CS217843B1

CS217843B1 - Modifikovaná pryskyřice

Info

Publication number: CS217843B1
Application number: CS923380A
Authority: CS
Inventors: Karel Klatil; Milos Moc; Premysl Jarolimek
Original assignee: Karel Klatil; Milos Moc; Premysl Jarolimek
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Vynález se týká oboru modifikovaných pryskyřic, používaných v průmyslu nátěrových hmot zasychajících na vzduchu. Jedná se o pryskyřice, vznikající reakcí maleinizovaných esterů mastných kyselin vysychavých rostlinných olejů a kopolymerů, obsahujícího hydroxylové skupiny, tvořeného esterem obecného vzorce CH,=C-C-O-CH?-CH-R? 2 I It 2 I 2 R,0 OH a monomerem ze skupiny vinylických aromatických uhlovodíků a/nebo vinylesterů alifatických karboxylových kyselin a/nebo alkylesterů alfa,beta-nenasycených karboxylových kyselin.

Description

Vynález se týká oboru modifikovaných pryskyřic, používaných v průmyslu nátěrových hmot zasychajících na vzduchu. Jedná se o pryskyřice, vznikající reakcí maleinizovaných esterů mastných kyselin vysychavých rostlinných olejů a kopolymerů, obsahujícího hydroxylové skupiny, tvořeného esterem obecného vzorce

CH,=C-C-O-CH_?-CH-R_? ² I It ² I ²R,0 OH a monomerem ze skupiny vinylických aromatických uhlovodíků a/nebo vinylesterů alifatických karboxylových kyselin a/nebo alkylesterů alfa,beta-nenasycených karboxylových kyselin.

21784

Vynález se týká modifikované pryskyřice použitelná v průmyslu nátěrových hmot schnoucích na vzduchu.

V lakařském průmyslu tvoří významnou část pojivá pro nátěrové hmoty zasychající na vzduchu. Vedle pojiv, u nichž tvorba nátěrového filmu probíhá fyzikálním mechanismem, tj. pouhým odpařením rozpouštědla, jako jsou například roztoky nitrocelulózy, polystyrenu, dále různé disperzní systémy zvané latexy apod., existují také pojivá, u kterých kromě fyzikální ho odpařování rozpouštědla probíhají při tvorbě filmu polymerační reakce dvojných vazeb, vedoucí ke vzniku zesítěných polymerních látek. Základní surovinou pro tuto skupinu látek jsou ve většině případů mastné kyseliny vysychavých rostlinných olejů, z nichž se reakgí s polyolem a aromatickou dikyselinou tvoří tzv. alkydové pryskyřice, které mohou být dále modifikovány vhodnými reaktivními monomery jako jsou vinylické uhlovodíky, akrylové monomery, silikonové modifikétory apod. V mnoha případech se však využívá samotná modifikovaná olejová surovina ve formě kopolymerovaných produktů, při využití podobných reaktivních látek, jako v případě modifikovaných alkydů. Produkty získané tímto postupem jsou většinou levnější než alkydové pryskyřice a přesto v mnoha aplikačních oblastech plně vyhovují požadavkům spotřebitelů. Podle stupně a způsobu modifikace zasychají tato pojivá jenom fyzikálně, nebo také oběma uvedenými mechanismy.

V literatuře jsou dosud popsány pryskyřice na bázi rostlinných olejů a vinylických monomerů vznikající kopolymeraci dvojných vazeb vinylických monomerů a dvojných vazeb nenasycených mastných kyselin, aby bylo dosaženo vzájemné snášenlivosti složek, protože vinylic ké homopolymery nejsou s mastnými kyselinami, nebo jejich estery snášenlivé nebo vzájemně rozpustné. Zmíněnou reakcí však dochází k takovému úbytku reaktivních dvojných vazeb nenasycených mastných kyselin, že je silně potlačen mechanismus oxidačněpolymeračního vytvrzování při zasychání. Uvedené nevýhody odstraňuje a mnoho nových aplikačních možností poskytuje modifikovaná pryskyřice na bázi rostlinných olejů a vinylických kopolymerů podle vynálezu. Její podstata spočívá v tom, že je připravitelná vzájemnou reakcí 20 až 95 % hmot. maleinizovaných esterů mastných kyselin vysychavých rostlinných olejů o obsahu 0,1 až 25 % hmot. funkčních skupin

-CH-CHo=c c=o \/ a 80 až 5 % hmot. produktu kopolymerace 0,1 až 50 % hmot. esteru obecného vzorce

CH,=C-C-0-CHo-CH-R₉, ² I I 2,2»

R,0 OH kde

J je -H, =CH₃

R₂ je -H, alkyl Gj-Cjg, -CHgCl, fenyl a 50 až 99,9 % hmot. monomeru, obsahujícího jednu vinylovou skupinu, vybraného ze skupiny látek, zahrnující vinylické aromatické uhlovodíky, vinylestery alifatických karboxylových kyselin C₂ až C,g, alkylestery alfa,beta-nenasycených karboxylových kyselin s alkylem C, až Cg a s 3 až 4 atomy uhlíku v řetězci nebo směsi těchto látek při teplotě 60 až 180 °C.

