ПЛЕНКООБРАЗУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2005 года по МПК C09D191/00 

Изобретение относится к технологии полимеров и может найти применение в лакокрасочной промышленности при производстве олиф, лаков и красок.

Известны олифы типа «Оксоль», полученные окислением растительного масла с последующим введением масляных сиккативов и разбавлением в органических растворителях. Недостатки такой олифы: большой расход дефицитных пищевых растительных масел, цвет олифы 800 мг I₂/100 мл; невысокая водостойкость и твердость пленок [Олифа «Оксоль». Технические условия. ГОСТ 190-78].

В лакокрасочных материалах все более широкое применение в качестве связующих находят синтетические заменители растительных масел.

Известны пленкообразующие, полученные сплавлением оксиполимеризованного полувысыхающего растительного масла (30%) и нефтеполимерной смолы (70%), последующим охлаждением и введением растворителя и сиккатива [АС СССР 802343. Способ получения олифы / К.И.Карасев и др. Опубл. 7.02.81]. Недостатком их является темный цвет, а также необходимость проведения процесса при высокой температуре (260°С).

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является пленкообразующая композиция, полученная совмещением оксидированного подсолнечного масла, сиккатива НФ-1 с синтетической смолой, например, нефтеполимерной смолой [АС СССР 910709. Пленкообразующая композиция / М.П.Бердников. Опубл. 7.03.82, БИ №9]. К недостатку ее можно отнести необходимость использования модифицирующей добавки, включающей глицериновый эфир канифоли, резинаты цинка и кальция и позволяющей решить проблему совмещения нефтеполимерных смол с маслами путем холодного смешения.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение расхода пищевых растительных масел, расширение сырьевой базы и ассортимента лакокрасочных материалов улучшенного качества, проведение процесса в мягких условиях с одновременным упрощением технологии получения пленкообразующего.

Поставленная задача решается за счет совмещения оксидированного подсолнечного масла (ОПМ) с термически обработанным «зеленым маслом» (ТЗМ).

«Зеленое масло» (ЗМ) - побочный продукт стадии гидрирования этан-этиленовой фракции установки получения этилена, пропилена ЭП-300. В основе получения этого побочного продукта лежат реакции гидрополимеризации ацетилена [Пиролиз углеводородного сырья/Мухина Т.Н. и др. М.: Химия, 1987, с. 166]. Термическую обработку ЗМ проводят в интервале температур 50-150°С в течение 3 часов и при этом получают продукт - термообработанное «зеленое масло». Свойства исходного и термообработанного при различных температурах ЗМ представлены в табл. 1 [Бондалетов В.Г. и др. Исследование продуктов каталитического гидрирования этан-этиленовой фракции продуктов пиролиза в качестве полимерных пленкообразующих материалов // Пластические массы. 2004, №5, с.50-51].

Оксидированное подсолнечное масло получают окислением подсолнечного масла в присутствии триэтилалюминия при температуре 130°С до вязкости 1600 с по ВЗ-4 при 20°С [RU 2229492 С1, 27.05.04, Бюл. 15].

Полученная пленкообразующая композиция включает оксидированное подсолнечное масло - 10-30 мас.%; термически обработанное «зеленое масло» - 20-40 мас.%; растворитель (ароматические углеводороды, сольвент, уайт-спирит, бензин) - 50 мас.%.

Пример (табл. 2, образец 1)

30 г 50%-го раствора окисленного подсолнечного масла в уайт-спирите и 20 г 50%-го раствора термообработанного «зеленого масла» в уайт-спирите смешивают. Оценивают вязкость и цвет полученного раствора, затем поливают пленки и определяют время высыхания покрытия, прочность на изгиб и прочность на удар. Дополнительно сиккатив в композицию не вводят.

Вязкость по ВЗ-4 полученного раствора составляет 27 с, цвет - 80 мг I₂/100 мл. Время высыхания до ст. 3 покрытия равно 24 ч.; прочность на изгиб - 1 мм; прочность на удар - 90 кгс·см; адгезия оценивается в 1 балл.

Полученные результаты для различных соотношений исходных компонентов представлены в таблице 2.

Таким образом, в мягких условиях получена пленкообразующая композиция, содержащая оксидированное подсолнечное масло и термообработанное «зеленое масло».

Получение пленкообразующей композиции для получения олиф, лаков и красок таким образом позволяет:

1) уменьшить расход растительных масел;

2) снизить температуру процесса до комнатной;

3) проводить процесс в одну стадию;

4) устранить использование сиккативов, придающих композиции темную окраску;

5) утилизировать отходы установки получения этилена, пропилена ЭП-300.

Таблица 1
Свойства исходного и термообработанного «зеленого масла»«Зеленое масло»Йодное число, г I₂/100 ГКислотное число, мг КОН/1 гАктивный кислород*, %Исходное «зеленое масло»220,14,80,06Термообработанное при 50°С218,74,90,19Термообработанное при 100°С206,56,70,21Термообработанное при 150°С216,97,90,57*Активный кислород характеризует содержание органических гидро- и пероксидов и определяется по методике [Одабашян Г.В., Швец В.Ф. Лабораторный практикум по химии и технологии основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1992, 240 с.].

Таблица 2
Свойства пленкообразующей композицииНомер образцаТемпература термообработки ЗМ, °ССостав композиции, %Вязкость 50%-го раствора в уайт-спирите, с по ВЗ-4Цвет 50%-го раствора в уайт-спирите, мг I₂/100 млВремя высыхания до ст. 3**, чПрочность на удар, кгс·смПрочность на изгиб, ммАдгезия, баллОПМТЗМРастворитель*1503020502780249011250252550251202031011350104050252005801141003020502790241301151002525502615020350116100104050272205801171503020502890248011815025255027170203701191501040502825058011* Растворитель: ароматические углеводороды, сольвент, уайт-спирит, бензин.
**При определении свойств пленкообразующей композиции сиккативы не используются.

Изобретение направлено на снижение расхода пищевых растительных масел, расширение сырьевой базы и ассортимента лакокрасочных материалов улучшенного качества, получение пленкообразующих в мягких условиях. Пленкообразующая композиция содержит следующие компоненты (мас.%): оксидированное в присутствии триэтилалюминия при 130°С подсолнечное масло (10÷30); термически обработанное «зеленое масло» (20÷40) и растворитель (50). Термически обработанное «зеленое масло» получают обработкой в интервале температур 50-150°С в течение 3 часов побочного продукта стадии гидрирования этан-этиленовой фракции установки получения этилена, пропилена ЭП-300. Пленкообразующая композиция образует эластичные пленки на подложке, обладающие хорошей адгезией, способные высыхать без введения сиккатива. 2 табл.

Пленкообразующая композиция для получения олиф, лаков и красок, включающая оксидированное подсолнечное масло, синтетическую смолу и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве оксидированного подсолнечного масла используют подсолнечное масло, оксидированное в присутствии триэтилалюминия при 130°С, а в качестве синтетической смолы используют термически обработанное при 50-150°С в течение 3 ч «зеленое масло», являющееся побочным продуктом стадии гидрирования этан-этиленовой фракции установки получения этилена и пропилена, с йодным числом 206,5-218,7 г I₂/100 г при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксидированное подсолнечное масло10÷30Термически обработанное «зеленое масло»20÷40Растворитель50