Способ получения диспергатора для пористых поливинилхлоридных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 9) (1(51)5 В 01 17/02, С 07 С 51/42 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ тора, 3 таб ргатоснове лкилем - лизаИзвестен способ получен ра для пористых ПВХ-матери АБСК, заключающийся в см бензолсульфокислоты с ра ниэкомолекулярным спирто Изобретение отн учения диспергатора нилхлоридных (ПВХ искусственную кожу золсульфоната кальц иядисп лов на шении творит , нейтр осится к способу по для пористых полив материалов, включа на основе алкилбе я (АБСК). ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт хлорнойпромышленности с опытным заводом иконструкторским бюро и Всесоюзный научно-исследовательский институт пленочныхматериалов и искусственной кожи(56) Временный технологический регламентна наработку опытных партий алкилбензолсульфоната кальция. Скоропусковскийопытный завод ГОСНИИХЛОРПРОЕКТа,г. Загорск, Моск. обл,Заявка ФРГ 3 Ф 2848676, кл. С 07 С143/34, опублик. 1980.Вредные вещества в промышленности/Под ред. Н.В.Лазорева, Л,; Химия, 1976,с.459,Полигликоли - отход производств гликолей и целлоэольвов. ТУ Р 6-01-1352-88,г.Дзержинск, ПО "Капролактам".Полипропиленгликоль технический -кубовые остатки производства пропиленгликоля. ТУ Ь 6-01-1249-80 с изм. 1, г,Сумгаит, ПО "Оргсинтеэ",Полигликоли - отход производства эти- .ленгликоля, ТУ М 6-01-10-40-.79, г,Казань,ПО "Оргсинтеэ",2(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРГАТОРА ДЛЯ ПОРИСТЫХ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к поверхностно- активным веществам, в частности к получению диспергатора пористых поливинилхлоридных материалов, Цель изобретения - упрощение технологии и снижение расхода алкилбензолсульфокислоты.Получение ведут смешением технической алкилбензолсульфокислоты с кубовыми остатками производства спиртов при массовом соотношении остатка и сульфокислоты, равном (1,5-2,33): 1, при 70 - 80" С с последующим отфильтровыванием осадка солей и Я использованием фильтрата в качестве конечного продукта. Кубовыми остатками служат остатки производства пропиленгликоля с содержанием пропиленгликоля 5 - 30 мас,% и ди-, три-, тетрапропиленгликоля - Я остальное или производства бутилцелло- .еавй зольва-бутилкарбитола с содержанием бутилцеллозольва 0,2-3 мас,% и бутиловых, эфиров полиэтиленгликоля - остальное, или ф производства гликолей и целлозольвов, со-СУ 3 держащих 1 - 15 мас.% этиленгликоля и их (Д эфиров - остальное. Упрощение технологии Я) заключается в исключении стадий разделе-я) ния гетероазеотропа, а также осушки гото-вого продукта и отогнанного спирта. Расход технической алкилбензолсульфокислоты на10 - 200 ниже, чем для известного дисперга- фавщеЪции полученного раствора суспензией гидроокиси кальция (известковым молоком)при 20-50 С, центрифугированием образующейся суспензии от неорганических солей, осушкой и концентрированиемочищенного от неорганических солей целевого раствора, осушкой отогнанного влаж ного спирта и очисткой водного слоя отрастворенного в нем спирта. Полученныйпри этом раствор АБСК в низкомолекулярном спирте (изобутаноле), содержащий 50мас.% АБСК; является готовым продуктом ииспользуется в качестве диспергатора впроизводстве пористых ПВХ-материалов.