CS202619B1

CS202619B1 - Způsob přípravy pryskyřice

Info

Publication number: CS202619B1
Application number: CS430779A
Authority: CS
Inventors: Jiri Kroupa; Tomas Vogel; Ivo Wiesner; Jaroslav Sedivy; Vladislav Macku
Original assignee: Jiri Kroupa; Tomas Vogel; Ivo Wiesner; Jaroslav Sedivy; Vladislav Macku
Priority date: 1979-06-22
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1981-01-30

Description

Předmětem vynálezu je způsob přípravy alkydové pryskyřice reakcí vysýchavého oleje nebo směsí olejů, kalafuny, polyalkoholu, ftalanhydridu a rezolové pryskyřice.

Alkydové pryskyřice, modifikované vysýehavými oleji nebo odpovídajícími mastnými kyselinami, jsou již dlouho známé a nalézají široké použití ve výrobě nátěrových hmot a barev. Jedním z velmi důležitých pojiv pro průmyslové nátěrové hmoty a základové nátěry, odolávající ztíženým povětrnostním podmínkám, je již dlouho známý typ glycerinftalové alkydové pryskyřice modifikované dřevným olejem, lněným olejem, kalafunou a alkylfenolickým rezolem, popsaný v BIOS 629·

Tento typ alkydové pryskyřice je ve světě vyráběn řadou producentů pod obchodními názvy Beckosol 1, Vialkyd THP 52, Soadol 91, Synresat D 3475, Soalkyd 5015, Paralac N-18, Fenalkyd KLD a další. Stoupající ceny surovin, zejména dřevného oleje a p-tero.butylfenolu, jakož i stále obtížnější získávání těchto látek na světovém trhu nutí výrobce slkydů hledat vhodné náhrady, které však vyžadují i nové technologické postupy přípravy alkydové pryskyřice.

Nyní byl nalezen způsob přípravy nové alkydové pryskyřice, spočívající v tom, že hmot. dílů rovnovážné směsi parciálních esterů mastných kyselin lněného oleje s glycerinem a pentaerythritem, získané alkoholýzou lněného oleje pentaerythritem v molárnim

202 619

202 619 poměru triglyceridů mastných kyselin k pentaerythritu 0,77 až 0,80 : 1, se při teplotě 130 až 160 °C smísí e 3,7 až 3,9 hmot. díly kalafuny, směa se esterifikuje do dosažení homogenity, na to se smísí 8 1,30 až 2,65 hmot. díly resolové pryskyřice, připravené reakcí fenolu s formaldehydem v molárním poměru 0,588 až 0,833 · 1, teplota směsi ae zvýší na 170 až 190 °C, přidá ae 2,2 až 2,2 hmot. dílů ftalanhydridu a nechá ae při teplotě do 260 °C proběhnout polyeeterifikace do dosažení čísla kyselosti reakčního produktu pod 15 mg KOH/g.

Používaný lněný olej má jodové číslo 177 až 202 mg J₂/g, hustotu d|| 0,9318 až 0,9356 g/ /cm³ a index lomu n^³ 1,4785 až 1,4811, je obvyklými způsoby rafinován na kvalitu lakového oleje. Používaná kalafuna má číslo kyselosti 150 až 170 mg KOH/g, číslo zmýdelnění 164 až 210 mg KOH/g a teplotu měknutí vyěěí než 50 °C. Nezmýdelnitélný podíl je 3 až 12 %. Nejvhodnější jsou kalafuny označené jako WW a WO. Používaný pentaerythrit má čistotu odpovídající požadavkům přípravy alkydových pryskyřic, přičemž obsah di- a tripentearythritu je nejvýše 1,5 hmot. %, obsah popela max. 0,01 %. Fenolický rezol se připravuje kondenzací fenolu s formaldehydem známými způsoby, obvykle za katalýzy alkaliemi nebo kysličníkem zinečnatým, ZnO, při molárním poměru fenol : CHjO 0,588 až 0,833· Takto připravený fenolický rezol obsahuje 10 až 20 hmot. % skupin -CHgOH.

