Способ получения полиэфирной смолы Советский патент 1982 года по МПК C08J11/04 C08G63/20 

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРНОЙ СМОШ

1

Изобретение относится к способу получения лаковых полиэфирных смол, в частности алкидных смол, с использованием отходов полиэтилентерефталата для производства лаков, эмалей, грунтовок и других лакокрасочных материалов, которые применяются в качестве защитных декоративных, электро изоляционных и других органических покрытий.

Известен способ получения полиэфирной смолы из отходов полиэтилентерефталата, заключающийся в том, что применяемое для синтеза раститель ное масло подвергают переэтерифика1;ии многоатомным спиртом, образующуюся при этом смесь неполных эфиров используют для переэтерификации отходов полиэтилентерефталата. с последующей поликонденсацией продукта переэтерификации с дикарбоновой кислотой или ее ангидридом. Процесс ведут при 2бОс в течение 3-х ч tO.

При осуществлении этого способа необходимо строго соблюдать указанную последовательность операций, в противном случае возможно образование гетерогенных фаз, связанных с желатинизацией реакционной смеси, которая обусловлена ограниченной растворимостью в массе многоатомного спирта и полиэтилентерефталата.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения полиэфирной смолы путем переэтерификации отходов полиэтилентерефталата маслом и многоатомным спиртом в присутствии

15 ароматической монокарбоновой кислоты с последующей поликонденсацией полученного продукта с дикарбоновой кислотой или ее ангидридом. Способ заключается в том, что растительт