К недостаткам указанного способа относятся многоступенчатость процесса. атакже применение в качестве растворителяАБСК изобутанола, являющегося высокотоксичным и огне- врзрцвоопаснцм продуктом,Наиболее близким к предлагаемому является способ получения диспергатора дляпористых ПВХ-материалов, включающийсмешение алкилбензолсульфокислоты срастворителем с последующей нейтрализацией при нагревании полученной смеси безводной окисью или гидроокисью кальция,отделением твердой фазы и осушкой готового раствора. Процесс получения диспергатора ведут путем обработки безводнойспиртовой (бутанольной) суспензии окисиили гидроокиси кальция алкилбензолсульфокислотой в присутствии неоргайическихгалогенидов при 70-110 С в течение 45 минс последующим отделением неорганических солей и отгонкой воды от полученногораствора. Готовый продукт представляетсобой 67-ный раствор АБСК в бутаноле.К недостаткам известного способа относятся применение в качестве растворителя для АБСК высокотоксичного и огневзрывоопасного спирта - бутанола, а такжевысокий расход получаемого продукта вкомпозициях для получения пористых ПВХматериалов.Целью изобретения является снижениеконцентрации АБСК в готовом продукте присохранении ее эффективности как диспергатора, а также упрощение технологическойсхемы процесса.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу получения диспергаторадля пористых ПВХ-материалов, включающему процесс смешения АБСК с растворителем с последующей нейтрализациейполученной смеси при нагреве безводнойокисью или гидроокисью кальция и отделением твердой фазы от полученного раствора диспергатора, в качестве растворителяиспользуют кубовые остатки производств10 15 гликолей или их простых эфиров при их соотношении к АБСК 6-7:4-3 и процесс нейтрализации ведут при 70-80 С без удаления воды после отделения твердой фазы от полученного раствора,П р и м е р. В колбу емкостью 1 л с мешалкой и термометром загружали 100 г технической АБСК, содержащей 88 мас.о ,АБСК 2,0 мас.серной кислоты и 10 мас.%парафинов, добавляли 233 г кубовых остатков производства бутилцеллозольва-бутилкарбитола (соотношение к АБСК 2,33;1), содержащих, мас.о : бутилцеллозольв 2,72; окись этилена 0,11; бутиловый спирт 0,16; моноэтиленгликоль 2,98; бутилкарбитол84,34; диэтиленгликоль 5,39; монобутило 55 вый эфир триэтиленгликоля 3,62; неидентифицированная примесь 0,68. Полученную смесь перемешивали, нагревали до 70 С и нейтрализовали 13,8 г безводной гидрооки си кальция (пушенкой) в течении 30 мин. Приэтом температура реакционной смеси поднималась до 80 С. Полученную нейтрализованную смесь фильтровали и получали раствор АБСК в кубовых остатках производ ства бутилцеллозольва-бутилкарбитола, содержащий 31 мас.оосновного вещества и около 2 мас.воды.Составы использованных кубовых остатков приведены в табл,1.30 Остальные опыты проводили аналогично описанному и их результаты сведены в табл,2.Кубовые остатки производства пропиленгликоля соответствовали ТУ 6-01-1249- 35 80, а кубовые остатки производствагликолей и целлозольвов -ТУ 6-01-1352-88 и имели следующие физические свойства:плотность при 20 С соответственно 1,05;1,16 и 1,02; начало кипения - 160, 172 и 40 152 С.Опыт 10 проводили с теми же кубовымиостатками, что и опыт 6.В состав образцов 1 - 13 смеси для получения винилискожи входят следующие 45 компоненты, м.д.:П ВХ-смола 100 марки С Диоктилфталат 70 Мел химический 10 50 Азодикарбонамид 3Силикат свмнца 3 Стеарат кальция 1 Барий-кадмий-свинцовый стабилизатор Стеарин 0,5 Диспергатор по примерам1-10 табл.2 0,1 В качестве базового объекта использовался диспергатор, представляющий собой промышленный диспергатор АБСК - 50%ный раствор АБСК в изобутаноле образец.11).