CS243564B1

CS243564B1 - Urychlovač polymeračních dějů

Info

Publication number: CS243564B1
Application number: CS844039A
Authority: CS
Inventors: Karel Klatil; Milos Moc; Jiri Kroupa; Ivo Wiesner; Otto Absolon
Original assignee: Karel Klatil; Milos Moc; Jiri Kroupa; Ivo Wiesner; Otto Absolon
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS403984A1

Abstract

Urychlovač polymeračních dějů na bázi komplexních sloučenin kobaltu, který je tvořen produktem reakce kobaltnatých solí karboxylových kyselin C2 až C30 se solemi alkalických kovů a amonia kyseliny rhodanovodíkové v molárním poměru 1: 0,30 až 1,65 v prostředí kyslíkatých organických rozpouštědel. Řešení může být využito v oboru tvrzení polyesterových pryskyřic, zejména laminátů a polyesterových laků. Za použití urychlovače se dosahuje úspory kobaltu.

Description

(54] Urychlovač polymeračních dějů

Urychlovač polymeračních dějů na bázi komplexních sloučenin kobaltu, který je tvořen produktem reakce kobaltnatých solí karboxylových kyselin C2 až C30 se solemi alkalických kovů a amonia kyseliny rhodanovodíkové v molárním poměru 1: 0,30 až 1,65 v prostředí kyslíkatých organických rozpouštědel.

Řešení může být využito v oboru tvrzení polyesterových pryskyřic, zejména laminátů a polyesterových laků. Za použití urychlovače se dosahuje úspory kobaltu.

Předmětem vynálezu je urychlovač polymeračních dějů na bázi komplexních sloučenin kobaltu.

Radikálové polymerace sloučenin s dvojnou vazbou nebo vytvrzování nátěrových filmů s obsahem pojiv na bázi vysýchavých mastných kyselin se urychlují solemi kobaltu, manganu, olova, popřípadě za přítomnosti solí vápníku, zinku a dalších kovů. Vývojové tendence spějí směrem ke snižování obsahu deficitního kobaltu nebo zvyšování katalytické účinnosti kobaltnatých solí při polymeračních dějích. Vzhledem ke značné složitosti dané problematiky není řešení snadné, takže vytýčený úkol se dosud nepodařilo uspokojivě vyřešit.

Podle známého stavu techniky se dosahuje dílčího zvýšení katalytické účinnosti při polymerací nenasycených polyesterových pryskyřic komplexními sloučeninami kobaltu, zejména rhodanidem kobaltnatým, acetylacetonátem kobaltnatým a tetrarhodanokobaltnanem amonným (NHdjzCojSCN Já. Jiné účinnější sloučeniny kobaltu nebyly dosud popsány.

Na základě náročných studií jsme nalezli nový urychlovač polymeračních dějů, vznikající reakcí kobaltnatých solí karboxylových kyselin se solemi kyseliny rhodanovodíkové v molárním poměru 1 : 0,30 až 1,65 v prostředí kyslíkatých organických rozpouštědel. Urychlovač podle vynálezu je stabilní pouze v roztoku a zatím se nepodařilo přesně stanovit jeho strukturu. Při stejné koncentraci má katalyzátor podle vynálezu až desetinásobně větší účinnost než samotné kobaltnaté soli karboxylových kyselin nebo tetrarhodanokobaltnatan amonný.

Urychlovač se připravuje smísením roztoku obsahujícího 0,01 až 10 °/o kobaltu ve formě ketonického Či alkoholického roztoku octanu, oktoátu nebo naftenátu s 0,01 až 15 % roztokem solí kyseliny rhodanovodíkové v témže rozpouštědle. Z kobaltnatých solí karboxylových kyselin se používají zpravidla soli naftenových kyselin, mastných kyselin C7 až C9, ale lze též použít soli karboxylových kyselin C2 až C6. Ze solí kyseliny rhodanovodíkové se používá především amonná nebo draselná sůl, lze však použít i soli alkalických kovů a kovů alkalických zemin, jakož i rozpustné soli terč. aminů nebo kvartérních amoniových bází.

Jako rozpouštědel se používá zejména acetonu, metyletylketonu, lze však použít i vyšších ketonů, acetylacetonu, acetoctanú apod. Z alkoholů se dává přednost zejména etanolu a propanolúm, butanolům, příp. jejich směsím s aromáty. Vzhledem k tomu, že urychlovač vzniká iontovou reakcí, je po smísení obou reakčních složek reakce ukončena ve zlomcích sekundy. Podle nepřímých důkazů je představa ideálního strukturního vzorce urychlovače následující:

kde

X je

Ri \

C = 0 nebo Ri—O—R2 /

R2

Ri je alkyl Ci—C4 a jiné,

R2 je H nebo Ri,

Me je alkalický kov nebo amonium a

RCOO je kyselinový zbytek kobaltnaté soli.

