и Т.К,Делегач Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В,И.Ленина(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХСМОЛ Изобретение относится к областиполучения смол, в частности водорастворимых, применяемых для изготовлени я лаков, грун товок и эмалей, н аносимых как методом электроосаждения,так и окунания,и предназначенных дляполучения защитнодекоративных электроизоляционных покрытий по металлу,Известен способ получения водорастворимых смол, заключающийся в малеиннзации растительных масел 1),Недостатки указанного способасостоят в том, что в процессе получения смолы расходуется большое количество дефицитных и дорогостоящих растительных ма.ел в частноститакого как дегидратированное касторовое.Кроме того, покрытия на основесмолы;полученной указанным способомобладают недостаточно высокой твердостык,Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является известный способ получения водорастворимыхсмол путем переэтерификации масел 25многоатомным спиртом, этерификацииполученного продукта канифолью ипоследующей малеинизации. В качествемасел используется смесь дегидратированного касторового и льняного Масел,30 а в качестве многоатомного спиртаглицерин 2).Однако данный способ, как и описанный ранее, предусматривает использование большого количества растительных масел, а также канифоли.Этерификация канифолью продуктапереэтерификации масел многоатомным спиртом позволяет несколькоповысить твердость получаемых наоснове таких смол покрытий, но вместе с тем придает им повышеннуюхрупкость, особенно при термостаренииПовышение показателя твердостипокрытий на основе пленкоббразующихпри сохранении прочих физико-механических свойств позволяет такимпокрытиям дольше сохранять защитные и декоративные свойства.Цель изобретения - снижение расхода масел и канифоли, а также повышение твердости, термостойкостии бензостойкости покрытий на основеводорастворимых смол,Укаэанная цель достигается тем,что в способе получения водорастворимых смол путем переэтерификациимасел многоатомным спиртом, этерифика"ции полученного продукта канифольюи последующей малеинизации переэтерификацию проводят в присутствии8-35, предпочтительно 26-30, отвеса масел отходов полиэтилентерефталата,В качестве масел используют как:высыхающие масла, так и их смесь с 5полувысыхающими маслами.Масла могут быть заменены жирнымикислотами масел или тунговым маслом.технология предлагаемого способазаключается в следующем,Растительное масло совместно смногоатомным спиртом нагревают вреакторе, и по достижению 260 С.туда же загружают отходы полиэтилентерефталата, При указанной температуре отходы полиэтилентерефталата плавятся 5ся и, в присутствии катализатора(например, свинцового глета) происходит процесс переэтерификации,т Отходы полиэтилентерефталата, 20 представляющие собой полиэфир терефталевой кислоты и этиленгликоля .с молекулярной массой порядка 20000 30000 ед., могут вводиться в реакционную смесь в виде гранул, крошки, фильерных волокон или нитей, причем оги могут быть или с наполнителем, в качестве которого применяется двуокись титана, или без него.После завершения процесса переэтерификации полученный продукт 30 этерифицируют канифолью в интервале температур 220-260 С до полной этерификации гидроксильных групп, после чего по достижении температуры 200-210 С осуществляют процесс 35 малеинизации до содержания свободного малеинового ангидрида не более 0,3 от веса целевого продукта.Изобретение иллюстрируется следующими примерами, 40 П р и м е р 1, 565 г льняного масла и 15 г глицерина нагревают до 260 С, загружают 150 г (26 от веса масла) отходов полиэтилентерефталата и в присутствии свинцового глета 45 доводят 1 стадию реакции до достижения растворимости пробы в смеси ксилола и изопропанола, взятых в соотношении 1:5 по объему, не менее чем 13. Полученный продукт обраба тывают 110 вес.ч, канифоли при температуре 250+10 С в токе инертного газа. Реакционную массу выдерживают до получения постоянного кислотного числа (не более 10 кг КОН/г) и вязкости 90-ного раствора в ксилоле, равной 160-200 с по В 3-4.