Способ получения модифицированной канифоли Советский патент 1988 года по МПК C09F1/04 

со

00

Изобретение относится к области переработки природных смол, в частности к получению модифицированной канифоли, используемой в лакокрасочной, полиграфической промьшшен- ности, а также для термопластичной записи информации. Изобретение позволяет повысить стойкость модифицированной канифоли к окислению за счет того, что в способе получения модифицированной канифоли исходную канифоль последовательно обрабатывают при нагревании сначала этерифицирукг- щим агентом - пеитаэритритом до степени этерификации 40-452, а затем диенофильным соединением, в качестве которого используют смесь 15-20 мас.% стирола и 35-50 мас.% и -бутилмета- крилата. I табл. (Л

4 О)

Изобретение относится к переработке природ)1ых смол, в частности к способу получения модифицированной канифоли, и может быть использовано в лакокрасочной, полиграфической и других отраслях промышленности, а также для термопластической записи информации.

Целью изобретения является повышение устойчивости модифицир1)ванной канифоли к окислению.

В качестве исходного продукта используют сосновую живичную канифоль с температурой размягчения 67 -68°С, кислотным числом 168 мг КОИ/Г и вязкостью 19,5 сСт.

Пример 1. 50 г сосновой живичной канифоли и 2 г (4 мас.%) пентаэритрита загружают в реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, барботером для подачи углекислого газа и холодильником для отвода образующихся в процессе реакции водяных паров. Реакционную смесь нагревают на песочной бане до 290°С и выдерживают при этой температуре в атмосфере углекислого газа при постоянном перемешивании в течение 3 ч Температуру паров поддерживают в пределах 100-110 С для вывода из сферы реакции реакционной воды. В конце про процесса от продукта в течение 20 - 30 мин при 200-300 мм рт.ст. отгоняют канифольные масла. Затем полученный продукт высушивают до постоянной массы в вакууме.

Получают 46 г этерифицированной кaниф Jли со степенью этерификации 40%.

Этерифицированная канифоль представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчени 75 С, кислотным числом 73 мг КОН/г, хорошо растворимое в ацетоне, эфире и ароматических углеводородах.

46 г этерифицированной канифоли загружают н реактор, снабженный меха ническо мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой, барботеро для подачи углекислого газа. При нагревании на масляно1 бане до 240 °С этерифипированную ка)шфоль расплавляют, од)1овременно заполняют реактор углекислым гачом. Затем при работающей мешалке пос.чедонательно из ка- neJibHCM i воронки добавляют 6,9 J (15% от массы этopпфиuиp нaннoй канифоли)

свежеперегнанного стирола и 16,1 г ( 35% ) И -бутилметакрилата и повьвиают температуру реакционной массы до 170-180 С. Реакционную массу вьщержи- вают при 170-Л80 С в атмосфере углекислого газа при постоянном перемешивании в течение 30 ч. Затем продукт высуимвают до постоянной массы в ва-

0 кууме.

Получают 76 г этерифицированной канифоли, модифицированной стиролом и и-бутилметакрилатом.

Полученный продукт представляет

5 собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения , кислотным числом 55 мг КОН/г, вязкостью 96,0 сСт, хорошо растворимое в эфире, ацетоне, толуоле.

0 Пример 2. 50 г сосновой живичной канифоли и 2,3 (4,5 мас.%) пентаэритрита загружают в реактор. Процесс ведут так же, как в примере . Получают 48,5 г этерифицированной

5 канифоли со степенью этерификации 45%.

Этерифицировайная канифоль представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения 78 С, кислотным числом 69 мг

КОН/г, хорошо растворимое в ацетоне, эфире, ароматических углеводородах.

Затем берут для реакции 46 г указанной этерифицированной канифоли, 9,2 г (20 мас.%) свежеперегнанного

5 стирола и 23 г (50 мас.%)н -бутил- метакрилата. Далее процесс ведут, как в примере I. Время нагрева 30 ч.

Получают 76,3 г продукта, представляющего собой твердое вещество

0 желтого цвета с температурой размягчения 71°С, кислотным числом 50 мг КОП/Г и вязкостью 247 сСт.

Пример 3. Получение этери- фицированной канифоли проводят, как

5 описано в примере 2. Затем берут для 46 г этерифицированной кани фоли со степенью этерификации 40%, 6.9 г (15%) свежеперегнанного стирола и 18,4 (40% ) и -бутилметакрилата.

Q Далее процесс ведут, как в примере 1. Время нагрева 30 ч.

Получают 70 г продукта, представляющего собой твердое вещество желто го и,вета с температурой размягчения

5 , кислотным числом 51 мг КОП/г и вязкостью 93,7 сСт.

Пример 4. Получение этери- фицированной канифоли проводят, как

в примере I, Затем берут для реакции 46 г этерифицированной канифоли, 9,2 г (20 мас.%) свежеперегианиого стирола, 16,1 г (35 мас.%) -бутил- метакрилата. Далее процесс ведут, как в примере 1. Время нагрева 30 ч.

Получают 79 г продукта, представляющего собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения 69,5 С, кислотным числом 50 мг КОИ/г и вязкостью 105,6 сСт.

Пример 5. 50 г сосновой живичной канифоли и 2,5 г (15 мас.%) пентаэритрита загружают в реактор. Процесс ведут так же, как в примере I.

Получают 48,2 г этерифицированной канифоли со степенью этерификации 50%.

Этерифицированная канифоль представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения , кислотным числом 68 мг КОП/ хорошо растворимое в ацетоне, эфире, ароматических углеводородах.

Затем берут для реакции 46 г указанной этерифицированной канифоли , 9,2 г (20 мас.%) свежеперегнанного стирола и 27,6 г (60 мас,%) н -бутил метакрилата. Далее процесс ведут, как в примере 1. Время нагрева 30 ч.

