Способ получения пленкообразующего Советский патент 1980 года по МПК C09F7/00 

Изобретение относится к лакокр.соч ной промышленности, в частности к спо бу получения пленкообразующих типа олиф для пигментированных и непигментйрованных покрытий по дереву, ме таллу и штукатурке, отверждающихся пр комнатной температуре. Известны способы получения пленко образующего смешением 80-90 вес.% ра тительного масла и до 20% низкомолекулярных каучуков без доступа возд ха при, 200-380°С 1 или при 220230 с с продувкой воздухом 2 . В качестве низкомолекулярных каучуков используют полибутадиен, полиизопрен их сополимеры с винильными мономерами. Каучуки получают в массе в присустсвии щелочных соединений. Однако пленкообразующие, полученные известными способами, склонны с загустеванию, вызванному высоко температурной обработкой, не обладают достаточной водостойкостью, не .имеют необходимой скорости высыхания при комнатной температуре. При этом усложняется технология процесса получения пленкообразующих за счет вредных газовилелений при термическом разложении продуктов реакции. Известен также способ получения пленкообразующего на основе растительного масла и низкомолекулярных каучуков, выбранных из групп, состоящей из полибутадиена - полипиперилена и сополимера бутадиена и пиперилена, взятых в количестве 5-50% от веса реакционной массы. В качестве структурирующего агента используют дивинилбензол, диизопропилбензол, триметакрилат, триэтаноламин в количестве, обеспечивающей полную растворимость низкомолекулярных каучуков в органических растворителях. Процесс ведут при 220-280 С с одновременной продувкой воздухом .3, Однако, получение пленкообразующего при высокой температуре с одновременной продувкой воздухом сопровождается большим газовыделением вследствие термического разложения продуктов синтеза, что делает процесс опасным в пожарном отношении, повышает загрязнение воздушной среды и приводит к потере сырья в количестве 5-10%. Кроме того, создание структурной сетки в полимере за счет структурирующего агента вызывает неоднородность состава пленкообразующего и способствует образо нйюсгустков в покровном слое. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сушности и достигаемому результату является способ получения пленкообразующего путем нагревания и продувки воздухо . смеси растительных масел и нйзкомолекулярных каучуков, получаемых в две стадии: 1.нагревание реакционной массы до 60-150°С с продувкой воздухом с получением 7-8% кислородсодержащих продуктов; . 2.нагревание реакционной массы до ЮО-ЗОО С в инертной атмосфере д требуемой вязкости. Обе стадии проводят в присутствии перекисных катализаторов. В качестве каучуков используют полибутадиен или сополимеры бутадиена со стиролом и другими мономерами с молекулярным весом 200-10000, полученные полимеризацией в присутствии алкилметаллических оснований и содержащие 80% 1,2-звеньев при весовом соотношении каучука и масла от 95; 5 до 5:95 4 Однако, данный способ получения пленкообразующего с применением в ка честве низкомолекулярных каучуков по либутадиена или его сополимеров с ко фигурацией 1,2-эвеньев в полн 1ерной цепи 80% имеет тот сутиественный недостаток, что требует проведения про цесса получения пленкообразующего в две стадии. Цель первой стадии присоединение кислородсодержащих фра ментов путем продувки воздухом в присутствии перекисных катализаторов до 7-8%. На второй стадии производится высокотемпературная обработка продукта, приводящая к повышенному газовыделению и увеличению пожароопасности процесса. При этом свойства полученного пленкообразующего ухудшаются за счет возможно структурирования каучука. .Кроме того, вслед :;твие высокого содержания 1,2-звенье в диеновой части полимера и-повышенной склонности последнего к окислению получаемый продукт характеризуется высоким кислотным числом 30 120, что ухудшает качество пленкообразуквдего, снижает стойкость по-. крытий в процессе эксплуатации и ог раничивает возможности применения широкого ассортимента пигментов. Цель изобретения - упрощение тех нологии процесса, Поставленная цель достигается тем, что в качестве низкомолекуляр ного каучука применяют .сополимеры дивинила с 40-60 вес.% пиперилена, содержащие 50-60% 1,4-транс-звеньев и 2-5 вес.% кислородсодержаших фраг ментов . Способ заключается в получении пленкообразующего путем нагревания и продувки воздухом смеси раститель ных масел и низкомолехуляр.чых каучуков, где в качестве низкомолекулярных каучуков применяют сополимеры дивинила с 40-60 вес.% пиперилена, содержащие 50-60% 1,4-транс-звеньев и 2т5 вес.% кислородсодержащих фрагментов. Сополимер дивинила с пипериленом, взятый в количестве 20-40 вес% от веса композиции, получают методом полимеризации в массе мономеров в присуствии перекисных катализаторов. Особенностью низкомолекулярных каучукон указанного класса является наличие в полимерной цепи первоначальной разветвленной структуры с редкими поперечными связями и кислородсодержащих фрагментов, метильных групп в пипериленовой части сополимера, а также 50-60% 1,4-транс-звеньев, сообщающих повышенную склонность- к окислительным процессам разветвления и структурирования при получении пленкообразукадего. Для получения пленкообразующего указанным способом могут применяться каучуки с молекулярным весом до 20000. Процесс получения пленкообразующего по предлагаемому способу проводят в одну стадию при нагревании до 120-160с с продувкой воздухом в течение 4-8 ч. Пример, В реактор, снабженный мешалкой и барботирующим устройством, загружают 60 вес, ч подсолнечного масла и 40 ьес.ч. каучука сополимера дивинила с 40% пиперилена, полученного в, массе мономеров в присутствии гидроперекисных катализаторов, содержащего 50-60% 1,4 - трансзвеньев и 2% кислородсодержащих фрагментов. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до 120с. По достижении 120с включают подачу воздуха при одновременном повьгшении температуры до . Реакционную смесь выдерживают в указанных условиях в течение 8 ч до достижения вязкости 800 с по вискозиметру ВЗ-4. После охлаждения до комнатной температуры реакционную смесь растворяют в уайтспирите и добавляют свинцово-марганцевый сиккатив. Состав олифы, вес.%: 57:36:7 соответственно. Пример2. В реактор, снабженный мешалкой и барботирующим устройством, загружают смесь 80% подсолнечного масла и 20% каучука - сополимера дивинила с 50% пиперилена и содержанием 50% 1,4-транс-звеньев. Каучук содержит 5 вес.% химически присоединенного кислородсодержащего фрагмента. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до , вк.лючают подачу воздуха, смесь вьадерживают при 120С 10 ч. до достижения вязкости 620 .с по вискозиметру ВЗ-4. После охлайсдения до комнатной температуры реакционную смесь растворяют в уайт-спирите и добавляют свинцовомарганцевый сиккатив. Состав олифы вес.%; 57536:7 соответственно.