По достижении укаэанных показателей в реакционную массу добавляют 160 вес,ч. малеинового ангидрида и при температуре 205-210 ф С проводят малеинизацию,Процесс малеинизации осуществляют по достижении вязкости 60-ного раствора смолы в ксилоле, не превышающей 200 сек по В 3-4, и содержания свобод, - ного малеинавого ангидрида в целевом продукте не более 0,3 вес Полученную смолу нейтрализуют триэтиламином и растворяют в воде. П р и м е р 2, 500 г псдсолнечного масла, 130 г тунгового маслаи 20 г глицерина нагревают до 260 фС,загружают 50 г (8 от веса смесимасел) отходов полиэтилентерефталатаи в присутствии свинцового глетаосуществляют процесс переэтерификации в течение 0,5 ч, после чегоснижают температуру до 240 С, выдер, -живают реакционную массу при этойтемпературе до достижения растворимости пробы в смеси ксилола и изопропанола, взятых в соотношении1;5 по объему, не менее чем 1:3,Полученный продукт обрабатывают140 г канифоли при температуре250+10 С в токе инертного газа. Вдальнейшем процесс осуществляют,как описано в примере 1,П р и м е р 3, 510 г льняного масла и 26 г этиленгликоля нагревают в реакторе до 260 ф С, загружают 180 г (35 от веса масла) отодов полиэтилентерефталата и в присутствии свинцового глета проводят реакцию до достижения растворимости пробы в смеси ксилола и изопропанола, взятых в соотношении 1:5 по объему, не менее чем 1:3, Полученный продукт обрабатывают 120 вес,ч, канифоли при температуре 250+10 С в токе инертного газа. Реакционную массу выдерживают до получения постоянного кислотного числа и вязкости 90-ного раствора в ксилоле, равной 160-200 с по ВЗ - 4,По достижении указанных показателей в реакционную массу добавляют 164 вес,ч, малеинового ангидрида и при температуре 205-210 С проводят малеинизацию до содержания свободного малеинового ингилрида в целевом продукте не более 0,3 вес.,Для получения сравнительных данных параллельно изготовлены три образца покрытий на основе водо- растворимых смол, полученных по предлагаемому способу. Эти данные и физико-механические показатели покрытий приведены в таблице732289 Количество вводимой в состав смолы каниФоли, вес,ч Прочность при изгибе по ШГ - 1,Б тиос Стойкость к уда Рую кгс. см с с ко ость о МА ч езидрол ВА 65 2 Смола по при меру 1,65 9 Смолапо прмеру 630 мола о при еру 3 меч ани Покрытия наносят мения; толщина пленокпокрытий проводят и30 миндом электроосаж 0-25 мкм, сушку 180 С в течени вление продшени явповырытийсмол и и прими прочи Формула изобретен оЩ и йиспол смесь масел ин Фоаниеикобик74 рмации,при экспертиитании 91096967,Резидрол ВАИсточники инятыв во вни 1 Патент Вел С 3 й, опуб ТУ СТПотип), зе934,2,(протТираж 549 ИИПИ Заказ 1535/ дписное роектная, 4 илиал ППП Патент жгород,Из таблицы видно что, показатель твердости покрытий на основе водо- растворимых смол, полученных согласно изобретению, составляет 0,65- 0,67 и в 1,25 раза превышает тот же показатель для покрытий, полученный по прототипу. Покрытия, полученные по предлагаемому способу, сохраняют показатели других прочност ных свойств (стойкость к удару, проч ность при изгибе), Бензостойкость покрытий резко возрастает (60 против 48), потеря массы через 20 сут при термостарении понижается и составляет 25-31 против 37 по прототипуПроведенные испытания подтвердил что предлагаемыи способ получения водорастворимых смол обеспечивает получение защитно-декоративных и электроизоляционных покрытий хор шего качества. Причем, названные покрытия получают как методом элект роосаждения, так и Методом окунанияИспользование способа получения водорастворимых смол по изобретению обеспечивает по сравнению с существующими способами уменьшение на 15- 25 расхода растительных масел и на 25-31 расхода канифоли за счет частичной замены их отходами полиэтилентерефталата, а также исключение из рецептуры лака дорогостоящего и дефицитного касторового масФизико-механические показатели 0,67 50 1 60 25 ла, что обеспечивает удеше дукта производства без уху его электрофореэных свойст шение на 27 твердости пок на основе водорастворимых повышение их термостойкост сохранении такими покрытия физико-механических свойст 1, Способ получения водорастворимых смол путем переэтерификации масел многоатомным спиртом, этерификации полученного продукта канифольюи последующей малеинизации, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения расхода масел и канифолиповышения твердости, термостойкостии бензостойкости покрытий на основеполученных смол, переэтерификациюпроводят в присутствии 8-35, пред- О постительно 26-30, от веса маселотходов полиэтилентерефталата.2, Способ по п.1, о т л и ч а юс я тем, что в качестве масельзуют высыхающие масла иливысыхающих и полувысыхающих