СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИДНОЙ ЭМУЛЬСИИ Российский патент 2000 года по МПК C09D167/08 

Изобретение относится к способам получения эмульсий алкидных смол и может быть использовано для приготовления экологичных лакокрасочных материалов на их основе.

Известен способ получения эмульсии алкидной смолы, включающий введение в водный раствор эмульгатора и нейтрализатора, при перемешивании и определенной температуре ксилольного раствора алкидного олигомера (смолы) (SU 1430396 A1).

В этом способе в качестве эмульгатора используют неионные эмульгаторы с гидрофильно-липофильным балансом 9-13 (ОП-7, ОП-10, проксамин-385, проксанол-158 и др.).

Эмульгирование проводят при температуре 20-80^oC.

Введение ксилольного раствора алкидной смолы осуществляют двумя операциями:
сначала в водный раствор эмульгатора вводят 2,6-8,7 мас.% алкидного олигомера(смолы) в виде 35-55%-ного раствора в ксилоле и 0,34-0,55 мас.% нейтрализатора в виде 25% водного раствора и после перемешивания до, однородной массы вводят оставшееся количество алкидного олигомера(смолы) в виде 80-95%-ного раствора в ксилоле или в виде 100%-ного олигомера (смолы) и оставшееся количество нейтрализатора в виде 25%-ного водного раствора.

Однако этот способ получения эмульсии алкидной смолы сложен, полученная эмульсия содержит большое количество растворителя.

Наиболее близким к изобретению является способ получения эмульсии алкидной смолы, включающий введение при перемешивании и определенной температуре в алкидный олигомер (смолу) эмульгатора, сиккатива, органического растворителя и последующего введения воды (RU 2043381).

В этом способе в качестве эмульгатора используют алкидный эмульгатор, представляющий собой продукт взаимодействия подсолнечного, соевого или таллового масел или жирных кислот таллового масла, глицерина или пентаэритрита, фталевого или малеинового ангидрида, полиэтиленгликоля и поливинилбутилового эфира.

Перемешивание проводят в течение 10-15 мин при температуре 20-60^oC. Введение воды осуществляют одной порцией: полученную смесь эмульгируют в воде, содержащей нейтрализатор, при температуре не менее 10^oC или в полученную смесь добавляют нейтрализатор, а перед употреблением вводят воду при температуре не менее 10^oC.

Однако по данному способу полученная эмульсия не достаточно высоко дисперсна, что снижает ее стабильность при хранении, эмульсия содержит большое количество органического растворителя.

Технической задачей данного изобретения является упрощение способа получения и улучшение качества алкидной эмульсии за счет повышения ее дисперсности, стабильности и снижение содержания органического растворителя.

Достижение указанного технического результата обеспечивается способом получения алкидной эмульсии, включающим введение при перемешивании и температуре 61-99^oC в алкидный олигомер - смолу эмульгатора в виде эмульгаторов неионного типа с гидрофильно-липофильным балансом 14-20 и/или анионных эмульгаторов и последующего введения воды двумя порциями: сначала 5-50 мас.% от общего количества воды, затем оставшуюся часть в количестве 50-95 мас.% через 5-120 минут.

При перемешивании алкидной смолы можно дополнительно вводить перед введением эмульгирующей системы 0,1-25,0% органического растворителя, 0,1-1,0% нейтрализатора.

После введения воды при перемешивании можно дополнительно вводить сиккатив в количестве 0,5-3,0%.

В качестве алкидных смол используют пентафталевые, глифталевые олигомеры, модифицированные растительными маслами или синтетическими жирными кислотами; являющиеся основой лаков ПФ-231 (ТУ-6-10-1190-86), ПФ-064Н, ГФ-046, ПФ-069, ПФ-060, ГФ-064, ГФ-066, ПФ-020, ПФ-053 (ТУ 6-10-612-76) и другие с кислотным числом 2-20 мг КОН/г.

В качестве эмульгаторов используют
- неионные эмульгаторы типа этоксилатов моноэтаноламида жирной кислоты, этоксилированных алкилфенолов, этоксилированных жирных спиртов с гидрофильно-липофильным балансом 14-20,
- анионные эмульгаторы: натриевые или аммониевые соли сульфированных жирных спиртов и другие.

В качестве органических растворителей используют этилцеллозольв технический (ГОСТ 8318-88); бутилцеллозольв (ТУ 6-01-646-84), 2,2,4-триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират (Texanol ф. Eastman Англия) и другие.

В качестве нейтрализаторов используют диэтиламин технический (ГОСТ 9875-88), триэтаноламин технический (ТУ 6-02-916-79), триэтиламин технический (ГОСТ 99-66-88), моноэтаноламин технический (ТУ 6-02-915-84), аммиак 25% водный (ГОСТ 9-77) и другие.

В качестве сиккатива используют сикатив НФ-4 на основе нафтената кобальта (ГОСТ 1003-73), сиккатив Additol VXW 4940 (ф. Vianova на основе солей кобальта, бария, циркония, сиккатив D-15 ф. Dyno Норвегия на основе солей кобальта, лития, циркония и другие.

При необходимости по прямому назначению в эмульсию алкидной смолы можно вводить пеногаситель, загуститель, биоцидную добавку, оптический отбеливатель.

В табл. 1, 2 представлены примеры, иллюстрирующие изобретение.

