Способ получения модифицированного таллового пека Советский патент 1983 года по МПК C09F1/04 

Изобретение относится к лесохимической промышленности и касается способов получения модифицированного таллового пека.

В прокЕлиленности тгшловый пек находит применение для проклейки бумаги и других волокнистых материалов, в резиновой промлчпенности в качестве мягчителя, добавки для типографских красок, асфальтов и т.д.

Широкому использованию пека препятствуют его физические свойства, обусловленные низкой температурой размягчения. Единственным приемлемым способом транспортировки пека является транспортировка в расплавленном состоянии,, что чрезвычайно затрудняет его переработку, особенно при небольших объемах применения.

Известны различные спосойлотверждения таллового пека, позволякхцие получать продукт, которяый можно затаривать в барабаны. .

Известен способ получения кюдифицировапного (отвержденного) таллового пека путем этерификации ето пентаэритритом и воскоподобным продуктом окисления полиспиртов при температуре около 250°С. Обработанный таким образом та.ш1овый пек применяется непосредеет вен но или после с этилцеллюлозой в качестве аделочестойкого покрытия для металлов и почвы Cl .

Недостатком известного способа является сужение области использования пека: такой пек не пригоден в ка- честве мягчит«гля в резинах и т.л.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо10му результату является способ получения модифицированного таллового пека .путем продувки через него при 230/30О с воздуха или водяного пара, или углекислого газа в количестве 4015160 м /ч- на 1 т пека С2 .

Пек, модифицированный известным способом, имеет более высокую температуру размягчения по сравнению с исходаым исйопьзуется в качестве мягчи20теля в шинной и резинотехнической проквшпенносги, но мало пригоден в качестве пленкообразующего из-за длительного-срока высыхания пленок-покрытий на его основе.

25

Цель изобретения - упрощение технологии ,. расширение ассортимента и уменьшение времени высыхания покрытий на его основе.

Поставленная цель достигается тем.

