CS230538B1 - Modifikétory polyesterových e alkydových pryskyřic a kompozic na jejich bázi a způsob jejich výroby - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu jsou modifikétory polyesterových a alkydových pryskyřic, kompozic na jejich bázi i způsob výroby těchto modifikátorů.

Polyesterové a alkydové pryskyřice tvoří rozsáhlá a členité skupiny syntetických pryskyřic. Základní informace o jejich složení; přípravě, použití a vlastnostech lze nalézt v dostupných monografiích (J. Mleziva a kol.: Polyestery, jejich výroba a zpracování, SNTL Praha, 1978). Tvoří základní pojivovou složku řady výrobků, z nichž jmenujeme alespoň nátěrová a lisovací hmoty, lepidla, vyztužená plasty, impregnační a licí hmoty.

Pro dosažení specifických vlastností ee používá přídavků dalěích látek - aditiv, jako například plastifikátorů, inhibitorů, sméčedel a podobně. Ty se mohou přidávat až k hotovým pryskyřicím, k připravovaným kompozicím, ale taká již při výrobě polyesterových pryskyřic a alkydů. Pro věechny případy je nezbytný pečlivý výběr, aby vedle žádaného účinku nedošlo ke zhorěení jiných vlastností. Věechny látky, která ee přidávají k polyesterovým pryskyřicím i k alkydům, nebo ke kompozici na jejich bázi, aby ovlivnily jejich vlastnosti, je možno označit jako modifikétory.

Nyní byly nalezeny nové účinné modifikétory polyesterových a alkydových pryskyřic i kompozic na jejich bázi. Podstata předloženého vynálezu spočívá v tom, že modifikétory polyesterových pryskyřic, alkydových pryskyřic a kompozic na jejich bázi jsou tvořeny směsí obsahující 40 až 90 hmotnostních % methylbenzoátu a 10 až 60 hmotnostních % methyl-p-toluylé tu. Předmětem vynálezu je i způsob výroby těchto modifikátorů, při kterém se postupuje tak, že se esterová vrstva z usazovací nádrže odpadních vod z paty rektifikační kolony methanolu při výrobě dimethyltereftalátu oxidací směsí p-xylenu a cirkulujícího methyl-p-toluylátu

Ί a esterifikaci směsi kyselin u této oxidace methanolem podrobí destilaci, při níž se jímají frakce přecházející v rozmezí teplot na přestupníku 190 až 215 °C.

Jako modifikátorů podle vynálezu lze použít směsí methylbenzoátu a methyl-p-toluylátu v uváděných hmotnostních poměrech, které se získají smísením čistých složek, nebo lze s výhodou použit technických směsí, které jsou vedlejším reakčním produktem při výrobě dimethyltereftalátu. Je rovněž možno tyto technické směsi doplňovat některou čistou složkou.

Modifikátory podle vynálezu lze přidávat při samotné přípravě polyesterových pryskyřic či alkydových pryskyřic. Pak se aktivně zúčastní kondenzační reakce a zabudují se do vytvářeného skeletu makromolekuly. Je věak možno je předat až do připravených pryskyřic a pak působí jako plastifikátory. Je výhodné, že tyto modifikátcry jsou při teplotách kolem 20 °C nízkoviskozními kapalinami, což usnadňuje jejich skladování, manipulaci, transport a dávkování. Snadno se zabudují do makromolekulárního skeletu, umožňují regulovat molekulární hmot. a tím i viskozitu, viskoelastické vlastnosti a s nimi i zpracovatelské a užitné vlastnosti konečných produktů.

Při modifikaci kupř. olejových alkydů se zvyěuje rozpustnost v alifatických rozpouštědlech, zrychluje zasycháni, zvyěuje lesk a odolnost na povětrnoati. U nenasycených polyesterových pryskyřic se zvyšuje jejich mísitelnost se styrenem, snižuje viskozitu a Reguluje jejich vytvrzování. Pokud se přidávají k pryskyřicím a kompozicím jako jedna ze^složek směsí, snižují viskozitu, upravují tokové chování, což je výhodné u řady kompozic, jako jsou lepidla, zalévací hmoty, podlahoviny a další.