Příklad 1 hmotnostní díl acetonového roztoku oktoátu kobaltnatého obsahující 0,50 % kobaltu, se smísí s 1 hmot. dílem acetonového roztoku rhodanidu amonného o koncentraci 0,2 až 2 %. K 30 g polyesterové pryskyřice Polyester 100, obsahující 2 % metylcyklohexanonperoxidu, se přidává různé množství roztoku urychlovače (0,2 až 1,6 mililitrů). Sleduje se doba želatinace (A) v minutách a nástup exotermie (B) v minutách.

Množství NH4SCN (%)	0,20
A	B
0,00	54	—
0,20	43	78
0,50	38	56
1,00	41	77
2,00	—	—

Množství urychlovače (ml) 0,40 0,80

A	B	A	B
28	52	18	29
18	31	7	14
14	24	3	4
13	24	5	10
95	—,	46	59

1,60	Molární poměr (NHájSCN : Co
A	B
15	25	—
3	10	0,310
1	4	0,775
2	3	1,549
32	40	3,089

Z výsledků vyplývá, že urychlovač připravený z molárních poměrů SCN : Co 0,3 až 1,55 je účinnější než samotný oktoát kobaltnatý. Vyšší přebytky rhodaninu polymeraci zpomalují.

Příklad 2 hmot. díl metyletylketonického roztoku naftenátu kobaltnatého, obsahující 0,20 % hmot., Co se smísí s 1 hmot. dílem acetonového roztoku NH-iSCN o koncentraci 0,12 % hmot. Ke 20 g polyesterové pryskyřice vzniklé polyesterifikací 0,5 molu maleinanhydridu, 0,5 molu ftalanhydridu a 1,02 molu propylenglykolu do čísla kyselosti 40 mg KOH na gram, rozpuštěné na 70% roztok ve styrenu, se přidá 0,5 g metylcyklohexanonperoxidu a 5 ml roztoku urychlovače (mol. poměr Co : NHáSCN = 1:0,466). K želatinaci dochází již po 2 minutách a nástup exotermní reakce je po 3 minutách. Proti tomu přídavek 5 ml roztoku Co-naftenátu (0,20 % Coj ke 20 g téhož polyesteru s 2,5 procenty hmot. metylcyklohexanonperoxidu želatinuje až po 20 minutách a exoterm začne po 56 minutách.

Příklad 3 hmot. díl etanolického roztoku naftenátu kobaltnatého (obsah 3 % hmot. Coj se smísí s 1 hmot. dílem etanolického roztoku KSCN o koncentraci 3 a 6 % hmot. 1 ml tohoto roztoku se přidá ke 100 g 60% roztoku alkydové pryskyřice na bázi lněného oleje, ftalanhydridu a pentaerytritu (obsah 63 % hmot. mastných kyselin lněného oleje, 22 % pentaerytritu, 6 % glycerinu a 9 % ftalanhydridu] v lakovém benzinu. Třetí vzorek se nasikativuje na stejný obsah Co 0,5 ml naftenátu Co. Nanášecím pravítkem se štěrbinou 0,15 mm se zhotoví filmy a stanoví se časový průběh tvrdosti filmů (podle ČSN 67 3076).

Konc. Zasychání Prosychání filmu CoSCN

SCN Stadium A (% tvrdosti skla) mol. poměr

(%)	(min)	1. den	2. den	5. den	7. den	9. den
0,00	60	8,3	10,4	18,3	28,0	30,4	_
0,05	60	9,0	12,7	23,3	32,4	35,3	1,650
0,10	90	7,8	10,3	20,8	35,2	35,7	0,823

Urychlovač zřetelně příznivě ovlivňuje i nátěrový film schnoucí na vzduchu, zejména ve stadiu prosychání, a to účinněji než samotná kobaltnatá sůl. Vyšší přebytek SCN působí spíše retardačně.

Claims

PREDMET

Urychlovač polymeračních dějů na bázi komplexních sloučenin kobaltu, vyznačující se tím, že je tvořen produktem reakce kobaltnatých solí karboxylových kyselin o C2

VYNÁLEZU až C30 se solemi alkalických kovů a amonia kyseliny rhodanovodíkové v molárním poměru 1: 0,30 až 1,65, v prostředí kyslíkatých organických rozpouštědel.