30 что согласно способу получения модифицированного таллового пека путем нагревания его, пек при нагревании обрабатывают гексаметилентетрамином в количестве 0,5-11 вес.% от пека. С целью ускорения процесса обработки пека гексаметилентетрамином осуществляют в присутствии катализатора, выбранного из группы, включающей окись цинка, таллат свинца, таллат марганца. С целью снижения вязкости способ осуществляют в присутствии органичес ких растворителей, например ксило- ла. Способ осуществляется следующим образом. Талловый пек нагревают при 1402-70°С в смеси гексаметилентетрамином (ГМТА), причем ГМТА вводят в пек до его нагревания либо при нах зевани до 140-270 С. В зависимости от этого способ: может быть осуществлен по следующим схемам: . в реактор запружают талловый пек нагревают его 2-6 ч до 140-270 0 (190-210с) , если необходимо вводят катализатор, далее вводят ГМТА в оди или несколько приемов (за 0,5-1 ч), выдерживают при 140-270С (190-210 С 0,5-6 ч, (3-4 ч).охлаждают 1-2 ч до ITC-ieo C , сливают в тару или раст|ВОряют;талловый пек, нагретый до 140-270°С, смешивают в смесителе с ГМТА если необходиню вводят катализатор, и подают в теплоизолированную еми in McifJi. В i cittti na -hfin aannyfj сгш- КОСТЬ, где массу выдерживают 0,5-6 ч (2-3 ч ) при 140-270С 180-220°С , затем сливают в тару или растворяют Летучие парообразные продукты реакци могут удаляться испарением, отгонкой При Ичготовлении товарной формы-, гото вого продукта в виде раствора высоко кипящие летучие (масла) удалять неце лесообразно. В примерах используют талловый коричневая липкая масса, Г1розра пек ная в тонком слое, температура размягчения по методу и шар , кислотное число 42,8 мг КОН/г число омыления 106,5 мг КОН/г, 1,024, зола 0,54%, летучие при 120°С 6,21%, неомьшяемые 23,5%, 1,539, вязкость 50%-ного раствора в ксилоле по ВЗ-4 при 20°С 14,0 с, число осаждения гексанрм из 50%-ного раствора в ксилоле 2,2 г гексана/г ксилола при , в присутствии 9% сиккатива от пека высыхает в пленках до ст.З за 88 ч и гексаметилентетра мин (.ГМТА) - (СН2)бN4 технический, с держание основного вещества 99,5%, Пример 1. В сообщакяцийся с атмосферой реактор загружают 1000 г таллового пека, нагревают до , вносят при перемешивании 51 г ГМТА (5,1% от пека), нагревают 1 ч до 210-220°С и в ерживают при этой температуре 6 ч, не принимая специальных мер к удалению летучих. Папучают 1020 г полимеризованного пека (выход 97% ). Полученный продукт характеризуется следующими свойствами в сравнении с пеком, полимеризованным 6 ч при 210-220°С без ГМТА, (в скобках;: температура размягчения 71°С (42°С /, кислотное число 31,4 мг КОН/г U5,5 мг КОН/г;, число омыления 104 мг КОН/Г, (106 мг кон/г) , п1 . 1,548 (не определяли), вязкость 50%-ного раствора в ксилоле 19,6 с (16 с), число о „аждения 2,8 (2,з), время высыхания в пленках в присутствии 9% сиккатива НФ-1 от пека 21 ч (64 ч) . Пример 2. В сообщающийся с атмосферой теплоизолированный реактор загружают 1000 г пека, нагретого до 270°С, вносят 1,0 г окири цинка, растворяют при перемешивании за 0,2 ч вводят 76 г ГМТА (7,6% от пека) , Реакция экзотбгрмична, поэтому к концу внесения масса практически не остывает и ее температура 265°С, Выдерживают при перемешивании 2 ч, при этом температура падает до 190°С, летучие испаряются, специальных мер для удаления летучих не принимают. Охлаждают, получают 1010 г полимеризованного пека (выход 94%). Свойства пека в сравнении с пеком, полимеризрованным по известному способу 6 ч при 260°С без ГМТА с выходом .у и f. uts iiiAH оьэ1л - ди 86,7% (в скобках), следующие: температура размягчения (56°С), кислотное число 31,3 мг КОН/Г (31,5 мг кон/г), число омыления 92 мг КОН/г (110 мг КОН/г), п2° 1,557 (1,543), вязкость 50%-ного раствора 27,7 с ( с , число осаждения 2,4 (2,1), врюмя высыхания 24 ч (46 ч). Пример 3. Для снижения вязкости системы вводят растворитель. Б реактор,, снабженный обратным холодильником, загружают 525 г пека, 475 г ксилола, растворяют, нагревают с обратным холодильником до кипения , вносят 21,6 г (4,1% от пека) ГМТА и кипятят 4 ч. Получают раствор с вязкостью 19,4 с (исходный 15,6 с)„ При добавлении сиккатива пленка высыхает за 12 ч. 1;вет готового продукта темно-коричневый, соответствуквдий исход.ному, потемнения в процессе синтеза не отмечено. В табл.1 приведены режимы процесса и свойства готового продукта при варьировании температурой и количеством ГМТА. Область применения пре 1пагаемого пека шире, чем у известного за счет улучшения пленкообразующих свойств. Пек может быть использован как в комбинированных лакокрасочных материалак, так и самостоятельно в тех случаях, когда цвет пленкообразующего не HtpaeT роли, например в шпатлевках грунтовках, краска и эмалях темных цветов. Лак, содержащий 52-65%..пека, 4-6% сиккатива, остальное смесь ксилола с уайт-спиритом 1:3, образует п(51 срытия с временем высыхания 12-24 ч (известный более 46 ч), твердость через 5 суг более 0,5, прочнос,тью на изгиб 1-5 мм. Лак полностью заменяет олифу оксоль при пропитке, шпатлевке и грунтовке в строительстве. Для изготовления эмалей и красок характерна. внсокая диспергирующая способность пека, так до перетира 50 мкм железоокисный пигмент в олифе оксоль диспергируют 30-40 мин, а в пекевом лаке по примеру 3 15-25 мин По диспергирующей способности пек превосходит алкидные смолы.

Пек может быть использован в синтезах пленкообразующих, например алкидных смол, эфиров, металлических

.производных (таллатов).

В табл.2 представлены данные по свойствам пека, моди цированного предлагае им и известным способами.

Модифицированный пек может быть исполь зован при изготовлении клеев и эмульсий, в качестве мягчителя для регенерации резины, добавки в резиновые смеси (полученный без РЬ-Мп катализатора). В процессе 14одифицировси1ия неомыляекые пеки реагируют через ГИТА со смоляными кислотами, в результате клеи на основе На, К млп более стабильны, чем известные и в меньшей мере вызывсцот смоляные затруднения при

использовании.

I.

Модифицированный пек поддается, транспортировке в барабангис аналогично канифоли и его хранение и первра ботка не вызывает затруднений. Кроме того, 17ОТОВЫЙ продукт может траиспор тироваться и применяться в виде раствора.

Таким дбраэом, предлагаемый способ позволяет упростить и ускорить процес полимеризации, сократить потери., снизить энергии (при использовании теплоты пека с колонны) и получить прсяухт лучшего качества о более ttmpoKfM областью применения.

Таблица 2

Время высыхания при С

до ст.3, ч48

Изгиб покрытия через 5 сух,

мм

Изгиб состаренного покрытия,

мм

Твердость через 5 сут

Твердость состарен-1ых

покрытий0,72

Формула изобретения

53

Не держит 20 10 0,490,67

0,73

метилентетрамином осуществляют в приJJJ сутствии катализатора, выбранного из группы, включающей окись цинка,таллат свинца, таллат марганца.

Ис точники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Зандерманн В. Природные смолы, скипидары, талловое масло. М., Лесная промьшшвнность, 1964, с. 527528.

2. Авторское свидетельство СССР 40 823405, кл. С 09 F 1/04, 1979 (прототип) .