СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАНИФОЛЕТЕРПЕНОМАЛЕИНОВОЙ СМОЛЫ Российский патент 1998 года по МПК C09F1/04 

Описание патента на изобретение RU2105781C1

Изобретение относится к лесохимической промышленности, а именно к способу получения канифолетерпеномалеиновой смолы, обладающей высокой температурой размягчения, из раствора сосновой живицы в живичном, экстракционном или сульфатном скипидаре путем связывания находящихся там смоляных кислот абиетинового типа (левопимаровой, палюстровой, неоабиетиновой и абиетиновой) и терпеновых углеводородов с малеиновым ангидридом. Канифолетерпеномалеивая смола (КТМС) может быть использована в электронной, электротехнической, радиотехнической, резинотехнической, лакокрасочной и других отраслях промышленности.

Известно несколько способов получения малеиновых смол из живицы, канифоли и терпентина.

Известен способ получения малеопимаровой кислоты из живицы (метод Флекса) [1] путем растворения ее в алифатическом углеводороде при температуре ниже 75oC с последующей обработкой малеиновым ангидридом. Однако этот способ предусматривает связывание в живице только левопимаровой кислоты.

Известен способ получения канифолемалеинового аддукта из канифоли [2] при 220oC. При этом содержащиеся в канифоли абиетиновая, неоабиетиновая и палюстровая кислоты изомеризуются в левопимаровую кислоту, которая вступает в реакцию диенового синтеза с малеиновым ангидридом.

Известен способ получения малеиновой смолы (метод Паттона) путем обработки скипидарного раствора живицы (терпентина) малеиновым ангидридом, взятым в количестве 15-17% при 170oC, с последующей отгонкой скипидара [1]
Однако известный способ не позволяет осуществить максимально полное связывание смоляных кислот и терпеновых углеводородов терпентина малеиновым ангидридом и получить продукт высокого качества.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения канифолетерпеномалеиновой смолы, включающий обработку раствора сосновой живицы в экстракционном или сульфатном скипидаре [3] при массовом соотношении (0,6-1,4):(1,4-0,6) соответственно, в интервале температур 185-195oC малеиновым ангидридом в количестве 38,3-57,7 мас. с последующей отгонкой скипидара. При этом содержащиеся в скипидарном растворе живицы смоляные кислоты и терпеновые углеводороды практически полностью связываются с малеиновым ангидридом.

Недостатком этого способа является то, что целевой продукт обладает недостаточно высокой температурой размягчения (66-75oC). Это может ограничить его применение в качестве связующей добавки в высокоплавкие полимерные клеи-расплавы или в качестве исходного сырья для получения вторичных продуктов (эфиров, резинатов, имидов) с высокой температурой размягчения.

Кроме того, процесс получения КТМС протекает в интервале высоких температур 185-195oC, при которых начинают протекать реакции окисления и декарбоксилирования смоляных кислот, что ведет к снижению качества готового продукта (потемнение, снижение кислотного числа и температуры размягчения).

Задача изобретения получение канифолетерпеномалеиновой смолы, обладающей высокой температурой размягчения, в интервале более низких температур.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения канифолетерпеномалеиновой смолы путем обработки раствора сосновой живицы в скипидаре при массовом соотношении (0,6-1,4):(1,4-0,6) соответственно малеиновым ангидридом при нагревании с последующей отгонкой скипидара используют раствор сосновой живицы в живичном или экстракционном, или сульфатном скипидаре, обработку ведут при 165-175oC в присутствии катализатора иодидов калия: натрия, лития или кальция в количестве 0,03-0,5 мас. а малеиновый ангидрид берут в количестве 33,5-62,5 мас. от массы раствора.

Использование катализатора типа иодидов K, Na, Li, Ca дает возможность снизить температуру процесса на 20oC и получить КТМС с более высокой температурой размягчения.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 100 г Раствора сосновой живицы в живичном скипидаре (в массовом соотношении 1,2:0,8) загружают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром.

