PL143569B1 - Method of obtaining coat-forming polymers of increased elasticity based on caseine - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 88 12 31 143 569 Int. Cl. C08H 1/00 C09D 3/06 Twórcywynalazku: Zbigniew Brzozowski, Krzysztof Lorens, Bogdan Pietrzak, Elzbieta Schmidt Uprawniony z patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa; Pilawskie Zaklady Farb i Lakierów, Pilawa (Polska) Sposób wytwarzania powlokotwórczych polimerów o zwiekszonej elastycznosci, na bazie kazeiny Przedmiotem patentu jest sposób wytwarzania powlokotwórczych polimerów o zwiekszonej elastycznosci na bazie kazeiny.Dotychczas znane powlokotwórcze polimery na bazie kazeiny sa wytwarzane na drodze szczepienia kazeiny kwasem akrylowym i jego pochodnymi, a zwlaszcza akrylanem etylu w obecnosci inicjatorów nadtlenkowych.Innym znanym sposobem uplastyczniania kazeiny jest rozcienczanie jej wodnych roztworów roztworami zywic syntetycznych. Przykladem takiego rozwiazania jest preparat wytwarzany na drodze zemulgowania kazeiny w zywicy poliestrowej, wytwarzanej na drodze kondensacji kwasu adypinowego z gliceryna.Wada sposobów, polegajacych na szczepieniu kazeiny kwasem akrylowym, sa procesy uciaz-* liwe ze wzgledu na warunki bhp i p.poz. a takze mozliwosc dwutorowego przebiegu reakcji z niepozadanym powstawaniem komopolimeru oraz koniecznosci inicjacji inicjatorami nadtelen- kowymi.Wada natomiast drugiego z cytowanych sposobów jest niedostateczna plastyfikacja. Niebez¬ pieczenstwo rozwarstwiania produktu oraz niemozliwosc uzyskania wiekszych stezen kazeiny w otrzymywanym produkcie.Okazalo sie, ze mozna uzyskac powlokotwórczepolimery o zwiekszonej elastycznosci na bazie kazeiny w wyniku reakcji kazeiny ze zwiazkami z ugrupowaniem epoksydowym, zwlaszcza glicydo- lem uzytym w ilosci od 0,1 do 300% wag. w stosunku do kazeiny.Korzystne jest, w celu obnizenia lepkosci mieszaniny reakcyjnej, prowadzenie reakcji w roztworze wodnym wobec dwucjanodwuamidu lub mocznika w zakresie temperatur od 20°C do 120°C.2 143 569 W celu podwyzszenia odpornosci polimeru na dzialanie wody obok lub zamiast glicydolu stosuje sie inne zwiazki epoksydowe, a zwlaszcza epichlorohydryne, etery glicydylowe np. eter butylo-glicydylowy i fenylowo-glicydylowy lub tlenek propylenu lub tlenek etylenu w ilosci od 0,1 do 100% wag. w stosunku do kazeiny.Rozwiazanie wedlug wynalazku pozwala na uzyskanie roztworu zmodyfikowanej kazeiny o podwyzszonej odpornosci biologicznej, odpornej na grzyby, plesnie i bakterie.Zgodnie z wynalazkiem, sposób pozwala na uzyskanie polimerów o duzej elastycznosci przy jednoczesnym zachowaniu takich korzystnych cech powlok z kazeiny niemodyfikowanej, jak zdolnosc przepuszczania pary wodnej oraz stosunkowo wysoka twardosc. W celu zmniejszenia lepkosci wodnego roztworu kazeiny, a tym samym zwiekszenia jej stezenia w roztworze, dodaje sie dwucyjanodwuamid lub mocznik w ilosci do 30% wag. w stosunku do kazeiny.Osiaga sie przy tym pewien efekt konserwujacy.Polimery wytworzone sposobem wedlug wynalazku moga byc stosowane w przemysle farb i lakierów, zwlaszcza w farbach drukarskich, w garbarstwie i innych.Sposób wedlug wynalazku blizej wyjasniaja przyklady wykonania.Przyklad I.W kolbie trójszyjnej zaopatrzonej w mieszadlo, termometr i chlodnice zwrotna umieszcza sie 40 g kazeiny, 90 g wody oraz dodaje sie 5 g 25% roztworu NH3. Calosc ogrzewa sie do temperatury 85°C. W czasie ogrzewania otrzymuje sie jednorodny roztwór. Ogrzewanie kolby wylacza sie i wkrapla malymi porcjami glicydol, dobierajac w ten sposób szybkosc wkraplania, aby temperatura reakcji nie przekroczyla 95°C. Po wkropleniu 40 g glicydolu, gdy temperatura reakcji obnizy sie do 85°C, wlacza sie ponownie ogrzewanie i doprowadza mieszanine reakcyjna do temperatury ok. 100°C i ogrzewa przez 1-2 godz. Po schlodzeniu, produkt reakcji mozna rozcienczyc woda i/lub mieszanina woda - etanol oraz dodac 5 g dwucyjanodwuamidu lub znika.Po naniesieniu na folie polietylenowa, produkt reakcji tworzy po wyschnieciu przezroczysty film o duzej elastycznosci.Przyklad Il.Synteze prowadzi sie w sposób identyczny jak w przykladzie I, z ta róznica, ze stosuje sie glicydol w ilosci 30 g. Otrzymuje sie produkt o wiekszej lepkosci, tworzacy po wyschnie¬ ciu przezroczysty film o mniejszej elastycznosci lecz wiekszej twardosci.Przyklad IILSynteze prowadzi sie w sposób identyczny jak