СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАКОВОЙ СМОЛЫ Российский патент 1995 года по МПК C09F1/04 

Описание патента на изобретение RU2028356C1

Изобретение относится к способу получения новой лаковой смолы путем этерификации терпеномалеиновой смолы гекситом, а затем обработкой частично этерифицированной терпеномалеиновой смолы моноэтаноламином, позволяющей улучшить некоторые ее свойства, а именно повысить температуру плавления, улучшить цветность, водостойкость, антимикробную и антикоррозионную устойчивость.

Известен способ получения терпеномалеинового аддукта этерифицированного одноатомными спиртами (метанолом, этанолом). Катализатором при получении промежуточных продуктов диэтил-(диметил)малеата служил катионит КУ-2. Были получены эфиры со следующими константами: диэтилмалеат - кислотное число 19,5 мгКОН/г, эфирное число 557; d420 - 1,070, диметилмалеат - кислотное число 5,87 мгКОН/г, эфирное число 768, d420 - 1,145. Недостатком данного способа является сложность технологического процесса, из-за низкой температуры плавления такие продукты могут использоваться в качестве пластификаторов, а не как пленкообразующие.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения эфиров аддуктов на основе скипидара путем взаимодействия малеинового ангидрида с терпеновыми углеводородами, имеющими сопряженные двойные связи и дальнейшей этерификации их многоатомным спиртом - глицерином. Был получен эфир с температурой размягчения 75оС и кислотным числом 33 мгКОН/г. Недостатком этого способа является сложность технологического процесса, иногда нежелательное течение реакции с образованием эфиров аддуктов с разветвленными цепями, т.е. неплавких и нерастворимых продуктов, что вызывает загустевание и затвердение реакционной массы в варочном кубе, т.е. "закозление".

Целью изобретения является повышение температуры размягчения смолы, водостойкости, цветности, антимикробной и антикоррозионной устойчивости.

Поставленная цель достигается способом получения лаковой смолы путем этерификации терпеномалеиновой смолы многоатомным спиртом при нагревании, причем в качестве многоатомного спирта используют гексит, процесс этерификации проводят при 180-190оС в течение 2,5-3,5 ч, после этерификации гекситовый эфир терпеномалеиновой смолы подвергают взаимодействию с моноэтаноламином при 175-180оС в течение 1-1,5 ч, при этом терпеномалеиновую смолу , гекcит и моноэтаноламин используют при массовом соотношении, равном соответственно 10:(1,2-1,4):(0,5-0,7).

П р и м е р 1 (см. табл.1 пример 3). 100 мас.ч. терпеномалеиновой смолы и 12 мас.ч. гексита загружают в реактор, снабженный электрообогревом, термометром и холодильником. Реакционную массу нагревают до 140оС, после чего при включенной мешалке и работающей линии прямого конденсата поднимают температуру до 175оС и при перемешивании выдерживают смесь при этой температуре в течение 4 ч, когда кислотное число 163,7 мгКОН/г. В конце процесса отгоняют остатки реакционной воды при 300-400 мм рт.ст. (40-50 МПа) в течение 10-15 мин. Затем температуру реакционной смеси понижают до 150оС и в реактор по частям во избежание сильного вспенивания загружают 5 мас.ч. моноэтаноламина. После окончания загрузки моноэтаноламина температуру реакционной смеси поднимают до 180оС и реакционную массу выдерживают при этой температуре в течение 60 мин, в этих условиях протекает реакция имидизации с отделением реакционной воды и замыканием имидного цикла. Пары воды и легких терпеновых масел охлаждаются в холодильнике и направляются в сборник. После окончания реакции имидизации температуру готового продукта поднимают до 200оС и через коллектор сливают в тару. Выход готового продукта составляет 89,2% . Кислотное число готового продукта 125,8 мгКОН/г, а температура размягчения 103оС.

Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1, только отличаются температурным режимом, массовой долей гексита, моноэтаноламина и временем протекания процессов.

Данные опытов приведены в табл.1.

