Способ получения композиционного отбеливателя Российский патент 2019 года по МПК C09B67/00 C09B67/04 C07D251/68 

Изобретение относится к получению оптических отбеливателей, применяемых для усиления эффекта белизны (степени приближения цвета к идеально белому, то есть, цвету продукта/изделия, поверхность которого диффузно отражает весь падающий на нее свет во всей видимой области спектра), и которые могут быть использованы для маскировки желтизны и придания яркости или высокой степени белизны пластическим массам, синтетическим смолам, синтетическим волокнам, краскам, пигментам, эмалям и др.

Известен способ получения флуоресцентного оптического отбеливателя 2,5-тиофенедиилбис(5-терт-бутил-1-3-бензоксазол (QUANTEX ОВ), один из оптических отбеливателей серии ОВ, поглощающих свет в ультрафиолетовой и фиолетовой областях (обычно 340-370 нм) электромагнитного спектра и повторно излучающих свет в синей области (обычно 420-470 нм). Отбеливатель увеличивает белизну и обеспечивает яркие цвета в пластмассах, покрытиях, красках, синтетических волокнах, восках, жирах и маслах (http://iceplast.ru/opticheskie-otbelivateli).

Известен способ получения флуоресцентного оптического термостойкого и химически стабильного отбеливателя 2,2'-(4,4'-дифенолвинил)дибензксазол (QUANTEX ОВ-1), который увеличивает белизну пластмасс и синтетических волокон и обеспечивает яркие цвета. Оптические отбеливатели функционируют в процессе флуоресценции с поглощением невидимого УФ-излучения и испусканием видимого синего света. Отбеливатель особенно полезен для полиэфирных и полиамидных (нейлоновых) волокон, а также для других высокотемпературных инженерных пластмасс (http://iceplast.ru/opticheskie-otbelivateli).

Известен способ получения оптического отбеливателя 4-4-бис(2-бензоксазол)стильбена (СНЕМАХ ОВ-1) для натуральных и окрашенных полимерных материалов: полиэтилена низкого и высокого давления, полипропилена, прозрачного и непрозрачного ПВХ, гомо- и сополимеров стирола, включая АБС, ПБТ, ПЭТФ, поликарбоната, полиакрилатов, полиуретанов. Помимо придания видимой белизны и голубоватого оттенка продукт повышает яркость цвета и улучшает блеск полимерных материалов. Дозировка продукта зависит от требований, предъявляемых к конечному изделию и условий переработки (http://www.bpc-chem.ru/upload/information_system_281/6/2/9/item_6296/Паспорт%20безопасности%20ОВ-1.pdf).

Однако, эффективность отбеливателя остается недостаточно высокой.

Техническим результатом является повышение эффективности отбеливателя, что, в частности, позволяет снизить его количество в рецептуре готовых продуктов (красок, изделий из полимеров и др.), в которые вводится отбеливатель, при сохранении высокой степени отбеливания.

Технический результат достигается способом получения композиционного отбеливателя, характеризующимся тем, что он включает измельчение и перемешивание твердого носителя и оптического отбеливателя в рабочей камере одной или нескольких последовательно установленных роторно-инерционных мельниц со сдвиговым усилием 10-50 Н при скорости сдвига 10-100 м/с.

В качестве носителя могут быть использованы минералы природного или искусственного происхождения, например, метаборид бария или алюмосиликат кальция или боросиликат кальция или карбонат кальция, в том числе, микрокальцит, или барит или диоксид кремния, в том числе, микрокремнезем, или стеарат кальция или шунгит.

В качестве оптического отбеливателя могут быть использованы соединения, усиливающие эффект белизны, например, органические соединения 4-4 дибензоксазолил стильбена или 4-4 бис (2 сульфанатостирил) или натриевая соль 4,4-бис (2-дисульфоновая кислота стирил) бифенил (QUANTEX CBS-X) или или 2,5-тиофенедиилбис(5-терт-бутил-1-3-бензоксазол (QUANTEX ОВ) или 2,2'-(4,4'-дифенолвинил)дибензксазол (QUANTEX ОВ-1) или 1,4-бис(2-бензоксазолил)нафтален (CQUANTEX KCB) или 2-[4-[2-[4-(бензоксазол-2-ил)фенил]винил] фенил]-5-m илбензоксазол (QUANTEX KSN) или 4,4'-бис(2-метоксистирил)-1,1'-бифенил или 1,1'-бифенил-4,4'-бис[2-(метоксифенил) этокси фенил (QUANTEX FP127) или 4-4-бис(2-бензоксазол)стильбена (СНЕМАХ ОВ-1) и др.

Соотношение носителя и общее количество отбеливателя составляет преимущественно 10-90 мас. ч. и 90-10 мас. ч. соответственно.

Отличием предлагаемого способа от прототипа является проведение операций измельчения и смешения оптического отбеливателя с носителем в роторно-инерционной мельнице.

Ниже приведены примеры осуществления изобретения.

Пример 1. Получение отбеливателя в роторно-инерционной мельнице.

Носитель микрокремнезем в объеме 50% фракции 2-100 мкм. и оптический отбеливатель 4-4-бис(2-бензоксазол)стильбена (СНЕМАХОВ-1, Китай) в объеме 50% посредством индивидуальных объемно-весовых дозаторов одновременно подаются в рабочую камеру роторно-инерционной мельницы типа "РИМ", где происходит измельчение (раздавливание и сдвиг в тонком слое) за счет центробежной силы сдвиговым усилием 35 Н при скорости сдвига до 90 м/с, время пребывания сырьевых компонентов в рабочей камере 7-9 сек. Обработанный продукт из рабочей камеры поступает в приемный бункер - накопитель готового продукта, далее на линию фасовки.