ПримерЗ. В реактор, снабженный мешалкой и барботируквдим устройством, загружают 75% подсолнечного масла и 25% каучука - сополимера дивинила с 60% пиперилена и содержанием 60% 1,4-транс-звеньев. Каучук полученный в массе мономеров в присутствии гидроперекисных катализаторов, содержит 3,5 вес.% химически присоединенного кислородсодержащего фрагмента. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до 120°С и начинают продувку воздухом при одновременном нагревании до 160с. Реакционную смесь выдерживают в указанны условиях 8 ч до достижения вязкости 800 с по вискозиметру ВЗ-4. После охлаждения до (комнатной температуры реакционную смесь -растворяют в уайт-спирите и добавляют свинцово-марганцевый сиккатив. Состав олифы, вес.%: 57:36:7 соответственно.

Пример4,В реактор, снабженный мешалкой и барботирующим устройством, загружают 60 вес.ч. подсолнечного масла и 40 вес,ч. каучука сополимера дивинила с 40-60 вес.% пиперилена, полученного в массе MorfoMepoB в присутствии гидроперекисных катализаторов, содержащего 50-60% 1,4-транс-звеньев и 5% кислородсодержащих фрагментов..

Реакционнук) смесь, содержащую линолеат свинца в количестве 2 вес.%, нагревают при перемешивании до 120 включают подачу воздуха при одновременном перемешивании до 160 С. Реакционную смесь выдерживают в «указанных условиях 2,5 ч до достижения вязкости 700-800 с по вискозиметру ВЗ-4.

При этом, однако, дополнительное применение катализатора не снижает технологичность процесса, поскольку ведение процесса в одну стадию значительно проще, менее трудоемко, не

требует использования инертного ;Газа и не дает пожароопасных газовыделений.

Получение пленкообразующего на основе предлагаемого низкомолекулярного каучука дает и качественные преимущества. Так, кислотное число у полученного рродукта i находится в пределах 4,57-7,6 мг КОН/г против 30-120, по известному способу. Это дает возможность более широко использовать различные виды пигментов при получении красок и увеличивает стойкость покрытий в. эксплуатации.

Таким образом, получение плеккообрузующего -по предложенному спосо5бу, дает возможность получать конечный продукт более широкого ассортимента с расширенной областью применения и повышенной стойкостью в процессе эксплуатации, позволяет сократить расход растительных масел и является экономически целесообразным.

Формула изобретения

Способ получения пленкообразующего путем нагревания и продувки воздухом смеси растительных масел и низкомолекулярных каучуков, |о т л и чающийс я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве низкомолекулярных каучуков применяют полимеры дивинила с вес% пиперилена содержащие 50-60% 1,4-трансзвеньев и 2-5 вес.% кислородсодержащих фрагментов.

Источники .информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 2653956, кл. 260-407, опублик. 1953.

2.Патент Англии 718577, опублик. 1954.

3.Авторское свидетельство СССР № 444798, кл. С 09 Р 7/00, 1975.

4.Патент США W 3681276,

кл. 260-23,7, опублик. 1972 (прото-. тип) ,