Как видно из данных табл. 1, при введении в терпеномалеиновую смолу 12-14 мас.ч. гексита, 5-7 мас.ч. моноэтаноламина и проведении реакции этерификации при 175-190оС в течение 2,5-5 ч, проведение реакции имидизации при 177,5-180оС в течение 1-1,5 ч, готовый продукт имеет наиболее высокую температуру размягчения 103-114,9оС, низкое кислотное число 82,3-125,8 мгКОН/г, обладает водостойкостью и повышенной цветностью (повышение цветности на 3-4 марки по сравнению с исходной ТМС и прототипом).

Введение в ТМС 11 мас.ч. гексита и 7 мас.ч. моноэтаноламина приводит к незначительному повышению цветности продукта, а по такому показателю, как водостойкость, он не выдерживает испытания. При введении в ТМС 15 мас.ч. гексита и 6 мас.ч. моноэтаноламина наблюдается загустевание и отверждение реакционной массы и в дальнейшем ее кристаллизация. При введении в ТМС 12-14 мас.ч. гексита, 5-7 мас.ч. моноэтаноламина и проведении реакции этерификации при температуре 195оС в течение 2,5-3 ч, проведение реакции имидизации при 177,5-180оС в течение 1-1,5 ч наблюдается понижение температуры размягчения 99,3-100оС, цветности (марки М) и выхода готового продукта (86,8-88%), что можо объяснить декарбоксилированием терпеномалеиновой смолы при этой температуре и увеличением нейтральных продуктов, которые отрицательно влияют на свойства готового продукта.

Испытание антимикробных и антикоррозионных свойств готового продукта - лаковой смолы осуществляли в сравнении с известной добавкой для пропитки кабельной пряжи - нафтенатом меди и глицериновым эфиром
Испытание антимикробных свойств лаковой смолы осуществляли следующим образом. Воздействию бактериальной среды были подвергнуты образцы кабельной пряжи, пропитанные составами, приготовленными из полугудрона с добавлением лаковой смолы. Лаковую смолу растворяют в толуоле, смешивают с полугудроном при соотношении 2:1. Полученным составом пропитывали пряжу, затем сушили в течение 2 ч при температуре 90оС и 24 ч при комнатной температуре. Содержание исследуемого вещества определяли по изменению массы пряжи до и после пропитки с учетом содержания его в полугудроне.

Для определения противогнилостных свойств образцы пряжи закладывались в черноземную почву на климатическом стенде. Перед закладкой почва обогащалась конским навозом и питательной средой для культивирования клетчатковых анаэробных бактерий. Методика позволяет имитировать комплексное воздействие бактерий и микроскопических грибов, действующих на защитный покров кабелей в реальных условиях эксплуатации.

Оценка бактерицидной активности лаковой смолы осуществлялась по величине стойкости пряжи к разрывному усилию после проведения испытаний. В качестве эталона испытывалась пряжа с добавкой нафтената меди, глицеринового эфира терпеномалеинового аддукта и пряжа без пропитки антисептиком. Разрывное усилие определялось на машине "Instron" при скорости движения захватов 100 нм/м. Результаты испытаний сведены в табл.2. Из приведенных в этой таблице данных видно, что бактерицидная активность добавки наиболее высока при содержании N-(оксиэтил)имида терпеномалеинового аддукта в лаковой смоле от 20,1 до 28,2% . Так сила разрыва пряжи обработанной добавкой, содержащей 20,1-28,2% N-(оксиэтил)имида терпеномалеинового аддукта через 10 сут на 1,1 и 1,7%, через 20 сут на 1,5-4%, через 30 сут на 1,7-4,6% выше, чем сила разрыва пряжи, пропитанной нафтенатом меди и глицериновым эфиром терпеномалеинового аддукта в этих же условиях.

Коррозионная активность оценивалась по убыли массы металлических образцов после выдержки их в вытяжках из добавок в течение 30 сут. Водные вытяжки готовились по методике, изложенной в ГОСТ 6997-77, кипячением 3 г вещества в 300 мл дистиллированной воды в течение 30 мин. Металлические образцы размером 50х25 мм вырезались из стальной брони кабелей ГОСТ 3559-75, свинца марки ССу ГОСТ 1292-74, алюминия марки АБ ГОСТ 11069-74.

