Способ получения окситерпеновой смолы

ИЗОБРЕТЕНИЯ 286 И 6 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 04.Х 1.1968 ( 1279346/23-4)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 10.Х 1,1970, Бюллетень34Дата опубликования описания 21.Х 11,1970 Кл.,221 т, 1/01 МПК С 091 1/04УДК 668.478,07(088,8) Иомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРГорьковский завод органического синтеза Оргсинтез Заявитель СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИТЕРПЕНОВОЙ СМОЛЫ Изобретение относится к технике получвния лаковых омол в лесохимической отрасли промышленности.Окситерпеновая смола применяется для получения мебельных лаков и эмалей, в состав которых она входит как пленкообразуюшее и как пластификатор.Известный способ получения окситерленовой омолы, разработанный центральным лесохимическим институтом ПНИЛХИ, состоит в следующем, Скипидар живичный, не содержащий пинена, окисляют кислородом воздуха в окислителе непрерывного действия при температуре 100 - 120 С. Получают окисленный скиаидар с уд. в. 0,940. Этот окипидар промывают водой до кислотмг, Конного числа 1,5гОтстоявшийся от воды во флорентине и отстойниках окисленный,скипидар загружают в ку 1 б и отгоняют неокислившиеся терпены до удельного веса погона 0,870 - 0,875. Затем отгоняют окситерпеновый раствсритель до уделыного веса погона 0,940 - 0,950.Оставшуюся в кубе смолу подсушивают при вакууме и разливают в тару или направляют для производства лаков,Цвет готовой окситерпеновой смолы по йодометрической шкале 170 в 4, кислотное 2мг, Кончисло не более 6 ,показатель преломлсгния п1,5200 - 1,5245.Выход окситерйеновой смолы ия скипидара 5 живичного без пинена составляет ЗО - 35%.Смола, полученная по известному методу,имеет темный цвет, влияющий на цвет получаемых на ее основе лаков и эмалей. Кроме того, при промывке окисленного скипидара 10 образуется большое количество загрязненныхсточных Вод.С целью повышения выхода целевого продукта и улучшения его качества исходное сырье подвергают предварительной термообра ботке при твмпвратуре 160 - 170 С в присутствии катализатора. Окисление кислородом ведут при температуре 80 - 90 С.В качестве исходных продуктов используютживичный скипидар без пинена, кубовые ос татки от ректификации скипидара и камфекового изомеризата.Лз-карен и дипентен, составляющие основную часть скипидара живичного без пинена, изомеризуются в перпинолен а- и у-терплне ны, которые окисляются лучше и дают болеевысокий выход окситерпеновой смолы с кпсмг. Конлотным числом, че превышающим бгСнижение температуры окисления спосоост вуют получению более светлой смолы,% Скипидар с предварительной термообработкой, % Состав, определенный методом газо-жидкостной хроматографии 4,8 0,9 1,6 37,9 25,7 6,5 0,5 16,5 4,9 0,7 3,6 0,6 3,8 1,0 0,8 19,5 10,2 13,4 19,4 7,9 23,4 а-П инеиКамфен .р-Пиненр-МирценЬз-Карена-ТерпиненДипентенКомпонент Ху-ТерпиненТерпиноленКомпонент ХКомпонент Х 2Полимеры Таблица 2 Окситерпеновая смола, выпускаемая заводом Оргсинтез" (средниепоказатели) ТребованияСТУ 12-1221 - 60 из кубовых остатков после ректификации скипидараиз кубовыхостатков послеректификации изомеризата предлагаемым способом Показатели 21 0,4 289 в 4 1 - 1,5 4891,5 21 0,6 45 0,5 15,2 4,1 1,5 П 8 15 4,7 1,5112 8 - :16 9 - 10 2,5 - 61,5200 - 1, 5225 15,8 6,0 1,5140 61,5200 -1,5245 Показатель преломления Полная Полная Полная Полная Полная Предлагаемый способ получения окситерпеновой смолы апробирован в лабораторных условиях.Ниже приводятся результаты этих испытаний.Термообработка скипидара живичного без пинена проведена с титановым катализатором, взятым в количестве 1% по отношению к скипидару. Темпер атура термообработки 160 - 17 ОС, длительность 5 - 7 час. Показатель преломления полученното изомеризата п 1,4930 - 1,4945Саставы исходного скипидара живичного без пииена и полученного изомеризата,приведены в табл. 1,Цвет по йодометрической шкале не темнее Содержание влаги (в %) не более Суммарное содержание летучих соединений( в %)Кислотное число не более Растворимость в этилацетате, бутилацетате, этиловом спирте, бутаноле, окситерпеновом растворителе и ксилолс . Из табл, 2 видно, что окситерпеновая амола, полу 1 ченная предлагаемым методом, значительно светлее.Разница в показателях преломления между окситерпеновыми смолами, полученными различными способами, объясняется некоторым количественным различием в составе компонентов окисляемого сырья. После охлаждения изомеризат отфильтровывают от катализатора и окисляют кислородом воздуха при температуре 80 - 90 С. Получают окисленный скипидар с уд, в. 1,02 - 1,10 5 мг. Кони кислотным числом не более 5гОт полученного окисленного скипидара отгоняют под вакуумом окситеряеновый растворитель в количестве 15 - 20% до полу 1 чения 10 окоитерпеновой смолы с коэффициентоы,рефракции 1.5110 - 1,5130. Изо 1 меризацию кубовььх остатков проводятпо режиму изомеризации скипидара живично 15 го без пинена,Окисление и отгонку окситерпенового раст.