Способ получения уралкидных смол

О П И С А Н И Е в) 537099ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублнк(23) ПриоритетОпубликовано 30.11.76. Бюлл Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий 8.664 (088 8) У ень 4 Дата опубликования описания 20.12.7(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УРАЛКИДНЪХ С ы на одном демасле невозможтабильные при Изобретение относится к технологии получения уралкидных смол повышенной стабильности, которые могут быть использованы в качестве связующего для покрытий воздушной сушки с высокой скоростью высыхания, твер достык и защитными свойствами.Известен способ получения полимеров путем взаимодействия касторового масла с изоцианатным компонентом 111.Известен также способ получения уралкид ных смол путем взаимодействия изоцианатного компонента со смесью дегидратированного касторового масла (ДКМ) и льняного или соевого 2, 3. Однако покрытия на основе этих смол обладают недостаточно высокими 15 защитными свойствами.Получить уралкидные смолгидратированном касторовомно, поскольку получаются несхранении системы. 20Цель предлагаемого изобретения - повышение стабильности смолы при сохранении высокой скорости высыхания получаемых на их основе покрытий и их защитных свойств (твердости, химстойкости и т. д.). 25Сущность изобретения состоит в том, что при получении уралкидных смол путем взаимодействия сложного олигоэфира, модифицированного дегидратированным касторовым маслом, с изоцианатным компонентом вводят 30 смесь И,К-замещенного алифатического амина и алифатического спирта С 4 - С 9 при соотношении 1: 2,5 - 5 соответственно.Изобретение отличается от известного технического решения тем, что вместо высыхающих масел в процессе синтеза вводят смесь стабилизаторов, что обеспечивает получение пленкообразующего материала, стабильного при хранений. Отверждение покрытий происходит в присутствии сиккативов (нафтенаты Со, Са, Хп, Мп) при температуре 20 - 120 С. Покрытия имеют хороший внешний вид, обладают высокой твердостью, физико-механическими и защитными свойствами. Покрытия наносятся традиционными способами - наливом, кистью, распылением в электрополе, пневматическим распылением и т. д. Для получения гидроксилсодержащего олигоэфира (типа алкида) используется ДКМ или его жирная кислота, из многоатомных спиртов - триметилолпропан, глицерин, триметилолэтан.В качестве многоосновных кислот используют фталевый ангидрид или фталевую кислоту, В качестве йизоцианатов используют 2,4-толуилендиизоцианат, смесь изомеров 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианата, полифениленполиизоцианат, дициклогексилметандиизоцианат, изофорондиизоцианат. В качестве И,И-замещенных алифатических аминов используют диэтиламин, дибутиламин и т. д, В качестве5 10 15 20 алифатических спиртов используют н-бутиловый, изопропиловый, амиловый и высшие спирты С 7 - С 9,Выполнение предложенного способа иллюстрируется следующими примерами.Пример 1. В реакционный сосуд загружают 127,5 вес, ч. дегидратированного касторового масла (ДКМ) и 0,13 вес. ч. 50%-ного водного раствора едкого натра и нагревают в токе углекислоты до 245 С. При этой температуре загружают 61,5 вес. ч, триметилолпропана (этриола) и выдерживают реакционную массу до полной растворимости переэтерификата в этиловом спирте 1: 10, Затем реакционную массу охлаждают до 160 С и при этой температуре загружают 43,2 вес. ч. фталевого ангидрида. После выдержки в течение 1 час при этой температуре реакционную массу охлаждают до 130 С, загружают 3,5 вес. ч. ксилола на циркуляцию и нагревают до температуры 200 С. Реакционную массу выдерживают при этой температуре до кислотного числа 10 - 15 мг КОН/г (компонент А), 75 вес. ч. 100%-ного компонента А растворяют в 108 вес. ч. ксилола и реакционную массу нагревают до 70 С. При этой температуре подают 22 вес. ч. смеси 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианатов (в соотношении 65:35). Затем реакционную массу нагревают до 90 С, при этой температуре выдерживают до содержания изоцианатных групп меньше 0,2%. По окончании выдержки при температуре 60 - 70 С в реакционную массу вводят смесь из 10,9 вес, ч. бутанола и 4,35 вес. ч. диэтиламина.