Загружают 43,1 мас. малеинового ангидрида и 0,01 мас. CaI2. Колбу помещают в термостат. При достижении температуры 170±5oC реакцию ведут в течение 10 ч. Реакцию считают законченной, когда в реакционной смеси содержит не более 1,5 мас. свободного несвязанного малеинового ангидрида. Затем при температуре 175-180oC перегретым острым паром или вакуумом (P 20 мм рт.ст.) отгоняют непрореагировавший скипидар. Выход КТМС составляет 86,2% КТМС твердое стекловидное вещество от светло-желтого до коричневого цвета с температурой размягчения 73,8oC и кислотным числом 272 мг KOH/г. Продукт растворим в спиртах, эфирах и ацетоне.

Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1, отличаются только массовым соотношением живицы и скипидара, видом скипидара, массовой долей введенного малеинового ангидрида, видом катализатора и его количеством.

Данные опытов приведены в табл. 1 и 2. Как видно из данных табл. 1, при введении в реакционную смесь 0,01 мас. CaI2 выход продукта КТМС составляет всего лишь 86,2% Наблюдается незначительное повышение температуры размягчения до 73,8oC.

Увеличение количества катализатора CaI2 от 0,03 до 0,5 мас. приводит к увеличению выхода целевого продукта с 87 до 98,1% Длительность процесса сокращается с 9 до 3-3,5 часов. При этом наблюдается резкое увеличение температуры размягчения продукта с 76 до 91,0oC при незначительном снижении кислотного числа с 271 до 257,8 мг KOH/г.

При введении катализатора CaI2 более 0,5 мас. не наблюдается дальнейшего увеличения температуры размягчения продукта, происходит снижение к.ч. до 248 мг KOH/г, которое уменьшает реакционноспособные свойства КТМС.

В табл. 2 приведены условия реакции и физико-химические свойства КТМС, полученной из раствора сосновой живицы в живичном, экстракционном и сульфатном скипидаре (в соотношении (0,6-1,4):(1,4-0,6) в присутствии катализатора LiI, NaI, KI.

Как видно из данных табл. 2, при использовании катализаторов температура размягчения КТМС в среднем увеличивается на 8,0-14,3oC по сравнению с температурой размягчения КТМС, полученной без катализатора (по прототипу). Выход КТМС увеличивается на 4,1-6,5% при незначительном снижении кислотного числа.

Физико-химические свойства продуктов КТМС, полученной с применением катализаторов LiI, NaI, KI из раствора живицы в живичном, экстракционном и сульфатном скипидаре в массовом соотношении соответственно (0,6-1,4):(1,4-0,6) практически одинаковы.

Таким образом, предполагаемый способ дает возможность исключить стадию канифолеварения для получения канифоли и скипидара, как необходимого сырья для получения канифолемалеиновых и терпеномалеиновых аддуктов и получить новый лесохимический продукт, обладающий более высокой температурой размягчения.

Использование данного способа получения КТМС на предприятиях лесохимической промышленности открывает перспективу получения новых вторичных продуктов с высокими эксплуатационными свойствами.

