CS248832B1

CS248832B1 - Katalyzátor oxypolymerace a způsob jeho přípravy

Info

Publication number: CS248832B1
Application number: CS422085A
Authority: CS
Inventors: Jan Bandzuch; Karel Hajek; Jaroslav Hires; Stepan Podzimel
Original assignee: Jan Bandzuch; Karel Hajek; Jaroslav Hires; Stepan Podzimel
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1985-06-12
Publication date: 1987-02-12

Abstract

Řešení se týká katalyzátoru oxypolymerace pro vodou ředitelné na vzduchu zasychající nátěrové hmoty. Katalyzátor je tvořen disperzí sestávající ze solí karboxylových kyselin, zejména naftenových, kyseliny resinové ci oktoové s kovy II a IV skupiny, Vllb a VlIIb podskupiny periodického systému prvků, vody a tenzidů, zejména ze skuginy anionaktivních a neionogenních, a případně rozpouštědel ze skupiny aromatických a/nebo acyklických uhlovodíků. Příprava tohoto katalyzátoru spočívá v homogenizaci výše uvedených solí, případně ve formě předem připravených roztoku těchto solí v rozpouštědlech a tenzidů, načež se při teplotě 20 až 90 °C za,intenzivní dispergace postupně vmíchává voda.

Description

Vynález se týká složení a způsobu přípravy katalyzátoru oxypolymerace pro vodou ředitelné na vzduchu zasychající nátěrové hmoty.

Je obecně známo, že soli některých látek přírodního původu, jako jsou naftenové či pryskyřičné kyseliny, nebo synthetických karboxylových kyselin, jako např. soli kyseliny oktoové, působí jako katalyzátory oxypolymeračních reakcí. Ty vedou k zaschnutí a proschnutí nátěrů připravených z olejových alkydových či epoxyesterových pojiv (Parmer E.H.: J. Chem. Soc (London), 541 (1943)» Pedtke M.: Plate u. Kautschuk 11 493 (1964) )· Tato pojivá, zejména alkydy či epoxyestery, se pouzí vají nejčastěji ve formě roztoků v organických rozpouštědlech, nejčastěji v lakovém benzinu, xylenu, n-butylalkoholu a jejich vzájemných kombinacích. V těchto rozpouštědlech se také velmi dobře rozpouštějí shora uváděné katalyzátory. V poslední době se stále častěji připravují pojivá, především alkydy, která jsou vodou ředitelná. Jedná se o disperze s různou velikostí částic, od typů se vzhledem jemně opalescentních koloidních roztoků až po mléčně zakalené disperze s velikostmi částic 0,1 až 10 /Um. Přídavek popisovaných solí ve formě roztoků v organických rozpouštědlech je velmi problematický. Musí se přidávat až při aplikaci nátěrových hmot, protože jinak způsobuje celou řadu potíží (Hurley R., Buono P.: J. of Water Borne Coatings 2» č. 7, s. 11 - 18 (1984) ). Ty většinou pramení z omezené stability solí v prostředí, do kterého jsdu přidávány. Nátěrové hmoty pak skladováním ztrácejí schopnost zasychá ní a organické rozpouštědlo z přidávaných solí může urychlit i rozpad disperzních systémů.

248 832

Tyto potíže řeší předložený vynález, který popisuje katalyzátor oxypolymerace pro vodou ředitelné na vzduchu zasychající nátěrové hmoty na bázi solí karboxylových kyselin s kovy II a IV skupiny, Vllb a VlIIb podskupiny periodického systému prvků. Jeho podstata spočívá v tom, že je tvořen disperzí sestávající z 50 až 400 hmot. dílů solí karboxylových kyselin, zejména kyselin naftenových, kyseliny resinové či oktoové s kovy II a IV skupiny, Vllb a VlIIb podskupiny periodického systému prvků, zejména s kobaltem a olovem, 250 až 750 hmot. dílů vody a 25 až 450 hmot. dílů tenzidů, zejména ze skupiny anionaktivních a neionogenních a případně až 500 hmot. dílů rozpouštědel ze skupiny aromatických a/nebo acyklických uhlovodíků. Vynález popisuje i způsob přípravy katalyzátoru oxypolymerace. Jeho podstata spočívá v tom, že 50 až 400 hmot. dílů solí karboxylových kyselin, zejména kyselin naftenových, kyseliny resinové či oktoové s kovy II a IV skupiny, Vllb a VlIIb podskupiny periodického systému prvků, případně ve formě předem připravených roztoků těchto solí v 500 hmot. dílech rozpouštědel ze skupiny aromatických a/nebo alifatických uhlovodíků se zhomogenizuje s 25 až 450 hmot. díly tenzidů zejména ze skupiny anionaktivních a neionogenních. Poté se při teplotě 20 až 90 °C za intenzivní dispergace postupně vmíchává 250 až 750 hmot. dííů_; vody.