В табл.З приведены данные по эффективности диспергаторов для получения ви-. нилискожи.Как видно из приведенных в табл.З дан ных по эффективности диспергаторов, концентрация АБСК в растворе кубовых остатков производств гликолей или их простых эфиров 30,6-39,9 мас,) на 10 - 20;6 ниже, чем в диспергаторе, выпускаемом 10 промышленностью (50 ф 6), при этом такой диспергатор при том же массовом расходе его в композициях для получения пористых ПВХ-материалов обладает такой же, а в большинстве случаев даже более высокой 15 диспергирующей способностью. Снижение концентрации АБСК в растворе ниже предлагаемой. (образец б) дает результаты хуже, чем промышленный диспергатор. Увеличение концентрации АБСК в растворе кубовых. 20 остатков производств гликолей или их простых эфиров выше предлагаемой экономически нецелесообразно.Нейтрализация АБСК безводными окисью или гидроокисью кальция в кубовых 25 остатках производств гликолей или их простых эфиров при температуре ниже 70 С идет очень медленно (практически не идет) и температура поднимается до 80 С в процессе нейтрализации сама за счет тепла ре акции. Повышать эту температуру. за счет подвода тепла извне нецелесообразно,Предлагаемый диспергатор значительно менее токсичен и огне- взрывоопасен, чем диспергатор, выпускаемый промыш-. 35 ленностью. Так, 30 ф-ный раствор АБСК в кубовых остатках производства бутилцеллозольва-бутилкарбитола имеет температуру вспышки +104 С, а раствор АБСК в кубовых остатках производства пропиленгликоля - 40+129 С, в то время, как выпускаемый про; мышленностью 50;ь-ный раствор АБСК а изобутаноле имеет только +29 С.Упрощение технологии получения предлагаемого диспергатора обусловлено отсут,- ствием стадии осушки готового продукта, осушки отогнанного влажного спирта и стадии очистки отогнанного водного слоя айаг растворенного в нем спирта (по известному способу необходимо разделение гетероазеотропа бутанол- или изобутанол-вода, сляствием чего является наличие указаннвх выше стадий),Формула изобретения Способ получения диспергатора для пористых поливинилхлоридных материалов смешением технической алкилбенэолсульфокислоты с растворителем класса спиртов, нейтрализацией смеси безводным оксидом или гидроксидом кальция при 70 - 80 С с последующим отфильтровыванием осадка солей с использованием фильтрата в качестве конечного продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода алкилбензолсульфокислоты и упрощения технологии, в качестве растворителя используют кубовые остатки производства пропиленгликоля, содержащие пропиленгликоль 5-30 мас., ди-, три-, тетрапропиленгликоли и примеси - остальное, или кубовые остатки производства гликолей и целлозольвов, содержащие зтиленгликоль и этилцеллозольв 1 - 15 мас, Д; олигомеры со степенью олигомеризации 2 - 6 и примеси - остальное, или кубовые остатки производства бутилцеллозольва-бутилкарбитола, содержащие бутилцеллозольв 0,2-3 мас.о, бутиловые эфиры ди-, три- и тетраэтиленгликолей и примеси - остальное, при массовом отношении кубовый остаток: техническая сульфокислота (1,5 - 2.33):1.7 1715388 Таблица 1 Опыт Наименование произ- водства Состав, мас.3 Бутилцеллозольвбутилкарбитол Бутилцеллозольв 2,72; окись этилена 0,11;бутиловый спирт 0,16; моноэтиленгликоль 2,98;бутилкарбитол 84,34;.