П р и м е р 2, Компонент В получают по технологии, описанной в примере 1 для компонента А, но при следующих соотношениях компонентов, вес. ч.:ДКМ 92,0 50/,-ного раствор едкого натра 0,09 Этриол 39,8Фталевый ангидрид 30 Ксилол 2,5Затем 84 вес. ч. 100%-ного компонента В растворяют в 120 вес. ч. ксилола и далее проводят реакцию так, как описано в примере 1, при следующих соотношениях компонентов, вес, ч. смесь изомеров 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианата (65:35) - 19,8, вес. ч.;Бутанол 12,4 Диэтила мин 3,1П р и м е р 3, Компонент С получают по технологии, описанной в примере 1 для компонента А, но при следующих соотношениях компонентов, вес. ч,:ДКМ 76,0 50%-ного раствора едкого натра 0,08 Этриол 28,8Фталевый ангидрид 10,6 Ксилол 1,571 вес. ч. 100/о-ного компонента С растворяют в 87,5 вес. ч. ксилола, нагревают до 70 С, при этой температуре подают 11,8 вес. ч. смеси изомеров 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианата (65:35) и после выдержки при температу 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ре 90 С до содержания изоцианатных групп меньше 0,2% добавляют смесь из 9,2 вес. ч. бутанола и 4,6 вес. ч, дибутиламина.Пример 4. 83 вес. ч. 100/о-ного компонента В, полученного по примеру 2, растворяют в 133,8 вес, ч. ксилола и нагревают до 80 С. При этой температуре подают 26,4 вес, ч. изофорондиизоцианата. Реакционную массу нагревают до 100 С, выдерживают до содержания изоцианатных групп меньше 0,2% и при температуре 70 - 100 С добавляют смесь из 7,3 вес. ч, бутанола и 2,4 вес. ч. дибутиламина.П р и м е р 5. Уралкидную смолу получают, как описано в примере 3, при следующих соотношениях компонентов, вес. ч.:100%-ный компонент А, полученный по примеру 92Ксилол 144 ДициклогексиЛметандиизоцианат 38 Бутанол 1 1,5 Дибутила мин 2,9 Пример 6. К 87 вес. ч. 100%-ного компонента С, полученного по примеру 3, растворенного в 116,1 вес. ч. ксилола, при температуре 70 С добавляют 15,6 вес. ч, 2,4-толуилендиизоцианата. Затем реакционную массу нагревают до 90 С и выдерживают до содержания изоцианатных групп меньше 0,2%, При температуре 90 С в реакционную массу добавляют 6,8 вес. ч. бутанола и 2,3 вес, ч. диэтиламина,П р и м ер 7. К раствору 72 вес. ч. 100%-ного компонента В в 112,2 вес. ч. ксилола при температуре 60 С добавляют 19,3 вес. в. смеси м- и п-ксилилендиизоцианата (70:30), нагревают до 80 С и выдерживают реакционную массу при этой температуре до содержания изоцианатных групп меньше 0,2, после чего добавляют смесь из 6,35 вес. ч. бутанола и 2,1 вес, ч, диэтиламина (ДЭА).П р и м ер 8. В реакционный сосуд загружают 148,5 вес. ч. жирных кислот дегидратированного касторового масла, 85,8 вес, ч, триметилолпропана, 35,6 вес, ч, фталевого ангидрида и 4,05 вес, ч. ксилола на циркуляцию. Реакционную массу нагревают в токе углекислоты до 220 С и при этой температуре выдерживают до кислотного числа 10 - 15 мг КОН/г (компонент Р).77,0 вес. ч. 100/О-ного компонента Р растворяют в 108 вес. ч. ксилола и реакционную массу нагревают до 70 С, При этой температуре подают 18,2 вес. в. смеси 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианата (соотношение 65/36). Затем реакционную массу нагревают до 90 С и выдерживают до содержания изоцианатных групп меньше 0,2. По окончании выдержки при температуре равной 90 - 80 С в реакционную массу вводят смесь 2,12 вес. ч. диэтиламина и 6,35 вес. ч. бутанола.