Способ получения алкидных смол Советский патент 1981 года по МПК C08G63/48 

Изобретение относится к получению алкидных смол, используемых для полу чения защитных и декоративных лакокрасочных покрытий. Известен способ получения гшкидных смол путем взаимодействия растительных масел, многоатомного спирта фтсшевого ангидрида. Продолжительность процесса 4-6 ч Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му эффекту является способ получения алкидных смол путем взаимодействия растительного масла, многоатомного спирта, кислотного компонента и моди фикатора 2. В качестве кислотного компонента используют фталевый ангидрид с высокой летучестью (. 285°С). Это вызывает дополнительные расходы, связанные с очисткой оборудования и потерей больших количеств этого сырья Продолжительность процесса достаточно велика, что приводит к ухудшению качества продукта и увеличению потерь кислотного компонента. Цель изобретения - упрощение технологии процесса и расширение сырьевой базы. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения алкидных смол путем взаимодействия растительного масла, многоатомного спирта,, кислотного компонекта и модификатора, в качестве кислотного компонента используют 17-38% от веса исходных компонентов орто- или метафенилендиоксиуксусной кислоты. При содержании фенилендиоксиуксусных кислот в рецептуре алкидных смол менее 17%- получаются алкидные смолы низкого ka4ecTBa вследствие большого содержания непрореагировавшего спирта, а в случае использования в рецептуре более 38% указанных кислот наступает желатинизация смолы во время синтеза. Кислоту используют в таком количестве, чтобы соотношение гидроксильных и кислотных групп составляло соответственно 1,6:1-1,1:1 Увеличение избытка гидроксильных групп выше 60% приводит к ухудшению защитных свойств покрытий, получаемых на основе алкидных смол. В качестве многоатомного спирта используют пентаэритрит, глицерин; в качестве растительного масла льняное, подсолнечное, в качестве модификатора - канифоль, бензойную кислоту. Пример 1, В трехгорлую колбу, снабженную контактным термометром, мешалкой и ловушкой Дина-Старка, помещают 45,5 вес.ч. льняного ма ла, 21,5 вес.ч. канифоли и 0,03 вес карбоната натрия, нагревают до после чего включают механическое пер мешивание и подачу инертного газа. Затем реакционную массу нагревают до , добавляют постепенно 16,0 вес,ч. пентаэритрита и проводя процесс алкоголиза льняного масла до получения продукта,- растворимого в .этиловом спирте-ректификате-, при соотношении 1:2. После этого добавляют постепенно 17,0 вес.ч. метафени лендиоксиуксусной кислоты и проводят процесс полиэтерификации при до получения смолы с кислотным числом не более 20. Соотношение гидроксильных и кислотных групп 1,6 Пример 2. В трехгорлуй колбу , снабженную контактньш термометром, мешалкой и ловушкой Дина-Старка, помещают 60 вес.ч. подсолнечного масла, 0,03 вес.ч. карбоната натрия и нагревают до 120-130°С, пос ле чего начинают механическое перемешивание смеси.. Затем повышают температуру до 250°С, вводят постепенно 14,8 вес.ч. пентаэритрита и прово дят процесс алкоголиза масла до получения продукта, растворимого в этиловом спирте-ректификате при соотношении 1:1. После этого добавляют постепенно 25,2 вес.ч. ортбфенилендиоксиуксусной .кислоты и проводят процесс полиэтерификации при до получения алкида с кислотным числом не более 20, Соотношение гидроксильных и кислотных групп 1,1. Приме.р 3. в трехгорлую колбу, снабженную контактным термометром, мешалкой и ловушкой Дина-Старка, помещают 31,1 вес.ч. льняного масла, 6,7 вес.ч. бензойной кислоты, 18,2 вес.ч. глицерина и О ,03 вес.ч. карбоната натрия,, нагревают при перемешивании до 220°С и проводят процесс алкоголиза масла до получения продукта, растворимого в этиловом спирте-ректификате при соотношении 1:10. Затем добавляют 38,0 вес.ч. метафенилендиоксиуксусной кислоты, повышают температуру до 260с и проводят процесс полиэтерификации до получения алкида с кислотным числоь не более 15. Соотношение гидроксильных и кислотных групп 1,3, На основе полученных алкидных смол готовят лаки, используя в качестве растворителя смесь уайт-спирт и ксилол и сиккативЕл. .Свойства алкиДных смол -и покрытий на их основе приведены в табл; 1 и 2 соответственно. Таблица 1

500 80 (I с.) 500

58 60-80 60

40-60

50 51-55 50

48-52

%

20

15 4-6

1,5

60 (со 300

От светло- Коричнего до тем- вый знаком качества) но-корич- 500 невого

500(11 с.).

50

40-100

40

40

11

10

13

4-6

2,5

1,0

Продолжительность высыхания до степени 3, ч, не более

Твердость пленки лака, усл.ед., не менее

Прочность пленки при изгибе, мм. Как видно из представленных данных, алкидные смолы, полученные с использованием фенилендиоксиуксусных кислот и лаки на их основе имеют хорошее физико-механические и защитные свойства. Использование фенилендиоксиуксус ных кислот позволяет упростить аппаратурное оформление технологического процесса и сократить непроизво дительные затраты.по очистке оборудования вследствие нелетучести указанных кислот; сократить продолжительность процесса благодаря более высокой реакционной способности фенилендиоксиуксусных кислот по сравнению с фталевым ангидридом, а следовательно, снизить энергозатраты на проведение синтеза и получить смолы более светлых тонов и с хорошими пленкообразующими свойствами. Таким образом, использование в способах получения алкидных смол пу взаимодействия растительного масла, многоатомного спирта, кислотного компонента и модификатора в качестве кислотного компонента 17-38% от

Таблица 2

1,5

1,5

0,3 0,3 0,35

0,25 веса исходных компонентов орто- или метафенилендиоксиуксусных кислот позволяет упростить технологию процесса и расширить сырьевую базу. Формула изобретения Способ получения алкидных смол путем взаимодействия растительного масла, многоатомного спирта, кислот ного компонента и модификатора, отличающийся тем, что,с целью упрощения технологии процесса и расширения сырьевой базы, в качестве кислотного компонента используют 17-38% от веса исходных компонентов орто- или метафенилендиоксиуксусной кислоты.. Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе 1.Охрименко И,С. и др.. Химия и технология пленкообразующих веществ, М., Химия, 1978, с. 188. 2.Сборник технических условий на лакокрасочные материалы. М., Химия, дополнительный том, 1972 , с. 15-17 (прототип).