Další významnou výhodou vynálezu je to, že se pro výrobu modifikátorů podle vynálezu použije odpad z výroby dimethyltereftalétu, který byl doposud likvidován spálením.

Při výrobě dimethyltereftalétu oxidací směsi p-xylenu a cirkulujícího methyl-p-toluylátu a následující esterifikaeí vzniklých kyselin methanolem vzniká ve fázi oxidace jako vedlejší produkt kyselina benzoová v množství 0,2 až 0,5 hmotnostních %. Při esterifikaci se kyselina benzoová mění na methylbenzoét, který zěásti odchází s parami methanolu na rektifikační kolonu.

ni odchází jako patní produkt voda, obsahující také esterovou složku, které se odděluje v usazovací nádrži odpadních vod. Tato esterové vrstva obsahuje kromě malého množství p-xylenu methylbenzoét a methyl-p-toluylát v hmotnostním poměru ca 1 : t. Další část methylbenzoátu zůstává v produktu esterifikace a při jeho dalším zpracování destilací za sníženého tlaku odchází hlavou destilačni kolony spolu s methyl-p-toluylátem, který se vrací do oxidace. K této frakci se přidává také esterová vrstva z usazovací nádrže odpadních vod.

Při vracení celé esterové vrstvy do oxidace by však obsah methylbenzoátu ve výrobním řetězci stoupal, což je nežádoucí, protože je produktem, který není převeditelný na dimethyltereftalát a snižuje objemové využití aparatury. Proto se jeho hladina v esteru nasazovanám do oxidace udržuje zhruba na 10 hmot. % tím, že se část esterové vrstvy z usazovací nádrže odpadních vod z výroby vytahuje. Vytažený podíl, obsahující methylbenzoát a methyl-p-toluylát v hmotnostním poměru ca 1 : 1, malé množství vody a p-xylenu se zpracuje dešti- ( lácí na rektifikační koloně za vysokého refluxního poměru tak, aby se oddělil pokud možno ve vysokém výtěžku samotný methyl-p-toluylát, který se jako užitečná složka vrací do výroby. Destilát, obsahující vodu, p-xylen a methylbenzoát se doposud likviduje spálením.

Při postupu podle vynálezu se esterová vrstva z usazovací nádrže odpadních vod podrobí destilaci, při níž se jímají frakce přecházející v rozmezí teplot na přestupníku 190 až 215 °C, jak bylo vpředu uvedeno. Hmotnostní poměr obou složek modifikátorů podle vynálezu lze v daných mezích měnit tím, že se v rozmezí daných teplot jímají jednotlivé frakce podle požadovaného složení. Pro praktické použití však má 1 celá frakce v rozmezí teplot 190 až 215 °C, jímaná vcelku, vhodné modifikační vlastnosti.

Jak již hylo uvedeno, je významnou předností způsobu podle vynálezu skutečnost, že se využije methylbenzoátu a methyltoluylátu, které se doposud likvidovaly spálením. Další výhodou je to, že ee zjednoduší zpracování esterové vrstvy z usazovací nádrže odpadních vod, která se pouze předestiluje za normálního tlaku bez refluxu a bez nároků na ostré oddělení methylbenzoátu od methyj-p-toluylátu, které bylo při doposud používaném zpracování esterové vrstvy nutné.

Pro bližéí objasnění podstaty vynálezu jsou dále uvedeny příklady provedení, v nichž uváděná procenta a díly jsou procenty a díly hmotnostními.

Příklad 1

Pro zvýéení rozpustnosti olejové alkydové pryskyřice v alifatických uhlovodíkových rozpouštědlech bylo použito při její přípravě jako modifikátoru směsí 74,5 X methylbenzoátu a 25,5 X methyl-p-toluylátu. Modifikátoru bylo přidáno 10 X na celkovou násadu pryskyřice.

