PL46768B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 28 marca 1963 r. 5- m \® POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 46768 KI. 39 KI. internat. C 08 g 22/^ Zbigniew Rawicz-Debicki Warszawa, Polska Andrzej Mietka Warszawa, Polska Wlodzimierz Piotrowski Warszawa, Polska Sposób wytwarzania modyfikowanej zywicy moGznikowo-fornialdehydowej stosowanej jako spoiwo do lakierów Patent trwa od dnia 9 lutego 1962 r.Znane sa zywice moczhikowo-formaldehydo- we modyfikowane na przyklad butanolem, sto¬ sowane jako spoiwa do lakierów. Zywice te otrzymuje sie zwykle przez zmieszanie w re¬ aktorze mocznika z formaldehydem i z wodoro¬ tlenkiem sodowym ogrzanie mieszaniny do oko¬ lo 70°C, w wyniku czego zachodzi kondensacja prowadzaca do powstawania dwumetylolomocz- nika, a nastepnie przez poddanie reakcji w tem¬ peraturze nieco ponad 90°C otrzymanego mety- lolomicznika z butanolem w obecnosci bezwod¬ nika ftalowego jako kwasnego katalizatora.Jak wykazaly badania, powyzsze sposoby nie prowadza w pelni do wytworzenia zywicy cal¬ kowicie zmodyfikowanej. W otrzymanych pro¬ duktach znajduje sie bowiem zawsze pewna ilosc zywicy, która nie przereagowala z butano¬ lem, co powaznie obniza wartosc produktu w za¬ stosowaniu jako spoiwa do lakierów.Ten ujemny efekt spowodowany jest tym, ze powstajaca w wyniku kondensacji zywica zbija sie w drobne grudki, które opadaja do znajdu¬ jacej sie przy dnie reaktora warstewki wody, a zatem w najlepszym przypadku reaguja z bu¬ tanolem powierzchniowo, a niektóoTe z nich nie reaguja wcale.Stwierdzono, ze niedogodnosci tych mozna uniknac, jezeli reakcje dwumetylolomocznika otrzymanego opisanym na wstepie sposobem z butanolem wobec kwasnego katalizatora pro¬ wadzi sie w obecnosci alkoholu metylowego i przy niewielkiej tylko, ilosci wody (która uprzednio wprowadza sie wraz z NaOH).Dzieki dodatkowi alkoholu metylowego pow¬ stajaca zywica mocznikowo-fofmaldehydowa w duzym stopniu uplynnia sie i nastepnie emul¬ guje w butanolu, co umozliwia przereagowanie jej z butanolem w calej masie, a nie tylko po¬ wierzchniowo.Druga korzystna i istotna funkcja alkoholu metylowego jest ulatwienie reakcji modyfiko¬ wania zywicy n-butanolem. Wiadomo bowiem, ze reakcja eteryfikowania zywicy n-butano¬ lem zachodzi dosc trudno w przeciwienstwie do eteryfikowania nizszymi alkoholami, w danym przypadku metanolem. Bardzo latwo natomiast zachodzi wymiana grup metoksylowych na bu- toksylowe, co zostalo wykorzysfane w sposobie wedlug "wynalazku. Po wprowadzeniu alkoholu metylowego do zywicy podstawiaja sie najpierw grupy metoksylowe z alkoholu metylowego, któ¬ re nastepnie w czasie podgrzewania zostaja la¬ two wymienione na grupy butoksylowe.Wprowadzenie alkoholu metylowego do sro¬ dowiska reakcji laczy wiec w sobie dwa korzy¬ stne efekty. Z jednej strony ulatwia rozprosze¬ nie modyfikowanej zywicy, a co za tym idzie zwieksza powierzchnie zetkniecia reagentów, z drugiej zas strony, jak wykazano wyzej, ulatwia reakcje chemiczna zywicy z n-butano¬ lem. W efekcie uzyskuje sie znaczne skrócenie czasu reakcji, bardzo dobre jej wydajnosci oraz unika sie stosowania duzych ilosci drogiego bu¬ tanolu.Ponadto, jak stwierdzono, proces przebiega