Способ получения полиэфирной смолы

ц 929660 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл.С 08 1 11/04 С 08 О 63/20 с присоединением заявки МГасударственный квинтет(088.8) ва аелаи изобретений к открытийОпубликовано 23.05,82, Бюллетень %19 Дата опубликования описания 23.05.82 А,Н. Мартыненко, М,М. Фалькович, Н.г, Вершинина,В,Н. Задорожный, Е,А, Бордюшкова, Ю.Н, И ьена:и,Н.Л, Мартынова 1 м ,т.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРНОЙ СМОЛЫяИзобретение относится к способу получения лаковых полиэфирных смол, в частности алкидных смол, с использованием отходов полиэтилентерефта" лата для производства лаков, эмалей, грунтовок и других лакокрасочных5 материалов, которые применяются в качестве защитныхе декоративных, электро. изоляционных и других органических покрытий.та Известен способ получения полиэфирной смолы из отходов полиэтилентерефталата, заключающийся в том, что применяемое для синтеза раститель, ное масло подвергают переэтерификации многоатомным спиртом, образующуюся при этом смесь неполных эфиров используют для переэтерификации отходов полиэтилентерефталата с последующей поликонденсацией продукта .переэтерификации с дикарбоновой кислотой или ее ангидридом. Процесс ведут при 260 С в течение 3-х ч 11.о При осуществлении этого способа необходимо строго соблюдать указаннуц последовательность операций, в противном случае возможно образование гетерогенных фаз, связанных с желатинизацией реакционной смеси, которая обусловлена ограниченной растзоримостью в массе многоатомного спирта и полиэтилентерефталата.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату" является способ получения полиэфирной смолы путем переэтерификации от" ходов полиэтилентерефталата маслом и многоатомным спиртом в присутствии ароматической монокарбоновой кислоты .с последующей поликонденсацией полученного продукта с дикарбоновой кислотой или ее ангидридом. Способ заключается в том, что раститель ное масло подвергают переэтерифика- ции многоатомным спиртом в присутствии монокарбоновой кислоты, например канифоли. Далее при 260 С за 3 92966гружают отходы полиэтилентерефталата,не допуская снижения температуры, ипри этой температуре проводят деструк.цию и переэтерификацию полиэтилентерефталата полученной на первой 5стадии смесью неполных эфиров, а затем полученный продукт поликонденсируют с дикарбоноврй кислотой или ееангидридом,Получаемая по известному способу 10полиэфирная смола обладает повышенной термостойкостью и эластичностьюза счет наличия в цепи полимера радикалов терефталевой кислоты и этиленгликоля 21.15Недостатками известного способаявляются относительно высокая продолжительность процесса, которая в среднем составляет 8,5-13 ч, и его трудоемкость во вредных условиях, связанная с необходимостью загрузки отходов полиэтилентерефталата небольшимипорциями при 260 С,Цель изобретения - упрощение способа получения полиэфирной смолы с использованием отходов полиэтилентерефталата.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения поли- .эфирной смолы путем переэтерификацииотходов полиэтилентерефталат масломи многодтомным спиртом в присутствииароматической монокарбоновой кислотыс последующей поликонденсацией полу-.ченного продукта с дикарбоновой ки 35слотой или ее ангидридом, в качествеотходов полиэтилентерефталата используют 10-25/ от общей массы олигомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числом 150-500 мг КОН/г.