PL51603B1 - - Google Patents

Description

Jezeli zamiast oleju giicerydowego stosuje sie kwas lub mieszanine kwasów, to korzystnie jeftt aby te kwasy zawieraly 12—24 atomów wegla, aczkolwiek ilosc atomów wegla nie jest ograniczo¬ na. Kwasami nasyconymi, jezeli stosuje sie miesza¬ nine kwasów nienasyconych i nasyconych, sa nor¬ malnie te, które znajduja sie w olejach, natomiast mozna stosowac inne kwasy, nie wchodzace w sklad oleju, jezeli obecnosc ich nie wplywa ujem¬ nie na rozpuszczalnosc polimeru w mieszaninie kwasów. Przykladami kwasów, które mozna stoso¬ wac sa kwasy tluszczowe oleju lnianego, kwasy tluszczowe oleju sojowego, kwasy tluszczowe oleju talowego i kwasy tluszczowe odwodnionego oleju lacznikowego. Olej talowy zawiera pewna ilosc kalafonii i jezeli stosuje sie kwasy tluszczowe oleju talowego, to mozna je stosowac z ta domiesz¬ ka kalafonii, albo tez kalafonie mozna z nich usunac.Polimer dienu o sprzezonym ukladzie podwójnych wiazan, który poddaje sie reakcji z olejem glicery- dorwym lub kwasem moze byc na przyklad poli¬ merem jednego z butadienów, izoprenu lub chloro¬ prenu, albo moze byc kopolimerem kazdego z nich z innym monomerem winylowym, takim jak styren lub winylotoluen. Mozna stosowac takze inne ma- nomery winylowe, takie jak akrylany, kwas akry¬ lowy i akrylonitryl. Kryteriukn dla decyzji czy odpowiedni do stosowania jest polimer czy kopoli¬ mer stanowi jego rozpuszczalnosc w oleju glice- rydowym lub kwasie. Korzystnie jest, aby polimer dienu o sprzezonym ukladzie podwójnych wiazan byl polibutadienem lub kopolimerem styrenu z bu¬ tadienem.Taki kopolimer styrenu z butadienem zawiera odpowiednio do 30% wagowych styrenu, korzyst¬ ni* 10%.Polimer dienu o sprzezonym ukladzie podwójnych wiazan wytwarza sie odpowiednio przez polimery¬ zacje w obecnosci katalizatora; Katalizatorem moze byc katalizator Zeigler^a albo inicjator wolnorod- jnifcoWy, taki jak nadtlenek, wodoronadtlenek, nadtlenosiarczan i nitryl kwasu azobismaslowego.Okreslenie „Katalizator Zeigler'a" zastosowane w opisie obejmuje katalizatory wytworzone z po¬ chodnych alkilowych glinu i halogenków metali, ftzykladami odpowiednich katalizatorów sa: cztero- jodek tytanu z trójetylkiem glinu, zwiazki alkilo- litowe takie ja butylolit. Innym odpowiednim katalizatorem jest sód.Odpowiednio kopolimery styrenu z butadienem wytwarza sie przy stosowaniu inicjatora wolno- rodnikowego lub sodu.Zwlaszcza korzystnie jest stosowac polimer dienu o sprzezonymi ukladzie podwójnych wiazan, j*k zasadniczo liniowy polibutadien, wolny od #^u x i latwo rozpuszczalny w oleju lub kwasie i sdflltyy do jednorodnego mieszania sie z innymi skladni¬ kami. Katalizatory Zeiglec^a nadaja sie do wytwa¬ rzania takich politoutadienów. Przykladem takiego polibutadienu jest polibutadien skladajacy sie z 45% odmiany miany 1,2, który mozna latwo wytworzyc przy zastosowaniu alkilolitu jako katalizatora polimery¬ zacji. Alkilolit stosuje sie odpowiednio w rozpusz¬ czalniku weglowodorowym. Lepsza odpornosc che¬ miczna tnozna uzyskac przez stosowanie polibuta- 5 dienu o wiekszej zawartosci odmiany 1, 2, albo polibutadienu poddanego wstepnej chemicznej obróbce za pomoca srodka takiego jak chlor, kwas chlorowodorowy lub sze&ochlorocyklopentadien.Ogólnie biorac polimeryzacje mozna przeprowa- 10 dzic za pomoca kazdej odpowiedniej metody na przyklad technika polimeryzacji w emulsji lub w roztworze. Wyboru metody dokonuje sie zaleznie od rodzaju stosowanego katalizatora* Ciezar czasteczkowy zastosowanego kauczuku 