PL192205B1

PL192205B1 - Sposób otrzymywania bezbarwnych nienasyconych żywic poliestrowych modyfikowanych kwasem izoftalowym i/lub tereftalowym i/lub glikolem neopentylowym

Info

Publication number: PL192205B1
Application number: PL338400A
Authority: PL
Inventors: Henryk Galina; Grażyna Groszek; Tadeusz Jakubas; Zdzisław Mental; Jan Koń; Barbara Krawczyk; Maria Ciosek
Original assignee: Politechnika Rzeszowska; Zaklady Chemiczne Organika Sar
Priority date: 2000-02-11
Filing date: 2000-02-11
Publication date: 2006-09-29
Also published as: PL338400A1

Abstract

Sposób otrzymywania bezbarwnych nienasyconych żywic poliestrowych modyfikowanych kwasem izoftalowym i/lub tereftalowym i/lub glikolem neopentylowym prowadzony w znany sposób z zastosowaniem znanych surowców, znamienny tym, że przed rozpoczęciem etapu właściwej polikondensacji w temperaturze 150°C lub po jej zakończeniu w temperaturze poniżej 200°C, dodaje się tetrawodny octan manganu(II) o wzorze chemicznym Mn(OOCCH3)24H2O w ilości od 0,01 do 0,1% wagowego na wsad, korzystnie od 0,018 do 0,05% wagowego na wsad, kwas ortofosforowy w ilości od 0,001 do 0,01% wagowego na wsad, korzystnie od 0,001 do 0,004% wagowego na wsad i ewentualnie 2,5-bis(5-tert-butylo-2-benzoksazolilo)tiofen dodawany w ilości od 2·10-4 do 1·10-3% wagowego na wsad, korzystnie od 4·10-4 do 6·10-4% wagowego na wsad.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania bezbarwnych nienasyconych żywic poliestrowych modyfikowanych kwasem izoftalowym i/lub tereftalowym oraz glikolem neopentylowym, charakteryzujących się polepszonymi właściwościami optycznymi, to jest dużą przeźroczystością, klarownością i brakiem barwy, z przeznaczeniem do wyrobu dodatków galanteryjnych, żelkotów, klejów i jako substytut elementów szklanych. Dobre właściwości optyczne uzyskuje się przez zastosowanie specjalnych komponentów rozjaśniających dodawanych zarówno w procesie polikondensacji i/lub do gotowego produktu, przed rozcieńczeniem komonomerem sieciującym i/lub po rozcieńczeniu.

Wpływ rozjaśniający katalizatorów procesu estryfikacji na barwę produktu jest znany z monografii „Żywice i laminaty poliestrowe, WN-T Warszawa, 1986. Najjaśniejsze żywice otrzymuje się z zastosowaniem fosforanu difenyloizopropylofenolowego, ale jego obecność niekorzystnie wpływa na stabilność produktu. Kwas ortofosforowy jest także stosowany jako katalizator poliestryfikacji i czynnik rozjaśniający barwę żywicy. Ma on podobne wady jak cytowany wyżej fosforan, a ponadto dezaktywuje przyspieszacz kobaltowy stosowany podczas przetwórstwa żywic. Opisano również stosowanie dodatków do gotowego produktu procesu polikondensacji. Są to mieszaniny trzy-czteroskładnikowe związków chlorofosforowych i typowych rozpuszczalników organicznych dodawanych w ilości 0,2-1,0% wag.

Przeźroczystość i barwa żywicy po starzeniu zależy również od stosowanych inicjatorów, utwardzaczy i inhibitorów w procesie utwardzania. W publikacji w Tuliao Gongye, 1997, nr 6, str. 21, L. Dong opisuje zastosowanie w roli promotorów utwardzania soli kwasów karboksylowych z kobaltem, metalami ziem rzadkich i metalami alkalicznymi. Zapewniają one jasną barwę produktów przetwórstwa nienasyconych żywic poliestrowych, ale wyroby ciągle nie są wystarczająco klarowne.