Použitý modifikátor byl získán tímto způsobem: do vařáku diakoňtinuálního zařízení o obsahu 5 nr\ otápěného thermoforem, se nasadí 4 esterové vrstvy z usazovací nádrže odpadních vod z rektifikační kolony pro methanol při výrobě dimethyltereftalátu. Saterová vrstva obsahuje 47,3 X methylbenzoátu, 48,3 X methyl-p-toluýlétu, zbytek je voda a p-xylen. Vařák je napojen na rektifikační kolonu průměru 600 mm a 22 zvonkovými patry, ze které odcházejí páry na kondenzátor, chlazený vodou. Po zahřátí na teplotu kolem 100 °C na hlavě kolony odchází voda a p-xylen a pak ee teplota rychle zvyěuje. Odběr předního podílu se ukončí při 190 °C. Hlavní podíl ae odebírá v rozmezí teplot 190 až 215 °C na hlavě kolony bez refluxu. Po dosažení teploty 215 °C se topení uzavře a deatilační zbytek ee vypustí do zásobníku frakce methyl-p-toluylátu, který se nasazuje do oxidace.

Alkydové pryskyřice připravená a uváděným přídavkem modifikátoru měla při koncentraci 50 X roztoku v lakovém benzinu o 20 X nižěí viskozitu, než pryskyřice nemodifikovaná.

Příklad 2

Pro zlepěení mísitelnoeti se styrenem a ke snížení viskozity bylo pro přípravu nenasycené polyesterová pryskyřice použito modifikátoru složeného ze 40 X methylbenzoátu a 60 X methyl-p-toluylátu získaného smísením čistých složek. Modifikátoru bylo přidáno 15 X na celkovou násadu pryskyřice.

Připravená nenasycené polyesterové pryskyřice na bázi ethylenglykolu, aaleinanhydridu, ftalanhydridu, uvedeného modifikátoru a styrenu vykazovala o 30 X nižěí viskozitu, než pryskyřice nemodifikovaná (porovnávány 60 X roztoky při 25 °C). Sále se o 20 X zvýšila mlsitelnoat se styrenem. Po vytvrzení se při zachování pevnosti v tahu, o 40 X zvýžila tažnoat vzorků oproti paraelně připraveným vzorkům nemodifikované pryskyřice.

Příklad 3

Pro zlepšení vlastností licí kompozice na bázi nenasycené polyesterové pryskyřice, jemné ho křemičitého úletu, titanové běloby, kysličníku železitého černého, bylo ke 100 dílům přidáno 10 dílů modifikátoru složeného z 80 X methylbenzoátu a 20 X methyl-p-toluylátu, který byl získán úpravou technické směsi popsané v příkladu 1 (přidán čistý methyl-p-toluylát).

U licí směsi se popsanou modifikací zlepšila pigmentovatelnost (bylo možno zvýšit podíl pigmentů a hlavně plniv o 7 X), kompozice měla výhodnější Theologické chování a po vytvrzení vykazovaly porovnávací vzorky o 15 X vyšší tažnoat.

23053Θ

Příklad 4

Pro zlepšení vlastností nasycené polyesterové pryskyřice byla tato již při přípravě modifikována 8 % přídavkem modifikátoru složeného ze 74,5 % methylbenzoétu a 25,5 % methyl-p-toluylétu.

i

Připravená pryskyřice měla o 18 % nižší viskozitu oproti nemodifikované pryskyřici. Po vytvrzeaí Isokyanátem vykazovaly porovnávací vzorky o 20 % vyšší tažnost.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Modifikátory polyesterových a alkydových pryskyřic a kompozic na jejich bázi vyznačující se tím, že jsou tvořeny směsí obsahující 40 až 90 hmotnostních % methylbenzoétu a 1 0 až 60 hmotnostních % methyl-p-toluylátu.
2. 2. Způsob Výroby modifikétorů podle bodu 1 vyznačující se tím, že se esterová vrstva z usazovací nádrže odpadních vod z paty rektifikační kolony methanolu při výrobě dimethyltereftalátu oxidací směsi p-xylenu a cirkulujícího methyl-p-toluylátu a esterifikací eměsi kyselin z táto oxidace methanolem podrobí destilaci, při níž se jímají frakce přecházející v rozmezí teplot na přestupníku 190 až 215 °C.