Pro přípravu katalyzátoru oxypolymerace se jako výchozí soli karboxylových kyselin s kovy osvědčily zejména naftanáty,.;'oktoáty, taláty, rezináty a oleáty kobaltu, olova, železa, manganu a vápníku. Je ovšem možno použít i solí jiných kovů II a IV skupiny, Vllb a VlIIb podskupin periodického systému prvků.

Pro usnadnění převodu solí kovů do formy jemné disperze je možno použít některých tenzidů, zejména ze skupiny anionaktivních, např. alkylarylsulfokyselin a jei/jch solí, esterů kyseliny sulfojantarové, alkylfenylethersulfonany, alkylfenylpolyglykolethersulfonany, soli acyklických kyselin s alkalickými kovy, primární a sekundární alkylsulfáty, sulfáty póly- 3 248 832 glykoletherů či neionogenních, např. arylpolyglykolethery, alkylarylpolyglykolethery a alkylpolyglykolethery. Osvědčily se zejména jejich kombinace, např. alkylfenylpolyglykolethersulfonan s alkylarylpolyglykoletherem, alkylarylsulfonan s alifátem a polyethoxylo.vaný alkylarylsulfát s arylpolyglykoletherem, nebo i kombinace anionaktivního tenzidu s alifátem či aromátem.

K přípravě lze použít vodu, pokud její tvrdost nepřesahu—1 je 5 mval.l , nejlépe však vodu demineralizovanou či destilovanou.

Při přípravě se obvykle postupuje tak, že do dispergační nádoby se předloží směs solí karboxylových kyselin s kovy a za mírného míchání se postupně přidávají jednotlivé tenzidy. Poté se zapne dispergační zařízení a postupně se přidává celé množství vody až vznikne šedá viskozní disperze.

Vhodným zařízením je např. zařízení dissolverového typu (Parbe und Lack No. 3, 1981, s. A132; Paint manufacture No 11, 1380, s. 22) či vysokotlaké homogenizátory (APV Schróder GmbH 2400 Lubeck 16$ Gaulin Hochdruckhomogenizatoren; Weltweit die No 1, 6 str., 1384). Tato zařízení lze i kombinovat tak, že nejprve se připraví hrubší” předdisperze na dissolverovém zařízení a pak se pomocí vysokotlakého homogenizátoru připraví velmi jemná disperze.

Předmět vynálezu je dále doložen příklady.

Příklad 1

Katalyzátor oxypolymerace na bázi naftenátu kobaltnatého. Katalyzátor má následující složení:

naftenát kobaltnatý (obsah Co jako kovu 11 %) 120 hmot. dílů amonná sůl sulfátováného alkylfenylpoly (ethylenoxy)etheru 150 hmot. dílů nonaethoxylovaný nonylfenol 50 hmot. dílů voda (tvrdost 2 mval.l’’¹) 680 hmot. dílů

- 4 248 832

Při přípravě tohoto katalyzátoru se postupuje tak, že se do dispergační nádoby předloží 120 hmot. dílů naftenátu kobaltnatého a za míchání 500 ot.min”^ dissolverovým kotoučem se při teplotě 70 °C postupně přidává 150 hmot. dílů amonně soli sulfátovaného alkylfenylpoly(ethylenoxy)etheru a 50 hmot. dílů nonaethoxylováného nonylfenolu. Po lOminutové homogenizaci se otáčky dissolverového kotouče zvýší na 3500 otrmin¹ a začne se postupně během 10 minut přidávat 680 hmot. dílů vody. Dispergací vznikne našedlá viskózní disperze.

Příklad 2

Katalyzátor oxypolymerace na bázi směsi oktoátu kobaltnatého a oktoátu olovnatého.

Katalyzátor má následující složení:

oktoát kobaltnatý (obsah Co jako kovu 10 %) oktoát olovnatý (obsah Pb jako kovu 30 %) doděkan sůl isopropylaminu a dodecylbenzensulfonové kyseliny voda demineralizovaná

100 hmot. dílů 230 hmot. dílů hmot. dílů

360 hmot. dílů 320 hmot. dílů

Při přípravě se postupuje tak, že do dispergační nádoby se předloží 100 hmot. dílů oktoátu kobaltnatého a 230 hmot. dílů oktoátu olovnatého. Za míchání dissolverovým kotoučem 75 ot.min ¹ se při teplotě 40 °G přidá 40 hmot. dílů dodekanu a 360 hmot. dílů soli isopropylaminu a dodecylbenzensulfonové kyseliny. Po dvouminutové homogenizaci se otáčky dissolverového kotouče zvýší na 6000 ot.min'¹' a začne se postupně přidávat 320 hmot. dílů demineralizované vody. Veškerá voda se přidá během 20 minut.

