Способ получения полиэфирной смолы

Способ получения полиэфирной смолы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< >929660

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22. 07. 80 (21) 2957937/23-05 (53)M. Кл.

С 08 J 11/04

С 08 6 63/20 с присоединениеltl заявки М—

Гасударственный квинтет (23) Приоритет(53) УДК678.674 (088.8) ва аелаи изобретений к открытнй

Опубликовано 23.05.82. Бюллетень At19

Дата онубликовання описания 23.05.82

А.Н. Мартыненко, М.М. фалькович, Н.Г. Вершинина, В.Н. Задорожный, Е.А. Бордюшкова, Ю.Н. И ьина: и,Н.Л. Мартынова 1 i:ì .,„, А. (72) Авторы изобретения

f т

I с

1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРНОЙ

СМОЛЫ! ъ

Изобретение относится к способу получения лаковых полиэфирных смол, в частности алкидных смол, с использованием отходов полиэтилентерефталата для производства лаков, эмалей, грунтовок и других лакокрасочных

5 материалов, которые применяются в качестве защитныхе декоративных, электроизоляционных и других органических покрытий.

1а

Известен способ получения полиэфирной смолы из отходов полиэтилентерефталата, заключающийся в том, что применяемое для синтеза раститель, ное масло подвергают переэтерификации 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 260 С в течение 3-х ч $1$ . о

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

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результатуявляется способ 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. Способ заключается в том, что раститель ное масло подвергают переэтерифика- ции многоатомным спиртом в присутствии монокарбоновой кислоты, например канифоли. Далее при 260 С за3 92966 гружают отходы полиэтилентерефталата, не допуская снижения температуры, и при этой температуре проводят деструкцию и переэтерификацию полиэтилентерефталата полученной на первой 5 стадии смесью неполных эфиров, а затем полученный продукт поликонденсируют с дикарбоноврй кислотой или ее ангидридом.

Получаемая по известному способу 10 полиэфирная смола обладает повышенной термостойкостью и эластичностью за счет наличия в цепи полимера радикалов терефталевой кислоты и этилен гли коля (2) .

Недостатками известного способа являются относительно высокая продол жительность процесса, которая в среднем составляет 8,5 -13 ч, и его трудоемкость во вредных условиях, связанная с необходимостью загрузки отходов полиэтилентерефталата небольшими порциями при 260 С.

Цель изобретения — упрощение способа получения полиэфирной смолы с использованием отходов полиэтилентерефталата.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения поли- . эфирной смолы путем переэтерификации отходов полиэтилентерефталат@ маслом и многоатомным спиртом в присутствии ароматической монокарбоновой кислоты с последующей поликонденсацией полу-. ченного продукта с дикарбоновой ки35 слотой или ее ангидридом, в качестве отходов полиэтилентерефталата используют 10-254 от общей массы олигомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числом 150-500 мг KOH/ã.

Указанные олигомеры полиэтилентерефталата представляют собой продукт деструкции полиэтилентерефталата кубовыми остатками системы ректификации этиленгликоля или этиленгли45 колем и имеют молекулярную массу

650-225 ед.; что соответствует гидроксильному числу 150-500 мг КОН/г и температуре размягчения по методу кольца и шара 200-100 С. Эти олигомео

0 50 ры полностью совмещаются при 150-200 С с растительными маслами, многоатомными спиртами, а также с ароматическими и алициклическими кислотами.

Получение полиэфирной смолы проводят путем взаимодействия раститель55 ного масла, монокарбоновой кислоты, например канифоли, многоатомного спирта, олигомеров полиэтилентере0 4 фталата с последующей полиэтерифика- цией 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 про. цесс деструкции полиэтилентерефталата на стадии переэтерификации. Кроме того, значительно улучшаются условия ведения процесса переэтерификации, так как эта стадия проходит в жидкой фазе, при лучшей совместимости компонентов исходной смеси.

Общая продолжительность процесса получения полиэфирной смолы сокращается и составляет в среднем 6-9,5 ч

Пример 1 . Для получения полиэфирной смолы для лака ПФ-053

15 мас.3 олигомеров полиэтилентерефталата с гиаооксильным числом

150 мг КОН/г,12мас.i канифоли,45,6мас.3 подсолнечного масла нагревают до

180 С и при непрерывном перемешивании вводят 9,9 мас.4 пентаэритрита и 0,4 мас.3 глета, после чего реакционную массу нагревают до 240250 С и проводят переэтерификацию масла. Контроль полноты переэтерификации осуществляют обычным способом.

