Способ получения модифицированного воска для антиадгезионных составов

Союз Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц 739 О 86(22) Заявлено 120477 (21) 2471223/23-04с присоединением заявки Мо(51) М. Кл. С 11 В 11 У 00 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытий(71) Заявитель Институт торфа АН Белорусской ССР 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНЙЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ВОСКА ДЛЯ АНХИАДГЕЗИОННЫХ СОСТАВОВИзвестен способ получения модифицированного рафинированного воска путем окисления предварительно обессмоленного торфяного воска бихроматом калия в сернокислой среде при 75- 110 С с интенсивным перемешиванием 6-10 ч до исчезновения в растворе шестивалентного хрома, с последующей промывкой серной кислотой 1)Рафинированный воск, как содержащий низкомолекулярные кислоты, взаимодействует с изоцианатами, образуя замещенные амиды, может быть использован в ограниченном количестве в виде солей кислот,Наиболее близким является способ получения этерифицированного воска путем этерификации рафинированного воска глицерином. С целью получения Целью изобретения является полу-чение воска с высоким выходом, повышение качества целевого продукта -инертности по отношению к изоцийнатам и,упрощение процесса.Поставленная цель достигается тем,что сырой торфяной воск растворяютв углеводородном растворителе ираствор подвергают прямому хлорированию при 10-45 С или с использованиемОУФ-освещения лри 0-10 С в течение2-5 ч с последующей отгонкой раство рителя.Предпочтительно воск хлорируютдо содержания хлора в целевом продукте не более 30 в конечном про,дукте. В таких условиях хлорирова "ния хлорируется только спирто-эФирИзобретение относится к способу получения модифицированных продуктов из сырого торфяного воска, в частности предназначенных для применения в антиадгезионных составах.Требованием к восковым продуктам, используемым в антиадгеэивах, являет ся их инертность к действию изоцианатов, которые применяются для производства полиуретанов. светлых восков с низким кислотным числом, процесс ведут при 120-14(РС в присутствии минеральной кислоты, например срной 2) .Однако этерифицированный воск получают из рафинированного воска, выход конечного продукта к исходному сырому торфяному воску не превышает 50 и создает значительное его удорожание и сложность техноло гического процесса производства.60 ная часть восков, а не его алкильнаячасть.В зависимости от условий хлорирования,незначительных измененийтемпературы или освещения происходитобразование различных по со "тавуи строению хлорированных соединенийв восках.В случае хлорирования воска безосвещения при температуре не вышеа45 С, по достижении содержания хлорав воске 20-30 наблюдается существенное изменение в области поглощениядвойных связей в ИК-спектрах.Вместо трех четких полос при1520, 1610 и 1640 см, наблюдаемыхв ИК-спектрах исходного торфяного15воска, появляется полоса при 16301610 см "и четкий выступ при 3040,3090 смАнализ спектра в УФ-области показывает исчезновение характерного 20для сырого торфяного воска поглощения при 276-286 и 310-320 нм, которые соответствуют с, р -ненасыщенным эфирам, кетонам и незначительнымколичествам ароматических структурвоска, Характер поглощения в областива.рентных и деформационных колебаний(СН) ) 4-группировок остаетсяэтих. условиях хлорирования без изменения, Интенсивность поглощения вобласти валентных колебаний ОН-связикарбоксильных группировок (25003200 см ") и спиртовых (3200-3400 см )падает.Ненасыщенная связь фиксируетсяслабыми сигналами протонов в ПМРспектрах с химическим сдвигом (х.с.)около 5,5-5,8 м.д у исходного воска уширенные сигналы протонов придвойной связи проявляются с х.