Указанные олигомеры полиэтилентерефталата представляют собой продукт деструкции полиэтилентерефталата кубовыми остатками системы ректификации этиленгликоля или этиленгли 45колем и имеют молекулярную массу650-225 ед., что соответствует гидроксильному числу 150-500 мг КОН/г итемпературе размягчения по методукольца и шара 200-100 С. Эти олигомеоО 50ры полностью совмещаются при 150-200 Сс растительными маслами, многоатомными спиртами, а также с ароматическими и алициклическими кислотами,Получение полиэфирной смолы прово дят путем взаимодействия раститель 55ного масла, монокарбоновой кислоты,например канифоли, многоатомногоспирта, олигомеров полиэтилентере 0 4 фталата с последующей полиэтерифика-цией дикарбоновой кислотой или ее ангидридом до достижения требуемого кислотного числа и вязкости продукта, При использовании в процессе синтеза вместо растительных масел их жирных кислот, а также жирных кислот таллового масла, проводят одновременную загрузку всех компонентов реакционной смеси с последующей температурной обработкой до достижения требуемых показателей вязкости и кислотного числа.Олигомеры полиэтилентерефталата с гидроксильным числом 150-500 мг КОН/г вводят в синтез одновременно с растительным маслом и монокарбоновой кислотой. Благодаря этому исключается длительная и трудоемкая операция загрузки отходов полиэтилентерефталата при высокой температуре, а также про цесс деструкции полиэтилентерефтдлата на стадии переэтерификации. Кроме того, значительно улучшаются условия ведения процесса переэтерифи- КдЦИИ) Тдк Кдк ЭТд СТдДИЯ ПРОХОДИТ в жидкой Фазе, при лучшей Совместимости компонентов исходной смеси.Общая продолжительность процесса получения полиэфирной смолы сокраща. ется и составляет в среднем 6-9,5 ч П р и м е р 1 . Для получения полиэфирной смолы для лака Пф15 мас."ь олигомеров полиэтилентерефталата с гиаооксильным числом 150 мг КОН/г,12 мас. Ф канифоли,45,6 мас,подсолнечного масла нагревают до 180 С и при непрерывном перемешивании вводят 9,9 мас,Ф пентаэритрита и 0,4 мас,3 глета, после чего реакционную массу нагревают до 240- 250 С и проводят переэтерификацию масла. Контроль полноты переэтерификации осуществляют обычным способом. Затем массу охлаждают до 2000 С, вводят 17,5 мас.ь фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при 220-230 С, Контроль реакции осуществляют по снижению кислотного числа и нарастанию вязкости. Синтез смолы считают оконченным по достижении кислотного числа массы не более 20 мг КОН/г и вязкости ее 60-ного раствора в ксилоле 65-85 с по В 3-4 при 20 С.При введении сиккатива получают лак для эмалей горячей и естествен-, ной сушки.5П р и м е р 2. Для полученияполиэфирной смолы для лака Гф 10 мас.3 олигомеров полиэтилентере.фталата с гидроксильным числом300 мг КОН/г, 8,9 мас. канифоли, 541,2 мас,Ф подсолнечного масла и12,1 мас./ глицерина нагревают до280 С и при непрерывном перемешивании вводят 0,4 мас.3 глета, послечего реакционную массу нагревают 1 Одо 240-250 С и проводят переэтерифи.кацию масла, Контроль реакции полноты переэтерификации осуществляютобычным способом. Затем массу охлаждают до 200 ОС, вводят 27,8 мас,l 15фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при 220-230 С. Контороль реакции осуществляют по снижению кислотного числа и нарастаниювязкости, Синтез смолы считают окон оченным по достижении кислотного числа массы не более 20 мг КОН/г и вязкости ее 501-ного раствора в ксилоле40-50 с по 83-4 при 20 С.При введении сиккатива получаютлак для эмалей горячей и естественной сушки,П,р и м е р 3 . Для полученияполиэфирной смолы для лака ПФ 452 мас.Ф жирных кислот талловогомасла, 12 мас.Ф канифоли, 16 мас,Фолигомеров полиэтилентерефталатас гидроксильным числом 300 мг КОН/г,12,6 мас.