Способ облагораживания канифоли Советский патент 1983 года по МПК C09F1/04 

сь м 4; ел Изобретение отноеитсй k тёхнолог вторичных продуктов из природных смол, а именно к улучшению качества канифоли, и может быть использовано в лакокрасочной, резинотехнической и шинной областях промшипенности. Одним из основных показателей ка чества канифоли является температура размягчения. В соответствии с требованиями ГОСТ 19113-73 для канифоли 2то сорта она должна быть не ниже 54с. Вырабатываемая на ряде канифоль но-экстракционных предприятий по существующей технологии канифоль характеризуется более низкой температурой размягчения. Вовлечение в перв работку кедрового осмола и лиственничной живицы приводит к получеяик) по существующей технологии канифоли с температурой размягчения около 20 и соответственно. Низкая температура размягчения канифоли не обеспечивает ей7 особенно в летнее время, удобной товарной ,формы и вызывает разрушение тарьз при ее транспортировке. Поиск способов повь211ения температурят размягчения (Низкокачественной канифоли является актуальным. Известны способы повышения температуры размягчения сосновой канифоли путем ее полимеризации в растворах или расплавах с катализаторами минеральными кислотами ГijНедостатком известных способов является необходимость разделения конечного продукта и катализатора. Известен способ полимеризации сосновой канифоли в Присутствии хлористого цинка, согласно которсжу канифоль растворяют в углеродных растворителях, раствор нагревают с 1,5-10% катализатора при 100-140 С в течение 10-15 ч, промывают водой для удаления катализатора, для выделения продукта отгоняпт растворитель с острым па ром t2. Недостатками известного способа являются многоетадийность, большая продолжительность, большой объем образу1эщихся сточных вод Xоколо на 1 т продукта) и понижение кислотг ного числа не менее чём на 30 ед. по сравнению с исходной канифолью. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ облагораживания (полимеризации) канифоли путем нагревания ее расплава при 220-240,С в присутствии алюмосиликатного катализатора, предварительно обработанного 85%-ной фосфорной кислотой и (трокаленного при 600-800 С до постоянного веса в количестве 20-40 вес.% от весаканифолиСзЗ. Однако известный.способ длителен по времени(6-18 ч) , предполагает длительное нагревание канифоли при высокой температуре(220-240 С), что отрицательно сказывается на качестве получаемого продукта, катализатор далее отделяется механическим отстаиванием, что приводит к повьшению длительности процесса и не позволяет достаточно полно отделить его от конечного продукта, в результате чего получаемый продукт характеризуется повышенной зольностыр. Целью изобретения является повышение качества продукта; упрощение техно логии и уменьшение образования газовых выбросрв. . Поставленная цель достигается тем, что согласно способу облагораживания канифоли путем нагревания ее расплава в присутствии катализатора, нагревание осуществляют сначала при 13 0-160°с в течение 1-2,5 ч с пocлeдyющи f нагреванием при 210-260С в течение 1-2 ч в среде углекислого газа и в качестве катализатора используют трихлоруксусную кислоту в количестве 1-5 вес.% от веса канифоли. П р и м е р 1. 50 вес.ч. сосновой экстракционной канифоли нагревают с 5% трихлоруксусной кислоты при 2 ч, затем при пропускании через реакционную массу углекислого газа повьшают температуру до 260 С в течение 1 ч, выдерживают при этой температуре в течение 1 ч и сливают готовый продукт. Определение трихлору1 сусной кислоты и ионов хлора в водно экстракте пробы продукта, предварительно растворенного в диэтиловом эфире, показало отрицательный результат. Показатели Продукта по примерам 1-7 и исходной канифоли приводятся табл. 1.

Сосновая экстракционная

Сосновая живичная

Сосновая живичная, 90% и нейтрсшьные вещества из лиственичной канифоли

Лиственничная живичная

Кедровая экстракционная

5

144

67 60 77

95 96 95

154

2,5

5

155

98

156

79

121

98 99

72 54

3.