Получают 81,3 г продукта, представляющего собой твердое вещество желтого цвета с температурой размяг- чения 74 С, кислотным числом 56 мг КОН/Г, вязкостью 83 сСт.

Пример 6. Получение этери- фицированной канифоли проводят, как описано в примере 1. Затем берут для реакции 46 г этерифицированной канифоли со степенью этерификации 40%, 4,6 г (10 мас.%) свежеперегнанного стирола и 13,8 г (30 мас.%)н -бутил- метакрилата. Далее процесс ведут, как в примере 1. Время нагрева 30 ч.

Получают 62,1 г продукта, пред- ставляющего собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения 54°С, кислотным числом 55 мг КОН/Г, вязкостью 30,0 сСт.

Пример 7. Получение этери- фицированной канифоли проводят, как в примере 2. Затем берут для реакции 46 г этерифицированной каниЛоли со степенью этерификации 45%, П,5 г (25 мас.%) свежеперегнанного стирол и 11,5 г (25 мас.%)и -бутилметакри-

лета. Далее пропесс ведут, как в примере 1. Время нагрева 30 ч.

Получают 67,4 г продукта, представляющего собой твердое вещество желт( цвета с температурой размягчения , кислотным числом 60 мг КОН/Г, вязкостью 93 сСт.

Пример 8. 50 г сосновой живичной канифоли и 1,5 г (3 мас.%) пентаэритрита загружают в реактор. Процесс ведут так же, как в примере I .

Получают 46,9 г этерифицированно кани($оли со степенью этерификации 30%.

Этерифицированная канифоль представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчени 73°С, кислотным числом 75 мг КОП/г, хорошо растворимое в ацетоне, эфире, ароматических углеводородах.

Затем берут для реакции 46 г вышеуказанной этерифицированной канифоли, 6,9 г (15 мас.%) свежеперегнанно го стирола и 9,2 г (20 мас.%)и -бу- тилметакрилата. Далее процесс ведут, как в примере 1. Время нагрева 30 ч.

Получают 60 г , представляющего собой твердое вещество желто го цвета с температурой размягчения 77 с, кислотным числом 74 мг КОП/г, вязкостью 92,3 сСт.

Пиже приведены конт; Шьные npiiMe- ры по частичной этерификации канифоли пентаэритритом, а затем модификации стиролом (пример 9) и по частич- noil этерификации канифоли пентаэрит- ритом, а затем модификации и-бутил- метакрилатом (пример 10).

Пример 9 (прототип).

50 г сосновой живичной канифоли и 2 г (4 мас.%) пентаэритрита загружают в реактор, снабженный механичес кой eшaлкoй, термометром, барботе- ром для подачи углекислого газа и хо лодильником для отвода образующихся в процессе реакции водяных паров. Реакционную смесь нагревают на песочной бане до 290°С и выдерживают при этой температуре в атмосфере углекислого газа при постоянном перемеши вании в течение 3 ч. Температуру паров поддерживают в пределах 100 - для вывода из сферы реакции реакционной воды. В конце процесса от продукта в течение 20-30 мин при 200-300 мм рт.ст, отгоняют канифоль

513

ные масла. Затем полученный продукт высушивают до постоянной массы в вакууме.

Получают 46 г этерифицированной канифоли со степенью этерификации 40%.

Этерифицированная канифоль пред ставляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения 75°С, кислотным числом 73 мг КОН/Г, хорошо растворимое в ацетоне, эфире и ароматических водородах,

46 г этерифицированной канифоли загружают в реактор, снабженный ханической мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой и бар- ботером для подачи углекислого газа. При нагревании на масляной бане до 140 С этерифицированную канифоль расплавляют, одновременно заполняют реактор углекислым газом. Затем при работающей мешалке из капельной воронки добавляют 6,9 г (15% от массы этерифицированной канифоли) свежеперегнанного стирола и повьш1ают температуру реакционной массы до 170- . Реакционную массу выдерживают при 170-180°С в атмосфере углекислого газа при постоянном перемешивании в течение 30 ч. Затем продукт высушивают до постоянной массы в вакууме

Получают 54 г этерифицированной канифоли, модифицированной стиролом. Выход 96%.

Полученный продукт представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения , кис лотным числом 78 мг КОН/г, вязкостью 27 сСт, хорошо растворимое в эфире, ацетоне, толуоле.

66

Пример 10. Получение этерифицированной канифоли проводят, как описано в контрольном примере 9. Затем берут для реакции 46 г указанной

этерифицированной канифоли, 16,1 г

(35% от массы этерифицированной канифоли) н -бутилметакрилата. Далее процесс ведут, как в примере 1. Время

нагрева 30 ч.

Получают 57,2 г этерифицированной канифоли, модифицированной н-бутил- метакрилатом. Выход 92%.

Полученный продукт представляет

собой твердое вещество желтого цвета с температурой размягчения , кислотным числом 57 мг КОН/Г, вязкостью 83 сСт, хорошо растворимое в эфире, ацетоне, толуоле.Устойчивость модифицированной канифоли изучали методом термоокисли- тельного старения на статической установке в среде кислорода при давлении 400 мм рт.ст. и 200°С,

Данные по устойчивости модифицированной канифоли k окислению приведены в таблице.

Формула изобретения Способ получения модифицированной канифоли путем последовательной обработки канифоли при нагревании сначала этерифицирующим агентом - пента- эритритом, а затем диенофильным соединением, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения устойчивости ее к окислению, обработку .фоли пентаэритритом осуществляют до степени этерификации 40-45%, а в ка-

40

честве диенофильного соединения используют смесь 15-20 мас.% стирола и 35-50 мас,%н -бутилметакрилата.