Пример 1. В смеситель (n ≥ 2,5 тыс. об/мин, температура 81-85^oC) помещают основу пентафталевого лака ПФ-060 в количестве 45,0 г, 4,5 г эмульгатора Berol 281 (этоксилированный алкилфенол ф. Berol Nobel). (ГЛБ = 16).

После окончания их загрузки перемешивают 10 минут до получения однородной массы. Затем (при работающей мешалке) загружают сначала 2,5 г воды (5 мас. %), перемешивают 5 минут до получения белой однородной массы, затем загружают оставшееся количество воды 47,5 г (95 мас.%).

После окончания введения воды перемешивают 20 мин.

Пример 2. В смеситель (n ≥ 2,5 тыс. об/мин, температура 61-65^oC) помещают основу пентафталевого лака ПФ-069 в количестве 47,0 г, 4,7 г эмульгатора Berol 07(этоксилированный жирный спирт ф. Berol Nobel) (ГЛБ = 15).

После окончания их загрузки перемешивают 10 минут до получения однородной массы. Затем (при работающей мешалке) загружают сначала 14,5 г воды (30 мас.%), перемешивают 20 мин до получения белой однородной массы, затем загружают оставшееся количество воды 33,8 г (70 мас.%).

После окончания введения воды перемешивают 10 мин.

Пример 3. В смеситель (n ≥ 2,5 тыс. об/мин, температура 95-99^oC) помещают основу пентафталевого лака ПФ-060 в количестве 50,0 г, 3,6 г эмульгатора Ufarol Am 30 (лаурилсульфат натрия ф. Unger) (анионный).

После окончания их загрузки перемешивают 10 минут до получения однородной массы. Затем (при работающей мешалке) загружают сначала 23,2 г воды (50 мас. %), перемешивают 120 мин до получения белой однородной массы, затем загружают оставшееся количество воды 23,2 г (50 мас.%).

После окончания введения воды перемешивают 5 мин.

Пример 4. В смеситель (n ≥ 2,5 тыс. об/мин, температура 61-65^oC) помещают основу пентафталевого лака ПФ-069 в количестве 47,0 г, 3,3 г эмульгатора Berol 281(этоксилированный алкилфенол ф. Вего1 Nobel) и 0,7 г эмульгатора Ufarol Am 30(лаурилсульфат натрия ф. Unger (анионный).

После окончания их загрузки перемешивают 10 минут до получения однородной массы. Затем (при работающей мешалке) загружают сначала 9,8 г воды (20 мас.%), перемешивают 10 мин до получения белой однородной массы, затем загружают оставшееся количество воды 39,2 г (80 мас.%).

После окончания введения воды перемешивают 10 мин.

Пример 5. В смеситель (n ≥ 2,5 тыс. об/мин, температура 81-85^oC) помещают основу лака пентафталевого ПФ-060 в количестве 45,0 г, бутилцеллозольв в количестве 5,0 г, 1,0 г 25% раствора аммиака, перемешивают в течение 5-10 мин, затем вводят эмульгатор Berol 281(этоксилированный алкилфенол ф.Вего1 Nobel) в количестве 3,5 г с ГЛБ = 16.

После окончания их загрузки перемешивают 10 минут до получения однородной массы. Затем (при работающей мешалке) загружают сначала 20,0 г воды (44 мас. %), перемешивают 30 мин до получения белой однородной массы, затем загружают оставшееся количество воды 25,5 г (56 мас.%).

После окончания введения воды перемешивают 5 мин.

Пример 6. В смеситель (n ≥ 2,5 тыс. об/мин, температура 85-90^oC) помещают основу пентафталевого лака ПФ-060 в количестве 46,0 г, 4,0 г эмульгатора Berol 387(этоксилат моноэтаноламида жирной кислоты ф. Berol Nobel) ГЛБ = 17,3.

После окончания их загрузки перемешивают 10 минут до получения однородной массы. Затем (при работающей мешалке) загружают сначала 15,0 г (30 мас.%), перемешивают 20 мин до получения белой однородной массы, затем загружают оставшееся количество воды 35,0 г (70 мас.%).

После окончания введения воды перемешивают 10 мин.

В полученную эмульсию при перемешивании вводится сиккатив Д-15 в количестве 1,4 г.

Изобретение относится к способам получения эмульсий алкидных смол и может быть использовано для приготовления экологичных лакокрасочных материалов на их основе. В алкидный олигомер - смолу - вводят при перемешивании эмульгатор неионного типа с гидрофильно-липофильным балансом 14 - 20 и/или анионный эмульгатор и порционно воду при 61 - 99^oС. Изобретение упрощает способ получения эмульсии и улучшает ее качество за счет повышения дисперсности и стабильности. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ получения эмульсии алкидной смолы, включающий введение в алкидный олигомер-смолу при перемешивании и определенной температуре эмульгатора и воды, отличающийся тем, что в качестве эмульгатора используют эмульгатор неионного типа с гидрофильно-липофильным балансом 14 - 20 и/или анионный эмульгатор, перемешивание осуществляют при 61 - 99^oС, а воду вводят двумя порциями, сначала 5 - 50 мас.% от общего количества воды, затем оставшуюся часть в количестве 50 - 95 мас.% через 5 - 120 мин. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при перемешивании алкидного олигомера-смолы перед введением эмульгатора вводят дополнительно 0,1 - 25,0% органического растворителя. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при перемешивании алкидного олигомера-смолы перед введением эмульгатора вводят дополнительной нейтрализатор в количестве 0,1 - 1,0%. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что после введения воды дополнительно вводят сиккатив в количестве 0,5 - 3,0%.