Г пентаэритрита и 14,2 мас,3 подостижению фталевого ангидрида нагревают до 230 С и выдерживают при непрерывномпоремешивании пои этой температуредо достижения нужной степени уплотнения основы. Контроль процесса осуществляют по снижению кислотногочисла и нарастанию вязкости раствора 92961 Свойства лаков полиэфирных смол с использованием олигомеров полиэтилентерефталата и свойства пленок, полученных на их основе, представлены в таблице,основы в ксилоле.Синтез смолы считают оконченнымпо достижении кислотного числа массы не более 20 мг КОН/г и вязкостиее 60/-ного раствора в ксилоле65-85 с по 83-4 при 20 С,При введении сиккатива получаютлак для эмалей горячей и естественной сушки,П р и м е р 4. Для полученияглифталевого лака для красок глиф 60 6 талевой олифы) 10 мас.3 олигомеровполиэтилентерефталата с гидроксильным числом 500 мг КОН/г, 12,5 мас,4канифоли, 38,0 мас.ь соевого маслаи 13 мас.Ф глицерина нагревают до180 ОС и проводят переэтерификациюмасла . Контроль полноты переэтерификации осуществляют обычным способом, Затем массу охлаждают до 200 С,овводят 26,5 мас.Ф, фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при220-230 С. Контроль реакции осуществляют по снижению кислотного числа и нарастанию вязкости, Синтезсмолы считают оконченным по достижении кислотного числа основы не более10 мг КОН/г и вязкости ее 50-ногораствора в уайт-спирите 80-90 с по83-4 при 20 оС,При введении сиккатива получаютолифу для красок алкидных, готовых,к применению, естественной сушки,П р и м е р 5 . Для получения пентафталевого лака для красок (пентафталевой олифы) 25 мас.В олигомеров полиэ 1 илентерефталата с гидроксильным числом 500 мг КОН/г, 9,5 мас.4 канифоли, 38,2 мас.В льняного масла нагревают до 180 С и при непрерывномОперемешивании вводят 7,5 мас.4 пентаэритрита и 0,4 мас.4 глета, после чего реакционную массу охлаждают до 200 С, вводят 20,8 мас.4 фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при 220-230 С. Контроль оеакции осуществляют по снижению кислотного числа и нарастанию вязкости, Синтез смолы считают оконченным по достижении кислотного числа основы не более 10 мг КОН/г и вязкости ее 50-ного раствора в уайт-спирите 80-90 с по ВЗпри 20 С.При введении сиккатива получают олифу для красок алкидных, готовых к применению, естественной сушки.929660 Показатели раствора смолы по примерам Свойства 2 3 4 Цвет по иодометрической шкале, мг иода 130 150 160 130 160 Чистота Прозрачный, без механических включений Внешний вид Прозрачный, Незначительная опалесценция Вязкость по ВЗпри20 оС, с 60 50 30 Массовая доля нелетучихвеществ, 3 52 Кислотное цисло, мгКОН/г 8,3 16,1 17 2 15,0 9,0 Время высыхания достепени 3, ч:при 20 Спри 80 С 1,5 1,5 Твердость пленки,услед. 0,36 0,37 0,32 0,20 0,22 Изгиб, мм Прочность пленкипри ударе, кгс.см 50 50 50 50 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 3409/32 Тираж 512 Подписное Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, использование олигомеров полиэтилентерефталата позволяет значительно упростить процесс получения полиэфирной смолы с использованием отходов полиэтилен терефталата и сократить его продолжительность. Способ получения полиэфирной смолы путем переэтерификации отходов полиэтилентерефталата маслом и многоатомным спиртом в присутствии ароматической монокарбоновой кислоты с последующей поликонденсацией полученного продукта с дикарбоновой кислотой или ее ангидридом, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения процесса, в качестве отходов полиэтилентерефталата используют 10-253 отобщей массы олигомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числомф 150-500 мг КОН/г. фИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент ГДР Ю 48846,кл, 22 Ь 1/02, 1966,2. Авторское свидетельство СССРМ 622824, кл, С 08 1 11/04, 1978