Похожие патенты RU2105781C1

название год авторы номер документа
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 1990
  • Клюев Юрий Петрович
  • Шляшинский Ромуальд Григорьевич
  • Клюев Андрей Юрьевич
  • Пуят Светлана Степановна
  • Эрдман Арнольд Адольфович
  • Стромский Анатолий Сергеевич
  • Ламоткин Александр Иванович
  • Страх Александр Константинович
  • Новиков Олег Александрович
  • Проневич Анатолий Никифорович
SU1808850A1
ФЛЮС ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПАЙКИ 1993
  • Шляшинский Ромуальд Григорьевич[By]
  • Клюев Андрей Юрьевич[By]
  • Кулевская Инна Владимировна[By]
  • Солдатов Владимир Сергеевич[By]
  • Титов Анатолий Иванович[Ru]
  • Израилев Арнольд Евельевич[Ru]
  • Пуят Светлана Степановна[By]
  • Новицкая Лариса Владимировна[By]
  • Стромский Анатолий Сергеевич[By]
  • Зеленина Раиса Ивановна[Ru]
  • Антонович Игорь Владимирович[By]
RU2089367C1
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
Способ получения N-(п-карбоксифенилен)-имида малеопимаровой кислоты 1990
  • Буйнова Энесса Федоровна
  • Солнцев Александр Петрович
  • Воложин Арлен Иосифович
SU1761749A1
Флюс для низкотемпературной пайки 1990
  • Шляшинский Ромуальд Григорьевич
  • Клюев Андрей Юрьевич
  • Валендо Александр Яковлевич
  • Белый Диамар Иванович
  • Израилев Арнольд Евельевич
  • Клюев Юрий Петрович
  • Новиков Виктор Тимофеевич
  • Свалов Григорий Геннадьевич
  • Эрдман Арнольд Адольфович
  • Стромский Анатолий Сергеевич
  • Пуят Светлана Степановна
  • Краскина Елена Ромуальдовна
  • Никуленок Тамара Владимеровна
  • Антонович Игорь Владимирович
SU1745478A1
Способ получения терпеноидомалеиновой смолы - исходного вещества для приготовления водорастворимого антисептического продукта 1990
  • Дегтяренко Анна Семеновна
  • Качеровская Фрида Боруховна
  • Ворков Валерий Григорьевич
SU1768577A1
Способ осветления канифоли и еепРОизВОдНыХ 1979
  • Шляшинский Ромуальд Григорьевич
  • Казущик Вера Григорьевна
  • Шищенкова Людмила Николаевна
  • Хоружий Василий Михайлович
  • Крюк Светлана Ивановна
  • Пуят Светлана Степановна
  • Тупиков Михаил Георгиевич
  • Страх Александр Константинович
  • Белов Виктор Петрович
  • Ударов Борис Гаврилович
SU836065A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАНИФОЛЬНОЙ СМОЛЫ 1997
  • Седельников А.И.
  • Гончаров В.М.
  • Петерсон Т.Н.
  • Алашкевич Ю.Д.
  • Герлих Г.И.
  • Золин Б.А.
  • Климанский В.И.
  • Радбиль Б.А.
RU2130042C1
Способ получения терпеномалеиновой смолы 1988
  • Ламоткин Александр Иванович
  • Проневич Анатолий Никифорович
  • Страх Александр Константинович
  • Новиков Олег Александрович
  • Лыщенко Иван Иванович
  • Мельников Михаил Залманович
SU1599385A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 105 781 C1

Реферат патента 1998 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАНИФОЛЕТЕРПЕНОМАЛЕИНОВОЙ СМОЛЫ

Изобретение относится к лесохимической промышленности, а именно к получению канифолетерпеномалеиновой смолы, используемой в электронной, электротехнической, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: способ получения терпеномалеиновой смолы заключается в обработке раствора сосновой живицы в живичном или экстракционном, или сульфатном скипидаре при массовом соотношении (0,6 - 1,4) : (1,4 - 0,6) соответственно малеиновым ангидридом в количестве 33,5 - 62,5 мас.% при 165 - 175oС в присутствии катализатора, выбранного из группы, включающей йодид калия, йодид натрия, йодид лития, йодид кальция, взятым в количестве 0,03 - 0,5 мас.%, с последующей отгонкой скипидара. Характеристика свойств: температура размягчения смолы 66 - 75oС, кислотное число 271 - 287 мг КОН/г, выход смолы 80 - 95%. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 105 781 C1

Способ получения канифолетерпеномалеиновой смолы путем обработки раствора сосновой живицы в скипидаре при массовом соотношении (0,6 1,4) (1,4 0,6) соответственно малеиновым ангидридом при нагревании с последующей отгонкой скипидара, отличающийся тем, что используют раствор сосновой живицы в живичном или экстракционном, или сульфатном скипидаре, обработку малеиновым ангидридом осуществляют при 165 175oС в присутствии катализатора, выбранного из группы, включающей иодид калия, иодид натрия, иодид лития, иодид кальция, взятым в количестве 0,03 0,5 мас. а малеиновый ангидрид используют в количестве 33,5 62,5% от массы раствора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2105781C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Смирнова Е.Б
и др
К вопросу получения малеопимаровой кислоты
- Синтетические продукты из канифоли и скипидара
- Минск: "Наука и техника", 1964, с
Парный автоматический сцепной прибор для железнодорожных вагонов 0
  • Гаврилов С.А.
SU78A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Зандерман В
Природные смолы, скипидары, талловое масло
- М.: Лесная промышл., 1964, с
Способ приготовления массы для карандашей 1921
  • Чиликин М.М.
SU311A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
SU, авторское свидетельство N 1810368, кл
Разборный с внутренней печью кипятильник 1922
  • Петухов Г.Г.
SU9A1

RU 2 105 781 C1

Авторы

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]

Даты

1998-02-27Публикация

1994-03-09Подача