Способ получения сиккатива Советский патент 1991 года по МПК C09F9/00 

Изобретение относится к производству сиккативов и может быть использовано в лакокрасочной,резинотехнической и других областях промышленности.

Цель изобретения - снижение температуры и сокращение длительности процесса.

Способ получения сиккатива в соответствии с изобретением включает загрузку исходного растительного масла, кислоты и оксида сиккативирующего металла (оксиды металла) в реактор, включение механического перемешивания и средств перетира твердой фазы оксида (оксидов) с помощью стеклянного бисера, постепенный нагрев содержимого до 110-140°С, стабилизацию температуры на заданном уровне в пределах указанного интервала и подачу протока газа для выноса реакционной воды, проведение процесса в таких условиях до практически полного превращения всех твердых оксидов в соли (контроль по количеству твердой фазы в оксиде и отбираемых

пробах), отключение механического перемешивания, слив полученного сиккатива в специально предназначенную емкость, определение веса полученного сиккатива; промывку реакционного аппарата и бисера в нем дозируемым количеством уайт-спирита, совмещение полученного промывного раствора с ранее выгруженным сиккативом: дополнительное разбавление сиккатива уайт-спиритом до получения заданной концентрации сиккативирующего металла (металлов).

Характеристика используемого сырья.

Оксиды сиккативирующих металлов реактивной чистоты.

Оксид (диоксид) марганца искусственная паста (ТУ 6-14-831-72), пиролюзит технический, Мп02 реактивный.

Оксид кобальта (III) (ГОСТ 4467-79); свинцовый глет (ГОСТ 9199-77); ZnO (ГОСТ 10262-73); Сг20з (МРТУ 6-09 6259-69); масло подсолнечное (ГОСТ 1129-79) и некондиО

о- о о ел

00

ционное; масло талловое некондиционное с КЧ 152 и цветовым показателем 800 по йодометрической шкале; канифоль техническая (ГОСТ 19113-84); кислота стеариновая техническая (ГОСТ 6484-65); кислота олеи- новая техническая (ГОСТ 7580-55); азот технический; воздух технический.

Пример 1. В лабораторный реактор, представляющий собой автоклав из нержавеющей стали емкостью 1 л, снабженный механическим перемешиванием, подводом проточной газовой фазы, датчиком температуры в зоне реакции и подводом внешнего тепла, загружают 200 г стеклянного бисера (И-1,5 мм), 200 г подсолнечного масла, 100 г канифоли и 36 г искусственного диоксида марганца в виде пасты (35% Мп02). Подают внешний обогрев, включают механическое перемешивание и доводят температуру до 140°С. По достижении этой температуры ее стабилизируют, подают проток азота и проводят процесс до практически полного перехода всей твердой фазы диоксида в раствор.

За ходом процесса следят путем отбора проб в количестве 0,5 г; их разбавляют 10-кратным избытком уайт-спирита, центрифугируют и определяют вес оставшейся твердой фазы. Отходящую проточную га- зоаую фазу пропускают через систему обратных холодильников-конденсаторов, снабженных ловушкой Дина-Старка. В этой ловушке собирают сконденсировавшиеся продукты и определяют их вес.

Неконденсирующиеся продукты погло- щают в поглотителях, расположенных на выходе из системы холодильников-конденсаторов.

По завершении процесса перемешивание и обогрев реакционной смеси прекра- щают, реакционную смесь сливают в специально подготовленную емкость. После охлаждения до комнатной температуры реактор, механическую мешалку и бисер промывают дозированным количеством уайт-спирита (60 г), приводя в рабочее состояние систему перемешивания и тонкого измельчения. Промывной уайт-спирит сливают, дают ему отстояться. Механические примеси и остатки твердой фазы отделяют и взвешивают (0,78 г). Раствор сиккатива соединяют с ранее слитым сиккативом.

Расход азота 0,17 ,. Длительность выхода на температурный режим 1,2 ч. Длительность процесса при стабильной температуре 3,5 ч. Вес конечной реакционной смеси 305 г. С учетом оюбранны ф проб масса полученного сиккатива составляет 90,8% от массы исходной загрузки. Количество собранного кондрнг.ата в ловушке

Дина-Старка 26,5 г, т.е. 7,9% от исходной загрузки. Конденсат состоит преимущественно из реакционной воды (в загружаемой пасте МпОз 60% воды) с небольшими примесями органической фазы, попадающей в него за счет капельного уноса с проточной газовой фазой. Продукты глубокого деструкционного разрушения практически полностью отсутствуют.

