Олигомер целлюлозы в качестве связующего для лакокрасочных материалов и способ его получения Советский патент 1991 года по МПК C08G18/00 C09D101/00 

Изобретение относится к области получения пленкообразующего, а именно, уретанового связующего на основе целлюлозы для лакокрасочных материа,- . лов, предназначенных для защитно-декоративных покрытий металла, древесины и других подложек.

Целью изобретения является получение олигомера целлюлозы, имеющего структуру, обеспечивающую повышение растворимости и улучшение показателей покрытий на его основе.

Получаемый олигомер целлюлозы - твердое вещество, разлагающееся при нагревании, растворимое в четыреххло- ристом углероде, перхлорэтилене или их смесях, имеет мол.м.1627-4261 и характеризуется наличием в структуре октациклоуретановых звеньев и урета- новых групп в 1,4-глюкозидном положении.

Состав и структура нового соедине- ния подтверждаются ИК- и ЯМР С-спект- роскопией.

Образование в результате реакции замещенной уретановой связи подтверждается отсутствием в ИК- и ЯМР-спект- рах полос поглощения, обусловленных наличием водорода при атоме азота, как это характерно для уретановой связи.

Спектры ЯМР растворов тщательно очищенных от примесей исходных реагентов продуктов реакции снимают на спектрометре Bruker в дейтерохлоро- форме на рабочей частоте для углеродного резонанса 62,9 мГц в режиме Фурье-преобразования с широкополосной

A

развязкой от протонов ,Н ..

Встраивание моноизоцианата в цепь макромолекулы по 1,4-глюкозидной связи в глюкопирановое кольцо доказывается наличием в спектре продукта акции триэтилцеллппоэы с фенилизоциа- натом сигналов: от фенильного фраг- , мента - Ј 119, 123, 129,.139 м.д. в цепи и У 118,5; 123,5; 129; 137,5м.д.( в кольце; от карбонильного углерода

(Л

С

О5 4

СО

ел

оз

№

м.д., в также по I

316

изоцианатной группы - $ 157 цепи о 153 м.д. в кольце, а явлением дополнительного уширенного г сигнала от (Ј -углеродного атома глю- копиранового кольца, связанного с фе- яилизоцианатным фрагментом, при У 1 01 м.д. Соотношение моноизоцианата в цепи и в кольце составляет 1:1, а отношение- числа - глюкопирановых циклов, приходящихся на одну фенил- или хлоргексилъную уретановую группу (т.е степень уретанизации) легко рассчитывается по интегральной кривой спектров ЯМР С и соотношение m:n:p составляет 1j1:1-8.

Способ получение олигомера целлюлозы осуществляют следующим образом.

В реакционную колбу с мешалкой, холодильником, хлоркальциевой трубкой, капельной воронкой при вводе инертного газа заливают перхлорэтилен или смесь перхлорэтилена с четыреххлорис

Q

0

5

тым углеродом, загружают предварительно осушенную азеотропной отгонкой с бензолом этил-, ацетил- или нитроцеллюлозу, эфират трехфтористого бора, смесь нагревают до 80°С при перемешивании 2,0-2,5 ч, затем медленно в течение 20-40 мин прикапывают фенил- или хлоргексилизоцианат, выдерживают 0,5- 2 ч до завершения реакции (исчезновения свободного моноизоцианата), охлаждают, фильтруют, промывают петролейным эфиром, отгоняют растворитель. Полученный уретансодержащий продукт анализируют.

Данные по синтезу связующих приведены в табл. 1 и 2, а состав и свойства лакокрасочных материалов - в табл.3 и 4.

Формула изобретения 1. Олигомер целлюлозы общей формулы

R1 О I II N-C-0

Изобретение относится к получению связующего для лакокрасочных материалов на основе олигомера целлюлозы, по реакции этил-, ацетил- или нитроцеллюлозы с фенил- или хлоргексил- изоцианатом в присутствии эфирататр ех- фтористого бора. Олигомер целлюлозы обеспечивает время высыхания лаковой пленки (до 0,3 ч), повышение эластичности, адгезии, водостойкости (до 24 су.т.) и светостойкости. 2 с.п.ф-лы, 4 табл.

где R - С2Н5 - С - СН3, - N02;

о

к1 - С1(снг)б-; m:n:p 1:1:1-8,

Н OR

OR H

K-RJ

CHoOR

V

с мол.м. 1627-4261 в качестве связую- щего для лакокрасочных материалов. 45 2. Способ получения олигомера целлюлозы общей формулы

CH9OR R1 0

n I Я Чг-N-C-0+HNlDR

п

где R - CjHj--; - С - CH3; -NO

г;

R сбН5- С1(СНг)6-; m:n:p 1:1:1-8,

с мол.м.1627-4261, отличающийся тем, что этил-, ацетилили нитроцеллюлозу в виде раствора в 20 знатных групп.

Целлюлоза Этшщеллюлоз а

Ацетат целлюлозы

Нитроцеллюлоза Фенилизоцианат

Хлоргексилизоци- анат

Эфират трехфтористого бора

Дибутилоловодила уринат

ДиметилформаМИД

Перхлорэтилен

Четыреххлористый углерод

N0

Ј

снэсо

С1(СН2)б

Температура I стадии, °С

80

H. OR

перхлорэтилене или его смеси с четы- реххлористым углеродом обрабатывают эфиратом трехфтористого бора при 80- 90°С в течение 1,5-2,0 ч, а затем в течение 25-30 мин прибавляют раст- вор фенил- или хлоргексилизоцианата и выдерживают до исчезновения изоци Таблица 1

18,34 37,5-42,7

43,1 13,6

0,4

47,421,4

41 ,184 27,45 -48,0

21,5

снэсо

Н2)б

13,7 CaHe- fCfiHf

ICKCH

Н Ws Hgс6н5

85

85

80

80

1643562

Внешний вид

Ьесцвет- Прозрачный раствор ный

Чистота

Механические примеси отсутствуют

в

62,7 52,6 57,1 58,85 14,9986 52

25

Полная Полная

О О

30

22

20

н.р.

95

Не совмещает Не совмещает

О О

О

о

1:1 :8 1627

1:1:1 4261

1:1:4 2300

1:1 :2 3850

8

Продолжение табл.1

Мутный Бесцветный раствор прозрачный соломен- раствор ного цвета

Наблюда- Механичес- ется кие при- осадок меси отсутствуют

20

н.р.

95

Не совмещается Не совмещается

О

о

1:1 :2 3850

Компоненты

Содержание компонентов, мае.ч., в. композиции

1

но- с

сло

ый

40

65

0,01

12,00

52

0,03 18,97

0,015 7,5

7,5

20,511,014,0

24,485

11,99

Форма поставки лака

Однокомпонентная композиция

Прозрачная однородная блестящая пленка, текстура проявлена хорошо

40

48

44

164356210

Таблица 3

Т

52

0,03 18,97

ентная компози однородная блеска, текстура проошо

48

44

24

5

30

24

24

30

30

Без изменения I 1 1

24

10

Пожелтение 3