Способ получения канифоли из живицы,содержащей лигносульфонаты Советский патент 1986 года по МПК C09F1/02 

и12

Изобретение отиоснтся к переработке природных смол, в частности живицы, и может быть использовано в песохпмическоп нромлпленности для получения канифоли.

Цель изобретепия - иовьшшиие ка- честпа канифоли.

Присутствие п канифоли химических загрязнений, часто в аналитически неопределяемых количествах, недопустимо особенно в тех областях истребления, где к ней предъявляют высокие требования по чистоте. Установлено, что наличие примесей п ка- нифOJИI является причиной ее повышенной электрической проводимости, что недопустимо при пр тменении в электронной промьпиленности, а таюке обу- слав.чи.вает ускоренное отраваелие ка- TOJHisaTOpOB (иалладированпого угля) , ирп ее диспронорционировании (промьш - ле:ги.оеть СК) .l-Iepoii стенени очистки кан:(юли являются предусмотренные фи- зи-КО-лимическпе ноказатели ее качества (цвет, кислотное число, наличие влги и, 1- е:санических npnMeceii и неомыляемых веществ), а нолноту удаления полярных Beiu,ecTB характеризу- ет величина электрической нроводи мост:. раствора каи.ифоли в спирте и величина относительной ак- тиииости канифоли (носледнтш ноказа- тель введен внервыа и характеризует палпгаие в канифоли каталитических ядов для процесса диспропорциогшро- вапия) . 11аб;поде1П Я за качеством канифоли из лсивицы по::азывают, что капи-- юль очищепа в достаточной степени, если ее электрическая ироводимость Л пе. превьплает 1 ,4 10 См/ь, а относительная активность Л не нюке 0,4. Для определения электрической нро- одимоети канифоли готовят 30%-иый аствор в спирте и определяют удель- ое сопротивление раствора на приборе юбого типа, обеснечивающем возможость работы в диапазоне сопротивлеия 10 - 10 Ом или удельную элекропроводность на кондуктометре любоо типа.

Методика онределеиия относительной активности, разработанная для оценки качества канифоли, нредназна- ченпой ДД1Я исиользовання в промышленности синтетического каучука, косвенно характеризует содерлсание в канифоли примесей (каталитические яды),

5

96282

присутствующих в канифоли и вызывающих отравление катализатора.

СуЕЩОСть метода заключ ается в из- мереши-j константы скорости ее дис- 5 пронорционирования в условиях, обес- нечивающих протекание реакции в ки- петической области. Показатель отно- спте льной активности представляет собой отиошенпе эффективных констант

0 скорости реакции диспропорционирова- ПИЯ испытуемого образца канифоли и образца канифоли для сравнения, изме-t- ренных в постоянных идентичных условиях,

5 П р п м е р I (базовый) 100 г живицы, содержащей,%: скипидар 15; лигносульфонаты 0,2; вода 6,8; механические нримеси 0,85, номещают в плавильник. Туда же загружают 40 г

0 скипидара, 0,1 г катамипа АБ и 10 г раствора ортофосфорной кислоты. Смесь нагревают острым водяным паром до- 100°С в течение 20 i-шн. Рас- нлавлепную массу фильтруют через сетку м отстаивают в течение 3 ч при 85-90 С. Отделяют раствор канифоли в скипидаре (терпентин) от грязевого и водного слоев, которые отбрасывают, а терпептип проь ывают водой, вновь

обезволашают и уваривают. Получают канифоль, полиостью удовлетворяющую требованиям ГОСТа, Д 2,8-10 См/м; ,28,° выход 93%.

П р и м е р 2. 100 г живицы по

5 примеру 1 загружают в реактор с ме- шалкой и номещают туда 200 г скипидара. Живицу растворяют при слабом перемешивании ,в течение 20 мин при 40°С. От полученного раствора декан0 тацией отделяют воду, присутствующую в живице (расслаиваппе происходит в течение 3-10 мин), и раствор фильтруют через бумажный фильтр.- Фильтрат перемешивают с 10 г 10%-но5 го раствора ортофосфорной кислоты и отстаивают в течение 2 ч при 40°С. Отстоявшийся раствор канифоли в скипидаре двалчды промывают дистиллированной водой. Раствор обезвоживают

0 отстаиванием. Обезвоженный до остаточной влажности 0,38% (время отстаивания 0,5 ч) раствор канифоли в ски- нидаре уваривают общепринятым способом.

5 Получают 72)4 г очищенной канифоли (выход 93,7%), нолностью соот- ветствующей требованиям ГОСТа; Л .,95-Ю См/м; А 0,60.

р и м е р 3. Способ осуществляют по примеру 2. но процесс растворения живицы ведут при 80°С, а для отделения солей железа используют 10 г 10%-ного раствора щавелевой кислоты. Время отстаивания 0,3 ч.

Получают 71,5 г очищенной канифоли (выход 92,6%); 0,8 10 См/м; ,55.

П р и м е р 4. 100 г живицы, содержащей, %: скипидар 17; лигносуль- фонаты 0,4; вода 11,2; механические примеси 1,5, помещают в реактор с мешалкой. Живицу растворяют при слабом перемешивании в 200 г скипидара при 20 С. Растворение проходит в течение 30 мин. От раствора декантацией отделяют воду, далее поступают, как в примере 2.

Получают 68 г очищенной канифоли; Л -1 ,1 10 См/м; выход 96,8%; А 0,54.