Приготовленный сиккатив используют для получения сиккатива типа 84 п и далее для приготовления олиф.

Примеры 2-7. Сырье, последовательность операций, их температурные режимы, методы контроля за ходом протекания процесса, а также использование полученного сиккатива аналогичны примеру 1, Отличаются стехиометрическими соотношениями диоксида марганца и канифоли. Дозировка сырья, временные характеристики и выход сиккатива приведены в таблице,

Примеры 8-14. Сырье, последовательность операций, их температурные режимы, методы контроля за ходом протекания процесса, а также использование полученных сиккативов аналогичны примеру 1. Отличаются природой сиккатй- вирующего металла и природой кислоты. Дозировка сырья, временные характеристики по операциям и выход сиккатива .приведены в таблице.

Примеры 15-23. Сырье, операции. их температурные режимы, методы контроля за ходом протекания процесса, а также использование полученных сиккативов аналогичны примерам 8-13. Отличаются тем, что в процесс одновременно вводятся 2 или 3 оксида. Дозировка сырья, временные характеристики процесса по операциям, а также сведения о выходе сиккативов приведены в таблице.

Примеры 24-31. Сырье, его дозировка, последовательность операций, методы контроля за ходом протекания процесса, а также использование полученного сиккатива аналогичны примеру 1. Отличаются температурой стационарного режима и природой используемого протока газа. Временные характеристики процесса по операциям и выход сиккатива приведены в таблице.

Примеры 32-40. Сырье, дозировка, последовательность операций, методы контроля за ходом протекания процесса, а также использование полученного сиккатива аналогичны примеру 10. Отличаются температурой проведения, природой проточной газовой фазы, а также тем, что используемое талловое

масло предварительно подвергалось цветовому облагораживанию в процессе термоокислительной очистки, проводимой следующим образом.

В реактор-колонну барботажного типа вводят 2,63 кг сырого таллового масла и нагревают за счет подвода внешнего тепла через рубашку до 50°С. По достижении указанной температуры подают проток воздуха с расходом 0,13м ин т)и продолжают обогрев. Проток воздуха обеспечивает в первую очередь удаление содержащейся в загрузке воды, которую собирают в ловушке Дина-Старка, расположенной между реактором и системой обратных холодильников- конденсаторов. В используемом талловом масле воды 0,41%. Она удаляется за 27 мин, и к этому моменту температура достигает 83°С. Продолжают нагрев загрузки до 120°С при неизменном расходе воздуха. Через 20 мин достигают этого температурного режима. Стабилизируют температуру при 120°С и барботируют воздух Зч 17 мин. Одновременно следят за изменением цветового показателя Через указанное время он снижается до 350 по йодометрической шкале (начальный цветовой показатель более 800). В этот момент подачу воздуха прекращают и содержимое реактора выгружают .в специально предназначенную емкость. Вес таллового масла с облагороженным цветовым показателем 2,58 кг.

Характеристики процесса и свойства сиккативов представлены в таблице.

Примеры 41-47. Последовательность операций, реакционная среда, температура, методы контроля за ходом протекания процесса, а также использование полученного сиккатива аналогичны примеру 10. Отличаются чистотой используемого сырья, загрузочными соотношениями, использованием добавок солей двухвалентного марганца. Загрузочные нормы сырья и времен характеристики процесса по сперэци ям, а также сведения о выходе сиккатива приведены в таблице.

Сиккативы, полученные по примерам 1

47, используют для получения олиф следующим образом.

Комбинируя их друг с другом и используя дополнительное разбавление уайт-спиритом, состапляют сиккативы, аналогичные по содержанию сиккативирующих металлов промышленным сиккативам 64п, 7640 и тал- лопым марганец-свинцовым плавленым сиккативам. Полученные аналоги вводили в

олифу Оксоль в регламентированных соотношениях. В качестве пленкообразующего для всех опытов использовали один и тот же оксидат подсолнечного масла, полученный в промышленном оксидаторе и используемый для олиф серийного производства. Показатели качества олиф определяли в соответствии с ГОСТ 190-78.