Аналогично примеру 1 обработанный продукт из рабочей камеры роторно-иннерционной мельницы РИМ №1 подается в приемный бункер объемно-весовых дозаторов мельницы РИМ №1 на повторный рецикл, а затем из рабочей камеры РИМ №1 в приемный бункер - накопитель готового продукта, далее на линию фасовки.

Аналогично примеру 1 обработанный продукт из рабочей камеры РИМ №1 подается в шнековый питатель рабочей камеры РИМ №2, а затем как в примере 1 в приемный накопитель готового продукта. Далее на линию фасовки.

Аналогично получены продукты из микрокремнезема в объеме 10% и оптического отбеливателя в объеме 90% с измельчение в рабочей камере роторно-инерционной мельницы за счет центробежной силы со сдвиговым усилием 10 Н при скорости сдвига до 10 м/с и времени пребывания сырьевых компонентов в рабочей камере 30 сек.

Аналогично получены продукты из микрокремнезема в объеме 90% и оптического отбеливателя в объеме 10% с измельчение в рабочей камере роторно-инерционной мельницы за счет центробежной силы со сдвиговым усилием 50 Н при скорости сдвига 100 м/с и времени пребывания сырьевых компонентов в рабочей камере 10 сек.

Аналогично получены продукты с использованием в качестве носителя метаборид бария, алюмосиликат кальция, боросиликат кальция, карбонат кальция, в том числе микрокальцит, барит, диоксид кремния, стеарат кальция и шунгит.

Аналогично получены продукты с использованием в качестве отбеливателя 4-4 дибензоксазолил стильбена, 4-4 бис (2 сульфанатостирил), натриевая соль 4,4-бис (2-дисульфоновая кислота стирил) бифенил (QUANTEX CBS-X), 2,5-тиофенедиилбис(5-терт-бутил-1-3-бензоксазол (QUANTEX ОВ), 2,2'-(4,4'-дифенолвинил)дибензксазол (QUANTEX ОВ-1), 1,4-бис(2-бензоксазолил)нафтален (CQUANTEX KCB), 2-[4-[2-[4-(бензоксазол-2-ил)фенил]винил] фенил]-5-m илбензоксазол (QUANTEX KSN), 4,4'-бис(2-метоксистирил)-1,1'-бифенил, 1,1'-бифенил-4,4'-бис[2-(метоксифенил) этокси фенил (QUANTEX FP127).

Испытания заключались в сравнении белизны краски "PL-13" Meeferd РФ, в цветовых координат CIE 1976 по оси L, проходящей через точки белого, с добавлением оптического отбеливателя " СНЕМАХ ОВ-1" и композитного отбеливателя, полученного обоими способами.

Результаты представлены в таблице.

Как видно, предлагаемый способ позволяет получать композитный отбеливатель, с эффективностью отбеливания, превосходящую эффективность отбеливания его ингредиента, усиливающего эффект белизны (при одинаковой массе композитного отбеливателя и оптического отбеливателя его ингредиента эффективность отбеливания сохраняется).

Изобретение относится к получению оптических отбеливателей, применяемых для усиления эффекта белизны и которые могут быть использованы для маскировки желтизны и придания яркости или высокой степени белизны пластическим массам, синтетическим смолам, синтетическим волокнам, краскам, пигментам, эмалям. Способ получения композиционного отбеливателя включает измельчение и перемешивание твёрдого носителя на основе минералов природного или искусственного происхождения и органического оптического отбеливателя. Измельчение и перемешивание носителя и отбеливателя осуществляют в рабочей камере одной или нескольких последовательно установленных роторно-инерционных мельниц со сдвиговым усилием 10-50 Н при скорости сдвига 10-100 м/с. Техническим результатом является повышение эффективности отбеливания. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

1. Способ получения композиционного отбеливателя, характеризующийся тем, что включает измельчение и перемешивание твёрдого носителя на основе минералов природного или искусственного происхождения и органического оптического отбеливателя в рабочей камере одной или нескольких последовательно установленных роторно-инерционных мельниц со сдвиговым усилием 10-50 Н при скорости сдвига 10-100 м/с.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве носителя на основе минералов природного или искусственного происхождения используют, например, метаборид бария, или алюмосиликат кальция, или боросиликат кальция, или карбонат кальция, в том числе микрокальцит, или барит, или диоксид кремния, в том числе микрокремнезем, или стеарат кальция, или шунгит.

3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве органического оптического отбеливателя используют соединения, усиливающие эффект белизны, например органические соединения 4-4-дибензоксазолил стильбена, или 4-4-бис(2 сульфанатостирил), или натриевая соль 4,4-бис(2-дисульфоновая кислота стирил) бифенил, или 2,5-тиофенедиилбис(5-терт-бутил-1-3-бензоксазол, или 2,2'-(4,4'-дифенолвинил)дибензксазол, или 1,4-бис(2-бензоксазолил)нафтален, или 2-[4-[2-[4-(бензоксазол-2-ил)фенил]винил]фенил]-5-m илбензоксазол, или 4,4'-бис(2-метокси стирил)-1,1'-бифенил, или 1,1'-бифенил-4,4'-бис[2-(метоксифенил) этоксифенил, или 4-4-бис(2-бензоксазол)стильбена.

4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что соотношение носителя и общее количество отбеливателя составляет 10-90 мас.ч. и 90-10 мас.ч. соответственно.