1 121

99

102

66

СПОСОБ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ КАНИФОЛИ путем нагревания ее расплава в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью поБьлшения качества продукта, упрощения технологии и уменьшения образования газовых выбросов,, нагревание осуществляют сначала при 130-160 С в течение 1-2,5 ч с последуквдим нагреванием при 210-260°С в течение 1-2 ч в среде углекислого газа и в качестве катализатора используют трихлоруксусную кислоту в количестве 1-5 вес.% от веса канифоли . (У) с

.Показатели исходной смеси. . Прим е р 2. Аналогично пршеру 1, однако используется 2,5% трихлор уксусной кислоты. Прим е р 3. Аналогично примеру 1 однако используется соснсвая живйчндя канифоль. П р, и м е р 4. Аналогично примеру 1, однако используется смесь со новой живичной канифол« и нейтральных в цеств, выделенных из лиственничной канифоли. П р и м е р 5. 50 вес.ч. листвен ничной живичнрй канифоли нагревают с 3% т1рихлоруксусной кислоты при 2ч, повышают температуру до 210®С в Течение 1 ч при пропускании через реакционную массу углекислого газа и вйд ерживают при в 1 ч. JB пробе продукта не обна ружено трнхлоруксусной кислоты и ионов XJioiia. . И РИМ ер 6. Аналогично примеру 5, однако используется 1% трихлоруксусйой кислотЕа. Пример 7. Аиалогично примеру однако используется кедрова экстрак1шойная канифоль. По известному способу процесс образования продукта с такой же

- ,- 5iS- :gB3: ратурой размягчения из кедровой, канифоли происходит за более предолжитель ное время(12ч} и сопровояодаегоя образованием парогазо1вой смеси. Сокращение продолжительности процесса до 6 ч приводит к усложнению технологии, заключающейся в непрерывном отсосе образующейся парогазовой смёси вакуумным насосом. Пример8.50 вес.ч. кедровой экстракционной канифоли нагревают с 3% трихлоруксусной кислоты при 2,5 ч, повышают температуру в течение 15 мин до 24бс при пропускании через реакционную массу углекислого газа и вщ1ерживают при в течение 45 МИН. В пробе (продукта) не обнаружено трихлоруксусной кисЛоты и ионов хлора.- . Пример9. Аналогично примеру 8, однако используется 2% трихлоруксусной кислоты и первую стсщинг проводят при 160°С в течение 1ч. Пример 10. Аналогично примеру 8, однако перву э стадию нагревания проводят при в течение 2ч. В-табл. 2 представлены сравнитель1 ые данные по качеству продукта на tпримере кедровой канифоли.

Массовая доля механических примесей, %

Массовая доля

Большая массовая доля механических примесей и золы в. продукте по известному способу ограничивает область применения. Например, в произ- водстве шинных и резинотехнических изделий применяться смолы с массовой долей механических примесей не более 0,03%.

По- предлагаемсжу способу трихлоруксусная кислота является катализатором процесса конденсации компонентов канифоли при 130-160 С. При последуюЩем повышении температуры с одновременной продувкой инертным газом катализатор псзлностью удаляется из продукта.

Использование предлагаемого способа облагораживания канифоли имеет еледующие преимущества, так как обеспечивается получение из низкоплавкой канифоли продукта с температурой размягчения не ниже 54 С, полученная канифоль характеризуется кислотным числом на 15-20 ед. выше по сравне- ,

Таблица

0,02

нию с известным способом и не содержит примеси катализатора, нет необходимости специального разделения продукта и катализатора, исключается образование сточных вод.

Кроме того, технологический процесс является одностадийным, при этомего продолжительность на 4-8 ч меньше по сравнению с известным способом, процесс легко осуществим на действующих установках модифицирования канифоли лесохимических предприятий без установки дополнитепьного оборудования, канифоль, получаемая по предлагаемому способу, может применяться в традиционных рецептурах лакокрасочной, резинотехнической шинной промышленности, а необходимый для данного процесса катализатор трихлоруксусная кислота является доступным, дешевьм продуктом (цена 1 кг 0,8 руб.) и вырабатывается химической промыиленностью.