Способ получения водоразбавляемых алкидных смол

Способ получения водоразбавляемых алкидных смол

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИС Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ п> 438663

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.01.73 (21) 1875492/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.08.74. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 21.01.75 (51) М. Кл. С 08Q 17/14

Государствеииыи комите

Совета Мииистрое СССР оа делам изооретеиий и откритий (53) УДК 678.674(088.8) (72) Авторы изобретения

А. Г. Шабанова, В. В. Старовит, Л. А. Миркинд, Н. H. Розовская, Н. А. Победоносцева, А. Г. Корниенко и М. Я. Фиошии (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАЗБАВЛЯЕМЫХ

АЛКИДНЫХ СМОЛ

Изобретение относится к синтезу водоразбавляемых алкидных смол, .которые находят применен не в лакокрасочных материалах.

Известен способ получения водоразбавляемых алкидных смол путем взаимодействия алифатической дикарбоновой кислоты (малеиновой) с гидроксил содержащей алкидной смолой на основе одноосноьных жирных кислот, многоатомного спирта .и ароматической дика рбоновой кислоты.

С целью,получения смолы, обладающей повышенной рассеивающей способностью н образую щей покрытие с повышенной твердостью и водостойкостью, лредложено в качестве алифатической дикарбоновой кислоты использовать смесь алыиленовых и алкадие,новых кислот С» — C20 или индивидуальных кислот С14 С10

Используемая смесь алкиленовых:и ал кадиеновых кислот С» — С20 состоит из дикарбоновых кислот, в которых одна или две двойные несопряженные связи расположены в углеводородной цепи,,и имеет следующий фракционный состав: С10 3 — 10%; C)4 39—

53% Cl8 55 — 35% и С20 3 — 2%. Из смеси кислот моино выделить б-додецен-1,12-дикарбоновую кислоту и 6,10-тексадекадиен-1,16-дииарбоновую кислоту. Выделение, индивидуальных С10 и Се,,кислот затруднительно.

Согласно изобретению получение водоразбавляемой алкидной смолы, заключается в том, что гидроксилсодержащую алкидную смолу одноо сновных .кислот растительного

5 масла, многоатомного спирта и двухосновной карбоновой ароматической кислоты подвергают взаимодействию с фракцией алкиленовых и алкадиеновых дикарбоновых кислот с числом углеродных атомов от 10 до 20 с по10 следующей нейтрализацией полученного полуэ фира известными приемами.

Для получення водоразбавляемой алкидной смолы можно использовать кислоты соевого, льняного, дегидратированного касторового, 15 таллового и других масел или синтетические жирные одноосновные кислоты, а также сами масла, переэтерифиццрованные многоатомным спиртом.

В качестве многоатомного спирта могут

20 быть применены пентаэр итрит, ъриметилолпропан, глицерин и другие; из двухосновных кар боновых кислот — фталевая, терефталевая, изофталевая.

Гидроксил содержащую алкидную смолу по25 лучают путем взаимодействия кислот растительного масла, многоатомного спирта и ангидрида фталевых кислот или из переэтерифицированного растительного масла и ангидрида фталевых кислот прн температуре 210—

438663

230 С. Процесс ведут до кислотного числа

10 — 20 мг КОН/r.

Гидроксилсодержащую алкидную смолу с кислотным числом 10 20 мг КОН/г обрабатывают фракцией алкиленовых и алкадиеновых дикарбоновых кислот п ри температуре

140 — 160 С до кислотного числа 50 — 70 мг

КОН/т. Полученную смолу нейтр ализуют амином, например триэтиламином.

Смола пригодна для водоразбавляемых лаков и эмалей холодной и горячей сушки, так как образует покрытия с хорошим глянцем, водостойкостью, стойкостью к удару и другими свойствами, она может быть нанесена наливом, распылением и т. д. Алкидная смола, полученная по предлагаемому способу, легко наносится электрофорезом, причем рассеивающая способность выше, чем рассеивающая спообность алкидных смол, модифицированных адипиновой или малеиновой кислотой.

