Способ получения модифицированной канифоли

Способ получения модифицированной канифоли

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам получения модифицированной канифоли , используемой в качестве эмульгатора при производстве синтетических каучуков. Изобретение позволяет упростить технологию процесса и снизить степень отравления катализатора за счет осуществления способа при нагревании живичной канифоли при 100- 120 С в среде углеводородного растворителя и в присутствии катализатора - катионита в Н-форме, представляющего собой сульфированный продукт сополимеризации стирола с техническим дивинилбензолом с пористостью 30-60%, размером зерен 0,315-1,25 мм. 2 табл. S сл со 4 - Ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ 4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4000011/23-05 (22) 02.01.86 (46) 15. 10.87. Бюл. Ф 38 (72) Т.И.Мотренко и 3.П.Ершова (53) 668.478(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 731790, кл. С 09 F 1/04, 1981.

Патент ГДР Ф 211796, кл. С 08 F 236/06, опублик. 1984.

Жильников В.И. и др. Модифицированная канифоль. М.: Лесная промышленность, 1968, с. 47.

Энциклопедия полимеров. M.: Сов. энциклопедия, т. 1, 1972, с. 992, 1000.

Сильнокислотный катионит КУ-23.

ГОСТ 20298-74.

Иониты: Каталог/Под ред.А.Б.Пашкава. Черкассы, отд.НИИТЭхим, 1975, с. 36.

Зандерманн В. Природные смолы, скипидары, талловое масло. M.: Лесная промышленность, 1964, с. 256-265.

SU» 1 44772 А1 (дН 4 С 09 F 1/04//С 08 F ?36/06 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОИ КАНИФОЛИ (57) Изобретение относится к способам получения модифицированной канифоли, используемой в качестве змульгатора при производстве синтетических каучуков. Изобретение позволяет упростить технологию процесса и снизить степень отравления катализатора за счет осуществления способа при нагревании живичной канифоли при 100120 С в среде углеводородного растворителя и в присутствии катализатора катионита в Н-форме, представляющего собой сульфированный продукт сополимеризации стирола с техническим дивинилбензолом с пористостью

30-607, размером зерен 0,315-1,25 мм.

2 табл.

772 2 1344

Изобретение относится к способу получения модифицированной канифоли, используемой в качестве эмульгатора . эмульсионной полимеризации при производстве синтетических каучуков.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса, снижение степени отравления катализатора.

В качестве катализатора используют сильнокислотный катионит КУ-23 в

Н-форме, представляющий собой сульфированный продукт сополимеризации

;стирола с техническим,цивинилбензолом с пористостью 30-60Х, размером зерен 0,315-1,25 мм, суммарным объемом пор О, 12-1,4 см /г, эффективным радиусом пор 5-100 нм.

В табл. 1 представлены основные свойства катионита КУ-23.

Катализатор представляет собой сферические гранулы светло-серого цвета. При работе в стационарных условиях отделяется фильтрованием, при работе в противотоке раствор канифоли пропускают через слой катализатора с заданной скоростью.

Процесс получения модифицированной канифоли проводят в среде углеводородных растворителей (полярных и неполярных), в инертной атмосфере, при нагревании пр;: 100-120 С как при перемешивании, так и путем пропускания раствора канифоли через слой катионита. При этом уменьшается время.контакта с катализатором. Степень конверсии дОстигает 80Х, считая на де.гидроабиетиновую кислоту, в то время как на палладиевом катализаторе — 65X.

Качественные показатели полученной канифоли удовлетворяют ТУ 38.103261-80. Цвет по шкале цнетности — N-X кислотное число 107-168 мг КОН/r, температура размягчения 55-60 С, остаточное содержание абиетиновой кислоты 3-5%„

Результаты представлены в табл. 2

Пример 1. Получение модифицированной канифоли на катионите КУ-23.

5 г смолы КУ-23 в Н-форме, высушенной в вакууме, t = 110 С, (ост. давление Р=12 мм рт.ст.) помещают в реактор емкостью 100 см, оборудованный мешалкой, холодильником, обогревом. Добавляют 50 мл 5Х-ного раствора канифоли в инертном растворителе.

Реакцию проводят при перемешивании и нагревании до температуры кипения растворителя. Контроль за.реакцией ведут методом ГЖХ, анализируя пробы на содержание дегидроабиетиновой и абиетиновой кислот. Анализу подвергаются метиловые эфиры канифольных кислот на хроматографе с пламенноионизационным детектором. Определение кислотного числа исходной и диспропорционированной канифоли проводят согласно ТУ 38.103261-80. Кислотное число полученной таким образом канифоли составляет 165-167 мг КОН/r.

10

Пример 2. Получение модифицированной канифоли в проточной системе с КУ-23 в Н-форме..

2 r смолы КУ-23 в Н-форме, высушенной в вакууме (ост. давление

20 12 мм рт.ст.) при 110 С помещают в .проточный реактор, через который с помощью насоса циркулирует 1Х-ный раствор канифоли в инертном растворителе со скоростью 5 ч . Реактор помещают в масляную баню, температура которой регулируется в зависимости от температуры кипения растворителя.

