Способ получения алкидномономерныхсмол

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 812793(23) Приоритет 5 8 6 63/48 8 6 63/76 аявкм Мо дарственныи СССР делам изобр и открытмите ений юллетень Мо 10аниЯ 1503,81 публиковано 1503,81, та опубликования опи72) Авторы изобретени Ковтун и Г.П, Зубар Ч 71) Заявител рьковский ордена Ленина политех им, В.И. Ленина ут 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИДНОМОНОМЕРНЫХ СМОЛ к чениявзаит и ы 2,яв- высокие време дисти моном масса ных м звеньсялкидноиолуч м вз Изобретение относится к технологии полимеров, а именно к способу получения алкидномономерных смол, которые могут применяться для защит как дерева, так и металла в качестве быстросохнущих эмалей и лаков,В настоящее время в СССР не выпускают алкидномономерные смолы, алкидная основа которых не содержала бы сопряженные двойные связи.Известен способ получения алкидномономерных смол, содержащих масла с сопряженными двойными связями, ко торые входят в состав жирового компонента в количестве 15-20 наряду с маслами, содержащими изолированные двойные связи, с целью их гомогенизации 11.Недостатками этого способа являются использование дефицитных растительных масел с сопряженными двойными связями, низкая конверсия винильных мономеров (75-85), достигаемая за длительный промежутокни, дополнительная вакуумлляция непрореагировавших еров, высокая молекулярная образующихся цепей винильономеров (в среднем 15-20 ев стирола), обуславливающая е к авт, свид-ву -,78 (21) 2656473/23-05 ковязкие с низким сухим остатНаиболее близким техническимрешением является способ полу алкидномономерных смол путем модействия смеси жирных кисло масел, не содержащих сопряженных двойных связей, с полиолом с после дующей сополимеризацией полученной алкидной смолы с виниловым мономером. Для ингибирования гомополимеризации виниловых мономеров их вво дят в алкидную смолу порционно при 160-220 оС со скооостью 3-17 вес.ч, 15 мономера в 1 ч параллельно с агентми передачи цепи, например алкил;меркаптанами или олефинами, Реакцию.полученияалкидномономерной смолы проводят в течение 24 ч 20 . Недостатками этого способаляются длительность процесса, кая температура процесса и ннз скорости отверждения смолы.Цель изобретения -. ускорение 25 процесса, снижение температурыи ускорение процесса отверждения смолы.Поставленная цель достигаеттем, что в способе п ения а 30 мономерных смол путе аимоде812793 спиртов, содержащиегидроксильныхгрупп на моль и р 1 аллильных радикалов на моль эфира (моноаллиловыйэфир глицерина, диаллиловый эфиртриметилолпропана, триаллиловыйэфир пентаэритрита и т,д,), виныльные мономеры, такие, как метилмэтакрилат, бутилметакрилат, стирол,винилтолуол,Алкидномономерные смолы растворяются как в ароматических, так ив алифатических углеводородах,образуя растворы молярной вязкостис содержанием нелетучих не менее40.Лаки застывают при 18-20 С до35 состояния без отлипа в течение7-30 мин, окончательно 5-48 ч,образуя пленки с высокими физикомеханическими показателями и увели-ченным содержанием трехмерногоЩ полимера, Отверждение ускоряетсядобавлением сиккативов.Таблица 1 Соединения На основу полуфаб- рикатного лака,г Подсолнечное масло 41,07 20,53 10,265 Жирные кислоты таллового масла (ЖКТМ) 4,47 2,235 894 Диаллиловый эфирглицерина (АЭГ) 10,0 12,34 27,65 5,0 2,5 3,085 6,937 Глицеринфталевый ангидрид СтиролКсилол 6,7 13,875 50,0 25,0 0,0185 0,0092 0,0046 0,5 1,0 100,0185 101,0092 , 100,5046 Итого П р и м е р 1. В колбе, снабженной термометром, мешалкой, подачей инертного газа, холодильником с насадкой Дийа и Старка проводят переэтерификацию масла глицерином при 2455 С до растворимостипробы в этиловом спирте (1:5), затем понижают температуру до 190 С, загружают фталевый ангидрид АЭГ, повышают температуру до 230 .