СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИДНЫХ СМОЛ Советский патент 1972 года по МПК C08G63/42 

Известен способ Получения алкидных смол путем поликонденсадии многоатомных спиртов с ангидридом дикарбоновой кислоты, например ангидридом 3,6-эндометилентетрагидрофталевой кислоты.

Цель изабретения - улучшение физико-механкческих свойств алкидов.

Для этого в качестве исходного ангидрида дикарбоновой кислоты применяют ангидрид бицикло - (2,2,2) - окт - 5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты (АБОК).

Кроме того, при синтезе алкидой в исходную реакционную массу можно вводить растительные масла с целью модификации.

Предложенный способ позволяет получать как модифицированные, так и не модифицированные аЛКиды с хорошими свойствами, что открывает широкую возможность их использования, особенно для заш,итных :пленок (лаков, красок).

Согласно изобретению применяют любые многоатомные снирты, но предпочтительно глицерин, пентаэритрит.

Пример 1. В реактор, сиабжеиный мешалкой, термометром и газовводной трубкой, номещают 19,6 г (0,11 моль) ангидрида, бицикло-(2,2,2) - окт - 5-ен-2,3-дикарбоиовой кислоты и 10 2 (0,11 моль) глицерина. Смесь исходных продуктов нагревают лри перемешивании в токе инертного газа в течение двух

часов при 180°С, затем температуру повышают до 210°С и выдерживают реакционную массу еще два часа до получения продукта с кислотпЫМ ЧИСЛОМ 35-40 кг КОП/г. Выход количественный.

Синтезированная линейная полиэфирная смола представляет собой светло-желтую твердую массу, растворимую в ацетоне, хлороформе, диметилформамиде. Температура размягчения смолы 85-90°С. Р1оД1юе число- 104, т1 0,13 (20°, диметилформамид).

Пример 2. В реактор, снабженный мептлкой, термометром и газовводной трубкой, помещают 17,8 г (0,1 люль АБОК и 6,4 г (0,07 моль) глицерина. Смесь исходных реагентов нагревают при перемепл1вании в токе инертного газа в течение трех часов три 210°С. Па этой стадии реакщш смола растворима в ацетоне, имеет 1кис;1отное Число 95- 98 мг КОП, йодное число 92, i 0,l (20°, диметилформамид), температуру размягчения 90-95°С. Если нагреваиие продолжать eni,e в течение 15 мин, образуется полиэфирная смола трехмериого (пространственного) строения.

Пример 3. В реактор, снабже 1ный менталкой, насадкой Дина-Старка, обратным холодильником, термометром и газовводной трубкой, помещают 17,8 г (0,1 моль) АБОК, 6,4 г (0,007 моль) глицерина и 2,4 г ксилола. Смесь исходных веществ нагревают при перемешиваиии в токе инертного газа при 210°С. За ходом реакции следят ио количеству выделившейся воды.

Через четыре часа иагреваиие ирекран ают. Смола выгружеииая из реактора иредставляет собой светло-желтый нрозрачиый раствор. Кислотиое число готового продукта (в .пересчете иа сухую смолу) 102 мг КОН/г. Дальнейшее .нагревание приводит к образованию трехмерного продукта.

Пример 4. В реактор, снабженный мешалкой, термометром и газовводной трубкой, помещают 8,9 г (0,05 моль) АБОК кислоты и 3,4 г (0,025 моль) тентаэритрита.

Смесь исходных веществ нагревают прн 200°С в течение пяти часов. На этой стадии реакции смола растворима в ацетоне н диметилформамиде, имеет кислотное число 119 мг кон/г, йодное число 77,5, температуру размягчения 72-90°С.

Если нагревание продолжать еще несколько минут, .начинается гелеобраэование и образуется (полиэфирная смола пространствепиого строения.:

Пример 5. В реактор, снабженный мещалкой, термометром и газовводиой трубкой, помещают 8,9 г (0,05 моль) АБОК и 3,4 г (0,025 моль) пентаэритрита. Смесь исходных веществ нагревают при 230°С в токе инертного газа в течение 1 час 55 мин, т. е. до иачала гелеобразо ва.ния. На этой стадии реакции смола растворима в ацетоне и диметилформамиде, имеет кислотное число ИЗ мг КОН/г, йодное число 72,9, т1 0,15 (20°, диметилфор.мамид), температуру размягчения 84- 103°С.

пример 6. В реактор, снабженный мещалкой, насадкой Дина-Старка, обратным холодильником, термометром и газовводной трубкой, помещают 8,9 г (0,05 моль) АБОК, 3,4 г (0,025 моль) пентаэритрита и 1,7 ксилола. Смесь исходных веществ нагревают в токе инертного газа лри 230°С в течение 1 час 50 мин до начала гелеобразования. На этой стадии реакции смола растворима в ацетоне и диметилформамиде, имеет кислотное число 102 (в пересчете на сухую смолу), йодное число 77,4 мг КОН/г, т1 0,30 (20°, диметилформамид), температуру размягчения 66- 80°С.

Пример 7. В реактор, снабженный мешалкой термометром и газовводной трубкой, помещают 8,9 а (0,05 моль) АБОК и 3,4 г (0,025 моль) пентаэритрита. Смесь исходных веществ нагревают три 250С° в течение 65 мин до начала гелеобразования. На этой стадии реакции смола растворима в ацетоне и диметилформамиде, имеет кислотное число 113 мг КОН/г, йодное число 73,0, п 0,09, температуру размягчения 70-90°С.

