Способ получения стабилизированной канифоли Советский патент 1975 года по МПК C09F1/00 

1

Изобретение относится к лесохимической промышленности, в частности к получению природных смол из растительного сырья, и может быть использовано в канифольно-терпентинном производстве.

Известно, что типичное для канифоли аморфное стеклообразное состояние иногда нарушается, и в массе прозрачной канифоли появляются кристаллы.

Для некоторых важных ее потребителей, в особенности для лакокрасочной, кабельной и бумажной промышленности, способность канифоли к кристаллизации является крайне нежелательной, так как она труднее омыляется, легко выкристаллизовывается из растворителей, применяемых для приготовления лаков, и имеет пониженные диэлектрические свойства, что делает ее непригодной для использования в пропиточных массах для изоляции силовых кабелей. Поэтому кристаллизацию канифоли считают отрицательным явлением.

Склонности канифоли к кристаллизации способствуют многие факторы, важнейшими из которых являются следуюшие: присутствие воды и некоторых минеральных кислот, попеременный подогрев и охлаждение, недостаточно высокая скорость охлаждения, а также сотрясения или колебания.

Известен способ устранения кристаллизации канифоли путем введения стабилизирующей добавки, например малеопимаровой кислоты, при нагревании.

Однако введение в канифоль малеопимаровой кислоты не позволяет достичь большого

эффекта, н кроме того, введение в канифоль добавок, строение молекул которых отличаетс яот строения молекул смоляных кислот, сопряжено с опасностью влияния этих добавок на технологический процесс и качество продукции при переработке такой стабилизированной канифоли.

Цель изобретения - разработка способа получения стабилизированной канифоли, который позволяет получить некристаллизующуюся канифоль и сохранить все свойства и химическую активность, присуш.ие канифоли, и кроме того, позволяет перерабатывать некачественную, закристаллиозвавшуюся канифоль в продукт, пригодный для практического использования.

Для этого по предлагаемому способу.вводят в закристаллизовавшуюся или склонную к кристаллизации канифоль (живичная, экстракционная или талловая) ангидриды органических кислот при нагревании в количестве 5-10 вес. % от веса исходной канифоли. В качестве ангидридов органических кислот используют ангидрид канифоли, представляюш,ий собой продукт обработки канифоли уксусным ангидридом, и уксусный ангидрид.

При использовании аигидрида канифоли исходную каиифоль уваривают в присутствии 5-10 вес. % апгидрида канифоли либо добавляют 5-10 вес. % аигидрида канифоли в каиифоль (живичпая, талловая или экстракционпая) после варочной колонны. Температура процесса 170-180°С. В исходное сырье ангидрид канифоли можно вводить при любой температуре.

В случае примепеиия уксусиого ангидрида в качестве стабилизирующей добавки в закристаллизовавшуюся или склонную к кристаллизации канифоль {живичная, экстракционная или талловая) вводят 5-10 вес. % уксусного аигидрида (ангидрид летучей органической кислоты) при температуре до 250°С при атмосферном давлеиии, а при пониженном давлении температура может быть снижеиа до 150°С. При этом постепенно, например, в течение 1 час отгоняют летучие вещества. В процессе такой обработки канифоли ангидрид уксусной кислоты регенерируется, и его можно снова использовать.

Пример 1. К 1 вес. ч. кристаллической живичной канифоли добавляют 0,1 вес. ч. уксусиого ангидрида и нагревают до 230°С в течение 1 час, одновременно отгоняя летучие вещества. Получают расплав канифоли, застывающий в прозрачную некристаллизующуюся массу.

Пример 2. Процесс проводят по примеру 1, но образец нагревают до 200°С в течение 2 час. После отгонки летучих веществ получают некристаллизующуюся канифоль.

Пример 3. Процесс проводят по примеру 1, но при соотнощении 1 вес. ч. канифоли и 0,05 вес. ч. уксусиого ангидрида. Получают некристаллизующуюся канифоль.

