Способ получения алкидных смол

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 08 С 63/48, С 0 ИСАНИЕ БРЕТ Я и,11 ЕЛЬСТВ 0 е -ЭТФ) 15, 2 табл. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ А ВТОРСКОМУ С(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИДНЫХ С(57) Изобретение относится к полунию алкидных смол с испольэованиотходов полиэтилентерефталата (Пприменяемых в лакокрасочной промьленности. Изобретение позволяет ростить технологию процесса (сокращается продолжительность синтеза,улучшаются условия труда за счет исключения стадии введения отходовПЭТФ порциями при 260 С). Этот результат достигается за счет того,что в способе получения алкидныхсмол, заключающемся в переэтерификации отходов ПЭТФ монокарбоновой жирной кислотой и многоатомным спиртомили продуктом взаимодействия растительного масла и многоатомного спирта с последующей поликонденсацией сфталевым ангидридом при нагревании,переэтерификацию отходов ПЭТФ проводят одновременно с поликонденсациейпри этом средняя функциональность иходных компонентов составляет 2,05 1373710Изобретение относится к сг". обу получения алкидззых смол с использованием отходов полиэтилентерефталата (ПЭТФ), применяемых в лакокрасочной промышленности.Цель изобретения - упрощение технологии процесса.Изобретение иллюстрируется следующимш примерамзз. 10П р и м е р 1. Алкпдная смола на основе нафтеновых и дистиллированных талловых кислот.В реактор загружают 178 г дистиллированных нафтеновых кисло , 178 г 15 дистиллированных талловых кислот, 192 г глицерззна, 256 г Фталевого ангидрида, 129 г отходов ПЭТФ и 1,5 г уксусззокислого цинка. Расчетная средняя Функциональность 1,р =2,15.10 Вьздержзпзазот при 240=250 С в течение 3 ч. Получают смолу с вязкостью 50 -пого раствора в ксилоззе 35 сопо ВЗпрп 20 С и кислотным числом 6 мг КОН/г (на основу).Раствор смолы использузот в каче. - стве компонента нитроцеллюло.злых материалов дззя улучшения пх .зластззчности и адгезпи.П р и и е р 2. Ллкпдпая смола 30 на основе нафтеновых и дззстпллпрованных талловых кислот.В реактор загружают 178 г дистиллированных нафтеновых кислот, 178 г дистиллированных талловь,х кислот, 35 192 г глицеризза, 256 г Фталевого ангидрида, 278 г отходов ПЭТФ зГ 1,5 г окиси свинца.Смолу получают как в ззрззмере 1, Расчетная средняя Функциональность 10 Г, =2,15, Получают алкидную смолу сСрвязкостью 50 -ного раствора в ксплооле 45 с по ВЗпри 20 С зз кислотным числом 6 мг КОН/г (на основу). Продолжительность синтеза 3 ч. 45Растззор смолы используют в качестве компонента ннтроцеллюлоэных матерзз;злотз для улучшения пх эластичности н адгезии.П р и и е р 3. Алкидная смола на основе нафтеновых и дистиллированных талловых кислот.В реактор загружают 178 г дистиллированных нафтеновых кислот, 178 г дистиллированных талловых кислот, 192 г глззцерзша, 256 г Фталевого ангидрида, 424 г отходов ПЭТФ и 1,8 г окиси свинца, Расчетная средняя функциональность Г =2,15, Смолу получают как в примере 1. Получают алкиднуюсмолу с вязкостью 50 .-ного растворав ксилоле 65 с по ВЗ. Продолжительность синтеза 3 ч.Раствор смолы используют в качестве компонента нитроцеллюлозных материалов для улучшения их эластичностии адгезии.П р и м е р 4. Алкидная смола наоснове нафтеновых кислот.В реактор загружают 260 г нафтеновых кислот, 110 г глицерина, 130 гФталевого ангидрида, 149 г отходовПЭТФ и 1 г уксуснокислого цинка. Расчетная средняя функциональность,р =2,05.