CS268391B1 - Způsob přípravy výSemolekulárních epoxidových pryskyřic - Google Patents

Abstract

fie§ení spadá do oblasti epoxidových pryskyřic a je využitelné při výrobě epoxidových pryskyřic pro nátěrové hmoty a tmely, zalévací systémy a sintrovací práěkové laky. Je řeěen způsob přípravy výSemolekulárních epoxidových pryskyřic, při kterém zlepěeným odvodem reakěního tepla dochází k potlačenívzni-. ku nehomogenit hmoty a gelovitých částic. Podstatou řeSení je rozdělení procesu polyadice do dvou nebo více etap, přičemž během prvé etapy se reakční teplo odvede ve formě výparného tepla inertního rozpouštědla.

Description

Vynález ee týká způsobu přípravy výšemolekulárních epoxidových pryskyřic polyadicí dianu s nízkomolekulárními epoxidy.

Výšemolekuláraí epoxidové pryskyřice nalézají použití v řadě průmyslových technologií, ať již jako licí pryskyřice, adheziva, sintrovací práěkové laky, tak i roztokové nátěrové hmoty a podobně. Na výšemolekulární epoxidové pryskyřice jsou kladeny vysoké kvalitativní požadavky, předevěím na světlou barvu, homogenitu složení a nepřítomnost gelovitých částic. Gelové částice jsou příčinou řady povrchových vad v nátěrových filmech a častou příčinou nehomogenity ochranného filmu, způsobující snížení korozní odolnosti. Gelové částice vznikají při všech známých způsobech přípravy výěemolekulárních epoxidových pryskyřic polyadičními technologiemi a odstraňují se pracnými a drahými separačními procesy s větší nebo menší účinností. Příčina vzniku gelovitých částic nebyla dosud jednoznačně objasněna a v dostupné literatuře o tomto problému není zpráv.

Po náročných a složitých experimentech jsme nyní nalezli, že příčina nebo jedna z hlavních příčin tvorby gelových částic spočívá v nízké tepelné vodivosti taveniny pryskyřice, což způsobuje jednak místní nehomogenity složení hmoty a z toho vyplývající nežádoucí bodovou polymeraci. Produktem takové situace jsou potom gelové částice. V konečném důsledku lze spatřovat hlavní .příčinu reakční teplo polyadice, které se díky nízké tepelné vodivosti taveniny a poměrně vysoké viskozitě obtížně odvádí z reakčního prostředí, zejména při výrobě ve velkoobjemových reaktorech, kdy dochází k překračování optimální reakční teploty. Snaha o zlepšení výměny hmoty a tepla zvýšenou intenzitou míchání nepřinesla výraznější pozitivní efekt.

- Nyní bylo nalezeno řešení technického problému vzniku nehomogenit hmoty a gelových částic, spočívající v tom, že reakčpí teplo se jednak rozloží do delšího časového úseku, jednak se odvádí ve formě výparného tepla s destilovaným inertním rozpouštědlem. Způsob přípravy výšemolekulárních epoxidových pryskyřic polyadicí dianu s epoxidovými pryskyřicemi o střední molekulové hmotnosti 450 až 740, popřípadě v přítomnosti katalyzátoru, při teplotě nejvýěe 220 °C, v solárním, poměru epoxidové pryskyřice : dian = 1 : 0,2 až 0,87 se podle vynálezu vyznačuje tím, že na roztok epoxidové pryskyřice v inertním rozpouštědle se nejprve působí částí navážky dianu v množství 20 až 60 % teorie, za souběžné destilace inertního rozpouštědla, potom se po skončení destilace rozpouštědla k reakční směsi přidá zbývající část navážky dianu v jedné nebo více dávkách a při teplotě 180 až 220 °C se polyadice dokončí.

Inertním rozpouštědlem je nejčastěji toluen, popřípadě xylan nebo jejich směsi s alifatickými alkoholy.

Význačnou výhodou způsobu podle vynálezu je zvládnutí exotermní reakce při výrobě ve velkoobjemových reaktorech, dosažení velmi světlé barvy produktu a zejména potlačení tvorby gelových částic.