Формула изобретения Способ получения сиккатива путем

взаимодействия при нагревании жирно- кислотного компонента с окислами сик- кативирующих металлов, последующего охлаждения и растворения сиккатива в уайт-спирите, отличающийся тем. что,

с целью снижения температуры и сокращения длительности процесса, в качестве жирно-кислотного компонента используют либо смесь подсолнечного масла с канифолью или со стеариновой, или олеиновой кислотой в соотношении 2:(0,69-1). либо сырое или обезноженное талловое масло при 5-14%-ном избытке жирно-кислотного компонента по отношению к его стехиомет- рическому количеству и процесс проводят при одновременном измельчении реакционной массы и удалении продуктов реакции током азота или воздуха.

ч iii.jiW четаплов в вил

я i ты:

Изобретение относится к способам получения сиккативов для лакокрасочных материалов. Изобретение позволяет снизить температуру процесса до 110 - 140°С и сократить его продолжительность. Это достигается за счет использования в качестве жирно-кислотного компонента либо смеси подсолнечного масла с канифолью или со стеариновой, или олеиновой кислотой в соотношении 2:(0,69 - 1), либо сырого или обезвоженного таллового масла при 5 - 15%-ном избытке жирно-кислотного компонента по отношению к его стехиометрическому количеству, проведения процесса при одновременном измельчении реакционной массы и удалении продуктов реакции током азота или воздуха, при получении сиккатива путем взаимодействия жирно-кислотного компонента с окислами сиккативирующих металлов при нагревании с последующим охлаждением и растворением сиккатива в уайт-спирите. 2 табл.

36

пиролюзит - тат марганца 36

36

Содержание металла а сиккативе, мл .X

отношение металл: кислота, г/атон: моль

м) г ношение металл: : к и лота по iaiруэ- he , г/атом:моль

Рд| иэвчток кислоты, X

iрямому определе3,0

2,8

2(В

2,7

2,7

5,2

2,45

1:2,15 1:2,IS 1-2,15 1:2,15 1;2,15 1:2,15 1.2,15 1:2,15 1:2,15 1:2,15 1:2,15 1:2,15

1:2,8 (: 1.SO 1:2,П 1.2,05 5,0Нетоотаток

7,4ООО

1i2,5 1:2.5П2.43 1i2,48 1t2,8tB It 2,31i2,2S

j 5,9816,213,012,715,06,986,0

IL-IVIJIT

20(1

ll

5

36

36 36

36 36 72

10

30

2,7

2,7

5,2

2,45

1i2,5 1:2.5П2.43 1i2,48 1t2,8tB It 2,31i2,2S

j 5,9816,213,012,715,06,986,0

.. . .- - -.- . . . - /. ,.,

Продолжение таПлицы

Сиккатии по прпмгру

17I 18

19

20212223

24

200 130

200 270

230

200

115

too

9585

40 20

40

20 10 20

30

30

зЈ

Показатели

13

14

15

140

200

0,33

2,7

VI00

306

9В

3,2

10,1

140 200

0,35 37

5

328

0.74 М

140 200

0,71 ,9

Практически 1001

2Я1

290

Сиккатив не получился

0

4,47 2,35

1:2,15 1:2,15 1:2,15 1:2,15

1:2,13 1:0,8

Недостаток 5,0

95

1:2,258 1:2,23 3,72 5,58

П.

25 26 став, г стительное масло

подсолнечное 200 200 талловое

ислоты:

канифольЮО 100

стеариновая

олеиновая

кислы в виде а..ты:

3« МпО,)36 36

CojO,

гьо

2пО

СгаО,

ехнический пиролюзит - ™ войства ацетат марганца емпература ..таииочарно- го режима, I40 125