Пример 4. К1 вес. ч. экстракционной канифоли, склонной к кристаллизации, добавляют 0,1 вес. ч. уксусного ангидрида, нагревают до 200°С в течение 1 час, а затем в течение 1 час отгоняют летучие вещества при 200°С и остаточном давлеиии 50-100 мм рт. ст. Получают некристаллизующуюся экстракционную канифоль.

Пример 5. Процесс проводят по примеру 4, но используют образец талловой каиифоли. Получают некристаллизующийся продукт.

Пример 6 (контрольный опыт). Кристаллическую канифоль, использованную в опытах по примерам 1-5, нагревают до 230°С в течение 1 час (или до 200°С в течение 2 час). Получают канифоль, склонную к кристаллизации.

В таблице приведены свойства канифоли до и после обработки ее уксусным ангидридом. Из таблицы видно, что образцы канифоли, получениые из кристаллической или склонной к кристаллизации канифоли в присутствии уксусного ангидрида в количестве 5-10% не

кристаллизуются и по качеству соответствуют требованиям ГОСТа.

Некристаллизующаяся канифоль, полученная предлагаемым способом, пригодна для практического использования во всех отраслях-потребителях. Она вступает во все химические реакции, свойственные канифоли (образование солей, эфиров и т. д.), при этом пе наблюдается побочных процессов. Это обусловлено, тем, что обработанная указанным

способом канифоль не содержит продуктов разложения, а также каких-либо новых функциональных групп и других значительных изменений в молекулах. Предлагаемый способ позволяет стабилизировать канифоль непосредственно в процессе ее производства, а также перерабатывать закристаллизовавшийся продукт в качествеиную канифоль. Способ отличается простотой (не требует сложного оборудования, отсутствуют

сточные воды) и доступностью средств (уксусный ангидрид вырабатывается в промыщленностиЗ.

Пример 7. К 1 вес. ч. терпентина добавляют 0,05 вес. ч. ангидрида канифоли. Скипидар отгоняют с острым паром в течение 1 час, постепенно новыщают температуру до 170°С, при которой расплав выдерживают еще в течение 30 мин. Получают канифоль, не склонную к кристаллизации.

Пример 8. 1 вес. ч. склонной к кристаллизации живичной канифоли нагревают при перемещивании до 170°С в присутствии 0,05 вес. ч. ангидрида канифоли в течение

20 мин. Склонность канифоли к кристаллизации резко снижается.

Пример 9. То же, что в примере 8, только 1 вес. ч. склонной к кристаллизации живичной канифоли нагревают с 0,1 вес. ч. ангидрида канифоли. Получается канифоль не склонная к кристаллизации.

Пример 10. 1 вес. ч. склонной к кристаллизации экстракционной канифоли нагревают при перемешивании до 170°С в присутствии 0,1 вес. ч. ангидрида канифоли в течение 10 мин. Получают некристаллизующуюся экстракционную канифоль.

Пример И. Процесс проводят но нримеру 10, но используют образец талловой канифоли. Получают некристаллизующийся иродукт.

Для сравнения проводят контрольные опыты в тех же самых условиях, но в отсутствие ангидрида канифоли. Получают канифоль, склонную к кристаллизации.

Пример 12. (Контрольный - без стабилизации).

Канифоль, склонную к кристаллизации, нагревают до 170°С. После охлаждения расплав затвердевает с образованием канифоли, которая сохраняет склонность к кристаллизации.

Пример 13. (Контрольный - без стабилизации).

Канифоль получают из терпентина по примеру 7, по в отсутствие ангидрида канифоли. Полученная канифоль сохраняет склонность к кристаллизации.

При длительном (несколько месяцев) хранении всех указанных стабилизированных образцов канифоли, полученных по примерам 7-И, в отличие от нестабилизированной канифоли но примерам 12 и 13 кристаллизации не наблюдается, и канифоль имеет вид прозрачной стекловидной массы.

Предмет изобретения

Способ получения стабилизированной канифоли путем введения в исходное сырье или

расплав канифоли стабилизирующей добавки при нагревании и перемещивании, отличающийся тем, что, с целью предотвращения и устранения кристаллизации канифоли, в качестве стабилизирующей добавки применяют

ангидрид канифоли или ангидрид уксусной кислоты.