Пример 1. В трехгорлую колбу помещают 100,5 r жирных кислот дегидратированного касторового масла, 44,9 r фталевого ангидрида, 48,9 r пентаэритита. Реакционную смесь нагревают до 230 С и выдерживают при этой температуре в токе СО до кислотного числа 14,5 мг КОН/г. Затем снижают температуру до 140 С и загружают 55,75 г 6,10-гексадекадиен-1,16-дикарбоновой кислоты, выдерживают при 140 150 С до кислотного числа 65,3 мг КОН/r, после чего реакционную смесь охлаждают до 80 — 10 С и растворяют в смеси бутилцеллозольв: этилцеллозольв (1: 1) до 70 /о-ной концентрации.

168 г раствора смолы нейтрализуют триэтиламином и разводят дистиллированной водой до 10 /о-ной концентрации. рН полученного раствора 7,65, электропроводность

2000 mS.

При нанесении электрофорезом при 90—

120 С получают глянцевое покрытие толщиной 20 мк. Режим сушки — 180 С в течение

30 мин. Рассеивающая способность по методу линейки 4,5 — 5 см.

Физико-технические свойства пленки: удар прямой и обратный 50 кг/см, эластичность

1 мм, адгезия хорошая, водостойкость свыше

1,5 месяца.

35 г раствора смолы нейтрализуют триэтиламином, вводят 0,1 о/о кобальта и 0,7 /о свинца (в расчете на сухую смолу) в виде деканатов и разводят водой до 40о/о-ной концентрации, наносят наливом на стальные и стеклянные пластинки и сушат при комнатной температуре. Получают глянцевые пленки толщиной 20 — 30 мк. Свойства пленки холодной сушки: твердость по прибору М-3 после одних суток воздушной сушки 0,06, после 5 суток 0,2; эластичность 1 мм, прочность на удар 50 кг/см, время бездефектного пребывания покрытия в воде после 3 суток воздушной сушки 72 час.

Пример 2. В трехгорлую колбу помещают 20,1 г жирных кислот льняного масла, 8,9 г фталевого ангидрида, 9,7 r пентаэритри5

50 та и нагревают до 230 С в токе СО . Реакционную массу выдерживают при этой температуре до кислотного числа 15,3 мг КОН/г. 3атем температуру снижают до 150 С и загружают 11,1 r 6,10-гексадекадиен-1,16-дикарбоновой кислоты, выдерживают при этой температуре до кислотного числа 65 мг КОН/г.

Смолу растворяют в смеси бутилцеллозольв: этилцеллозольв до 70 /о-ной концентрации.

После нейтрализации смолы триэтиламином и разведения водой до 10 /о-ной концентрации лак наносят методом электрофореза на стальные и жестяные пластинки. Режим сушки — 180 С, 30 мин.

Физико-технические свойства пленки аналогичны свойствам пленки примера 1: прочность к удару (прямому и обратному)

50 кг/см, эластичность 1 мм, время бездефектного пребывания покрытия в воде свыше

1,5 месяцев, адгезия хорошая.

Пример 3, Смолу готовят аналогично примеру 1 из 41,8 г жирных кислот льняного масла, 18,7 г фталевого ангидрида, 20,35 г пентаэритрита и 19,15 г 6-додецен-1,12-дикарбовой кислоты. Смолу с кислотным числом

55 мг КОН/г растворяют в бутилцеллозольве до 70 /о-ной концентрации, нейтрализуют триэтиламином и разводят водой до 10о/о-ной концентрации. Смола хорошо наносится методом электрофореза, после сушки при 180 С в течение 30 мин образует глянцевые пленки. Прочность пленки на прямой и обратный удар 50 кг/см, эластичность 1 мм. Рассеивающая способность смолы 4,5 — 5 см.

В смолу, нейтрализованную триэтиламином, вводят деканаты Со и Pb (0,1 /о Со и

07o Pb в расчете на сухую смолу), разводят водой до 40 -ной концентрации и наливом наносят на стальные, стеклянные и жестяные пластины. Суша- пленку при 100 С 1 час.

Твердость пленки по маятнику М-3 0,35. Водостойкость свыше 14 суток.