15 korzystnie wynosi od 5 000 do 200 000 oznaczony za pomoca lepkosci istotnej przy zastosowaniu wzoru (n) = Mv K* to w którym K wynosi 1,52 x 10~9 a wynosi 0,8 Mv = wagowo sredni ciezar czasteczko¬ wy polimeru oznaczony metoda 25 wiskozymetryczna.Reakcje polimeru dienu o sprzezonym ukladzie podwójnych wiazan z olejem albo kwasem mozna 19 przeprowadzic przez dokladne rozpuszczenie poli¬ meru w oleju lub kwasie i ogrzanie otrzymanego roztworu. Odpowiedni zakres temperatur dla tej reakcji wynosi 200—280*C, lecz mozna stosowac temperatury poza tymi granicami. Ilosc polimeru, 35 która nalezy poddac reakcji z olejem lub kwasem jest ograniczona tylko lepkoscia otrzymanego roz¬ tworu, która korzystnie powinna nie przekra¬ czac 100000 poisów w temperaturze 25°C. W celu otrzymania produktu o takiej wlasciwosci stosuje 40 sie na przysiad 10% wagowych (w przeliczeniu na olej) polibutadienu o ciezarze czasteczkowym oko¬ lo 150 000.Gzas trwania reakcji polimeru z olejem lub kwasem moze wynosic 1—12 godzin, a noisnalnie 45 trwa 6—8 godzin. Kryterium dla okreslenia czasu trwania reakcji jest to, aby polimer tworzyl jedno¬ rodna mieszanine z zywica wytwarzana w drugim stadium procesu. Czas trwania reakcji powinien byc dostatecznie dlugi dla uzyskania calkowitej 60 mieszalnosci, lecz nie na tyle dlugi, aby koncowa zywica byla za lepka dla wyznaczonego celu* Temperatury i czas trwania reakcji w stadium poddawania reakcji produktu polimeru i oleju lub kwasu z dwuzasadowym kwasem lufo bezwodni- 65 kiem razem ze zwiazkiem wielcwodorotlenowym sa calkowicie umowne dla wytwarzania zywic alk&dowych.Ponizej przytoczone sa charakterystyczne przy¬ klady wyjasniajace wynalazek. 00 Przyklad 1. Bezwodnik ftalowy 148 g gliceryna 106 g kwasy tluszczowe oleju lnianego 935 g polibutadien I. V. = 2,0 40 g 65 (I. V. — lepkosc wewnetrzna)51603 5 Gliceryne i bezwodnik ftalowy ogrzewa sie ra¬ zem do temperatury 230*C w ciagu okolo 15 minut otrzymujac zywicowaty produkt. Jednoczesnie kwasy tluszczowe oleju lnianego ogrzewa sie z po- libutadienem w atmosferze azotu w temperatu- 5 rze 100° C az do rozpuszczenia sie polibutadienu.Z reakcji polibutadienu z nienasyconym kwasem tluszczowym przez dalsze ogrzewanie w atmos¬ ferze azotu do temperatury 160—170°C otrzymuje sie roztwór o odpowiedniej lepkosci przy czym 10 zwieksza sie szybkosc reakcji przez dodanie bardzo malej ilosci soli kobaltowej kwasu naftenowego.Roztwór polibutadienu w kwasie tluszczowym po¬ woli dodaje sie do zywicy gliptalowej w trakcie energicznego mieszania i reakcje wykancza przez 15 utrzymywanie calej mieszaniny w temperatu¬ rze 230°C w ciagu kilku godzin.Przyklad II. Postepuje sie jak w przykla¬ dzie I, z wyjatkiem, ze zamiast 100 g kwasów 20 tluszczowych stosuje sie 100 g oleju lnianego za¬ geszczonego, o sredniej lepkosci.Przyklad III. Postepuje sie jak w przykla¬ dzie II, z tym, ze zamiast gliceryny stosuje sie 25 pentaerytryt.Przyklad IV. Postepuje sie jak w przykla¬ dzie II, stosujac polibutadien o I. V.= 0,9. 30 Przyklad V. Postepuje sie jak w przykla¬ dzie III, stosujac polibutadien o I, V. 0,8, zawiera¬ jacy 50% odmiany 1,2, 35% odmiany trans 1,4 i 15% odmiany cis 1,4. 