т, 5 С и ведут ф реакцию поликонденсации азеотропным ствия смеси жирных кислот и масел,не содержащих сопряженных двойныхсвязей, с полиолом сополимеризацией полученной алкидной смолы свиниловым мономером, взаимодействиесмеси жирных кислот и масел, несодержащих сопряженных двойных связей, с полиолом проводят в присутствии 8-55 вес.Ъ алкидной смолынеполного аллилового эфира многоатомного спирта,.а сополимеризациюпроводят при 100-140 С,В качестве исходных реагентовиспользуют масла высыхающего и полувысыхающего типа, не содержащиесистемы сопряженных двойных связейили их жирные кислоты, талловогомасла, насыщенные монокарбоновыекислоты, многоатомные спирты, содержащие ) 2 гидроксильных группна моль (этиленгликоль, глицерин,пентаэритрит и т,д.), неполныепростые аллиловые эфиры многоатомных РЬ (СНСОО)2фГидроперекись кумола(ГПК) На основу На раствор алкидно- алкидномомономерно- номерного го лака, лака, гг методом до кислотного числа 2-5 мгКОН, затем загружают ЖКТМ и выдерживают до кислотного числа 10 мг КОН,Смолу охлаждают до 140 С, растворяют в ксилоле, включают обратный холодильник, загружают стирол, перекись бензоила, и подают инертный газ и ведут реакцию сополимеризации при 140 С до конверсии стирола 97% в течение 5 ч.812793 Таблица 2 На основуалкидномономерного лака, г Соединения На основуполуфабрикатноголака, г На растворалкидномономерной смолы 53 26,5 13,25 10 2,5 5,0 25 12,5 6,25 6,0 12 3,0,РЪ (СН СОО)2 Стирол 0,15 0,075 0,037550 25,0 0,5 ГПК 1,0 Ксилол 50 100,15 , 101 075 100,537 Итого П р и м е р 2, В колбе, снабженной термометром, мешалкой, подачей инертного газа, насадкой Дина и Старка, получают алкоголизат, как в примере 1, снижают температуру до 1905 С, загружают кислый эфир, полученный из АЭП и 7,8 г фталевого ангидрида в аналогично оснащенной колбе при 120 С в течение 30 мин, загружают остальное количество 25 ЗО Таблица 3 На основуполуфабрикатноголака, г На раствор алкидномономерного лака, г На основуалкидномономерного лака, г Соединения 39,26 10,15 14,87 29,74 Подсолнечное масло Глицерин 3,85 7,69 8,86 1772 23,4 фталевый ангидрид 6,23 12, 46 24,25 16,45 12,12 ЖКТМСтиролКсилол 50 100 50 0,24 0,48 ГПК 0;0152 0,.0057 0,0115 Ръ(снзсоо)ъ ИТОГО Подсолнечное маслоГлицеринфталевый ангидрид Триаллиловый эфирпентаэритрита (АЭП) Диаллиловый эфиртриметилолпропана (ДАЭТП) фталевого ангидрида, повышают температуру до 230+5 С и ведут реакцию поликонденсации до кислотного числа 5-2 мг КОН.Полуфабрикатную смолу растворяют в ксилоле, колбу оснащают обратным холодильником, термометром, мешалкой и подачей инертного газа. Стирол подают порциями в течение 2 ч, дают дополнительную выдержку в течение 1 ч до конверсии стирола 98. 100,0152 100,4915 100,2457812793 П р и м е р 3. В колбе, снабженной холодильником, термометром, мешалкой и подачей инертного газа проводят сополимериэацию ДАЭТП со стиролом в присутствии ГПК при 140 ОС в течение 3 ч до конверсии стирола 98. Затем дополняют обратный холодильник насадкой Дина и Старка и при 120-140 С загружают 12,5 г Соединения На основу На основу полуфабри- алкиднокатного мономерлака, г ного лака, г На растворалкидномономерного лака, г Льняное маслоЖКТМ 42,895 7,105 21,45 10,73 3,55 1 77 АЭП 7,95 3,97 1,90 13,12 28,93 6,56 3,28 14,47 7,23 50 50 25 0,02 0,01 Ор 005 ГПК 1,0 0,5 Итого 100,02 П р и м е р 4, В колбу зарружают льняное масло, глицерин, нагревают до 240 т 5 ОС, ведут переэтерификацию