Метод получения стеаратов металлов в пластификаторах

(51) М. КлС 081 27/О С 08 К 5/09 С 07 С 53/2 22) ЗаЯвлено 24.09,71 (21) 1701121/23-04 присоединение3) Приоритет аявкн Яе Гесударствеииив иаиитвт Севов Иииивтрав СССР пв делам изоаретеиий и аткрытий) Дата опубликования описания 07.08,78 72) Авторы изобретения. Букалов, М. О. Лозинский 71) Заявител нститут органической хи) СПОСОБ ПОПУЧЕ 1 Изобретение относится к способу получениястабилизатора для поливинилхлорида,Известно, что основу стабилизаторовПнмеров составляют стеараты различнькнапример свинца, цинка, кадмия и др,11 олучают стеараты металлов по известномуспособу взаимодействием окисей или пппэоокисей металлов (т. е, нейтрализующих агентов) вводной или в водноорганической среде при 60200 С,В промьшшенных улов обычно получают вщей схеме:личест соли ь которые тся соэданинпй. словиях стеараты метзлводной следе по следуюИзвестно, что процесс можно вестиной среде с добавлением пластнфикаторопример эфиров фталевой. адипиновой икислот. П 35 си Он ОЯа+Я аС Н СООМо+МеХ 17 35 2 Н аса)дМе+2 йсвХ образом, в аю тности, получают раты св 1лета, вки слот ы,кислотыпоследуее высу пца, т,е, водныекоторые добавля смешивают с сус в пластнфикатор ющим отфильтро воры свинцового от уксуснуюпензней с серную новои 2- зтилгексилфтала ванием суспензии этой ы преду 25 анием,Технологический процесматривает ряд стадий: оздняков и Б. И. Штейсельбейн лучение промежуточного натриевого мыла;бходимость фильтрации, промывки, сушсеивания получающегося стеарата,роме того, пыль стеаратов, образующаясяссс сушки, взрывоопасна,производстве накапливается большое ко.о сточных вод, содержащих токсичныееталлов, стеариновую, кислоту и ее соля,в сточных. водах строго регламентиОбезвреживание сточных вод связано сем дополнительных очистных сооруже.Получается пудра, в которой соединениясвинца равномерно "облицованы пластнфнкаТОРОМ.Количество используемого ш астифцкаторасоставляет от 05 до 8% ох веса пудры, а стеариновой кислоты 0,1-2% от веса пудры (в исходном молярном соохцошеции кислоты, цейтралиэующего агеета и пластификатора 1:109-181:2,31 - 2,78 От теоретического количества).Получаемьей стабилизатор может быть нри.менен только для производства сицтетическ 1 хтермопластичных смол.Однако высокое содержание окиси свинца,кислоты, примесей различных ионов С 1, 804РЙОа и других не позволяет применять такойстабилизатор для поливицилхлоридцьх смол безпредварительной фильтра цип, про м ыв ки и сугп ки,Пля повьпдеевгя качества стабилизатора цвозможности его использования в похимерномпроизводстве, а также для упрощения обПегоЕероцесса последв 1 й предложено Вести пеи моляриом соотеЕОпееев 1 кислоты, цейтрализуюпего агента и пластификатора. равном 1:0,5 ел1:0,6 - 1,5. В случае пременегця одцовалецтцого металла или его соотвехствуюцпх соедиценнй молярное соотнсаненне составляет 1:1:0,61,5,Это позволяет получать целевой продуктбез примесей,ВСЕ;, , 01, ЙСЕз и других,исключить сгадиц фильтрации, сушки, размола, предотвратить образование сточцых вод, такЙак пронес ведется беэ использовацпя водньгхрастворов цсхоцгьгх продуктов.Кроме ТОГО, ВОзмОжнО получегеие смешанных стабилизаторов,Получаемый в процессе конечньей продуктпредставляет собой 37-50%-ную пасту, готовуюк употреблеееио в попевицелхлорееднелх производствах (в этом случае ликвидируется стадия размола необходимого стеарата и его смешиваниес пластфикатором).