Příklad 1

Do reaktoru objemu 6 m^ se předloží 4.000 kg 60 % toluenového roztoku nízkomclekulérní epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 580, 300 kg dianu a 2,7 kg kyselého uhličitanu sodného. Obsah reaktoru se uvede k varu a odvádí se páry destilujícího rozpouštědla. Postupně se připouští další množství roztoku až je v reaktoru obsaženo celkem 3.000 kg epoxidové pryskyřice. Po dosažení teploty 180 až 185 °C se v reaktoru sníží tlak a destilace se dokončí za vakua. Po skončení destilace se přidá 700 kg dianu a teplota se nechá vystoupit na 200 až 210 °C, kde se udržuje 6 až 10 hodin k dokončení polyadice.

^í CS- 268 391 Bl <

Konec polyadice ee indikuje výrazný· zpomalení· nárůstu teploty «Skauti. Produkte· je výšemolekulární epoxidové pryskyřice o teplotě měknutí 132 °C s obsahem epoxidových skupin 0,0280 ·ο1/1ΟΟ g. Produkt se ředí směsí xylenu s n-butanole· (1 : 1) aa 5C%ní rcztok. Produkt neobsahuje žádné gelovité částice. Molární poměr nízkomolekulární epoxidové pryskyřice : dianu byl 1 : 0,848.

Příklad 2

Dc reaktoru objemu 6 m^ se předloží celkem 3.100 kg nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední aolekulové hmotnosti 678 ve formě 60%ního toluenového roztoku, déle 200 kg dianu a 2,7 kg kyselého uhličitanu sodného. Obsah reaktoru se vytápí a destilují páry rozpouštědla se odvádí. Po dosažení teploty cca 180 °C se sníží tlak a destilace se ukončí za vakua. Po skončení destilace rozpouštědla se k reakční směsi přidá 700 kg dianu a polyadice se dokončí při 200 až 215 °C po dobu 6 až 10 hodin. Hctový produkt má teplotu měknutí 131 °C (prsten-kulička) a obsah epoxidových skupin 0,030 mol/lGO g. Produkt neobsahuje zjistitelné množství gelových částic. Molární po•ěr nízkcmolekulární epoxidové pryskyřice : dianu byl 1 : 0,863.

Příklad 3

Do reaktoru objemu 6 m^ se předloží 3.000 kg nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 502, ve formě 70% toluenového roztoku, 150 kg dianu a 2,5 kg NaHCO^. Provede se destilace rozpouštědla postupem uvedeném v příkladu 1. Po skončení destilace se k reakční směsi přidá 100 kg dianu a nechá se probíhat polyadice po dobu 1,5 hodiny při 175 až 180 °C, potom se přidá ještě 100 kg dianu a teplota se zvýší na 190 až 200 °C a polyadice se nechá dokončit do ustálení teploty měknutí. Produktem je výšemolekulární epoxidová pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 750, obsahu epoxidových skupin 0,265 mol/100 g « teplotě měknutí 52,5 ^cC. Produkt neobsahuje zjistitelné množství gelových částic. Molární poměr nízkomolekulérní epoxidové pryskyřice ku dianu byl 1 : 0,257.

Claims (1)

1. , P Ř E D Μ £ T VYNÁLEZU

   Způsob přípravy výšemolekulárních epoxidových pryskyřic polyadihí dianu s nízkomclekulárními epoxidovými pryskyřicemi o střední solekulové hmotnosti 450 až 740, popřípadě v nepřítomnosti katalyzátoru, při teplotě nejvýše 220 °C, v molárním poměru epcxydová pryskyřice : dian = 1 : 0,2 až 0,87 vyznačující se tí«, že na roztok epoxidcvé pryskyřice v inertní· rozpouštědle se nejprve působí částí navážky dianu v množství 20 až 60 % teorie, za souběžné destilace inertního rozpouštědla, potom se po skončení destilace k reakční směsi přidá zbývající část navážky dianu v jedné nebo více dávkách a při teplotě 180 až 220 °C se polyadice dokončí.