Результаты испытаний представлены в табл.3.

Как видно из полученных результатов, скорость коррозии свинца в вытяжках из новых добавок в 2-4 раза ниже скорости коррозии в вытяжках из нафтената меди и глицеринового эфира терпеномалеинового аддукта. Максимальный тормозящий эффект наблюдается в вытяжке из препарата, содержащего N-(оксиэтил)имида терпеномалеинового аддукта в количестве 28,2% и гекситового эфира терпеномалеинового аддукта в количестве 54%: скорость коррозии алюминия максимально снижается в 12 раз, свинца - 4 раза, а стали в 1,5 раза.

Таким образом, описываемый способ позволяет получить из доступного лесохимического сырья - терпеномалеиновой смолы продукт с высокой температурой плавления, влагостойкостью, цветностью, антимикробной и антикоррозионной устойчивостью.

При испытании токсикологических свойств нового продукта, содержащего 17,8 мас. % терпеномалеиновой смолы, 54 мас.% гекситового эфира терпеномалеинового аддукта и 28,2 мас.% N-(оксиэтил)имида терпеномалеинового аддукта установлено, что ЛД60=248 (194+318) мг/кг, ЛД16=161 мг/кг и ЛД14=395 мг/кг, т. е. продукт по параметрам острой внутрибрюшной токсичности относится к 4-му классу токсичности - малотоксичным веществам (по классификации К.К. Сидорова), что делает его перспективным для внедрения в народное хозяйство.

Похожие патенты RU2028356C1

название год авторы номер документа
Способ получения антимикробной и антикоррозионной добавки для пропитки кабелей 1989
  • Шляшинский Ромуальд Григорьевич
  • Израилев Арнольд Евелевич
  • Пешков Изяслав Борисович
  • Белый Диамар Иванович
  • Дегтяренко Анна Семеновна
  • Чередниченко Алла Давидовна
  • Пуят Светлана Степановна
  • Клюев Андрей Юрьевич
  • Ламоткин Александр Иванович
  • Страх Александр Константинович
  • Новиков Олег Александрович
  • Рудакова Алла Кирилловна
  • Саранин Леонид Владимирович
  • Проневич Анатолий Никифорович
SU1807051A1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ 1991
  • Шляшинский Р.Г.
  • Клюев А.Ю.
  • Израилев А.Е.
  • Белый Д.И.
  • Валендо А.Я.
  • Солдатов В.С.
  • Титов А.И.
  • Эрдман А.А.
  • Пуят С.С.
  • Зеленина Р.И.
  • Клюев Ю.П.
  • Андрианов А.В.
  • Антонович И.В.
RU2017771C1
Биологически активная композиция для гигиены туалетных помещений и освежения воздуха 1990
  • Мануков Эдуард Николаевич
  • Выглазов Олег Геннадиевич
  • Урбанович Татьяна Романовна
  • Змушко Леонид Степанович
  • Бондаренко Людмила Михайловна
  • Чуйко Вера Андреевна
  • Ламоткин Александр Иванович
  • Ударов Борис Гаврилович
  • Изотова Людмила Васильевна
SU1759863A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛИГОМЕРНОЙ ПОЛИЭФИРИМИДНОЙ СМОЛЫ 1990
  • Виноградова Л.А.
  • Мещанов Г.И.
  • Пивненко В.Т.
  • Солохина А.В.
  • Трезвов В.В.
RU2021297C1
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ СОСТАВ ПОНИЖЕННОЙ ТОКСИЧНОСТИ 1990
  • Суханова И.В.
  • Трезвов В.В.
  • Радченко Г.Н.
  • Бойко В.И.
  • Мещанов Г.И.
  • Кудрявцева Е.Ю.
  • Архарова Е.И.
  • Пивненко В.Т.
RU2024082C1
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1990
  • Валендо А.Я.
  • Шляшинский Р.Г.
  • Солдатов В.С.
  • Клюев А.Ю.
  • Стромский А.С.
  • Эрдман А.А.
  • Белый Д.И.
  • Израилев А.Е.
  • Пуят С.С.
  • Утробина О.А.
  • Заворуев С.М.
  • Чайкин М.М.
RU2028358C1
Способ получения канифолетерпеномалеиновой смолы 1990
  • Клюев Юрий Петрович
  • Клюев Андрей Юрьевич
  • Антонович Игорь Владимирович
  • Страх Александр Константинович
  • Новиков Олег Александрович
SU1810368A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАНИФОЛЕТЕРПЕНОМАЛЕИНОВОЙ СМОЛЫ 1994
  • Шляшинский Ромуальд Григорьевич[By]
  • Клюев Андрей Юрьевич[By]
  • Титов Анатолий Иванович[Ru]
  • Зеленина Раиса Ивановна[Ru]
  • Клюев Юрий Петрович[By]
  • Пуят Светлана Степановна[By]
  • Турчанинова Ирина Владимировна[By]
  • Антонович Игорь Владимирович[By]
RU2105781C1
Препрег 1982
  • Шляшинский Ромуальд Григорьевич
  • Хоружий Василий Михайлович
  • Клюев Юрий Петрович
  • Мануков Эдуард Николаевич
  • Шагинов Александр Андреевич
  • Метешкина Людмила Петровна
  • Савиных Галина Филипповна
  • Вахрамеева Анна Антоновна
SU1068447A1
Состав для защитной пропитки кабельной целлюлозосодержащей пряжи и бумаги 1991
  • Израилев Арнольд Евелевич
  • Чередниченко Алла Давидовна
  • Шляшинский Ромуальд Григорьевич
  • Белый Диамар Иванович
  • Свалов Григорий Геннадиевич
  • Эрдман Арнольд Адольфович
  • Тытыкало Михаил Федорович
  • Клюев Андрей Юрьевич
  • Крючков Александр Андреевич
  • Саранин Леонид Владимирович
  • Мамонова Галина Георгиевна
SU1819927A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 028 356 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАКОВОЙ СМОЛЫ