Смолу получают как в примере 1.Получают алкидную смолу с вязкостью50 .-ного раствора в ксилоле 20 с пооВЗпри 20 С и кислотным числом 5 мгКОН/г (на основу). Продолжительностьсинтеза 3,5 ч.Раствор смолы используют в качест"ве компонента нитроцеллюлозных материалов для улучшения их эластичностии адгезии.1 р и и е р 5. Алкидная смола,модифззцированная подсолнечным маслом.В реактор загружают 332 г маслаподсолнечного и 112 г глицерина. Прио220 С загружают 0,8 г окиси свинца,температуру поднимают до 250 С и реакционную массу выдерживают в течение0,5 ч до достижения полной растворимости продукта в этиловом спирте.Смесь охлаждают до 200 С.В полученный переэтерификат загружают 172 г Фталевого ангидридаи 184 г отходов ПЭТФ, реакционнуюсмесь выдерживают при 240-250 С в течение 3,5 ч, Расчетная средняя функциональность Г =2 11.СрПолучают смолу с вязкостью 50%-ного раствора в ксилоле 54 с по ВЗ опри 20 С и кислотным числом 8 мгКОН/г (на основу),Раствор смолы используют в качест"ве компонента нитроцеллюлозных материалов для улучшения эластичности иадгезии.П р и м е р 6. Алкидная смола,модифицированная хлопковым маслом.Смолу получают как в примере 5,но используют хлопковое масло. Расчетная функциональность Е =2 11.срПолучают смолу с вязкостью 503-ного раствора в ксилоле 72 с по ВЗ опри 20 С и кислотным числом 7 мгВКОН/г (на основу). Продолжительностьсинтеза 3,5 ч.П р и м е р 7. Алкидная смола,модифицированная подсолнечным масломи монокарбоновой кислотой.В реактор загружают 196 г маслаподсолнечного, 66 г глицерина,37,5 г канифоли, 0,8 г окиси свинца.Массу выдерживают при 250 С в тече- Оние 0,5 ч до достижения полной растворимости продукта в этиловом спироте. Смесь охлаждают до 200 С и загружают 99,5 г фталевого ангидрида и108,5 г отходов ПЭТФ. Синтез ведут 15при 240-250 С. Расчетная средняяфункциональность Е, =2,07.Получают смолу с вязкостью 507-ного раствора в ксилоле 30 с по ВЗ опри 20 С и кислотным числом 8 мг 20КОН/г (на основу). Продолжительностьсинтеза 3,5 ч.П р и м е р 8 (сравнительный).Алкидная смола на основе нафтеновыхкислот, 25В реактор загружают 235 г нафтеновых кислот, 92 г глицерина, 148 гфталевого ангидрида, 29 г отходовПЭТФ и 1 г уксуснокислого цинка.Расчетная средняя функциональность алкида Е, =2,0. В процессесинтеза при 240-250 С уплотнение втечение 15 ч не происходит. Примерприведен для иллюстрации влияниясредней функциональности алкида напродолжительность синтеза.П р и м е р 9 (сравнительный) .Алкидная смола на основе нафтеновыхкислот.В реактор загружают 117 г нафтеновых кислот, 92 г глицерина, 148 гфталевого ангидрида, 1 г уксуснокислого цинка и 129 г отходов ПЭТФ.Расчетная средняя функциональностьЕ, =2,2. В процессе синтеза при 240- 45о250 С желирование реакционной массынаступает через 1,0 ч после выдержкиопри 250 С. Пример приведен для иллюстрации влияния средней функциональности алкида на продолжительностьреакции. Переэтерификация отходовПЭТФ в укаэанных условиях не достигается.П р и м е р 10. Алкидная смола,модифицированная льняным маслом исинтетическими жирными кислотами(СЖК). В реактор загружают 226 г масла льняного, 165 г СЖК, 152 г глицерина, 1 г глета свинцового, 227 г фталевого ангидрида и 230 г отходов ПЭТФ.