Контроль за реакцией ведут методом

ГЖХ, анализируя пробы на содержание

30 дегидроабиетиновой и абиетиновой кислот. За 1 ч конверсия канифольных кислот достигает 70Х дегидроабиетиновой кислоты, ЗХ абиетиновой кислоты.

Кислотное число полученной таким способом канифоли составляет 166 мг КОН/г

Определение кислотного числа диспропорционированной канифоли проводят согласно ТУ 38.103261-80.

Пример 3 (по прототипу).

10 г канифоли помещают в реактор, оборудованный пористой насадкой для катализатора, с отводом, соединенным через расходомер с баллоном с углекислым газом или аргоном, холодиль45 ником. В реактор загружают 1,25 г .палладированного угля. Реактор помещают в термастат и нагревают до

250 С. Это время начала реакции. Пос50 ле расплавления канифоли пропускают аргон или СО со скоростью 4,5 мг/ч.

Канифоль за реакцией ведут, анализируя пробы методом ГЖХ на содержание абиетиновой и дегидроабиетиновой

55 кислот. Определение кислотного числа проводят согласно ТУ-38.103261-80 °

Кислотное число полученной таким образом канифоли составляет 156165 мг KOH/r.

13.447 диспропорционированной канифоли 5 0

Лейканол 0,3

Тринатрийфосфат 0,2

Ронгалит 0,1

Трилон Б 0,05

FeS04 7Н 0 0,025

Гидроперекись

20 изопропилциклогексилбензола 0 1

Вода 180

Время полимеризации 1,5 ч, глубина полимеризации 80Х 25

Пример 5. Полимеризация с эмульгатором, полученным с использованием катионита КУ-23.

Полимеризацию проводят согласно примеру 4. В качестве эмульгатора .используют калиевое мыло диспропорционированной канифоли, полученной на КУ-23 ° Время полимеризации 1 ч

40 мин, глубина полимеризации 87Х.

Пример 6 (контрольный). При использовании в способе получения мо35 дифицированной канифоли химического аналога КУ-23, сильнокислого катио15

Таблица

КУ-23

Показатель

Дивинилбензол-порообразователь

12:80

15: 100 30: 100

0:60

0,315 — I 25

0 315 — 1 25

55-70

Содержание влаги,Х

60-70

60-70

60-70

Удельный объем в

Н-форме, см /г

4,1

4,1

3,8

55-70

30-40

20-30

5-15

Результаты приведены в табл. 2

Пример 4. Полимеризация с эмульгатором, полученным на палладиевом катализаторе.

Полимеризацию проводят в реакторе при интенсивном перемешивании в токе аргона при 5-7 С прн следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Стирол + бутадиен 100

Калиевое мыло.Гранулометрический состав, размер зерен, мм

Содержание рабочей фракции, Х

Удельная поверхность, м /г

72 а нита КУ-2-8 не получено желаемых результатов в процессе изомеризации ароматических смоляных кислот канифоли.

Аналогично КФ-11 макропористый катионит с функциональной группой Н РО не активен в отношении изомеризации смоляных кислот канифоли, что проверено экспериментально. Так, в результате 10 ч нагревания раствора канифоли в уайт-спирите при 150 С в инертной атмосфере в присутствии КФ-11 в качестве катализатора в количестве

10Х от веса исходной канифоли анализ проб методом ГЖХ показал качественные показатели исходной канифоли: .содержание абиетиновой кислоты 45Х, содержание дегидроабиетиновой кислоты 9Х.

Формула изобретения

Способ получения модифицированной канифоли путем нагревания живичной канифоли в присутствии катализатора, о т л и ч .а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, снижения степени отравления катализатора, процесс проводят при 100120 С в среде углеводородного растворителя, а в качестве катализатора используют катионит в Н-форме — сульфированный продукт сополимеризации стирола с техническим дивинилбензолом с пористостью 30-60Х размером зерен

0,315-1,25 мм.

1344772.5

Продолжение табл.!

КУ-23

Показатель

10:60 12:80

15:100 30:100

Статическая обменная емкость, мэкв/мл

1,00

1,15

1„25

0,95

Осмотическая стабиль ность,Х

85

1

Т аблица 2

1 с КУ-23 в качестве катализатора

Катали80

2 с КУ-23 в противотоке

80 зования

3 c Pd - катализатором

5 250 — 165 4,8 60 90

Исходное сырье: решетинская канифоль сосновая

1 с КУ-23

80 Катализатор пригоден для повторного исполь зования

Исходное сырье: горьковская канифоль сосновая

172, 45

Нагревание с катализатором

120 ;Октан 167 4,0 80

100 Гептан .1 66 6, 5 66

120 Октав 166 4, 5 80

110 Толуол 165 3 72

168 40 6-7

Нагревание с катализатором

120 Октан 165 5 66 затор пригоден для повторного исполь1344772

Продолжение табл. 2

3 с Pc1 — катализатором

8 42

250

156

Незначительное снижение кислотного числа модифицированной канифоли (no сравнению с исходной канифолью) свидетельствует о снижении степени отравления катализатора.

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т.Бровкина

Редактор Е.Конча Техред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи

Заказ 4886/26 Тираж 633 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

65 Катализатор стравливается примесями