szybciej, jezeli czesc wody wprowadzonej z NaOH odpedzi sie przed poddaniem reakcji dwumetylolomocznika z butanolem. Jako kwas¬ ny katalizator stosuje sie wedlug wynalazku najkorzystniej ester butylosiarkowy, przy czym dozuje sie go do obnizenia pH mieszaniny re¬ akcyjnej do 3. Mozna równiez prowadzic proces w obecnosci znanych katalizatorów, na przyklad bezwodnika ftalowego.Otrzymana wedlug wynalazku zywice oddzie¬ la sie od masy reakcyjnej na drodze destylacji azeotropowej (butanol — woda).Wydzielona i odwodniona zywice mozna po rozcienczeniu rozpuszczalnikami, na przyklad benzenem, butanolem, ksylenem, toluenem i ich mieszaninami, stosowac jako wysokowartescio¬ we spoiwo lakiernicze, które mozna oczywiscie miszac z innymi spoiwami, na przyklad z zy¬ wica gliptalowa.Blony z zywicy otrzymanej sposobem wedlug wynalazku sa trwale, nie odpadaja od podloza, nie ulegaja wplywom atmosferycznym, sa twar¬ de i blyszczace.ZG „Ruch" W-wa, zam.Przyklad. Do kolby o pojemnosci 250 ml wlewa sie 1,6 mola formaldehydu w postaci 37% roztworu wodnego i dodaje sie 0,63 mola mocz¬ nika. Po wymieszaniu doprowadza sie pH roz¬ tworu do wartosci 9—10. Mieszanine reakcyjna ogrzewa sie nastepnie do temperatury 85°C i utrzymuje sie ja w tej temperaturze w czasie 1 godziny, korygujac w czasie calego procesu pH mieszaniny do wyzej podanej wartosci.Otrzymana mase zageszcza sie pod próznia w temperaturze nie wyzszej niz 50°C do zawar¬ tosci wody wynoszacej okolo 10%. Nastepnie mieszajac dodaje sie 0,4 mola metanolu i po utworzeniu sie jednorodnej mieszaniny wlewa sie 1,75 mola n-butanolu.W czasie dodawania n-butanolu kolbe ogrze¬ wa sie tak, azeby temperatura masy wynosila nie mniej niz 50—60°C, po czym obniza sie pH masy wartosci równej 3 dodajac butanolowego roztworu estru butylosiarkowego. Zawartosc kolby miesza sie w temperaturze 60°C przez # okolo 15 minut i nastepnie podnosi sie tempe¬ rature wrzenia masy i w stanie wrzenia utrzy¬ muje sie mase do czasu jej calkowitego sklaro¬ wania sie, to znaczy przez okolo 15—20 minut, przy czym jednoczesnie oddestylowuje sie do¬ dany uprzednio metanol. Nastepnie pod zmniej¬ szonym cisnieniem oddestylowuje sie azeotrop butanol-woda w temperaturze 50°C, az do zu¬ pelnego odwodnienia mieszaniny reakcyjnej.W efekcie otrzymuje sie 170 g 60%-owego buta¬ nolowego roztworu zywicy mocznikowo-formal- delrydowej modyfikowanej n-butanolem. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania modyfikowanej zywicy mocznikowo-formaldehydowej jako spoiwa do lakierów przez kondensacje mocznika z formaldehydem w obecnosci roztworu wo¬ dorotlenku sodowego, a nastepnie poddanie reakcji otrzymanego dwumetylolomocznika z butanolem wobec kwasnego katalizatora i w podwyzszonej temperaturze, znamienny tym, ze reakcje dwumetylolomocznika z bu¬ tanolem prowadzi w obecnosci alkoholu me¬ tylowego i niewielkich ilosci wody, przy pH mieszaniny reakcyjnej wynoszacym okolo 3.
2. 2. Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze jako kwasny katalizator stosuje sie ester bu¬ tylosiarkowy. Zbigniew R a w i c z - D e b i c k i Andrzej Mietka Wlodzimierz Piotrowski Zastepca: inz* Zbigniew Kaminski rzecznik patentowy 15-63, naklad 100 egz. PL