П р и м е р 1, Получециестеарата кальция.В смесихель хипа Вернера.йфлЕЙдерераемкостью 200 л, сеабжеегеьей рубашкой для обогрева или охлаждения, мешалкой,. ЗаВружают и,.обогреваемых меринков 56,9 кг расплава стеариновой юеслоты, нагретого до 80 - 85 С и 57 кгднбутилфталага, нагретого до 80 - 85 С, ГЕключают перемегцнвание н начинают постепенно вво.дить в аппарат измельченную на коллопднаймельнице смесь из 5-6 кг дибупглфталата и 5 О5,6 кг окиси кальция (смесь готовят перед загрузкой). Затем пуском нара в рубашку 1 ачинают повьеедать темперзтуру со скорзстыо 5 СЗа каждьге 15 - 20 щен. Реакция зг.зотермгща.Прн 100 - 125" С возможно самопроизвольноеповьпдение темтературы ца 20 - 30 С (иногдапроцесс сопровождается Вснеепваеием), Придельцом вспегеивавп в смесь вводят неболь.цтое количество (50100 Г 1 Гвецерина или згиееееегико:е. Прц П 25 -135 С цьцкржццгц е30 - 40 миц, цсриодц чески Включая ронер еех 1.ванне мешагЕки, Затем выключаюг обог 11 ев, час.Ое самопроизволыео охлажгаетсЯ цо 70-80( .готовую пасту везгружают В 1 а 1 еу, Вьехол цроук.та количествеиый Ааиз приведен в таблице.(Аеализ 1).П р н и е р 2, Схеарм бария,В смеситель типа Вернера.Пфляйдерера емкостью 200 л, снабженный мешалкой, рубаиконлля оборева илц охлаждспя, загружают пзобогреваемых мергиков 62,2 кг смеси сиеггети.ческих хОрцьгх кислот С - С 2 о (средееий мол.вес, 311) и 57 кг диоктилфталаха, нагретого до65 - 70 С.Включают цереьеешиваепе, обогрев н при75 - 80 С начинаггт подавать в реактор измельченцуга ца коттоцдной мельцице смесь иэ 15,3 кг1(100 Й ТОЕкоеезмельеецеог Окиси бария ц 15 -кг ДИОкгилфталагаПО окоцчанеги загрузки постепенно подпмаот теьенературу реакеецоццой смесц до ,15 -г"105 С, При этом пабподается самопроизвольныйразогрев массы до 110 - Ц 5 С, шрсвоггдаюцийся небольшим вспециваиием. Включаог обогреви при 110 - 115 С вьеде 1 ржееают в течеееие 30 -45 мцн, массу при псреьееппваеги:. Ох еаждгцот доо75 - 80 С, после чего Выгружают в подготовлцнутее таоу. Выход ЩюдУкта ко 1 чсствецць.;":(см. Табл.анализ 2).П р,и м е р 3, Стеарат кадмия.В смеситель типа Вернера-Пфляйдерера емкостью 200 л, спабженньей мешалкой, рубашкой для обогрева или охлаждеенгя, загружвюеиэ обогрсваемых мерциков 56,9 кг расплавастеариювой кислоты (100%-ной) с температу.рой 75 - 77 С и 57 кГ гбччшфталата, царетооСВключакгг перемешиваие, обогрев и приотемпературе 75 - 80 С, 1 ачпгаюх подавать в смеситель измельченную ца коллоидной мельницесмесь из 1213 кг дкбухилфталата и 12,8 кг(100%) окиси кадмия,ПО Ок 01 чаши заГрузки, не прекращая пере.ьеегдиваьпя, постепеепо подепьаегг 1:;,егературуреакционное массы до 90 - 95 С, После досхиожегеця 90 - 110 С окрашенная в киргвчего-красный цвет реакционная масса светлеет. ЭТО можно наблюдать по капельной индикации на фильтровальеой бумаге. Одновременно происходитнеболшой саморазогрев, сопровождающийсянебольшим ВспеГаевием, Свехлорозовую реакционную массу Гюсле Выдержки при температуре90 - 95 С в течеепе 30 - 45 мнн выгружают В тару (см. табч., анализ 3),П р и м е р 4, Стеарат свинца,В смеситель типа Ве хееера.Пфляцерера ем.костью 200 л, СЕЕабж цеьце ме 1 алкоее, рубашкой для Обогрева или охлаждения, загружаютиз обогреваемых меринков 56,9 к: распеавасто,цинк 1 ттой кислогтя при 75-77" Г и 57,0 кгв,Ъ тнлфталата с температурой около 50 Г.Иклктчактг исрсмситиватттте на 5 - 10 мттт, ус.