Celem wynalazku jest uzyskanie nienasyconej żywicy poliestrowej przeznaczonej do wytwarzania wyrobów bezbarwnych o wysokiej przeźroczystości, przy zachowaniu właściwej jakości pozostałych cech przetwórczych żywicy i wyrobów, takich jak czas żelowania, stabilność, chłonność wody i odporność na agresywne czynniki chemiczne,

Zgodnie z wynalazkiem sposób otrzymywania bezbarwnych nienasyconych żywic poliestrowych modyfikowanych kwasem izoftalowym i/lub tereftalowym i/lub glikolem neopentylowym, prowadzony w znany sposób z zastosowaniem znanych surowców, charakteryzuje się tym, że przed rozpoczęciem etapu właściwej polikondensacji w temperaturze poniżej 150°C lub po jej zakończeniu w temperaturze poniżej 200°C dodaje się tetrawodny octan manganu(II) o wzorze chemicznym Mn(OOCCH₃)₂4H₂O w ilości od 0,01 do 0,1% wagowego na wsad, korzystnie od 0,018 do 0,05% wagowego na wsad, kwas ortofosforowy w ilości od 0,001 do 0,01% wagowego na wsad, korzystnie od 0,001 do 0,004% wagowego na wsad i ewentualnie 2,5-bis(5-tert-butylo-2-benzoksazolilo)tiofen dodawany w ilości od 2·10^-4 do 1·10^-3% wagowego na wsad, korzystnie od 4·10^-4 do 6·10^-4% wagowego na wsad.

Otrzymane żywice utwardza się znanymi sposobami w temperaturze pokojowej lub podwyższonej z zastosowaniem inicjatorów rodnikowych wraz z przyspieszaczami oraz ewentualnie promotorami utwardzania.

Żywice po utwardzeniu charakteryzują się klarownością w skali Pt-Co (skala Hazena) 70 do 80, w porównaniu z wartościami 130-150 dla żywic dostępnych na rynku, jak również korzystnym zespołem właściwości takich jak stabilność barwy po utwardzeniu, niska temperatura kopolimeryzacji i dwukrotnie niższy skurcz polimeryzacji w porównaniu ze znanymi modyfikowanymi nienasyconymi żywicami poliestrowymi.

Poniższe przykłady ilustrują sposób otrzymywania żywicy według wynalazku.

Przykład I ₃

Do reaktora szklanego o pojemności 2 dcm³ zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne z regulowaną prędkością obrotów, chłodnicę zwrotną, bełkotkę doprowadzającą gaz obojętny (np. azot) oraz termometr, dodano 533 g bezwodnika kwasu ftalowego, 374 g kwasu izoftalowego, 312 g glikolu neopentylowego, 255 g glikolu propylenowego, 0,3 g hydratu tlenku monobutylocyny, 0,3 g trifenylofosfiny. Mieszaninę reakcyjną ogrzewano w temperaturze do 210°C do uzyskania liczby kwasowej poniżej 10 mgKOH/g, następnie powstały diester schłodzono do temperatury poniżej 150°C, dodano 2,5-ditert-butylohydrochinonu w ilości 0,06 g i bezwodnika kwasu maleinowego w ilości 147 g. Proces polikondensacji właściwej prowadzono w temperaturze do 210°C, aż do uzyskania liczby kwasowej poniżej 30 mg KOH/g. Następnie, po ochłodzeniu masy reakcyjnej do temperatury poniżej 180°C, dodano komponenty rozjaśniające: tetrawodny octan manganu w ilości 0,20 g i kwas ortofosforowy w iloPL 192 205 B1 ści 0,035 g. Po zhomogenizowaniu produkt poliestryfikacji rozcieńczono 700 g komonomeru sieciującego - styrenu - stabilizowanego dodatkowo 0,04g 2,5-di-tert-butylohydrochinonu.

Żywica po utwardzeniu charakteryzowała się barwą w skali Pt-Co poniżej 80 (wg PN-88/C89082/05, metoda B), temperaturą kopolimeryzacji w zakresie 55-60°C i skurczem do 5%.