П р и м е р 9. 75,6 вес. в 100%-ного компонента В растворяют в 105,8 вес. ч, ксилола и проводят реакцию так, как описано в примере 1 при следующих соотношениях компонентов, вес. ч,:О о О о ь ь со ь ь сЭ ь ь сч ь ь со ь ь Сц 3 ь ь сч ь ь ь сэ 1 о ф х о 5 ь Щ ь с 4 ео ь ь ь и 3 ь 1 1 о ь Щ ь ьь сч см ь ь ь ь ь сч ь со ь сч ь (о ь со-М СО00 00 о х а 1 о сч ь сч ь с 4 ь сч ь сч ь с 4 ь сч О Э Я х О о х М О,О о о х ,Д ф х о ф Ф а х ф х ф ж ф 0 х дх о х х о о х О ф О оо Х х 1 хс 0Оо хмухО,хоф О,Х3 ооффо х О, х О о . Эфо оц оо Д фаМО,афдофоо - о 537099 1 х О.О Х фоф о о с- о о с 4 О ф 2 х а х х О о Я х О, о ф (щ о О. о о ,Р о ф . о ф О,о о Я х О о ф О О,со Э 2 х О,ж а й д о о е й Название Охыщ мЙо цд мЮконцу испытаний30 1 15 2 24 120 0,147 0,248 0,344 50/50 Уралкид на основе ДКМ и соевого масла с жирностью 65% Пезш аПсЫ-Йо 65 ф-мы Байер" 30 0,6 50/50 0,67 3,4 0,2 0,5 Без изменений60 1,80 Уралкид на основе соевого масла с жирностью 56% (УПСТ) 5,0 0,80 50/50 Без изменений1,42 0,63 1,7 0,35 0,6 2,2 Уралкид на основе ДКМ с жирностью 46% (пример 2) 10 Смесь изомеров 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианата (65: 35) 16,8Бутанол 8,9 Диэтила мин 1,5 П р и м е р 10, 68 вес, ч. 100/о-ного компонента В растворяют в 94,0 вес, ксилола и проводят реакцию так, как описано в примере 1 при следующих соотношениях компонентов, вес. ч.:Смесь изомеров 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианата (65: 35) 14,9Бутанол 3,7 Диэтила мин 3,7 П р и м е р 11. 98,3 вес. ч. 100%-ного компонента В растворяют в 129,3 вес. ч, ксилола и проводят реакцию, как описано в примере 1 при следующих соотношениях компонентов, вес. ч.:Смесь изомеров 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианата (65: 35) 19,4Диэтиламин 2,4 П р и м ер 12. 92,2 вес. ч. 100 -ного компонента В растворяют в 125,0 вес. ч. ксилола и проводят реакцию так, как описано в примере 1 при следующих соотношениях компонентов, вес. ч.; Формула изобретения Способ получения уралкидных смол путем взаимодействия олигоэфира, модифицированного дегидратированным касторовым маслом. с изоцианатным компонентом, отл и ч а ющ и й.с я тем, что, с целью повышения стабильности системы при сохранении физико-механических свойств конечного продукта, процесс проводят в присутствии смеси 1 ч,Х-замещенного алифатического амина с алифатическим Смесь изомеров 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианата (65: 35) 20,3Бутанол 12,5П р и м е р 13, 73,1 вес. в. 100 о -ного компо нента В растворяют в 103,2 вес. ч. ксилола ипроводят реакцию, как описано в примере 1при следующих соотношениях компонентов,вес. ч,:Смесь изомеров 2,4- и 2,6-толу илендиизоцианата (65:35) 16,0Бутанол 3,6Диэтила мин 1,8Уралкидные смолы, полученные по примерам 1 - 13 имеют следующие показатели.15 Содержание нелетучих, % 40 - 45Кислотное число, мг КОН/гне более 5Содержание изоцианатныхгрупп Отсутствие 20 Содержание непредельныхгрупп, /100 г 35 - 45Данные экспериментальных исследованийполучаемых смол, в состав которых введенастабилизирующая смесь, согласно предложен ному способу, показали значительное увеличение стабильности системы согласно табл. 1 итабл. 2. спиртом С 4 - Сз при соотношении 1: 2,5 - 5 соответственно.30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт. св. Ма 110931, кл. С 08 д 22/04, 1955.2. 1. Р. М 1 зга, М. А. ЯжазагпЬагп, Ра 1 п 1Мап 11 ас 1 цге, 1971, 41, 1 ч 12, Р 30 - 32 (про тотип) .3. А. б. Ло 11 еу, Л. 011 Со 1 оцг Сйегп. Аззос1964, 47, 1 ч 12, р. 919.