танавливают в смесителе 6065 Г,Затем начинают постепенно вводить смесь21 - 22 кг либутилфгалата и 22,3 кг оки.н5свинца.Смесь шбупифталага с окисью свнтща измельчают на коллоидной мельнице перед за.грузкой по мере расходования.В процессе загрузки поддерживают температуру массы в пределах 90 - 100 С, После окончания загрузки окиси свинца, не прскратцаяперемешивания, смесь выдерживают при 125 -130 С в течение 15 - 30 мин.Во время выдержки постепенно исчезаетжелтая окраска, масса светлеет, образуется белая паста стсарата свинца в пластификаторе.Выход продукта количественный (см, табл.,анализ 4).П р и м е р. 5, Получение стсарата натрия,20В четырсхгорлую колбу емкостью 1 л, помещенную в масляную баню и снабженную мешалкой, капсльной воронкой, термомет 1 юь, вводомдля инертного газа (Йг), выводом, заитищетттьЧмсклянкой, заполненной сухим пластифнкатором, 25загружают ЗОО г безводного дибутилфталата и23 г металтического натрия. Температуру в стаокале постепенно подкмают до 100 С до расплавления натрия, Затем включают на 3 - 5 мин мешалку для твспергироватвя натрия. При останов- зОленной мешалке дают массе охлатвться до 6570 С и при этой температуре начинают постепенно. вводить при работающей мешалке расплавстеариновой кислоты с температурой нс выше75 С, не допуская интенсивного выделеттня водо-:5рода, После окончания прилива стеариновой кнслоты, не прекращая перемешивание, постепеннодоводят температуру реакционной массы до 110 -120 С, затем при 110 - 120 С выдерживают ЗО -45 мин, обогрев выключают, пасту кремового 4 тцвета выгружают прн 90 - 95 С, Выход количественный. Весь синтез проводттг под подушкойинертного газа (см. табл анализ 5). П р и м е р 6. Получение пасты барий-кад- т 5мий стеариновокисльш,В смеситель типа Вернера-Пфляйдсрера емкостью 200 л, снабженный мешалкой, рубашкойдля обогрева или охлаждения, загружают из обогрсвасмьтх мертвков 56,9 кг расплава стеарино твой кислоты (100%-ной) при 75 - 77 С и 57 кг,дибутилфталата, нагретого до 65 - 70 С. Включают перемстливатпе, обогрев и при 75 - 80 С начинают постепенно подавать в смеситель измельченную на коллоишюй мельнице смесь тьз 6 - 7 кг 55иоктилфталата и 6,4 кг (100%) окиси кадмия,1 то окончании загрузто начинают постепенноиоштимать температуру реакционной массы досдт 9 После достижсштя 90 -11 О С окрашенная втортпчно-краснт.тй цвет лтасса начинает светлеть.Это можно наблк,дать ло капельной индикации нафильтроцальной бумаге. Одновременно п 1 юисходит небольшой саморазогрев и вспенивание. После выдержки в тсчсттис 20 мнн при 80 - 85 С вреакционную смесь вносят измельченную на коллонднои мслывщс смесь из 7,65 кг ВаО (100%)и 7 - 8 кг диоктилфталата,В интервале 95 - 105 С при выключенном обо.гревс наблюдается саьопроизвольньтй разотревбреакционной смеси до 110 - 115 С, сопровождаюцайся неболынтм вспсниванием реакционной смест. После выдержки 20 - 30 мин при 110 - 115 Свыключают обогрев, доводят температуру массыдо 80 - 90 С и выгружают продукт в подготовленную тару. Выход количественный (см. табл.,анализ 61.П р н м е р 7, Получение сухого стабилиза.тора,В колбу емкостью 5 л, снабженную мешалкой обратным холодильником, загружают 4 лацетона (спирта, хлороформа) и 500 г 5 нойпасты стабилизатора (СаБтт, ВаЯт 2 СЖтгилидругой). После тщательного перемешивания полученную суспензию фильтруют на воронке Бюхнера. Осадок на фильтре промывают небольшимколичеством растворителя, затем сушат на воз.