Пример5. 100 г живицы по примеру 4 растворяют в 180 г скипидара при 60 С. Время растворения 15 мин. Далее поступают, как в примере 2, но отделение солей железа проводят 10 г 5%-ного водного раствора ортофосфорной кислоты.

Получают 67 г очищенной канифоли; А 1 ,2-lO CM/м; выход 95,8%; ,5.

П р и м е р 6 (контрольный). 100 г живицы по примеру 1 помещают в реак- тор с мешалкой, загружают туда 200 г скипидара, 10 г 10%-ного водного раствора щавелевой кислоты, и смесь перемешивают в течение 20 мин при 60°С. Раствор фильтруют через бумажный фильтр после 2-часового отстаи- вания (расслаивание протекает медленно) . Фильтрат дважды промывают обессоленной водой и обезвоживают отстаиванием, каждый раз сбрасывая при этом образующийся эмульсионный слой. Обезвоженный раствор уваривают общепринятым способом.

Получают 62,3 г канифоли, соответствующей требованиям ГОСТа, А 1,9 10 Чм/м; ,35.

При температуре ве;дения процесса ниже скорость растворения живицы в скипидаре мала, и за технологически допустимый промежуток времени не достигается полная растворимость живицы в скипидаре, что приводит к ее потерям. Ведение процесса при температуре выше 80 С приводит к химическим процессам разложения примесей

19628

и взаимодействию их с канифолью, что резко ухудшает степень ее очистки.

Снижение доли скипидара в рабочем растворе ниже 70% (меньше 1,8 мае.ч.

5 скипидара на 1 мае.ч. живицы) вызывает ухудшение степени очистки канифоли от электропроводящих примесей вследствие повышения растворяющей способности рабочего раствора. Повы10 шение доли скипидара в растворе более 75% (более 2 мае.ч. на I мае.ч. живицы) экономически нецелесообразно ввиду роста расхода скипидара и тепла на его отгонку.

15 Пример7 (контрольный). 100 г живицы, содержащей 15 г скипидара (15%), 0,2% лигносульфонатов, 6,8% воды и 0,85% механических примесей, загружают в реактор с мешалкой и по20 мещают туда же 200 г скипидара. Живицу при слабом перемешивании растворяют Б скипидаре в течение 240 мин при 15°С. Массовая доля скипидара в рабочем растворе 72%. После 6-часового

25 отстаивания при этой же температуре раствор канифоли в скипидаре (раствор ьгутный) фильтругот, с фильтратом поступают как в примере 2.

Получают 65,8 г канифоли (выход

30 85,2%), полностью удовлетворяющей требованиям ГОСТ; Л 1 ,4-10 См/м; ,4.

Заметное снижение выхода канифоли обьясняется неполным растворением жи- 35 вицы в скипидаре и потерями ее на ста-- стадии фильтрации.

П р и м е р 8. То же, что в приме- ре 7, но процесс ведут при 90 С (продолжительность растворения 8 мин; продолжительность обезвоживания 4- 5 мин.

Получают 73,3 г канифоли (выход 95%), полностью отвечающей требованиям ГОСТа; ,35; l ,8 10 См/м. 45 ,

П р и м е р 9. К 100 г живицы по примеру 7 (содержание скипидара 15%) добавляют 150 г (1,5 мае.ч. на 1 мас.ч, живицы)скипидара и при слабом переме шивании растворяют при 60°С в течение 30 №1Н. Общее содержание скипидара в рабочем растворе 66%. После отделения подж11вичной воды (время отстаивания 40 мин) раствор фильтруют,

55 с флпьтратом поступают, как в примере 2.

Получают 72,5 г канифоли (выход 93,4%), полностью отвечающей требованиям ГОСТа; А 0,3; 1,5х

X Ю Чм/м.

Пример 10 (аналогичен известному способу при давлении скипидара до 40%, не включает стадию последующего отстаивания без добавления де- эмульгатора).

; 100 г живицы-по примеру I, содержащей, %: скипидар 15; лигносульфона- ты 0,2; вода 6,8; механические примеси (сор) 0,85, помещают в реактор с мешалкой. Туда же загружают 40 г

скипидара. Смесь при перемешивании нагревают до 60°С и при этой температуре выдерживают еще 0,5 ч. Полученный раствор (мутный) фильтруют через

.фильтр Шотта со стекловатой и отфиль0,03 0,.02

71 70 72

0,03

5,85,05,2

Удельная электрическая проводимость 30%-но- го раствора в спирте, См/м

,- ч

2,8-10 0,9510 0,8-10 l, 1,2-10- 1,9-10-

0,28 0,6 0,55

Wg Wg Ш

2196286

трованный раствор помешают в реактор, снабженный барботером. Туда добавляют 10 г 5%-ного водного раствора фос- 5 форной КИСЛОТЫ и в течение 1 ч перемешивают смесь острым паром при 80 С. Полученную массу помещают в цилиндр

и отстаивают в воздушном термостате при 85-90 С в течение 6 ч. Отделения

воды от майсы не происходит (стойкое- эмульгирование).Из эмульгированного терпентина на удается на стадии ка- нифолеварения получить канифоль, соответствующую требованиям ГОСТа.

Показатели качеству канифоли, полученной по предлагаемому способу, по базовому и контролвно гу вариантам, приведены в таблице.

70

70

0,03 0,03

0,03

5,1

5,8

5,5

,- ч

0,54 0,5

0,35

Ш

Wg

Ш

механические примеси 0,04

0,03 0,02

93,9

94,7 94,9

Отсутствуют

Продолжение таблицы

0,02 0,03 0,03

94,0 94,0 94,3