СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕГО Российский патент 1999 года по МПК C08F236/04 C08F240/00 C08J11/00 

Изобретение относится к способу получения пленкообразующего на основе олигомеров пиперилена. Способ может быть использован в нефтехимической промышленности, а полученное пленкообразующее - в лакокрасочной промышленности вместо растительных масел при получении олифы.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения пленкообразующего путем радикальной сополимеризации в массе пиперилена, бутадиена, метил- и винилацетилена при следующем соотношении, мас.ч.:
Пиперилен - 100
Бутадиен - 36,56-86,21
Винилацетилен - 8,96-16,23
Метилацетилен - 0,30-1,49
Процесс сополимеризации проводят в присутствии 0.1 - 1,5 мас.ч. диметилформамида в расчете на 100 мас.ч. пиперилена, а полученный продукт обрабатывают кислородсодержащей смесью при температуре 80-100^oС в течение 8 - 10 ч при скорости подачи смеси 0,12 - 0,14 ч^-1 /а.с. СССР N 1554313, МКИ⁵ C 08 F 236/04, 238/04, 240/00, C 09 D 147/00, заявл. 13.10.87. N 4338169/23-05/. В качестве источника бутадиена, винилацетилена и метилацетилена используют отход производства бутадиена со стадии выделения бутадиена, полученного методом двухстадийного дегидрирования, имеющий следующий состав, мас.%:
Бутадиен - 65-85
Метилацетилен - 0,5-5,0
Винилацетилен - 19,5-30,0
Существенным недостатком известного способа является проведение процесса полимеризации в присутствии диметилформамида, являющегося канцерогенным веществом, и наличие дополнительной стадии после получения полимера, а именно, обработки конечного продукта кислородсодержащей смесью для придания полимеру свойств заданного качества.

Целью изобретения является расширение сырьевой базы получения пленкообразующего с одновременным улучшением его свойств, упрощение технологии его получения.

Сущностью изобретения является способ получения пленкообразующего путем радикальной сополимеризации в массе пиперилена с C₄-непредельными и C₄-ацетиленовыми углеводородами, в качестве которых используют верхний продукт колонны регенерации диметилформамида с установки выделения бутадиена из продуктов пиролиза бензина при следующем массовом соотношении компонентов, мас.%: пиперилен 60-80, верхний продукт 20-40. Процесс полимеризации предпочтительно проводить при температуре 150-200^oC в течение 6 - 12 часов, что позволяет получить пленкообразующее с высокими заданными свойствами. При использовании в качестве источника C₄-непредельных и C₄-ацетиленовых углеводородов верхнего продукта колонны регенерации диметилформамида исключается дополнительная стадия обработки получаемого пленкообразующего кислородсодержащего смесью для придания конечному продукту свойств заданного качества и использование канцерогенного вещества - диметилформамида, так как компоненты, присутствующие в сырье, позволяют улучшить качество пленкообразующего, а в конечном итоге и олифы, и процесс полимеризации протекает более мягко, при этом не образуется сшитый нерастворимый сополимер, который ухудшает эксплуатационные свойства покрытия. Использование отхода производства - верхнего продукта колонны регенерации диметилформамида установки выделения бутадиена из производства этилена пиролизом бензина - позволяет расширить сырьевую базу получения пленкообразующего с одновременным улучшением свойств последнего.

Для синтеза пленкообразующего используют технический пиперилен ТУ 383036-85.

Верхний продукт колонны регенерации диметилформамида установки выделения бутадиена из продуктов пиролиза производства этилена имеет следующий состав, мас.%:
Изобутан - 0,1-0,84
Бутан - 4,5-6,80
Сумма бутиленов - 21,65-32,30
Бутадиен - 20,00-35,00
Бутин-1 - 4,00-6,50
Винилацетилен - 20,00 - 30,00
При сопоставлении существенных признаков изобретения, а именно: использование в качестве C₄-непредельных и C₄-ацетиленовых углеводородов верхнего продукта колонны регенерации диметилформамида установки выделения бутадиена из продуктов пиролиза с производства этилена; указанное массовое соотношение компонентов сырья: пиперилена и верхнего продукта колонны регенерации диметилформамида; проведение полимеризации при температуре 150-200^oC в течение 6-12 часов; с таковыми прототипа, выявлено, что они являются новыми и не описаны в прототипе, следовательно, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Вовлечение же в процесс получения пленкообразующего углеводородной фракции, являющейся отходом производства, в определенном соотношении с пипериленом, предпочтительно в указанных условиях, позволяет получить целевой продукт улучшенного качества при высокой конверсии мономеров, с одновременным упрощением технологии, за счет исключения стадии обработки готового продукта, что невозможно осуществить ни одним аналогичным способом, указывает на "изобретательский уровень" предложенного технического решения.