ворителя чроводят по режиму, описанномудля скипидара живичного без пинена,Выход окситерпеновой смолы из скипидара20 живичного без пинена составляет 80 - 85%,окситерпенового растворителя 15 - 20%. Выход окситерйеновой амолы в случае применения кубовых остатков от ректификации скипидара составляет 72 - 75%, а в случае кубовых25 остатков от ректификации камфеновото изомеризата 80 85%.Потери скипидара при фильтрации, окислении и отгадке компенсируются увеличением веса окисленного скипидара за счет присоеди 30 ненного кислорода,Качественные показатели окситерпеновойсмолы, полученный известнььм и аредлагаемым методами, и требования СТУ 1212.21 - 60 приведены в табл. 2,Окситерпеновая смола, полученная Окситерпеновая смола в оановном применяется в рецептурах мебельных нитроцеллюлозных лаков. На основе амолы, полученной предлагаемьвм способом, приготовлен лак НЦи испытан по ГОСТ 4976 - 63.40 Результаты иапытаний, а также средние качественные показатели лака НЦи требования ГОСТ 4976 - 63 представлены,в табл. 3,286116 Таблица 3 Лак НЦ, приготовленный на окситерпеновой смоле, полученной по предлагаемому спо- собу Лак НЦ(кубовые остатки после ректифнкацци скипидара) Лак НЦ(кубовые остатки после ректифцкации изомеризата) Норма по ГОСТ 4976 - 63Показатели Лак НЦ25 - 35 26,0 26,0 26 - 35 45 - 100 26 - 36 170 16 16 12 30,5 25 33,5 0,5 0,5 1,5 0,5 1,0 - 1,5 0,6 0,6 0,5 0,5 0,6 1 - 5 Выдерживает Должна выдерживать испытания по п. 17Выдерживает Выдерживает Пленка лакашлифуется цполируетсялучше 65 62 68 45 - 60 Выдери ивает Выдерживает Теплостойкость пленки Должна выдерживать испытанияпоп,21 Выдерживает Выдерживает Вязкость по вискозиметру ВЗпри температуре 200 С (в сек)Цвет по йодометричесцой шкале не темнееСодержание сухого остатка (в %) це менееВремя практического высыхания пленки при температуре 18 - 20 О С (в час) не более .Твердость пленки по маятниковому прибору пе менееПрочность пленки при изгибе по шкале гибкости (в мм) не болееСпособность пленки лака цлифо- ваться Блеск пленки по фспоэлеитрическо. му блескомеру (в %) не менее Стойкость пленки к сухому облучению (в час) не менее . Водостойсость пленки (в час) це менееИз табл. 3 видно, что лак НЦна основе окситератеновой смолы, полученной по предлагаемому способу, имеет улучшенные качественные показатели, Этот лак светлее остальных, твердость пле 11 ки при хорошей эластичности больше, способность пленки шлифоваться и полироваться лучше, вовремя высыхания лака меньше.В заводских условиях,предлагаемый способ получения окоитерпеновой омолы может быть осуществлен на том же оборудовании, что и известный способ. При этом необходимо дополнительно установить изомеризатор (материал ст. 3), снабженный двумя змеевиками для пара и охлаждающей воды, мешалкой и обратным холодильником, и фильтр (материал ст. 3) люоой конструкции для фильтрации мелкодисперсной суспензии.Титановый катализатор готовят из метатитановой пасты (полупродукта производства 20 титановых белил) на заводах, вырабатывающих камфору (Горьковсиий з-д Оргсинтез; и Нейво-Рудянский лесохимический комбинат).Окситерпеновая смола применяется в основном,в производстве нитроцеллюлозных лаков и эмалей. Наибольшую долю в этом производстве составляет нитроцеллюлозный лак НЦ. В рецептуру этого лака входит окситерпеновая смола и окситерпеновый растворитель в таком же соотношении, в каком эти компоненты находятся в окисленном скипидаре, полученном по предлагаемому способу,Следовательно, для изготовления лака НЦможно использовать окисленный ски. пидар без отгона оыситерпенового растворителя, вводя его в композицию лака в количестве 12% (взамен 10% окситерпеновой смолы и 2% окситерпенового растворителя).Процесс получения окситерпеновой смолы сокращается на одну операцию - отгон окситерпенового растворителя.Предлагаемый способ получения окситерпеновой смолы позволяет увеличить выход смолы из исходного скипидара с 30 - 35% до 80 - 85% и улучшить качество смолы и изготовляемых на ее основе нитроцеллюлозных лаков и эмалей. Предмет изобретения 1, Способ получения окситерпеновой смолы путем окисления терпеносодержащих веществ кислородом воздуха при повышеиной теипературе, от,гичаюи(ийся тем, что, с целью новы. шения выхода целевого продукта и улучше286116 Составитель С, Котова Текред Т. П. Курилко Корректор Н. Л. Бронская Рсдактор Н. М. Вирко Заказ 3797/5 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитет; по делам изобретений и открьстий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская паб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 ния качества, исходное сырье предварительно подвергают термообработке при температуре 160 - 170 С в присутствии кислого титанового кагализатора, и окисление ведут при температуре 80 - 90 С. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вкачестве терпеносодержащего сырья используют живичный скипидар, не содержащий пинена, кубовые остатки от ректификации ски пикара и,камфенового изомеризата,