духе. Выход около 250 г сухого тонкодисперсного продукта. Из смеси растворителя с пласти.фикатором отгоняют растворитель. 1 сгенерированные пластнфикатор и растворнтель используютпри повторных загрузках (см. табланализ 7)П р и м е р 8. Стсарат бария.В смсситель типа Вернера-Пфляйдерера емкостью 200 л, снабженный мешалкой, рубашкой для обогрева и охлаждения маслом, загружаютиз обогрсваемых меринков 56,9 кг сухой стеарттовой кислоты. Включают перемешивание на 5-10 мин и постспеню вводят 31,54 кг гидроокиси бария тВа(ОН) 2 8 Ь 01После оконча-,ния загрузки гидроокиси бария температурасамопроизвольно поднимается до 60 - 80 С. Пооле окончантя периода самопроизвольного разогрева включают подогрев и вводят в смесь диок тнлфталат небольшими порциями, следя за тем, чтобы ласса не скомковалась. При 95 - 100 С начинается выделение паров вольт. Температуру повышают до 135 - 140 С, выдерживают 15 - 20 мин, затем включают охлаждейне и при 100 С продукт выгружают в подготовленнуютару,П р и м е р 9. Стеарат кадмия.В реактор емкостью 50 л, снабженьтй мешалкой "Ультрапуск" (и = ЗООО обмтн), рубаи. кой для обогрева или охлаждения прямьть или обратным холодильником из обогрсваемых мер. ников, загружают 12 кг расплава стеариновой413854 Внешний вид (11 аста) Содержание сухого вещества в пасте,% Содержа 1 Е ОС 1 ЮВ. СодержаесНЯт се, % ого веше. Паста ства в суОм п 1 юдуте,% Кальция стеарииовокнслого Цвета слоновойкости 51,0 45,9 98,6 98,0 0,6 Белого цветаСветло розовогоцветаБелого цветаКремовогоцвета Бария стеариновокислогоКадмия стеарииовокиспого 0,27 0,682,4 45,8 40,8 99,0 98,7 Стеариновокислого свинца Натрия стеарииовокислого 37,8 102 3,7 Барий-кадмий стеариповокислого (сыесовая) Белая с розоватымоттенкомБелый порошок су 8 8,8 38,4 3,9 Барий стеариновокисльп,отмытый от пластификатора Формула изобретения Составитель Г. Андион Корректор А. Гриценко Тсхред Е. Давидович Редактор П, Горькова Заказ 5,2341 Тира 641 Подписное ЦНИИПЬ 1.Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5Филиал ППП"Патент", г. Уыород, ул,роектнав, 4 кислоты (100% ной) с температурой около 70 и 10 - 12 кг диоктилфтапата, нагретого до 65 - 70 СВключают перемешивание, обогрев и при 70 - 75 С постепенно прибавляют 5,6 кг уксусиокислого кадмия ЩСНаСОО) а. Ит О. Теми ратуру среды постепенно поднимают до 100 С, При 100 - 115 С начинают постепенно отгонять азеотроп уксусной кислоты с водой. По окон. чаиии отгонки включают вакуум и при темпе. ратуре около 100 С и вакууме 200 - 300 мм Способ получения стабилизаторов для поли винилхлорида взаимодействием стеариновой кис. лоты или си 1 гтетическз 1 х жирных кислот С т - С 1 С СООтВЕтетВУЮЩИМИ НЫПРалИЗУЮЩИЬП 1 аГЕНта. о ми - металлами или их;Окисями или гидрооки" рт. ст. полносю Отгоняют из массы уксуснуюкислоту,В реакторе образуется расплав стеаратакадмия в пластификаторе, который сливают притемпературе ниже 100 С в заранее подготовленную тару,Предлагаемым методом получают пасты стеаратов следующих металлов: Са, Мд, Сд, Ва, Ъ, А, О, РЬ, Ыа и смесевой Ва-Сд, Ва-Сд-лп и др. сями или их солями в среде пластификатора,например дибутилфталата, при 60 - 200 С, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества стабилизатора и упрощения процесса, последний ведут при молярном соотноше.нии стеариновой кислоты, нейтрализующего агента и пластифлкатора, равном 1:0,5 или 1:0,61,5.