с.5,12 м,д, Это подтверждает смещение 40ненасыщенной связи и присутствиепри ней атомов хлора. Очевидно, атомы хлора находятся в Ъ,Я -положениипри карбонильных группах или притретичном атоме углерода у ряда соединений, находящихся в восках. Прихлорировании восков происходит образование до 50 хлорпроизводных продуктов лучшей растворимости в углеродных растворителях.для ряда соединений,5 рсодержащихся в восках, хлорированиепри УФ-освещении протекает с присоединением и замещением атомов хлорав метильные и метиленовые группы,находящиеся в с(,(Ь -положении прикарбонильных группах и третичныхатомах углерода.В ИК-спектрах восков, хлорированных при Уф-освещении, имеются полосыпоглощения при 770 и 790 смиотсутствуют полосы 1520, 1610,1630 и 1640 см . Замещение хлора вметильные группы фиксируется сокращением интегральной площади сигналовпротонов в ПМР-спектрах при 0,80,0,92 и 1,33 м.д. Атомы хлора находятся у ряда соединений восков в метил-этильных радикалах, о(, Р -положениях при карбонильных группах или третичном атоме углеродаП р и м е р 1, 50 г сырого торФяного воска растворяют в 500 мп сухого бензина и при 50 ОС беэ доступа света пропускают хлор 3 ч со скоростью 20-25 л/ч. Образовавшийся осадок в количестве 3,5 г с т,пл, 64- 66 С (1), отфильтровывают, а после отгона растворителя в остатке получают 52, 3 г (11) смолообразного проду кт а.Элементный анализ (1),3: С 26,70; Н 2,52; С 6 71,69; температура плавления 45-50 С, йодное число 2.Элементный анализ (11),В: С 64,91; Н 8,58; СК 19,77. П р и м е р 2. 50 г сырого торфяного воска растворяют в 500 мл обеэвоженного бензола и без доступа света через раствор пропускают хлор при 25 С4 ч со скоростью 25 л/ч. После отгона растворителя в остатке получают 75, 6 г (111) смолообраэного продукта, т. пл, 45-50 С, йодное чи сло 1Элементный анализ (11 ф Ъ: С 55,25, Н 6,85; СЯ 30,52.П р и м е р 350 г сырогО торфяного воска растворяют .в 100 мл обезвоженного четыреххлористого углерода в колбе иэ кварцевого стекла и пропускают хлор со скоростью 25 л/ч при УФ-облучении (лампа ПРК) 5 ч при о0 С, Затем раствор помещают в кварцевый реактор с прочной водяной ру- башкой и облучают в установке УФ-освещения без пропускания хлора (лампа ПРК) 2 ч при 20 С, После отгона растворителя получают 55,5 г смолообразного продукта (1 У), температура плавления 52-56 С, йодное число 1.Элементный анали э (1 Ч), Ъ: С 5 7, 85; Н 6,81; СЮ 28,27.П р и м е р 4. Растворяют 25 г торфяного воска в 100 мл четыреххлористого углерода и в атмосфере сухого азота пропускают хлор 2 ч без доступа света через раствор со скоростью 35 л/ч при 45 С. Отгоняют затем под вакуумом в токе азота растворитель, температура бани не выше 40-45 С. Получают 36, 5 г продукта (У), т.пл, 46-50 С, йодное .число 7.Найдено,%: С 55,06; Н 6,72;С 2 30,65П р и м е р 5. 50 г сырого торфяного воска растворяют в 400 мл сухого толуола и пропускают 4,5 ч беэ доступа света через раствор хлор со скороСтью 20 л/ч при 10 С. Отгоняют затем под вакуумом в токе сухого азота растворитель. Температура бани не выше 40-45 С. Получают 73,5 г продукта (Ч 1), т.пл, .45-49 С, йодное число 8.(окисленный полиэтиленовыйвоск ПВО - 30-4) елкие ячейдиаметром , 4-2,2 мм Мелкие ячейкидиаметром 2,12,5 мм Смазка типаСвислочь(приготовлениядобавкой эте- рифицированного воска 4) 00 11 Найдено, С 54,53 у Н 6,64 уСЕ 30,83.П р и м е р б. Растворяют 25 г.сырого торфяного воска в 100 млчетыреххлористого углерода, помещаютв .колбу иэ кварцевого стекла и при 5Уф-освещении (лампа ПРК) 2 ч пропускают со скоростью 35 л/ч хлор нри5 фС. Затем переливают раствор вкварцевый реактор с проточной водяной рубашкой и облучают в установке 10для Уф-освещения (3 лампы ПРК) 1 чи температуре 10 С без подачи хлора.