диэтиленгликоль 5,39;монобутиловый эфир триэтиленгликоля 3,62;неидентифицированная примесь 0,68. Бутилцеллозольв 0,2; окись этилена 0,08;бутиловый спирт 0,12; моноэтиленгликоль 3,01;бутилкарбитол 83,56; диэтиленгликоль 6,34;монобутиловый эфир триэтиленгликоля 5,81;неидентифицированная примесь 0,88 То же Бутилцеллозольв 3,0; окись этилена 0,10;бутиловый спирт 0,12; моноэтиленгликоль 3,36;бутилкарбитол 81,79; диэтиленгликоль 5,29;монобутиловый эфир триэтиленгликоля 4,69",неидентифицированная примесь 1,65. Бутилцеллозольвбутилкарбитол Пропиленгликоль Пропиленгликоль 8,1; дипропиленгликоль 79,82;трипропиленгликоль и высшие аддукты 11,95;Вода 0,13 Пропиленгликоль 5,0; дипропиленгликоль 71,21;трипропиленгликоль и высшие аддукты 23,74;вода 0,05. То же Пропиленгликоль 29,8; дипропиленгликоль 58,89; трипропиленгликоль и высшие аддукты 11,21;вода О, 10. То же То же Этиленгликоль 0,98; этилцеллозольв 0,02; этилкарбитол 7,94; диэтиленгликоль 5,01; этиловыйэфир триэтиленгликоля 15,34; триэтиленгликоль27,11; тетраэтиленгликоль 28,17; вода 0,10 Этиленгликоль 13,50; этилцеллозольв 1,50; этил- .карбитол 9,01; диэтиленгликоль 4,94; этиловыйэфир триэтиленгликоля 11,17; триэтиленгликоль23,13; тетраэтиленгликоль 22,12; высшие аддукты14,53 р вода 0,10. То же Гликоли и целлозольв Этиленгликоль 8,1; этилцеллозольв 0,1; этилкар" битол 8,37; диэтиленгликоль 4,83; этиловый эфир триэтиленгликоля 13,96; триэтиленгликоль 23,63," тетраэтиленгликоль 21,93; высшие аддукты 19,0 р вода 0,08.Загружено на опытв том числее иисерной кислоты г 1, г Табли а 2Уг еатегиегеегеа та е Ойыт АБСК технической кубовых остатков производ- ства бутилцеллозольвабутилкар"битолаг гликолей и целло-. зольвов,пропи" ленгли коляг алкилбензолсульфокислоты парафинов г В 10,0 0,0 9,6 8,0 9,9 9,0 7,5 6,5 8,75 7,01,7 10,7 1175 8,6 8,75 7,0 9,0 8,6 7,5 6,5 2 ЭЗ 196 220 2,0 2,0 1,8 1,5 19 17 1,4 1,2 1,25 1,О 1,04 0,8 2,31,85 1,25 . 1,0 1,94 1.,85 1,40 .1,20 256,587,5390,0т 275232,2210а е207 Продолжение табл, 2 Получено раствора АБСК Загружено Темпеоатура С ОтношениекубовыхостатковАБСК, м.д Опытгевсего Са(ООаи а г е е а а СаО в том числе АБСКг воды 70 г 80 70-80 70 80 70 г 80 70 г 80 70-80 70 г 80 70 г 80 70 г 80 70 г 80 138аа 2,33:11,63:.12,0;12,22;1,5:13,0:2,2:11,86:2;11,71: 95,910,6107,0507,8117,2119,5113,74116,8102,5108,1 17,0и16,9 Продолжение табл. 2 Получено осадка агат ииааагиаатаи г Фагате а ГСумма полученных продуктов, гГ Потери 93 3418 9,9 3230 9 4 . з 37 48 1381 4 9,0 3227 9,5530,0 8,6 407,0 9,6 . 370,1 98 Э 20,9 8,8330,6 5,0 5,54,1 Эа 2,"5 7,0 ф . 4,94,0 З,Э 1 100 2 120 3110 4 115 125 6 1301715388 Таблица 3 Режим вспенивания Коэффициент вспеннвання образца винилискожиТемпера- Время,1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 О 11 2,42 200 г,52 253 200 210 3,00 305 2,92 210 220 220 Составитель Г.СтепановаРедактор А.Лежнина Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий Заказ 557 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Рауаская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 90 233 105 265 60 2,67 75 2,85 50 2,37 60 . 2,87 2,29 2,31 2,41 2,57 2,42 255 2,6 У 257 2,41 2,35 271 269 1,83 220 222 223 2,03 2,48 2,52 2,47 196 251 2,53 258 1,81 2,67 2,57 2,73 2,12 2,34 2,34 2;39 2 21 241 2 74 279 2,28 2,40 2,67 259 2,69 2,63 2,76 2,90 2,39 3,00 2,73 2,95 2,18 2,47 2,48 2,67 2,31 2,68