Заявленное изобретение соответствует критерию "промышленная применимость", так как может быть реализовано в промышленности, что подтверждается приведенными ниже примерами.

Пример 1. В автоклав емкостью 1 л вводят технический пиперилен и верхний продукт колонны регенерации диметилформамида установки выделения бутадиена из продуктов пиролиза производства этилена при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пиперилен - 80
Верхний продукт отпарной колонны регенерации диметилформамида установки выделения бутадиена из продуктов пиролиза производства этилена - 20
Синтез проводят в присутствии инициатора гидроперекиси этилбензола и/или изопропилбензола (3-10 мас.%) при 150^oC в течение 12 ч. По окончании синтеза из реакционной массы отгоняют непрореагировавшие мономеры при остаточном давлении 100 мм рт.ст. и температуре 180-200^oC, затем в олигомере определяют содержание нерастворимого сополимера. На основе полученного олигомера известным способом готовят олифу - 50%-ный раствор его в ксилоле в присутствии 5 мас.% сиккатива НФ-1. Олифа подвергалась испытаниям на термоморозостойкость, водостойкость, определялись физико-механические свойства покрытий на ее основе.

Примеры 2-3. Синтез пленокообразующего сополимера осуществляют согласно примеру 1. Условия проведения синтеза приведены в таблице 1. Физико-механические свойства пленкообразующего сополимера приведены в таблице 2.

Проведение процесса при температуре ниже 150^oC уменьшает выход пленкообразующего, а выше 200^oC приводит к получению темного пленкообразователя и несколько увеличивается время высыхания покрытия до степени 3. Указанные соотношения компонентов сырья позволяют получить пленкообразующее с заданными свойствами независимо от температуры процесса в пределах 150-200^oC.

Как видно из приведенных выше примеров, предложенное техническое решение позволяет получить при достаточно высокой степени конверсии мономеров пленкообразователь не содержащий нерастворимый сополимер, что в свою очередь способствует улучшению свойств олифы при одновременном упрощении технологии получения пленкообразователя. Получаемый пленкообразователь характеризуется высокими пленкообразующими свойствами, отличной водо-, морозо- и термостойкостью.

Получение пленкообразующего заключается в радикальной сополимеризации в массе пиперилена, С₄-непредельных и С₄-ацетиленовых углеводородов. При этом в качестве С₄-непредельных и С₄-ацетиленовых углеводородов используют верхний продукт отпарной колонны регенерации диметилформамида установки выделения бутадиена из продукта пиролиза производства этилена при массовом отношении компонентов, мас.%: верхний продукт отпарной колонны регенерации диметилформамида установки выделения бутадиена из продукта пиролиза производства этилена 20-40; пиперилен 60-80. Достигается расширение сырьевой базы получения пленкообразующего с одновременным улучшением его свойств. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ получения пленкообразующего путем радикальной сополимеризации в массе пиперилена, C₄-непредельных и C₄-ацетиленовых углеводородов, отличающийся тем, что в качестве C₄-непредельных и C₄-ацетиленовых углеводородов используют верхний продукт отпарной колонны регенерации диметилформамида установки выделения бутадиена из продуктов пиролиза производства этилена при массовом отношении компонентов, мас.%:
Верхний продукт отпарной колонны регенерации диметилформамида установки выделения бутадиена из продуктов пиролиза производства этилена - 20 - 40
Пиперилен - 60 - 80
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полимеризацию проводят при 150 - 200^oC в течение 6 - 12 ч.