20 ное масло подвергают переэтерификации многоатомным рпиртом в присутствии монокарбоновой кислоты, например канифоли. Далее при загружают отходы полиэтилентерефталата не допуская снижения температуры, и при этой температуре проводят дестру цию и переэтерификацию полиэтилентерефталата полученной на первой стадии смесью неполных эфиров, а затем полученный продукт поликонденсируют с дикарбоноврй кислотой или ее ангидридом. Получаемая по известному способу полиэфирная смола обладает повышенной термостойкостью и эластичностью за счет наличия в цепи полимера радикалов терефталевой кислоты и этилен гликоля 23 . Недостатками известного способа являются относительно высокая продол жительность процесса, которая в сред нем составляет 8, ч, и его трудо емкость во вредных условиях, связанная с необходимостью загрузки отходов полиэтилентерефталата небольшими порциями при 2бО С. Цель изобретения - упрощение спос ба получения полиэфирной смолы с использованием отходов полиэтилентерефталата. Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения полиэфирной смолы путем переэтерификации отходов полиэтилентерефталата маслом и многоатомным спиртом в присутствии ароматической монокарбоновой кислоты с последующей поликонденсацией полученного продукта с дикарбоновой кислотой или ее ангидридом, в качестве отходов полиэтилентерефталата исполь зуют 10-25- от общей массы олигомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числом 150-500 мг КОН/Г. Указанные олйгоМеры полиэтилентерефталата представляют собой продукт деструкции полиэтилентерефталата кубовыми остатками системы ректификации этиленгликоля или этиленгликолем и имеют молекулярную массу 650-225 ед.учто соответствует гидроксильному числу 150-500 мг КОН/Г и температуре разм ягчения по методу кольца и шара 200-100 С. Эти олигоме 150-200° ры полностью совмещаются при с растительными маслами, многоатомными спиртами, а также с ароматическими и алициклическими кислотами. Получение полиэфирной смолы прово дят путем взаимодействия растительного масла, монокарбоновой кислоты, например канифоли, многоатомного спирта, олигомеров полиэтилентерефталата с последующей полиэтерификацией дикарбоновой кислотой или ее ангидридом до достижения требуемого кислотного числа и вязкости продукта. При использовании в процессе синтеза вместо растительных масел их жирных кислот, а также жирных кислот таллового масла, проводят одновременную загрузку всех компонентов реакционной смеси с последующей температурной обработкой -до достижения требуемых показателей вязкости и кислотного числа. Олигомеры полиэтилентерефталата с гидроксильным числом 150-500 мг КОН/Г вводят в синтез одновременно с растительным маслом и монокарбоновой кислотой. Благодаря этому исключается длительная и трудоемкая операция загрузки отходов полиэтилентерефталата при высокой температуре, а также процесс деструкции полиэтилентерефталата на стадии переэтерификации. Кроме того, значительно улучшаются услоВИЯ ведения процесса переэтерификации, так как эта стадия проходит в жидкой фазе, при лучшей вместимости компонентов исходной смеси. Общая продолжительность процесса получения полиэфирной смолы сокращается и составляет в среднем Пример 1 . Для получения полиэфирной смолы для лака ПФ-053 15 мас.% олигомеров полиэтилентерефталата с гидооксильным числом 150 мг КОН/Г, 12мае. % канифоли ,,6 мае. I подсолнечного масла нагревают до 180°C и при непрерывном перемешивании вводят 9,9 мас. пентаэритрита и О, мас. глета, после чего реакционную массу нагревают до 2+0250 С и проводят переэтерификацию масла. Контроль полноты переэтерификации осуществляют обычным способом. Затем массу охлаждают до 200°С, вводят 17,5 мас. фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при 220-230С. Контроль реакции осуществляют по снижению кислотного числа и нарастанию вязкости. Синтез смолы считают оконченным по достижении кислотного числа массы не более 20 мг КОН/Г и вязкости ее бО -ного раствора в ксилоле 65-85 с по ВЗ-Ц при 20°С. При введении сиккатива получают . лак для эмалей горячей и естествен- / ной сушки. Пример 2. Для получения полиэфирной смолы для лака 10 маеД олигомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числом 300 мг КОН/Г, 8,9 масД канифоли, k ,2 масЛ подсолнечного масла и 12,1 масД глицерина, нагревают до 280 С и при непрерывном перемешивании вводят 0,4 масД глета, после чего реакционную массу нагревают до 240-250°С и проводят переэтерифи кацию масла. Контроль реакции полноты переэтерификации осуществляют обычным способом. Затем массу охлаждают до , вводят 27,8 мае. фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при 220-230°С. Конт.роль реакции осуществляют по снижению кислотного числа и нарастанию вязкости. Синтез смолы считают окон ченным по достижении кислотного чис ла массы не более 20 мг КОН/г и вяз кости ее 50%-ного раствора в ксилол ДО-50 с по 83-4 при.20°С. При введении сиккатива получают лак для эмалей горячей и естественной сушки. П ,р и м е р 3 Для получения полиэфирной смолы для лака ПФ-053 5,2 мас. жирных кислот таллового масла, 12 мас.% канифоли, 16 мас. ОЛИ гомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числом 300 мг КОН/Г 12,6 мае Д пентаэритрита и .Z мас.% п доетижению фталевого ангидрида нагрева ют до 230 С и выдерживают при непрерывно перемешивании при этой температуре до доетижения нужной етепени уплотнения основы. Контроль процесса осущеетвляют по енижению киелотного числа и нарастанию вязкости раствора основы в ксилоле. Синтез смолы считают оконченным по достижении кислотного числа массы не более 20 мг.КОН/г и вязкости ее 60%-ного раствора в ксилоле: 65-85 е по при 20°С. При введении еиккатива получают лак для эмалей горячей и еетеетвенной еушки. Пример . Для получения глифталевого лака для красок (глиф06талевой олифы) 10 мас. олигомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числом 500 мг КОН/Г, 12,5 мас. канифоли, ЗВ,0 мас.% соевого .масла и 13 масД глицерина нагревают до и проводят лереэтерификацию масла. Контроль полноты переэтерификации осуществляют обычным способом. Затем массу охлаждают до , .вводят 2б,5 мас.% фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при 220-230 0. Контроль реакции осуществляют по снижению кислотного числа и нарастанию вязкости. Синтез смолы считают оконченным по достижении кислотного числа основы не более 10 мг КОН/Г и вязкости ее 50 -ного раствора в уайт-спирите 80-90 с по ВЗ-Ц при 2Q°C. При введении сиккатива получают олифу для красок алкидных, готовых к применению, естественной сушки. П р и м е р 5 Для получения пентафталевого лака для красок (пентафталевой олифы 25 мас. олигомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числом 500 мг КОН/Г, 9.5 мае. канифоли, 38,2 мас.% льняного масла нагревают до и при непрерывном перемешивании вводят мас.% пентаэритрита и О, мас.% глета, после че.го реакционную массу охлаждают до , вводят 20,8 мае. фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при 220-230°С. Контроль реакции осущеетвляют по енижению. киелотного чиела и нарастанию вязкости. Синтез емолы ечитают оконченным по достижении кислотного числа основы не более 10 мг КОН/Г и вязкости ее 50%-ного раствора в уайт-спирите 80-90 с по ВЗ-it при . При введении сиккатива получают олифу для красок алкидных, готовых к применению, естественной сушки. Свойства лаков полиэфирных смол с использованием олигомеров полиэтилентерефталата и свойства пленок, полученных на их основе, представлены в таблице. Цвет по иодометрической шкале, мг иода 130 150 Чистота Прозрачный, бе Внешний вид Прозрачный. Не Вязкость по ВЗ- при , с Массовая доля нелетучих веществ, % Кислотное число, мг КОН/Г Время высыхания до степени 3, ч:

160 130 160 ических включений льная опалесценция