Esterifikace ae provádí obdobně jako při výrobě známých alkydových pryskyřic, a to buáto v tavenině, nebo azeotropicky v přítomnosti 1 až 5 hmot. % xylenu, ethylbenzenu nebo lakového benzinu s vyšším obsahem aromatických uhlovodíků. Vypracovaný nový postup je v podstatě rozdělen na dvě etapy, a to na etapu modifikační a etapu vlastní polykondenzáce. Fři modifikaci se nejprve upravuje rovnováha alkoholyzátu lněného oleje přídavkem kalafuny, přičemž probíhá parciální esterifikace, a zlepší ae rozpustnost posléze přidávané druhé modifikační složky, kterou je fenolický rezol. Modifikační etapa ae ukončuje reakcí methylových a hydroxylovýoh skupin rezolu s nenasycenými skupinami kalafuny, jejích esterů a vyeýchavých parciálních esterů mastných kyselin, čím ee upravuje vnitřní struktura budoucí alkydové pryskyřice. V etapě pólykondenzace se vytváří vlastní makromolekula po přidání ftalanhydridu a dokončují se jmenované modifikační reakce. Měřítkem průběhu této závěrečné etapy je sledování jednak čísla kyselosti, jednak konzistence reakční směsi. Polyeeterifikace (polykondenzaoe) ae považuje za ukončenou, jestliže číslo kyselosti klesne pod 15 mg KOH/g.

Příklad

Do aparatury, sestávající ze skleněného kotlíku s kotvovým míchadlem, kontaktním teploměrem, chladicím nástavcem a elektrickým odporovým topením, ae předloží 828 g lněného oleje o jodovém čísle 194,5 mg Jg/β» l|4804 a hustotě 0,9351 g/cm³. V atmosféře kysličníku uhličitého COg aa olej vyhřeje na 240 °C a do aparatury ae vnese 172 g pentaerythritu, obsahujícího 1,15 % di- a tripentaerythritu a 0,50 g kysličníku olovnatého PbO. Směs se udržuje na 235 až 240 °C a průběh alkoholýzy se sleduje zjišťováním rozpustnosti

202 019 vzorku v ethanolu. Po dosažení rozpustnosti vzorku ve 4 dílech hmot. ethanolu se alkoholýza ukončí, směs se ochladí na 140 °C a přidá se k ní 380 g roztavené kalafuny. Po dosažení homogenity se k směsi přidá 212 g fenolického rezolu, obsahujícího 16,8 % skupin -CHgOH a směs se vyhřeje na 175 až 185 °C rychlostí 1 až 1,5 °C/min. Při teplotě 180 až 185 °C se přidá 226 g ftalanhydridu a pokračuje se ve vyhřívání na 250 °C rychlostí 2,2 až 2,4 °C/min. Při 245 až 250 °C se reakční směs udržuje k dokončení polykondenzace. Jakmile číslo kyselosti reakční směsi klesne pod 15 mg KOH/g, ochladí se směs na teplotu 140 až 150 °C a naředí se xylenem na 60 % hmot. roztok. Produkt má číslo kyselosti

11,1 mg KOH/g (vztaženo na suěinu), konzistenci 92,5 s/20 °C/Ford, 4 mm a sušinu 59,8 % hmot.

Claims

Způsob přípravy pryskyřice reakcí vysýchavého rostlinného oleje nebo směsí olejů, kalafuny, polyalkoholu, rezolové pryskyřice a ftalanhydridu v tavenině nebo azeotropickým postupem, vyznačený tím, že 10 hmot. dílů rovnovážné směsi parciálních esterů mastných kyselin lněného oleje s glycerinem a pentaerythritem, získané alkoholýzou lněného oleje petraerythritem v molárním poměru triglyceridů mastných kyselin k pentaerythritu 0,77 až 0,80 : 1, se při teplotě 130 až 160 °C smísí s 3,7 až 3,9 hmot. díly kalafuny, směs se esterifikuje do dosažení homogenity, na to se smísí s 1,30 až 2,65 hmot. díly resolové pryskyřice, připravené reakcí fenolu s formaldehydem v molárním poměru 0,588 až 0,833 : 1 teplota směsi se zvýší na 170 až 190 °C, přidá se 2,2 až 2,3 hmot. dílů ftalanhydridu a nechá se při teplotě do 260 °C proběhnout polyesterifikace do dosažení čísla kyselosti reakčního produktu pod 15 mg KOH/g.