RU2012577C1

RU2012577C1 - Method of film-forming substance preparing

Info

Publication number: RU2012577C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Никитович Орлянский
Original assignee: Юрий Никитович Орлянский
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1990-05-14
Publication date: 1994-05-15

Abstract

FIELD: polymeric coatings for metal. SUBSTANCE: composition has a mixture of colophony-extracting polymers, waste of rubber-technical articles on butylrubber-base, and catalyst ((Mn₂O₃, MnO₂, CoO, PbO, CuO) at mass ratio of components in mixture (140-200): 100: (0.05-4). Mixture is heated and blown with air at 170-260 C at the rate 12-20 l/min per 10-20 kg mixture. Drying oil is cooled up to 110-120 C, and precipitate is discarded. Drying oil property: drying time is 16-36 h. EFFECT: improved method of film-forming substance preparing.

Description

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно к способам получения пленкообразующих типа олиф для пигментированных и непигментированных покрытий по металлу, дереву или штукатурке, отверждающихся при комнатной температуре. The invention relates to the paint and varnish industry, and in particular to methods for producing film-forming linseed oil type for pigmented and non-pigmented coatings for metal, wood or plaster, cured at room temperature.

Известен способ получения пленкообразующего путем смешения 80-90 мас. % растительного масла и до 20% низкомолекулярных каучуков при 220-230^оС с продувкой воздухом. В качестве низкомолекулярных каучуков используют полибутадиен, полиизопрен и сополимеры с винильными мономерами [1] . Недостатком данного способа является то, что используются высокополимерные каучуки, являющиеся дефицитным сырьем для промышленности. Полученные пленкообразующие долго высыхают.A known method of producing a film-forming by mixing 80-90 wt. % of vegetable oil and up to 20% of low molecular weight rubbers at 220-230 ^о С with air blowing. Polybutadiene, polyisoprene and copolymers with vinyl monomers are used as low molecular weight rubbers [1]. The disadvantage of this method is that high-polymer rubbers are used, which are scarce raw materials for industry. The resulting film-forming dries for a long time.

Известен также способ получения пленкообразующего на основе растительного масла и низкомолекулярных каучуков, выбранных из группы, состоящей из полибутадиена, полипиперилена, взятых в количестве 5-50% от реакционной массы. В качестве структурирующего агента используют дивинилбензол, диизопропилбензол, триметилакрилат, триэтаноламин в количестве, обеспечивающем полную растворимость низкомолекулярных каучуков в органических растворителях. Процесс ведут при 220-280^оС с одновременной продувкой воздухом. Воздух подают в количестве, обеспечивающем расход 0,1-0,5 г кислорода на 1 г реакционной массы [2] . Недостатком данного способа является то, что используются растительные пищевые масла, являющиеся дефицитным сырьем, а также длительность высыхания полученных пленкообразующих.There is also known a method of producing a film-forming on the basis of vegetable oil and low molecular weight rubbers selected from the group consisting of polybutadiene, polypiperylene, taken in an amount of 5-50% of the reaction mass. As the structuring agent, divinylbenzene, diisopropylbenzene, trimethylacrylate, triethanolamine are used in an amount that ensures the complete solubility of low molecular weight rubbers in organic solvents. The process is carried out at 220-280 ^C with simultaneous air blowing. Air is supplied in an amount providing a flow rate of 0.1-0.5 g of oxygen per 1 g of reaction mass [2]. The disadvantage of this method is that it uses vegetable edible oils, which are scarce raw materials, as well as the drying time of the obtained film-forming.

Наиболее близким техническим решением, избранным в качестве прототипа, является способ получения пленкообразующего путем нагревания и продувки воздухом смеси растительных масел и низкомолекулярых каучуков, где в качестве каучуков применяют сополимеры дивинила с 40-60 мас. % пиперилена, содержащие 50-60% 1,4-транс-звеньев и 2-5 мас. % кислородсодержащих фрагментов. Особенностью низкомолекулярных каучуков указанного класса является наличие в полимерной цепи первоначальной разветвленной структуры с редкими поперечными связями и кислородсодержащих фрагментов, метильных групп в пипериленовой части сополимера, а также 50-60% 1,4-транс-звеньев, сообщающих повышенную склонность к окислительным процессам разветвления и структурирования при получении пленкообразующего. Для получения пленкообразующего указанным способом могут применяться каучуки мол. м. до 20000. Процесс получения пленкообразующего при этом проводят нагреванием реакционной массы до 120-160^оС с продувкой воздухом в течение 4-8 ч [3] .The closest technical solution, selected as a prototype, is a method of producing a film-forming by heating and blowing air with a mixture of vegetable oils and low molecular weight rubbers, where copolymers of divinyl with 40-60 wt. % piperylene containing 50-60% of 1,4-trans units and 2-5 wt. % oxygen-containing fragments. A feature of low molecular weight rubbers of this class is the presence in the polymer chain of an initial branched structure with rare cross-links and oxygen-containing fragments, methyl groups in the piperylene portion of the copolymer, as well as 50-60% of 1,4-trans units, which report an increased tendency to oxidative branching and structuring upon receipt of a film-forming. To obtain a film-forming in this way can be used rubbers mol. m. up to 20,000. The process of obtaining a film-forming in this case is carried out by heating the reaction mass to 120-160 ^about With blowing air for 4-8 hours [3].