Пример 4. Смолу готовят аналогично примеру 1 из 42,4 г жирных кислот льняного масла, 18,9 г фталевого ангидрида, 20,6 r пентаэритрита и 18,1 r смеси алкилен- и алкадиеновых кислот С о — С о следующего фракционного состава: С о 5 /о, С 442%., Cia 50 /о, С о 3 /о.

Смолу с кислотным числом 65,5 мг КОН/r растворяют в бутилцеллозольве, нейтрализуют триэтиламином и разводят водой до

10 /о -ной концентрации.

Смолу наносят методом электрофореза на стальные и жестяные пластины, Режим сушки 180 С, 30 мин. Механические свойства пленки: прочность к удару 50 кг/ем ; эластичность 1 мм, адгезия хорошая. Рассеивающая способность по методу линейки 4,5 — 5 см.

Пример 5. Смолу готовят аналогично примеру 1 из 182 г жирных кислот касторового масла, 103,5 г фталевого ангидрида, 134,0 г триметилолпропана и 77,5 r 6,10-гексадекадиен-1,16-дикарбоновой кислоты.

438663

Составитель Т. Кременецкая

Техред Г. Васильева Корректор А. Степанова

Редактор Л. Ушакова

Заказ 3665/12 Изд. № 138 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Пример 6. В условиях, аналогичных примеру 1, получают смолу из 25,7 г синтетических жирных кислот С7 — Сз, 22,3 r фталевого ангидрида и 24,3 пентаэритрита, после чего обрабатывают ее 22,5 г смеси алкилен- и алкадиеновых кислот С го — Сво следующего фракционного состава: Сш 3%, С 4 51 /о С1в

44% С о 2%.

Пример 7. В трехгорлую колбу помещают 114 г жирных кислот дегидратированного касторового масла, 51 r фталевого ангидрида и 55,2 г пентаэритрита, нагревают до 230 С в токе СО> и выдерживают смолу при этой температуре до кислотного числа 11,5 мг

КОН/г. Затем температуру снижают до 150 С и загружают 11,9 г адипиновой кислоты, выдерживают при этой температуре до кислотного числа 69,5 мг КОНТ, после чего смолу охлаждают, растворяют в смеси бутилцеллозольва и этилцеллозольва, нейтрализуют триэтиламином и наносят методом электрофореза. Рассеивающая способность смолы 3,5—

4 см. В раствор нейтрализованной смолы вводят деканаты Со и Pb (0,1 /д Со и 0,7 Pb) и разводят водой до 40%-ной концентрации, после чего наносят наливом на стеклянные и стальные пластины, Физико-технические свойства пленок холодной сушки; твердость rro прибору М-3 после одних суток 0,06, после 5 суток воздушной сушки 0,07; прочность на изгиб по прибору

ШГ-1 1мм, прочность на удар по прибору

У-2 50 кг/см, время пребывания покрытия в воде до появления поматовения (после 3 суток воздушной сушки) 24 час, рассеивающая способность 3,5 — 4 см.

5 Пример 8. Смолу готовят аналогично примеру 1 из 45,6 г жирных кислот льняного масла, 20,35 фталевого ангидрида, 22,15 г пентаэритрита и 11,9 г адипиновой кислоты.

Смолу с кислотным числом 69 мг КОН/г рас10 творяют в смеси бутилцеллозольва и этилцеллозольва, нейтрализуют триэтиламином и разводят до 40%-ной концентрации водой.

Перед разведением водой в раствор вводят деканаты Со и Pb. Раствор наносят на сталь15 ные пластины и сушат при 100 С 1 час. Водостойкость полученных пленок 7 суток.

Предмет изобретения

Способ получения водоразбавляемых

20 алкидных смол путем взаимодействия алифатической дикарбоновой кислоты с гидроксилсодержащей алкидной смолой на основе одноосновных жирных кислот, многоатомного спирта и ароматической дикарбоновой кисло25 ты, отличающийся тем, что, с целью получения смол, обладающих повышенной рассеивающей способностью и образующих покрытия с повышенной твердостью и водостойкостью, в качестве алифатической дикарбоно30 вой кислоты используют смесь алкиленовых и алкадиеновых кислот Сго — С о или индивидуальные кислоты Ci4 — С ив.