Prz ykład II

Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne z regulowaną prędkością obrotów, chłodnicę zwrotną, bełkotkę doprowadzającą gaz obojętny oraz termometr, dodano 333 g bezwodnika kwasu ftalowego, 374 g kwasu izoftalowego, 312 g glikolu neopentylowego, 255 g glikolu propylenowego, 0,2 g hydratu tlenku monobutylocyny i 0,2 g trifenylofosfiny. Mieszaninę reakcyjną ogrzewano w temperaturze do 210°C do uzyskania liczby kwasowej diesteru poniżej 10 mg KOH/g. Następnie, po ochłodzeniu do temperatury poniżej 130°C, dodano 147 g bezwodnika kwasu maleinowego, 0,06 g 2,5-di-tert-butylohydrochinonu, 0,25 g tetrawodnego octanu manganu, 0,04 g kwasu ortofosforowego i 0,004 g 2,5-bis(5- tert-butylo-2-benzoksazolilo)tiofenu. Proces polikondensacji właściwej prowadzono w temperaturze do 210°C do uzyskania liczby kwasowej poniżej 30 mg KOH/g. Po ochładzaniu masy reakcyjnej do ok. 120°C rozcieńczono ją komonomerem sieciującym, styrenem, stabilizowanym dodatkowo 2,5-di-tert-butylohydrochinonem.

Żywica po utwardzeniu charakteryzowała się barwą w skali Pt-Co poniżej 80 (wg PN-88/C89082/05, metoda B), temperaturą kopolimeryzacji w zakresie 60 -80°C i skurczu do 5%.

Przykł ad III

Do reaktora szklanego zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne z regulowaną prędkością obrotów, chłodnicę zwrotną, bełkotkę doprowadzającą gaz obojętny oraz termometr, dodano 533 g bezwodnika kwasu ftalowego, 249,1 g kwasu izoftalowego, 124,5 g kwasu tereftalowego, 312 g glikolu neopentylowego, 255 g glikolu propylenowego, 0,3 g hydratu tlenku monobutylocyny, 0,3 g trifenylofosfiny. Mieszaninę reakcyjną ogrzewano w temperaturze do 210°C do liczby kwasowej około 10 mg KOH/g, następnie, po ochłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury poniżej 150°C, dodano

2,5 di-tert-butylohydrochinon w ilości 0,06 g i bezwodnik kwasu maleinowego w ilości 147 g. Proces polikondensacji właściwej prowadzono w temperaturze do 210°C do uzyskania liczby kwasowej poniżej 30 mg KOH/g. Następnie, po ochłodzeniu masy reakcyjnej do temperatury poniżej 180°C, dodano komponenty rozjaśniające: tetrawodny octan manganu w ilości 0,20 g i kwas ortofosforowy w ilości

0,035 g i po wymieszaniu rozcieńczono styrenem, stabilizowanym dodatkowo 2,5-di-tertbutylohydrochinonem.

Żywica po utwardzeniu charakteryzowała się barwą w skali Pt-Co maksymalnie 80 (wg PN88/C-89082/05, metoda B), temperaturą kopolimeryzacji w zakresie 80-90°C i skurczem do 5%.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób otrzymywania bezbarwnych nienasyconych żywic poliestrowych modyfikowanych kwasem izoftalowym i/lub tereftalowym i/lub glikolem neopentylowym prowadzony w znany sposób z zastosowaniem znanych surowców, znamienny tym, że przed rozpoczęciem etapu właściwej polikondensacji wtemperaturze 150°C lub po jej zakończeniu w temperaturze poniżej 200°C, dodaje się tetrawodny octan manganu(II) o wzorze chemicznym Mn(OOCCH₃)₂4H₂O w ilości od 0,01 do 0,1% wagowego na wsad, korzystnie od 0,018 do 0,05% wagowego na wsad, kwas ortofosforowy w ilości od 0,001 do 0,01% wagowego na wsad, korzystnie od 0,001 do 0,004% wagowego na wsad iewentualnie 2,5-bis(5-tert-butylo-2-benzoksazolilo)tiofen dodawany w ilości od 2·10^-4 do 1·10^-3% wagowego na wsad, korzystnie od 4·10^-4 do 6·10^-4% wagowego na wsad.