35 Przyklad VI. Postepuje sie jak w przykla¬ dzie II, lecz stosuje polibutadien o I. V. = 1,0, zawierajacy 45,5% odmiany dst 46,0% odmiany trans i 8,5% odmiany 1,2, który uprzednio poddaje sie reakcji z szesciochlorocyklopentadienem w sto¬ sunku wagowym, 100 czesci kauczuku do 30 czesci szesdoehloropentadienu, w temperaturze 160°C w ciagu 17 godzin w atmosferze azotu.Przyklad VII. 15,5 czesci pofldlbutadienu spoli- meryzowanego w obecnosci butylolitu (I. V. w to¬ luenie = 1,6) rozpuszcza sie w 144 czesciach oleju lnianego i ogrzewa w ciagu 6 godzin w tempera¬ turze 250eC. Nastepnie dodaje sie 18,2 czesci glice- M ryny i po ochlodzeniu do temperatury 180°C miesza¬ nine ogrzewa sie w ciagu 4 godzin do tempera¬ tury 230°C. Z kolei dodaje sie 43,4 czesci bezwodni¬ ka ftalowego i kontynuuje ogrzewanie do uzyska¬ nia liczby kwasowej 10,5 mg KOH/g. Alkid 55 rozciencza sie benzyna ciezka do zawartosci 70% substancji stalej.Przyklad VIII. Postepuje sie zasadniczo jak w przykladzie VII, z tym, ze zafrniast oleju lnianego 60 stosuje sie olej sojowy.Przyklad IX. Postepuje sie zasadniczo jak w przykladzie VII, z tym, ze polibutadien uprzed¬ nio modyfikuje sie przez ogrzewanie z szesdochlo- ** 6 rocyklopentadien^m w ilosci 30% jego wagi, w temperaturze 160°C, w ciagu 17 godzin.Przyklad X. 14,0 czesci polibutadienu zasto¬ sowanego w przykladzie VII rozpuszcza sie w 124,8 czesciach kwasu tluszczowego o'eju lnianego i mie¬ szanine ogrzewa sie w ciagu 8 godzin w tempera¬ turze 250°C. Po ochlodzeniu do temperatury 180°C dodaje sie 36,6 czesci gliceryny i 51,6 czesci bez¬ wodnika ftalowego i mieszanine ogrzewa do tempe¬ ratury 200—240°C az do uzyskania liczby kwaso¬ wej 10 mg KOH/g. PL

Claims (11)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zywicy alkidowej, su¬ mienny tym, ze polimer dienu o sprzezonym ukladzie podwójnych wiazan poddaje sie reakcji z nienasyconym olejem glicerydowym, lub z jego nienasyconym kwasem albo z mieszanina tego nienasyconego kwasu i co najmniej jednego kwasu nasyconego, przy czym stosuje sie taki polimer dienu o sprzezonym ukladzie podwój¬ nych wiazan, który rozpuszcza sie w oleju lub kwasie glicerydowym i nastepnie otrzytmany produkt poddaje sie reakcji z organicznym dwuzasadowym kwasem albo organicznym dwu- zasadowym bezwodnikiem i ze zwiazkiem wielo- wodorotlenowym.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako polimer dienu o sprzezonym ukladzie pod¬ wójnych wiazan stosuje sie polibutadien zasad¬ niczo liniowy i wolny od zelu.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze stosuje sie polibutadien, zasadniczo liniowy, który sklada sie z 45% odmiany cis 1,4, 46% odmiany trans 1,4 i 9% odmiany 1,2.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze polibutadien wytwarza sie w obecnosci kataliza¬ tora Zeigle^a.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze stosuje sie polibutadien wytworzony w obecnosci sodu jako katalizatora.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako polimer dienu o sprzezonym ukladzie pod¬ wójnych wiazan stosuje sie kopolimer dienu o sprzezonym ukladzie podwójnych wiazan z monomerem winylowym.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze jako kopolimer stosuje sie kopolimer styrenu z butadienem.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze stosuje sie kopolimer styrenu z butadienem wytworzony w obecnosci inicjatora wolnorod- nikowego.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze stosuje sie kopolimer styrenu z butadienem wytworzony w obecnosci sodu jako katalizatora.
10. 10. Sposób wedlug zastrz. 7—9, znamienny tym, ze stosuje sie kopolimer styrenu z butadienem, który zawiera 10% styrenu.
11. 11. Sposób wedlug zastrz. 1—10, znamienny tym, ze stosuje sie polimer dienu o sprzezonym ukladzie podwójnych wiazan majacy ciezar czasteczkowy w granicach od 5 000 do 200 000. PL