Использование: в качестве пленкообразующихся в лакокрасочных материалах. Сущность изобретения: терпеномалеиновую смолу этерифицируют гекситом при 180 - 190°С в течение 2,5 - 3,5, после этерификации гекситовый эфир терпемалеиновой смолы подвергают взаимодействию с моноэтаноламином при 175 - 180°С в течение 1,0 - 1,5, при этом терпеномалеиновую смолу, гексит и моноэтаноламин используют в массовом соотношении, равном соответственно 10 : (1,2 - 1,4) : (0,5 - 0,7). 3 табл.

Формула изобретения RU 2 028 356 C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАКОВОЙ СМОЛЫ путем этерификации терпеномалеиновой смолы многоатомным спиртом при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения температуры размягчения, водостойкости, показателя цветности, антимикробной и антикоррозионной устойчивости, в качестве многоатомного спирта используют гексит, процесс этерификации проводят при 180 - 190oС в течение 2,5 - 3,5 ч, после этерификации гекситовый эфир терпеномалеиновой смолы подвергают взаимодействию с моноэтаноламином при 175 - 180oС в течение 1,0 - 1,5 ч, при этом терпеномалеиновую смолу, гексит и моноэтаноламин используют в массовом соотношении 10 : (1,2 - 1,4) : (0,5 - 0,7).

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2028356C1

В.Н.Гусаков и др
Опыт промышленного производства эфиров аддуктов на основе скипидара
"Гидролизная и лесохимическая промышленность"
Кинематографический аппарат 1923
  • О. Лише
SU1970A1

RU 2 028 356 C1

Авторы

Шляшинский Р.Г.

Клюев А.Ю.

Валендо А.Я.

Солдатов В.С.

Израилев А.Е.

Белый Д.И.

Ламоткин А.И.

Пуят С.С.

Антонович И.В.

Страх А.К.

Краскина Е.Р.

Проневич А.Н.

Эрдман А.А.

Стромский А.С.

Даты

1995-02-09Публикация

1991-04-16Подача