Способ получения модифицированного оксиленного полиэтиленового воска

Способ получения модифицированного оксиленного полиэтиленового воска

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

715585 (6l ) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 04.04,78 (21) 2600203/23-.05 (53)M. Кл.

С 08 Г 110/02

С 08 Р 8/46

I с присоединением заявки №

Вкударетеенннй кенвтет

СССР

lo делан нзебретеннй и отернтвй (23) П рноритет, Опубликовано 15.02.80. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 20-02.80 (53) УДК 678, .742.2.9.02 (088.8) В. С. Зернов, Е. М. Бляхман, Г. Л. Иванова, О. Г. Егуднна, Л, К. Ашихмина, Г. А, Титкова и Т. B. Бабаянц (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОРЭ

ОКИСЛЕННОГО ПОЛИЗТИЛЕНОВОГО ВОСКА

Изобретение относится к производству модифицированных полиэтиленовых восков (МПВ) и может быть использовано в хи- мической промышленности, а МПВ - в бытовой химии, текстильной промышленности и т.д.

Известен способ получения модифицированного окисленного полиэтиленового. воска взаимодействием окйсленного полиэтиленового воска с непредельной органической кислотой при нагревании в присутствии растворимого в кислоте перекисного инициатора 1)

Согласно этому способу модификацию окисленного полиэтиленового воска с мг кок

«илло««Ым числом Ло -10 „и к . проводят малеиновой кислотой при 140180оС в инертной атмосфере в присутствии перекисного инициатора, раствори емого в модифицируюшем агенте.

Недостатками способа являются: большая длительность процесса (не мейече

1 ч), низкое содержание карбоксильных и эфирных групп, поскольку содержание связанного кислорода не превышает 1%, что соответствует кислотном числу окисленного воска 14,3

° условии, что весь кислород находится в вице карбоксильных групп, это ограничивает области применения воска. Кроме того, необходимо вводить дополнительные операции для получения продукта белого цвета (переосаждение, фильтрация и вакуумирование). Температура процесса модифицирования сравнительно высока (140-180 С), что приводит к дополнио тельным энергетическим затратам.

Цель изобретения — увеличение содержания функциональных групп в целевом продукте и сокраше,пие продолжительности процесса.

Цель достигается тем, что в известном способе получения модифнцнроBQíïoго окисленного полиэтиленового воска взаимодействием окисленного полиэтиленового воска с непредельной органической кислотой прн нагревании в присутствии растворимого в кислоте пер»

715585 кисного инициатора процесс проводят о при 95-110 С, в качестве непредельной органической кислоты применяют акриловую кислоту, а в качестве исходного воска» воск с кислотным числом 10- 5 мт кон

70 „е, . В качестве инилиаторов применяют перекисные инициаторы, э фективные при температурах до 110 С и растворяющиеся в акриловой кислоте, например перекись бензоипа.

Пример 1. 60 r окисленного полиэтиленового воска с кислотным чисмг » он лом 27 в»ус„о и числом омыления

68 zz „, c молекулярной массой раас КД»

1000 помешают в колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, О

Содержимое колбы нагревают до 105 С, При комнатной температуре к 12 г акриловой кислоты добавляют 0,02 г перекиси бепзоипа, перемешивают до пол

20 ного растворения и раствор акриповой кислоты перекисью бензоила вливают при перемешивании s расплав окисленного воска. Через 10 мин останавливают ме25 шапку и выливают содержимое колбы в емкость для охлаждения и последующего анализа. Получают светлый продукт с иг кон кислотным числом... 134 „,„й с числом омыления 172 " с тверг ЬОска. 30 достык по пенетрации 10, имеющий хорошую эмупьгируемость (эмульгирующийся в присутствии 5%, от веса МПВ, поверхностно-активного вещества).

4 рйг кой»

r®ocKa, таК КаК бОПЕЕ ВЫСОКОЕ кислотное число невозможно получить существующим методом окисления воска кислородом воздуха.

Примеры 6-10 демонстрируют воэможность получения МПВ с различным кислотным числом В зависимОсти От различных количеств участвующей в реакции акриловой кислоты. Минимальное количество участвующей в реакции кислоты соответствует воску, имеющему кислотйули Кри» нее число 75 иквлкл, т.е. лредельйому .значению кислотного числа воска, полученного окислением кислородом воздуха а

Максимальное значение участвующей в реакции акриповой кислоты соответсч вует,llB, имеющему кислотное число

»»Г l»h

184 @в.гд- и увеличение загрузки кислоты приводит к образованию гомопопимера акриловой кислоты.

Примерь1 11-16 демонстрируют модификацию полиэтиленового воска в зависимости от различных количеств ини-. циатора перекисного типа, растворяющего ся в акриловой кислоте. В опытах применяют перекись бензоила. Если количество инициатора меньше величины

0,005%, то акриловая кислота привива ется неполностью, если количество инициатора превышает величину 0,04% от реакционной массы, то реакция протекает с выделением летучих продуктов.

Примеры 2 - 28. Опыты проводят л условиях примера 1, но варьируют кислотное число исходного полиэтиле. нового воска, количество акриловой кислоты, количество инициатора, температуру, молекулярную массу полиэтилена и продолжительность процесса модификации.

Данные опытов приведены в таблице.