Отгоняют под вакуумом растворительв токе сухого азота при температуребани не вьзае 40 С. Получают 33, 7 гпродукта (Ч 11), т.пл. 52-56 С,йодное число 1,Найдено, : С 57,12; Н 6,67;Сб 26,31.П р и м е р 7.Растворяют 12 гсырого торфяного воска в 50 мл сухого хлороформа, помещают в колбу изкварцевого стекла и при УФ-освещении(лампа ПРК) 2,5 ч при 10 С пропускают хлор со скоростью 35 л/ч. Эатем переливают раствор в кварцевыйреактор с проточной водяной рубашкойи облучают в установке для Уф-освещения (3 лампы ПРК) 0,5 ч. при10 С беэ подачи хлора. Отгоняют подвакуумом растворитель в .токе сухогоазота температуре бани не выше 30 С,Получают 16, 1 г продукта (Ч 111).,т,нл. 53-56 С и йодноечисло 2.Найдено,: С 56,37; Н 6,75;С 6 29,01. 35П р и м е р 8.Растворяют 12 гсырого торфяного воска в тетрахлорэтилене, помещают в колбу из кварцевого стекла и при УФ-освещении (лампа ПРК) 1,5 ч при 104 С пропускают 40 хлор со скоростью 40 л/ч. Затем переливают раствор в кварцевый реактор с проточной водяной рубашкой и облучают в установке для УФ-освещения (4 - лампы ПРК) 0,5 ч при 20 С беэ подачи хлора. Отгоняют под вакуумом в токе сухого азота растворитель при температуре бани не выше 40 С.Получают 15,8 г продукта (1 Х), т.пл. 52-57 аС, йодное число 1.Найдено,: С 55,95; Н б, 52; СВ 29, 30.Разработанный способ получения хлорированного воска при Уф-освещении и без освещения позволяет сохранить основные физико-химические свойства торфяного воска, получить хлорированный воск с высоким выходом, По своим антиадгезионным свойствам в антиадгезивах, где их берут до 4-4,5 взамен окисленного полиэтиленового воска, они показывают одинаковые результаты по измерению усилия отрыва и взаимодействию с компонентами ППУ.Антиадгезионный состав, в котором в качестве добавки используют хлорированный воск, и отдельные его части (смолистая и обессмоленная) в количестве 4 от всего состава, применяют для Формования полужесткого пенополиуретана. Сравнительные испытания проводят следующим образом.На аппликатор наносят слой смазки толщиной 100 мкм,затем заливают компоненты пенополиуретана. После выдерживания аппликатора в течение 20-30 мин, вынимают иэделие иэ формы. В таблице представлены характеристики поверхностей формованных изделий, диаметры ячеек в месте контакта со смазкой и усилия отрыва.(добавка смолыхлорированноговоска вместо .ПВО- 4) Составитель В, ПотоцкийТехред И.Асталош Корректор М. Коста Редактор М. Недолуженка Тираж 470 ,Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Эаказ 3007/4 Филиал ППППатент , г ужгород, ул. Проектная,4 Иэ таблицы видно, что смазки с применением хлорированного воска, полученного при УФ-освещении и без освещения, обладают удовлетворительными антиадгезионными свойствами на уровне импортной смазки Акмозил-МС, поверхность изделия из пены в месте контакта со смазкой удовлетворительная, ячейки мелкие, закрытые.Таким Образом, введение в сос. тав антиадгезивов хлорированных восков позволяет устранить взаимодействие пенополиуретана с компонентами смазки в месте контакта ППУ со смазкой.Формула изобретения1, Способ получения модифицированного воска для антиадгезионных составов путем химической обработки торфяного воска, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенй я качества целевого продукта иупрощения технологического процесса, торфяной воск растворяют в углеводородном растворителе и растворего подвергают прямому хлорированиюпри 10-45 С или с использованиемУф-освещения при 0-10 С в течение2-5 ч с последующей отгонкой растворителя.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и я с я тем, что воск хлорируютдо содержания хлора не выше 30в конечном продукте.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР 40 М 251589, кл. 12 ч, 1-04, 1969.2. Авторское. свидетельство СССР9 510503, кл. С 11 е 3/02, 1973