Příklad 3

- 5 Katalyzátor má následující složení:

oktoát kobalznatý (obsah Co jako kovu 10 %) oktoát olovnatý (obsah Pb jako kovu 30 %) oktoát vápenatý (obsah Ca jako kovu 4 %) xylen tetraethoxylovaný nonylfenol nonaethoxylovaný nonylfenol.

amonná sůl sulfátováného alkylfenyl póly(ethylenoxy)etheru voda demineralizovaná

248 832

20	hmot.	dílů
50	hmot.	dílů
15	hmot.	dílů
425	hmot.	dílů
5	hmot.	dílů
17	hmot.	dílů
10	hmot.	dílů
458	hmot.	dílů

Při přípravě se postupuje tak, že se do dispergacní nádoby předloží roztok 20 hmot. dílů oktoátu kobaltnatého, 50 hmot. dílů oktoátu olovnatého a 15 hmot. dílů oktoátu vápenatého ve 425 hmot. dílech xylenu. Při 1000 ot.min^-^ dissolverového kotouče se postupně přidá 5 hmot. dílů tetraethoxylovaného nonylfenolu, 17 hmot. dílů nonaethoxylováného nonylfenolu, hmot. dílů amonné soli sulfátovaného alkylfenylpoly(ethylenoxy) etheru a 458 hmot. dílů demineralizované vody. Provede se homogenizace v trvání 15 minut. Připravená disperze o velikosti částic 5 až 10 /um se nechá cirkulovat vysokotlakým homogenizátorem až do dosažení průměrné velikosti částic menší než 1 yum.

Příklad 4

Katalyzátor oxypolymerace na bázi směsi ho, talátu manganatého a oktoátu zirkonitého. Katalyzátor má následující složení:

talát železnatý (obsah Pe jako kovu 6 %} talát manganatý (obsah hn jako kovu 4 %) oktoát zirkonitý (obsah Zr jako kovu.6 %) tetrasodná sůl N-(l,2 di kar boxy ethyl )-17 oktadecylsulfojantarátu voda (tvrdost 4 mval.l’'¹') talátu železnaté30 hmot. dílů 20 hmot. dílů 60 hmot. dílů

190 hmot. dílů 700 hmot. dílů

- 6 248 832

Při přípravě se postupuje tak, že se do dispergační nádo by předloží 30 hmot. dílů talátu železnatého, 20 hmot. dílů talátu mdnganatého a 60 hmot. dílů oktoátu zirkonitého. Za míchání kotvovým míchadlem 45 ot.min se při teplotě 55 °C přidá 190 hmot. dílů tetrasodné soli N-(l,2 dikarboxyethyl)-N oktaděcylsulfojantarátu. Po 30minutové Smogenizaci se zapne dissolverový kotouč, jehož otáčky se upraví na 5000 ot.min^ a během 20 min se postupně přidá 700 hmot. dílů vody.

Claims

Předmět vynálezu

248 832

1. Katalyzátor oxypolymerace pro vodou ředitelné na vzduchu zasychající nátěrové hmoty na bázi solí karboxylových kyselin s kovy II a IV skupiny, Vllb a VlIIb podskupiny periodického systému prvků a dalších složek, vyznačený tím, že je tvořen disperzí sestávající z 50 až 400 hmot. dílů solí karboxylových kyselin, zejména kyselin naftenových, kyseliny resinové či oktoové s kovy II a IV skupiny, Vllb a VlIIb podskupiny periodického systému prvků, zejména s kobaltem a olovem, 250 až 750 hmot. dílů vody a 25 až 450 hmot. dílů tenzidů, zejména ze skupiny anionaktivních a neionogenních, a případně až z 500 hmot. dílů rozpouštědel ze skupiny aromatických a/nebo acyklických uhlovodíků.
2. Způsob přípravy katalyzátoru oxypolymerace podle bodu 1, vyznačený tím, že 50 až 400 hmot. dílů solí karboxylových kyselin, zejména kyselin naftenových, kyseliny resinové či oktoové s kovy II a IV skupiny., Vllb a VlIIb podskupiny pe riodického systému prvků, případně ve formě předem připravených roztoků těchto solí v 500 hmot. dílech rozpouštědel ze skupiny aromatických a/nebo alifatických uhlovodí ků se zhomogenizuje s 25 až 450 hmot. díly tenzidů, zejména ze skupiny anionaktivních a neionogenních, načež se při teplotě 20 až 90 °C za intenzivní dispergace postupně vmíchává 250 až 750 hmot. dílů vody.