Примеры 2-5 демонстрируют возмож ность получения МПВ с различным кис потным числом в зависимости от кислоъ 4с ного числа и числа омыпения исходного полиэтиленового воска.

Число омыления является функцией кислотного числа и составляет величину, в 2-3 раза превышающую абсолютную величину кислотного числа. Вследствие этого модифицирование воска с кислотМг кон ным числом менее 10 <„ нецелесообразно, так как О»эразуется продукт с невысоким числом омыления, находящий лишь ограниченное применение. Для модифицирования используется воск, имеющий кислотное число до

Примеры 17-21 показывают, что спо соб осуществляется в интервале от 95 С (что превышает температуру плавления исходного окисленного воска на 3 C) о до 110 C. Осуществление реакции при о температурах выше 110 С (пример 21) приводит к потере акриловой кислоты.

Примеры 22-28 демонстрируют зависимость изменения свойств воска от длительности процесса модификации. Как видно из примера 22, прививка акриловой кислоты за 2 мин происходит неполностью, полная прививка осуществляется за время 5 и более мин. Проведение реакции длительностью более 25 мин приводит к получению продукта с большей твердостью по пенетрации, что связано с образованием сшитых соединений.

Как видно из примеров 1-28, предлагаемый способ позволяет чвепичить кисMl KOrl

ЛотНОЕ ЧИСЛО ДО 184 r воска ЧИСЛО т1Г KOH омыпения до 240 =анна, уменьшить время реакции до 5-30 мин и снизить о температуру реакции цо 96-110 С.

Число омыления и ходного воска, мгКОН ислот

Коли честКисло ное

Коли че во

При мер, %

Молекуля иая

Чисоли- емп честв ратур опыта, С ное чи о полу аемого продукта,. мгк ок ло во число ници атора, % от омыленость масса исход ного исходного воска

MrK0H воска кислоты г реак ции ния получаемого продук та, мгК ОН еакц онной смеси модификации, мин

r воска г воска г воска г воска

1 2

7 8

9 10

10 25 12 О 02 105 7

30 70 12 О 02 105 7

107 121

2 60 1000

3 60 1000

134

172

220

4 60 1000 50 116 12 002 105 7 157

5 60 1000 70 136 12 0,02 105 7 177

240 15

70 5 0 1J2 105 7 75 112

70 8 002 105 7 103 142

70 12 0 02 105 7 134 170

70 16 0 02 105 7 168 205

6 60 1600 30

7 60 1000 30

8 60 1000 30

9 60 1000 30

10 60 1000 30

11 60 1000 30

12 60 1000 30

13 60 1000 30

14 60 1000 30

15 60 1000 30

16 60 1000 30

220

70 18 О 02 105 7 184

70 12 0,001105 7 98 136

10

7 132 170

7 134 170

0,005105

0,01 105

0,02 105

0,04 1 05

0,08 105

70 12

70 12

70 12

70 12

70 12

10

172

7 134

7 134 171

7 134 170

10 наблюдается выделение летучих

70 12 0 02 95 7

70 12 О 02 100 7

17 60 1000 30

18 60 1000 30

19 60 1000 30

134 172

J 34 171

3.:54 170

70 12 002 1<

5 715585

Увеличение содержания кислотных и стояшее время используется кашалото-! эфирных групп в МПВ расширяет области товый жир, снизить расход смазочных его применения и позволит использовать вешеств в ряде производств.

МПВ в производстве смазочных масел, .моюших средств, как сырье для эпоксид- Предлагаемый способ модифицирования ных смол и в качестве ПАВ. В частности, окисленного полиэтиленового воска проэто позволит заменить канифоль в ряде водится при низкой температуре и малой производств целлюлозно»бумажной про- длительности процесса, что позволяет мыйленности, дефицитное ПАВ марки, значительно снизить расход электроэнерОС-20, для производства которого и на- 1о гии.

715585

Продолжение таблицы

6 7 8 9 10 11 12 13

70 . 12 0,02 110 7 134

20 60 1000

21 60 1000

172 10

161 10

3 0

12 0 02 115 . 12 002 105

12 0 02 105

70

7 123

2. 105 141 9

5 134 170 10

10 132 170 10

70

70 12 0,02 1 05

70 12 002 105

7О 12 0,02 105

70 12 002 3L05

70 12 0 02 105

15 134

20 134

26 60 1000 30

27 60 1000

28 60 1000

25 133

30 133

30 формула изобретения те и сокрашения продолжительности процесса, последний проводят при 95о

110 С, в качестве непредельной органической кислоты применяют акриловую кислоту, а в качестве исходного в с уи ц

ВосК с кислОтным числОм 1070 г socxa

Способ получения модифицированного окисленного полиэтиленовго воска взаимодействием окисленного полиэтиленового, воска с непредельной органической кислотой прй-нагревании в присутствии растворимого в кислоте перекисного ини циатора, отл ичаюшийся т м, что, с целью увеличения содержания функциональных групп в целевом,:продукИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Патент США № 3892717, кл. С 08 Ф 27/00, опублик. 1975.

Составитель А. Горячев

Редакгор Е. Дорошенко Техред О. Легеза Корректор О. Ковинская .

Заказ 9617/6 Тираж 549, Подписное

БНИИПИ Рзсударственвого комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП «Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

22 60. 1000

23 60 1000

24 60 1000

25 60 1000

170 10

170 10

171 10

171 7