U pryskyřic podle vynálezu je možno v širokém rozmezí determinovat výsledné vlastnosti produktu. Průměrná molekulová hmotnost a tím i viskozita připravených roztoků se dá ovlivňo· vat jednak stupněm maleinizace, jednak složením a množstvím vinylického kopolymeru. Jako esterů maleinizovaných mastných kyselin vysychavých rostlinných olejů lze použít například produktů reakce maleinanhydridu s olejem sójovým, lněným, dehydratovaným ricinovým, slunečnicovým apod., dále s metyl, etyl, propyl a butyl estery mastných kyselin těchto olejů, nebo talových mastných kyselin.

Z vinylických aromatických uhlovodíků lze použít zejména styrenu, vinyltoluenu a jejich halogenovaných derivátů. Kopolymerace se provede v přítomnosti iniciátorů polymerace, z nichž přicházejí v úvahu zejména organické peroxidy a hydroperoxidy, například diacylperoxidy, dialkylperoxidy, monoalkylhydroperoxidy apod.

Pojivá připrevitelná podle vynálezu mají modifikačnl polymerační složku zabudovanou prostřednictvím esterových vazeb, čímž zůstávají zachovány dvojné vazby nenasycených mastných kyselin k oxidačně polymeračnímu vytvrzování při zasychání na vzduchu a dociluje se dokonalé snášenlivosti jinak nemísitelných komponent.

Pryskyřice připravltelné podle vynálezu lze použít například jako pojivá pro přípravu rychloschnoucích nátěrových hmot, impregnačních a penetračních laků i pro jiné účely.

Příklad 1

K 70 hmot. dílům rafinovaného sójového oleje, podrobeného po dobu 1 h reakci při 200 °C s 3,5 hmot. dílu maleinanhydridu se při 180 °C přikape směs 30 hmot. dílů styrenu, 10 hmot. dílů 2-hydroxypropylmetakrylátu, 5 hmot. dílů vinylacetátu a 1,2 hmot. dílů di-terc.butylperoxidu během 3 hodin. Teplota se udržuje ještě 2 hodiny na 130 °C.

Produkt je rozpustný v xylenu a 60 % roztok má viskozitu 195 mPa.s/25 °C a číslo kyselostí 13,2 mg KOH/g.

Příklad 2

Ke 40 hmot. dílům lněného oleje, podrobeného 1 h zahříváni při 200 °C s 2 hmot. díly maleinanhydridu, se přikape po ochlazení na 110 °C směs 60 hmot. dílů styrenu, 0,6 hmot. dílu 3-chlor,2-hydroxypropylakrylátu a 1,5 hmot. dílu pinanhydroperoxidu během 10 hodin. Reakce se dokončí zahříváním na 160 °C po dobu 1,5 hodiny.

Produkt je rozpustný v xylenu a 60% roztok má viskozitu 1 960 mPa.s/25 °C a číslo kyselosti 18,2 mg KOH/g.

Příklad 3

K 65 hmot. dílům metylesteru mastných kyselin sójového oleje, podrobeného reakci s 8 hmot. díly maleinanhydridu (2,5 h při 190 °C), se při teplotě 70 °C přikape směs 20 hmot dílů butylmetakrylátu s 10 hmot. díly 2-hydroxyetylmetakrylátu a 1 dílem hmot. dibenzoylperoxidu během 4 hodin. Reakce se dokončí zahříváním na 100 °C po dobu 2 hodin.

Produkt je rozpustný v xylenu a 60% roztok má viskozitu 113 mPa.s/25 °Č a číslo kyselosti 45 mg KOH/g.

Příklad 4

Ke směsi 40 hmot. dílů sójového oleje a 30 hmot. dílů dehydratovaného ricinového oleje podrobené reakci se 3 hmot. díly maleinanhydridu při 180 °C po dobu 3 h se přidá během 2 h směs 65 hmot. dílů vinyltoluenu, 5 hmot. dílů 2-hydroxypropylakrylátu a 2,5 hmot. dílů kumenhydroperoxidu při 150 °C. Tato teplota se udržuje jeětě 1h. Produkt je rozpustný ve směsi lakový benzin-xylen 1:1 a 60% roztok má viskozitu 750 mPa.s/25 °C a jeho číslo kyselosti je 6,1 mg KOH/g.

Claims

Modifikované pryskyřice na bázi rostlinných olejů a vinylických kopolymerů, vyznačující se tím, že je tvořena produktem připraveným z 20 až 95 % hmot. maleinizovaných esterů alifatických karboxylových kyselin vysychavých rostlinných olejů o obsahu 0,1 až 25 % hmot. funkčních skupin

-CH-CHO=C C=O \/

O a 80 až 5 % hmot. produktu kopolymerace 0,1 až 50 % hmot. esteru obecného vzorce

I II I ‘

R,0 OH kde

R, je vodík, metyl,

Rg je vodík, alkyl Oj až C,g, chlormetyl, fenyl a 50 až 99,9 % hmot. monomeru, obsahujícího jednu vinylovou skupinu, vybraného ze skupiny látek zahrnující vinylické aromatické uhlovodíky Cg až C,g, vinylestery alifatických karboxylových kyselin Cg až C,g, alkylestery alfa,beta-nenasycených karboxylových kyselin s alkylem C, až Cg a s 3 až 4 atomy uhlíku v řetězci nebo směsi těchto látek při teplotě 60 až 180 °C.