w przykladzie I lub II, z ta róznica ze stosuje sie glilcydol w ilosci 60 g, w obecnosci 1 g trójetanoloaminy jako katalizatora.Otrzymuje sie produkt nie wysychajacy w temperaturze otoczenia, bardzo dobrze wsiakajacy w papier, skóre itp. materialy porowate.Przyklad IV.Syntezeprowadzi sie w sposób identycznyjak w przykladzie I, z ta róznica, ze oprócz glicydolu w ilosci 40 g, stosuje sie eter butylowo - glicydylowy w ilosci 40 g, który dodaje sie do kolby w kilku porcjach po przereagowaniu calej ilosci glicydolu, tj. po ok. 2 godz. prowadzenia reakcji. Otrzymuje sie produkt tworzacy elastyczna powloke o zwiekszonej odpornosci na dzialanie wody.Przyklad V.Synteze prowadzi sie w sposób identyczny jak w przykladzie I, z ta róznica, ze oprócz glicycolu w ilosci 60 g, stosuje sie eter fenylowo - glicydylowy w ilosci 20 g, który dodaje sie do mieszaniny reakcyjnej malymi porcjami po zakonczeniu reakcji kazeiny z glicydolem tj. po uplywie ok. 2 godz. od chwili rozpoczecia reakcji. Otrzymuje sie produkt nie wysychajacy w temperaturze otoczenia, dobrze wsiakajacy w papier, skóre i inne materialy porowate, o zwiekszo¬ nej odpornosci na dzialanie wody.Przyklad VI.Synteze prowadzi sie w sposób identycznyjak w przykladzie I, z ta róznica, ze zamiast glicydolu stosuje sie epichlorohydryne w ilosci 5 g, która dozuje sie malymi porcjami. W przypadku znacznego wzrostu lepkosci, mieszanine reakcyjna rozciencza sie woda i/lub miesza¬ nina woda - etanol. Otrzymuje sie produkt o mniejszej elastycznosci, lecz o zwiekszonej odpornosci na dzialanie wody.Przyklad VII.Synteze prowadzi sie w sposób identycznyjak w przykladzie I, z ta róznica, ze po zakonczeniu reakcji z glicydolem dodaje sie malymi porcjami 10 g epichlorohydryny w tempera¬ turze 80°C, co podnosi wodoodpornosc produktu modyfikacji.Przyklad VIII.Synteze prowadzi sie w sposób identyczny jak w przykladzie I, z ta róznica, ze po zakonczeniu reakcji kazeiny z glicydolem, mieszanine ochladza sie do temperatury 35°C i malymi porcjami wkrapla sie do kolby tlenek propylenu, regulujac szybkosc wkraplania tak, aby143 569 3 temperatura nie przekraczala 40°C. W wyniku reakcji otrzymuje sie produkt o podwyzszonej elastycznosci.Przyklad IX.Synteze prowadzi sie w sposób identyczny jak w przykladzie I, z ta róznica ze zamiast glicydolu stosuje sie eter fenylowo-glicydolowy w ilosci 6 g, który dozuje sie malymi porcjami. W przypadku znacznego wzrostu lepkosci, mieszanine reakcyjna rozciencza sie miesza¬ nina woda - etanol. Otrzymany produkt posiada zwiekszona odpornosc na dzialanie wody.Przyklad X.Synteze prowadzi sie w sposób identyczny jak w przykladzie I, z ta róznica, ze zamiast glicydolu stosuje sie tlenek etylenu w ilosci 4 g, który dozuje sie przez belkotke malymi porcjami. Otrzymany produkt jest o mniejszej lepkosci. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe 1.Sposób wytwarzania powlokotwórczych polimerów o zwiekszonej elastycznosci, na bazie kazeiny, znamienny tym, ze na kazeine dziala sie zwiazkami z ugrupowaniem epoksydowym, a zwlaszcza glicydolem, w ilosci od 0,1 do 300% wag. w stosunku do kazeiny, korzystnie w roztworze wodnym w zakresie temperatur 20°C do 120°C. 2.Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zwiazki z ugrupowaniem epoksydowym, obok glicydolu stosuje sie epichlorohydryne w ilosci od 0,1 do 10% wag. w stosunku do glicydolu. 3.Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze obok glicydolu stosuje sie w reakcji etery glicydolowe w ilosci od 0,1 do 100% wag. w stosunku do glicydolu. 4.Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako etery glicydolowe stosuje sie eter butylowo- glicydolowy. 5.Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako etery glicydolowe stosuje sie eter fenylowo-* glicydolowy. ó.Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do roztworu wodnego przed reakcja kazeiny ze zwiazkiem epoksydowym dodaje sie dwucyjanodwuamid w ilosci 30% w stosunku do kazeiny. 7.Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do roztworu wodnego przed reakcja kazeiny ze zwiazkiem epoksydowym dodaje sie mocznik w ilosci 30% w stosunku do kazeiny. 8.Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zwiazki z ugrupowaniem epoksydowym, stosuje sie epichloryhydryne i/lub tlenek etylenu i/lub tlenek propylenu i/lub eter glicydolowy, w ilosci od 0,1 do 200% wag. w stosunku do kazeiny. PL