лекислого натрия. Смесь нагревают при лерёмешиваиии в токе инертного газа при 250°С 30-40 мин до ;полной переэтерификации льняного масла. Контроль за ходом реакции нереэтерификации осуществляют путем определения растворимости реакционной смеси в этиловом спирте. Реакция считается законченной, когда отобранная проба полиостью растворима в этиловом спирте (весовое соотношение продукта реакции: этиловый спирт 1:1). Реакционную смесь охлаждают до 200°, вводят в реактор 16 г (0,09 моль) АБОК, температуру повышают до 235° и выдерживают еще три часа. Получают светло-желтую

вязкую смолу с кислотным числом 43 мл КОН/г, растворимую в ацетоне и ксилоле.

Пример 9. В реактор, снабженный мешалкой, термометром и газовводной трубкой, помещают 6,6 г (0,072 моль) глицерииа, 14,8 г

рафинированного льняного масла и 0,015 г СВИН.ЦОВОГО глета. Смесь нагревают при перемешивании в токе инертного газа при 250°С 30-40 мин до полной переэтерификации льняного масла. Реакционную смесь охлаждают

ДО 200°С, вводят в реактор 16 г (0,09 моль) АБОК, температуру повышают до 225°С и выдерживают смесь 8 час. Получают светложелтую 1вязкую смолу с кислотным числом 30 мг КОН/г, растворимую в ацетоне и ксилоле.

Пример 10. В реактор, снабженный мещалкой, термометром и газовводной трубкой, помещают 6,6 г (0,072 моль) глицерина, 2,2 г рафинированного льняного масла и 0,022 г

свинцового глета. Смесь нагревают при перемещиваиии в токе инертного газа лри 250°С 30-40 мин до полной переэтерификации льяиого масла. Реакцио.нную смесь охлаждают до 200°С, вводят в реактор 16 г (0,09 моль)

АБОК, температуру ловыщают до 250°С и выдерживают смесь 5 час. Получают светложелтую вязкую смолу с кислотным числом 15 мг КОН/г, растворимую в ацетоне и ксилоле.

Пример 11. В реактор, снабженный мещалкой, термометром и газовводной трубкой, ломещают 23,34 г рафинированного льняного масла и 0,024 г свинцового глета. Смесь нагревают при 230°С 20 мин и вводят 7,34 г

(0,054 моль) пентаэритрита. Температуру повышают до 260°С и выдерживают смесь еще 30-40 мин, до полной переэтирификации льняного масла. Реакционную смесь охлаждают до 200°С, вводят в реактор 16 г

(0,09 моль) АБОК, температуру повышают до 255° и выдерживают смесь 3,5 час. Получают светло-желтую вязкую смолу с кислотным числам 48 мг КОН/г, растворимую в ацетоне и ксилоле.

Пример 12. В реактор, сна|бженный мешалкой, термометром и газов1водной трубкой, помещают 35 г рафинированного льняного масла и 0,035 г свинцового глета. Смесь нагревают при 230°С 20 мин и вводят 7,34 г

вышают до 260° и смесь выдерживают 30- 40 мин до ПОЛНОЙ переэтерификацни льняного масла (до растворимости шробы 1 : 1 в этило1ЮМ спирте). Затем смесь охлаждают до 200°С, вводят в реактор 16 г (0,09 моль) АБОК, температуру повышают до 260°С и выдерживают смесь 4,5 час. Получают светложелтую ;вязкую смолу с 1КИСЛОТНЫМ числом 23 мг кон/г, растворимую в ацетоие и ксилоле.

Пример 13. В реактор, снабженный мешалкой, термометром и газовводной трубкой, помеш,ают 54,46 г рафинированного льняного масла и 0,055 г свинцового глета. Смесь нагревают при 230°С 20 мин и вводят 7,34 г (0,054 моль пентаэритрита. Температуру повышают до 260°С и смесь выдерживают 30- 40 мин до полной переэтерификации масла

(до растворимости пробы 1:1 в зтнловом спирте). Затем смесь охлаждают до 200°С, вводят в реактор 16 г (0,09 моль) АБОК, температуру повьпиают до 260° и выдерживают смесь 4 час. Получаюг светло-желтую вязкую смолу с кислотным числом 20 мг КОП/г, растворимую в ацетоие и ксилоле.

Образцы смол, синтез которых описан в примерах 8-13, растворяют в ксилоле, добавляют сиккатив № 64 (линолеаты Jмapгa цa и свинца в количестве 1% от веса смолы), наносят в внде илеики иа металлические и стеклянные пластннкп, отверждают при комнаткой телшературе или aipn 105°, затем подвергают испытаниям. Данные по своГютвал лаковых покрытий по примерам 8-13 приведены в таблице.

Пр п м е ч а н и е. Г - глицерин; П - псянаэритрит. Предмет изобретения 1. Способ получения алкидных смол путем поликонденсадии многоатомных спиртов с ангидридом дикарбоно.вой кислоты, отличающийся тем, что, с целью улучшения физико- 45

механических свойств алкидов, IB качестве ис40

вводят растительные :Масла. ходного ангидрида применяют ангидрид бицикло (2,2,2) - окт - 5 - ен-2,3-дикарбоновой кислоты. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при синтезе в исходную реакционную массу