CS206891B1 - Způsob přípravy glycidylesterů polymemích mastných kyselin - Google Patents

Description

; Vynález se týká způsobu přípravy glycidylesterů i ' polymemích mastných kyselin reakcí solí těchto kyselin a alkalických kovů s epichlorhydrinem v přítomnosti báziekých katalyzátorů typu slouče-; min s kvartemím dusíkem. ;

; Glycidylestery polymemích mastných kyselin se : používají při flexibilizaci epoxidových pryskyřic, k přípravě některých druhů epoxidových kaučuků \ a k úpravě vlastností speciálních polyesterových ; l a alkydových pryskyřic. Obvykle se připravují: reakcí epichlorhydrinu se sodnými nebo draselný- ^{1 1} mi solemi polymemích mastných kyselin, která se j katalýzu je terciárními aminy nebo kvartérními ) i amoniovými sloučeninami. Z reakční směsi se pak i : po odfiltrování vyloučených solí oddestiluje přeby- ! tečný epichlorhydrin. Druhý používaný postup je i ^ dvoustupňový. Chlorhydrinestery, připravené ; v prvním stupni adicí epichlorhydrinu na polymemí mastné kyseliny, se v druhém stupni podrobují ' dehydrochloraci působením hydroxidů alkalických i kovů. Průmyslově se častěji používá prvně uvede- j ného jednostupňového postupu, který je časově ' méně náročný. Nedostatkem známých způsobů je j poměrně nízký obsah epoxidových skupin v připra- j vených glycidylesterech polymemích mastných kyselin, který obvykle nepřesahuje 80 % teorie. Příčina spočívá zejména v nízké katalytické účinnosti známých katalyzátorů, které jsou málo stabil- í

206891 I ní a při přípravě glycidylesterů z větší části podléhají rozkladu. Pro většinu technických aplikací je však žádoucí, aby obsah epoxidových skupin v gly- ;

I cidýlesterech dosahoval alespoň 85 % teorie, což ! ! nelze Známými způsoby docílit. ί ,í Nyní byl nalezen způsob přípravy glycidylesterů i | polymemích mastných kyselin, který výše uvedený i nedostatek odstraňuje a umožňuje přípravu těchto í látek s obsahem epoxidových skupin nad 85 % ; teorie. Způsob podle vynálezu spočívá v tom, že se reakce sodných nebo draselných solí polymemích i mastných kyselin 6 střední molekulové hmotnosti ' 500 až 5000 a středním obsahu karboxylových skupin 1,95 až 3,0 s epichlorhydrinem provádí < v přítomnosti 0,05 až 3,0 % hm., vztaženo na ' i hmotnost uvedených soli polymemích mastných ) kyselin, betaimi obecného vzorce,

i kde R¹ je vodík nebo alkyl s Cx až C10, R², R³, R⁴ í jsou alkyly s Cj až C10 a celé číslo n = 1 až 10.

| Reakce se provádí tak, že práŠkovité suché sodné j nebo draselné solí polymemích mastných kyselin j

206891 'Γ2 se mísí s epichíorhydrinem v molámím poměru '~CÓOM k epichlorhyďrinu 1 : 10 až 20, přidá se i katalyzátor a při 90 až 120 °C se nechá probíhat reakce do vymizení volných skupin — COOM.

' Doba reakce závisí na teplotě, množství á struktuře ! katalyzátoru, obvykle se však pohybuje v rozmezí j 4 až 10 hodin. Po skončení reakce se směs ochladí! na teplotu místnosti, filtrací se oddělí vyloučené soli a destilací za sníženého tlaku se odstraní přebytečný epichlorhydrin.

Používané polymemí mastné kyseliny se připravují tepelnou nebo katalytickou polymerací mastných kyselin lněného, sojového nebo talového oleje a mají střední molekulovou hmotnost 500 až : 5000 a střední obsah karboxylových skupin 1,95 až ¹3,0. Obsah monomerních mastných kyselin nepřevyšuje 5 % hmot., obsah dimemích mastných kyselin je 1 až 95 % hmot. a obsah trimemích a polymerních mastných kyselin je 3 až 95 % hmot. Příslušné alkalické soli se připravují známými způsoby, nejčastěji reakcí hydroxidu nebo uhličitanu alkalického kovu s polymemími mastnými j kyselinami a vysušením vzniklého mýdla. Způso- ! bem podle vynálezu se připraví glycidylestery polymerních mastných kyselin s minimálním obsahem nežádoucích vedlejších produktů. Dosahované obsahy epoxidových skupin se pohybují v rozmezí 0,246 až 0,270 epoxyekv./100 g, což odpovídá 85 až 93 % teorie. Viskozita glycidylesterů se i pohybuje v rozmezí 300 až 700 mPa.s/25 °C.

Příklad 1

Do aparatury sestávající z tříhrdlé sulfurační i - - ·?

baňky, opatřené míchadlem, kontaktním teploměrem, otopem a destilačním nástavcem pro azeotropickou destilaci vody se předloží navážka tvořená 210 g ďvojsodné soli dimemí mastné kyseliny o střední molekulové hmotnosti 609, obsahující

1,5 % hm. monomerních mastných kyselin a 3,5 % hm. trimemích mastných kyselin, přidá se 894 g epichlorhydrinu a 70 g cyklohexanu. Za míchání se přidá 6,3 g betainu kyseliny N-trimetylaminokapronové. Při teplotě 110 až 115 °C se směs nechá reagovat do vymizení volných skupin —COONa, což trvá přibližně 9,5 hodiny. Reakční směs se ochladí na teplotu místnosti, odfiltruje se vyloučená sůl a čirý filtrát se podrobí destilaci za sníženého tlaku. Získá se 217,5 g (93 % vztaženo na teorií) diglycidylesteru dimemích mastných kyselin o viskozitě345 mPa.s/25 °C. Produkt obsahuje 0,78 % chloru a 0,2581 epoxyekv./100 g (tj. 89,2 % teorie).

Příklad 2

Do aparatury popsané v příkladu 1 se předloží 964 g trojdraselné soli trimemích mastných kyselin o střední molekulové hmotnosti 964, obsahujících 0,5 % hmot. monomerních a 5,6 % hmot. dimerních mastných kyselin. Přidá se 42 mol epichlor' hydrinu a 0,50 g betainu kyseliny N-trimetylaminooctové. Směs se udržuje při teplotě 115 až 117 °C do vymizení volných skupin — COOK (asi 8 hodin). Reakční směs se ochladí a dále zpracuje podle postupu popsaného v příkladu 1. Produkt má í viskozitu 657 mPa.s/25 °C, obsahuje 0,79 % chloj ru a 0,269 epoxyekv./100 g (93 % teorie).

Claims (1)

1. Způsob přípravy glycidylesterů polymerních mastných kyselin reakcí epichlorhydrinu se solemi polymerních mastných kyselin o střední molekulové hmotnosti 500 až 5000 a středním obsahu karboxylových skupin 1,95 až 3,0 a alkalických kovů v přítomnosti sloučenin s kvartemím dusíkem, vyznačený tím, že se reakce provádí v přítomnosti 0,05 až 3,0 % hm., vztaženo na hmotnost Uvedených solí polymerních mastných kyselin, betainu obecného vzorce,

   VYNALEZU i kde R¹ je vodík nebo alkyl s C1 až C10, R², R³, R⁴ jsou alkyly s Cx až C₁₀ a celé^íslo η = 1 až 10.