до растворимости н этиловом спирте 1:3, охлаждают до 190 сСр загружают фталевый ангидрид, АЭП, нагревают до 230 + 5 С, После снижения кислотного числа загружают Таблица 5 На основуполуфабрикатного Соединения лака, г 19,0 15,2 7,7 28, б 22 р 88 11,44 Фталевый ангидрид АЭП 20,0 10,0 Стирал 0,4 ГПК 0,2 50 Ксилол 100 100,4 100,2 итого П р и м е р 5. В колбу, снабженную насадкой Дина и Старка, термометром, мешалкой, подачей инертного газа, загружают МАЭГ, нагревают Глицеринфталевый аг идридКсилолСтиролРЬ (СН 3 СОО) фталевого ангидрида и получают кислый эфир в течение 0,5 ч. Повышают температуру до 190"С, загружают алкоголизат, полученный, как в примере 1, остальное количество фталевого ангидрида, повышают темпера- ТУРУ до 230 + 5 оСр после снижениЯ кислотного числа вводят ЖКТМ и снижают кислотное число до ( 10 мг КОН,Таблица 4 101,01 100,505 ЖКТМ и доводят кислотное число дор 10 мг КОН. Готовый полуфабрикатрастворяют в ксилоле, понижаюттемпературу реакционной смеси до140 С, загружают стирол, ГПКои ведут реакциюсополимеризациив течение 3 ч до конверсиимономера 95. На основу На растворалкидно- алкидномономерно- мономерногого лака, г лака, г 52,4 41 р 92 20,96 до 160 + 5 ОС и вводят фталевыйангидрид, повышают температуру до200-210 С, ведут реакцию поликонден-65 сации до полного связывания МАЭГ,10 812793 Загружают ДАЭТП, снижают кислотное число до10 мг КОН,Смолу охлаждают до 140 оС, растворяют в ксилоле, холодильник заменяют на обратный, загружают стирол и ведут сополимеризацию в присутствии ГПК и инертного газа при 140 С в течение 3 ч до конверсии стирола 97. П р и м е р б. Синтез ведут притом же количественном соотношении0компонентов и технологии,что и в при,Таблицаб Высыханибеэ отТем- Конверсия пера ономера, тура % сополимеризации,фС0 9 Общаядлительностсинтез ВязСухойост.аток,Природа мономер ри Скорость введ ер, ния мономера Дли- тельность сопо- лимекость,с,поВЗ-мин ризацииЕдино 14 7,0 Стиро менно Порциячение е То 8 То же 33. Единовременн 20 То ж 70 ( 5,0 7,0 б-2 б. 9 12,3 0-15 нилтолу 7. 98,0 4 ( 0-15 Прототип 4. 3,3 г стирола /100 г в 1 ч 0 97,5 400 75 30 3 20 тирол 400 14 Т 345 что, с целью ускорения процесса,снижения температуры и ускоренияпроцесса отверждения смолы, взаимоа действие смеси жирных кислот и масел, не содержащих сопряженных свя 0 эей, с полиолом проводят в присутствии 8-55 вес.% алкидной смолы, неполного аллилового эфира многоатомного спирта, а сополимернзацию проводят прй 100-140 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1: Патент США М 3389104,кд. 260-22, опублик, 1973.2, Патент ВеликобританииМ 1376194., кл, С Э Р, опублик, 1976Таким обрацесса по споляет ускориткидномономертуру реакцииотверждения с,ф формула изобретения . НИИПИ Заказ 688/30Тираж 530 Подписн илиал ППП "Патент"(г.ужгород,у Проектная,4 . 5. 11,1 г стирола/ /100 г в 1 ч б 200 98 зом, проведение прособу изобретения позвоь процесс получения алных смол,снизить темпер и повысить скорость мол. Способ получения алкидномономерных смол путем взаимодействия смеси жирных кислот и масел, не содержащих сопряженных двойных связей, с полиолом сополимеризацией полученной алкидной смолы с виниловым мономером, о т л и ч а ю щ и й с я тем,мере 1, только вместо стирола используют винилтолуол.П р и м е р 7. Получают полуфабрикатный лак при том же соотношении компонентов, как в примере 4. Растворенный в ксилоле лак охлаждают до 100 оС, загружают 25 г метилметакрилата, 0,5 перекиси бенэоила и ведут сополимеризацию до конверсии метилметакрилата 981Свойства полученных алкидномономерных смол в сравнении с прототипом приведены в табл. б