Расчетная средняя функциональность Г, =2,08. Массу выдерживают при 250 С в течение 3 ч до получения продукта с вязкостью 507-ного раствора в ксилоле 40 с по ВЗпри 20 С и кислотным числом 1 О мг КОН/г (на ос - нову). Общая продолжительность синтеза 3,5 ч.Раствор смолы используют в качестве компонента нитроцеллюлозных материалов для улучшения эластичности и адгезии.П р и м е р 11. Алкидная смола, модифицированная подсолнечным маслом.В реактор загружают 415 г масла подсолнечного, 140 г глицерина, 215 г фталевого ангидрида, 230 г отходов ПЭТФ.Расчетная средняя функциональность Г, =2,13. Массу выдерживают при 250 С в течение 3 ч до получения продукта с вязкостью 507-ного раство ра в ксилоле 60 с по ВЗпри 20 С и кислотным числом 15 мг КОН/г (на основу). Общая продолжительность синтеза 3,5 ч.Раствор смолы используют в качестве компонента нитроцеллюлозных материалов для улучшения эластичности и адгезии.Свойства смол приведены в табл.1.Сравнительные данные процесса синтеза алкидных смол приведены в табл. 2.Формула изобретенияСпособ получения алкидных смол путем переэтерификации отходов полиэтилентерефталатамонокарбоновой кислотой и многоатомным спиртом или продуктом взаимодействия растительного масла и многоатомного спирта с последующей поликонденсацией с фталевым ангидридом при нагревании, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, переэтерификацию отходов полиэтилентерефталата проводят одновременно с поликонденсацией, при этом средняя функциональность исходных компонентов составляет 2,05-2, 15.1373710 ТаблицСмолы по примерам Покаввтель 1 2 3 4 5 6 7 1 О 11 Вневний вид растворов смолы Проврачный, невнвчнтельнвя опвлесценция 160 130 45 65 100 160 160 160 20 54 72 30 160 130 Цвет по ИЮ Вявкость по В 3-4, с, прн 20 С Э 5 40 60Содернвние нелетучик вецеств 2 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Кислотное число мг КОН/г(нв основу) 6 7 8 1 О 15 Время высыхвния прн 100 С чТвердость пленки, усл.ед,1 1т 0,56 0,4т Прочность пленки при ивгное мм Прочность пленки при ударе, кгс см 50 50 в композиции с мелвмино"форивльдегндной смолой К-02 при соотновенинУв комповиции с мелвмино"формвльдегидной смолой К-02 прн соотноненннТаблица 2 е Смола нспытывалвсь 5545 нв основу).Смоле нспытыввлвсь 90; 1 О (нв основу) . Технология процесса Способ Прототип Предлагаемый попримеру 1 стадия реэтери ция мас ведение компонентов,асло подсолнечно Масло хлопково 1 асло льняно 200 200 2 а теновые кислот Дистиллированное талповсе масло 0 19 112 лицери ПереэтериФикация масла и отходов ПЭТф ПереэтериФикация от ходов ПЭТФ и поликон денсация7 1373710 Продолжение табл. 2 Технология процесса Способ Прототип Предлагаемый по примеру 256 Фталевый ангидрид 129 350 Отходы ПЭТФ 260 245,0 оТемпература процесса, С 245 0,5 Время синтеза, ч Средняя функциональность алкида (без отходов ПЭТФ) 2,12 2,15 2 стадия Поликонденсация (получение смолы) Введение компонентов, ч фталевый ангидрид172 140 184 Отходы ПЭТФ оТемпература процесса, С 245 220 10 Время синтеза, чОбщее время синтеза, ч 12Время синтеза сильно зависит от потери этиленгликоля на стадии переэтерификации. Составитель И. ЧерноваРедактор Н. Киштулинец Техред М,Чоргентал Корректор О. Кравцова Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 533/19 Тираж 434 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Переэтерификация отходов ПЭТФ и поли- конденсация (получение смолы)