Затем массу охлаждают до 200 С, вводят 17,5 мас.3 фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при

220-230 С. 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 601-ного раствора в ксилоле 65-85 с по В3-4 при 20 С.

При введении сиккатива получают лак для эмалей горячей и естествен-, ной сушки.

П р и и е р 2. Для получения полиэфирной смолы для лака ГФ-046

10 мас.3 олигомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числом

300 мг K0H/r, 8,9 мас.3 канифоли, 41,2 мас.Ф подсолнечного масла и

12,1 мас. глицерина нагревают до

280 С и при непрерывном перемешивании вводят 0,4 мас.3 глета, после чего реакционную массу нагревают 1О до 240-250 С и проводят переэтерификацию масла. Контроль реакции полноты переэтерификации осуществляют обычным способом. Затем массу охлаждают до 200 С, вводят 27,8 мас.3 15 фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при 220-230 С. Конто роль реакции осуществляют по снижению кислотного числа и нарастанию вязкости. Синтез смолы считают окон- ро ченным по достижении кислотного числа массы не более 20 мг КОН/г и вязкости ее 501-ного раствора в ксилоле

40-50 с по ВЗ-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

45,2 мас.1 жирных кислот таллового масла, 12 мас.ь канифоли, 16 мас.3 олигомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числом 300 мг КОН/г, 12,6 мас. i пентаэритрита и 14,2 мас,3 по достижению фталевого ангидрида нагревают до 230 С и выдерживают при непрерывном поремешивании при этой температуре до достижения нужной степени уплотнения основы. Контроль процесса осуществляют по снижению кислотного числа и нарастанию вязкости раствора

9296

Свойства лаков полиэфирных смол с использованием олигомеров полиэтилентерефталата и свойства пленок, полученных на их основе, представлены в таблице. 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 с по ВЗ-4 при 20 С.

При введении сиккатива получают лак для эмалей горячей и естественной сушки.

Пример 4. Для получения ® глифталевого лака для красок (глиф60 6 талевой олифы) 10 мас.4 олигомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числом 500 мг KOH/r, 12,5 мас.4 канифоли, 38,0 мас.ь соевого масла и 13 мас.Ф глицерина нагревают до

180ОС и проводят .переэтерификацию масла . Контроль полноты переэтерификации осуществляют обычным способом. Затем массу охлаждают до 200 С, о вводят 26,5 мас.3 фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при

220-230 С. 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 504-ного раствора в уайт-спирите 80-90 с по

ВЗ-4 при 20оС.

При введении сиккатива получают олифу для красок алкидных, готовых, к применению, естественной сушки.

Пример 5 . Для получения пентафталевого лака для красок (пентафталевой олифы) 25 мас.3 олигомеров полиэ1илентерефталата с гидроксильным числом 500 мг KOH/r, 9,5 мас.4 канифоли, 38,2 мас. льняного масла нагревают до 180 С и при непрерывном о перемешивании вводят 7,5 мас.4 пентаэритрита и 0,4 мас.4 глета, после чего реакционную массу охлаждают до

200 С, вводят 20,8 мас.4 фталевого ангидрида и проводят поликонденсацию при 220-230 С . 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 503-ного раствора в уайт-спирите 80-90 с по

ВЗ-4 при 20 С.

При введении сиккатива получают олифу для красок алкидных, готовых к применению, естественной сушки.

929660

Показатели раствора смолы по примерам

Свойства

2 3 4

Цвет по иодометрической шкале, мг иода

130 150

160

130

160

Чистота

Прозрачный, без механических включений

Внешний вид

Прозрачный. Незначительная опалесценция

Вязкость по ВЗ-4 при

20 С, с

60

30

Массовая доля нелетучих веществ, 3

55

52

Кислотное число, мг

КОН/г

8,3

16,1

17,2

l5,0

9,0

Время высыхания до степени 3, ч: при 20 С при 80 С

24

24

1,5

1,5

1,5

Твердость пленки, усл.ед.

0,36

0,37

0,32

0,20

0,22

Изгиб, мм

Прочность пленки при ударе, кгс.см

50

50

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 3409/32 Тираж 512 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, использование оли гомеров поли этилентерефталата позволяет значительно упростить процесс получения полиэфирной смолы с использованием отходов полиэтилен терефталата и сократить его продолжительность.

Способ 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, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве отходов полиэтилентерефталата используют 10-25ã. от общей массы олигомеров полиэтилентерефталата с гидроксильным числом

150-500 мг КОН/г.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР У 48846, кл. 22 h 1/02, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 622824, кл. С 08 J 11/04, 1978 (прототип).