PL183527B1 - Sposób preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych - Google Patents

Abstract

Sposób preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych w wyniku reakcji poliestrów nienasyconych, otrzymanych w znany sposób ze związkami kobaltu (II), znamienny tym, że do nienasyconego poliestru o liczbie kwasowej od 5 do 100 mg KOn/lg dodaje się w temperaturze od 80 do 200°C wodorotlenek kobaltu (II) w ilości 0,0001­ 0,0015 g w przeliczeniu na metal, przy czym reakcję prowadzi się przy jednoczesnym usuwaniu wody jako produktu zobojętnienia.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych w wyniku reakcji ze związkami kobaltu (II).

Utwardzanie żywic poliestrowych nienasyconych w temperaturze pokojowej przebiega z udziałem przyspieszaczy.

Jako przyspieszacze stosowane są między innymi sole kobaltu i kwasów o ilości atomów węgla 7-9. Najbardziej popularnym przyspieszaczem w przetwórstwie nienasyconych żywic poliestrowych jest naftenian lub oktenian kobaltu (II).

Związki powyższe stosowane są łącznie z różnego typu inicjatorami polimeryzacji żywic w czasie ich utwardzania przez wytwórców różnych wyrobów z nienasyconych żywic poliestrowych, np. laminatów, polimerobetonów. Znane są również sposoby preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych to jest wprowadzania soli kobaltu dwuwartościowego jako przyspieszacza do żywic w czasie ich syntezy. Publikacja Żywice i laminaty poliestrowe, W. Królikowski, Z. Kłosowska-Wołkowicz, P. Penczek; Wydaw. Naukowo-Techniczne', Warszawa 1986, Wyd. II str. 204 podaje, że naftenian kobaltu (II) bywa wprowadzany niekiedy do żywicy przez producenta, aby uniknąć dozowania przyspieszacza z osobnego opakowania. Jednakże ta metoda ma wiele wad. Trudno jest dobrać odpowiednią ilość przyspieszacza, ponieważ do różnych kompozycji i w różnych temperaturach stosuje się rozmaite ilości kobaltu. Żywice preakcelerowane w znany sposób wykazują dezaktywację wstępnie wprowadzonego przyspieszacza, na przykład w okresie 3 miesięcy czas żelowania wzrasta dwukrotnie. Wyżej wymieniona publikacja podaje również, że w patencie ZSRR nr 136045 został użyty jako przyspieszacz octan kobaltu (II) w metanolu, a w patencie ZSRR nr 172039 preakcelerowanie nienasyconej żywicy poliestrowej następowało poprzez wprowadzenie do syntezy poliestru w temperaturze 180-190°C żywiczanu kobaltu.

W opisie patentowym polskim nr 173912 opisano preakcelerowanie nienasyconych żywic poliestrowych z użyciem wodorotlenku lub tlenku kobaltu (II) dodawanego do mieszaniny reakcyjnej przed rozpoczęciem polikondensacji lub w trakcie procesu polikondensacji w temperaturze 120-175°C.

Dodanie związków kobaltu (II) przed rozpoczęciem polikondensacji i prowadzenie procesu w temperaturze około 200°C przez 12-24 godzin może spowodować zżelowanie całego układu jak również przejście kobaltu na inny stopień utlenienia, co powoduje dezaktywację przyspieszacza. Natomiast wprowadzenie przyspieszacza w trakcie polikondensacji wymaga przerwania procesu, ochłodzenia zawartości reaktora i po dodaniu związku kobaltu (II) dalszego prowadzenia reakcji. Jest to szkodliwe dla samego procesu i energetycznie nieoszczędne.

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie sposobu preakcelerowania żywic nienasyconych przy użyciu wodorotlenku kobaltu (II) zapewniającego pełne wbudowanie się kobaltu o niezmienionym stopniu utlenienia, w strukturę żywicy bez niebezpieczeństwa zżelowania mieszaniny reakcyjnej i z zachowaniem ciągłości procesu.

183 527

Podany efekt uzyskano wprowadzając wodorotlenek kobaltu (II) w ostatnim stadium syntezy nienasyconych żywic poliestrowych w temperaturze od 80 do 200°C. Wprowadzenie wodorotlenku kobaltu (II) do poliestru nienasyconego następuje kiedy liczba kwasowa osiągnie wartość od 5 do 100 mg KOH/1g. Ilość wprowadzonego wodorotlenku kobaltu (II) w przeliczeniu na metal wynosi 0,0001-0,0015 g. Wodorotlenek kobaltu (II) dodaje się w temperaturze od 80 do 200°C przy ciągłym utrzymywaniu podanej temperatury aż do momentu całkowitego przereagowania wodorotlenku przy jednoczesnym usuwaniu wady jako produktu zobojętnienia. Po zakończeniu procesu zobojętnienia preakcelerowany poliester chłodzi się do temperatury 100-170°C i rozpuszcza w monomerze sieciującym na przykład w styrenie, otrzymując nienasyconą żywicę poliestrową z wbudowanym kobaltem w łańcuch poliestru.

Zaletą omawianego procesu jest fakt, że do żywicy poliestrowej nie wprowadza się nieaktywnych rozpuszczalników, a wydzielającą się substancją w czasie reakcji jest woda którą łatwo jest usunąć z mieszaniny reakcyjnej znanymi metodami. Dodatkową zaletą tak preakcelerowanej żywicy nienasyconej poliestrowej jest jej stabilność w czasie. Badany czas żelowania nie ulega zmianie w przeciągu 6-ciu miesięcy, a ponadto żywice nie mętnieją.

Przykład I. Do kolby zawierającej 100 g poliestru nienasyconego otrzymanego w wyniku polikondensacji stechiometryczych ilości glikolu etylenowego i propylenowego, bezwodnika kwasu maleinowego i falowego o temperaturze 120°C i LK 40 mg KOH/1g dodano 0,01 g wodorotlenku kobaltu (II). Po rozpoczęciu reakcji zobojętniania co widoczne jest po zbieraniu się kropel wody na ściankach naczynia reakcyjnego i po zmianie barwy poliestru, temperaturę podniesiono do 140°C i utrzymywano ją w przeciągu 1 godziny, jednocześnie usuwając azeotropowo wodę ze środowiska reakcji. Celem zakończenia reakcji, tj. doprowadzenia do całkowitego przereagowania wodorotlenku kobaltu (II), temperaturę mieszaniny reakcyjnej podniesiono do 160°C i utrzymywano ją przez 1 godzinę. Na koniec poliester z wbudowanym kobaltem ostudzono do temperatury 120°C i rozpuszczono w styrenie. Otrzymano preakcelerowaną nienasyconą żywicę poliestrową o zawartości kobaltu 0,0063 g, zachowującą aktywność przez okres powyżej trzech miesięcy.

183 527

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz

Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych w wyniku reakcji poliestrów nienasyconych, otrzymanych w znany sposób ze związkami kobaltu (II), znamienny tym, że do nienasyconego poliestru o liczbie kwasowej od 5 do 100 mg KOH/1g dodaje się w temperaturze od 80 do 200°C wodorotlenek kobaltu (II) w ilości 0,0001-0,0015 g w przeliczeniu na metal, przy czym reakcję prowadzi się przy jednoczesnym usuwaniu wody jako produktu zobojętnienia.