Загрузка бисера, г 200 200

длительность выхода процесса на стационарный режим, ч0,99 1,05

Длительность процесса

тациоиарном режиме, ч 9,3 6,7

Конверсия оксид до

переходного метиллв, I - ЮО ,00

Btc полученного снкка-

ти.а, t30 ЗМ

Въпсол сиккятнвв,

Содарвание металла в

сиккятнше час.12,702,71

27

200

100

36

160 200

1,37

3,3

100 303

Мродг.якгкир полнил

Сиккатив па примеру

16

17

19

19

40 00

,71 ,9

и 1001

90

,35

140 200

0,79 9,3

299 2.SR

140 ПО

0,43 8,1

295 4,83

140 200

0,85 9,7

4,9

140 200

0,83 .S

351 6.5

140 200

0,91 4,7

Практичен 315

140 200

0,93

,1

ки 100

255

140 200

0.79 8.3

308

100

;оо

0,94 IS,8 93 304

14,60 11,J5 12,852.S2

:2,15

:2,23 ,58

.7

1:2,15 1:2,15 1:2,2

1:2,27 5.58

1:2,25 4,65

11,9

14,3 5,8

1:2,33 5,

6,7

1:2.7 1|2,2

1)2,32 5,45

9,1 14,3

1:2,2

1:2,15

Недостаток

1:2,15

I:2, 5,0

Продолжение тнСлнкм

Гнккятмв по

23

32

2 ПО

200

200

100

100

no

100

3h

36

72

72

72

72

0 П

03

,3 0 99

,71

140 200

1,24

3,25

100

293

140 200

1,14

14,8

Я7

324

2,352,55

160

200

1,44

3,53 100 258

3,20

110 200

0,61 5,58

130 200

П.47

312

ПО 200

2, 15

304

130 200

140 1П

5,2

Гши ц mi с tit

Г иыслтнв no примеру

;SГ 2bГ 27 Т 29 Т 24)tl

Гтркщ.м три1| 1-|1ае ., но т Н.-ИРНШ м« тялл: : ии.-лотл . i /итпм:

1:2.15 1:2.15 1:2.Г 1:2.1.1:2,15 1:2,15 1:2,151:2,451:2,4 t :2,45 1:2,45l:2,4S

f niiTMnitf МИ€ М в ТИП Л ; ;кЧ1-чота по ЯПГРУЗр. г, г/лто.моль1:2,25в 1:2. 1:2,258 1:2,258 1:2,25в 1:2,258 :2,25В 1:2.258 1:2,flt8 1; 2 t8tB 1:2.818 1:2,818

О «МИШИ ИЗБЫТОК

мчлпы. t5,05,05,05,05.05,05,015,0IS,015,015,015,0

И «PNTPK ьи поты по

прямому .щ, X14.111.27,712,916,734,523,3 15,0U.415.239,017,7

Псж « гели

СнккатМ по примеру

Т 3940I

Со«.-тяв, t

титепьние мяи.чо: Poneon t4Mot

ЭОО 0 300100300300300ЭОО300300ЗОО

Km ттоты:

К«ММфоЛЬ

г-читы:

(V,2 Мп02)72

Со,0,

гьо

ZnO Cl,0, Технический tmpa/noiHT-

1 мпгр тура -тшнномл| М(у- i г ррtuna, ч

; 72 72 72

1,06

28,5 25.0

32,6

Н.6 25,6 15 15 10 1,0 1,0 0,0 1.0 1,0 1,0 1,0

140 If.O 160 140 140 140 140 140 140 220-2404: 200 201) no 200 200 200 200 200 200 200 20О

Или:e-t Hiu гь ви.толя про-

рг«м, |J5 ,i)4 ,(44 ,(5| ,t,7 ),01 1,03 0,93 1,0 1.03

ЛлтспьКчсТ, прпцр -1Я и

i1 Т.ШМПМДрИГ М peVKMP , If ,

K-IP PIJHH ifciHfla лс . Г ппно1 о металла, Z

П(лучениог п синкзI,,841,591,9524,810,4

00 100 6795

|Ннч, X

ЛИI lh2/О2W

-пр жанне ЧРТЛЛЛЗ Р ИМГЯТИВР , ма .

,,«8,;.,,105,515,295,243,615,05.441,14 10

w -л

{ in HciwMMe металл: . «т лчта но i4i , I /Ч ГОЧ .

г,45 I..,.- 1:/,45 1:2,451

:2,45 1:2.45 1:2,451:2,451:2,45 1:2,45 1:2,%5;

.1, 4W НУ i-rip nP п

|.ио. 5

1:,,Я1« -..P-I. |-..Я1Я liJ.Sm 1:2,75 1:2, Ы- 1:2,76 1:2,76 1:2,66 1:2,66 1:2,7Я 15 г: i.r,iГ,12,2i 8.5912,7lO.h8,88,613,5

„ , .-.. ,,1 .П14.110.431.014,513,112,714,4

Продолжение таблицы

31U

Т11 Т

Продолжение тяПлины

414243

44454647

HlMCTNbA

1,06

28,5 25.0

32,6

Н.6 25,6 15 15 10 1,0 1,0 0,0 1.0 1,0 1,0 1,0

,Э6,9в,в

100100100

),5

94,794,093,3959496

:2,45 1:2.45 1:2,451:2,451:2,45 1:2,45 1:2,%5;