Однако способ-прототип получения пленкообразующего имеет существенные недостатки: используются дефицитные пищевые масла, а также низкомолекулярные каучуки, являющиеся первичным сырьем для резино-технической промышленности. Полученные пленкообразующие долго высыхают, если не добавлен сиккатив. However, the prototype method of obtaining a film-forming has significant drawbacks: scarce edible oils are used, as well as low molecular weight rubbers, which are the primary raw material for the rubber industry. The resulting film-forming dries for a long time if no desiccant is added.

Целью изобретения является ускорение процесса высыхания олифы. The aim of the invention is to accelerate the drying process of drying oil.

Поставленная цель достигается путем нагревания 10-20 кг реакционной смеси полимеров канифольно-экстракционных и бутилкаучуковой резины с последующей продувкой воздухом со скоростью 12-20 л/мин. Компоненты взяты в соотношении 140-200 мас. ч. полимеров канифольно-экстракционных к 100 мас. ч. измельченного отхода бутилкаучуковой резины. Процесс ведется при 170-260^оС, в присутствии 0,05-4 мас. ч. катализатора, в качестве которого можно взять одно из следующих веществ: оксид марганца (3 или 4 валентный), оксид свинца (2 валентный), оксид кобальта (2 валентный), оксид меди (2 валентный) с поэтапным измерением вязкости раствора образовавшейся смолы в органическом растворителе ксилоле или уайт-спирите, до заданной вязкости. Окончив варку, смолу охлаждают до 110-120^оС, добавляют органический растворитель, размешивают до полного растворения смолы, после чего из этой смеси удаляют нерастворимые минеральные наполнители резины.This goal is achieved by heating 10-20 kg of the reaction mixture of polymers of rosin-extraction and butyl rubber, followed by air blowing at a speed of 12-20 l / min. The components are taken in a ratio of 140-200 wt. including polymers of rosin-extraction to 100 wt. including crushed waste butyl rubber. The process is carried out at 170-260 ^about With in the presence of 0.05-4 wt. including a catalyst, one of which can be taken as one of the following substances: manganese oxide (3 or 4 valence), lead oxide (2 valence), cobalt oxide (2 valence), copper oxide (2 valence) with stepwise measurement of the viscosity of the resulting resin solution in an organic solvent, xylene or white spirit, to a predetermined viscosity. Having finished cooking, the resin is cooled to 110-120 ^{° C,} the organic solvent is added, mixed until complete dissolution of the resin, after which the mixture was removed from the insoluble mineral fillers rubber.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от прототипа тем, что смесь полимеров канифольно-экстракционных и бутилкаучуковой резины взята в соотношении, соответственно, 140-200 к 100 мас. ч. продувку воздухом ведут со скоростью 12-20 л/мин на каждые 10-20 кг реакционной смеси при температуре 170-260^оС; процесс ведут в присутствии 0,05-4 мас. ч. одного из катализаторов, взятых на каждые 100 мас. ч. бутилкаучуковой резины. Катализатором может быть оксид двухвалентного кобальта или оксид трех- или четырехвалентного марганца, или оксид двухвалентного свинца, или оксид двухвалентной меди. Образовавшуюся после варки смолу охлаждают до 110-120^оС, после чего доливают растворитель, в качестве которого можно применять уайт-спирит или ксилол. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна".A comparative analysis of the claimed invention with the prototype shows that the claimed method differs from the prototype in that the mixture of polymers of rosin-extraction and butyl rubber rubber is taken in the ratio, respectively, 140-200 to 100 wt. including air purge at a rate of 12-20 l / min for every 10-20 kg of the reaction mixture at a temperature of 170-260 ^about ; the process is conducted in the presence of 0.05-4 wt. including one of the catalysts taken for every 100 wt. including butyl rubber. The catalyst may be bivalent cobalt oxide or trivalent or tetravalent manganese oxide, or lead bivalent oxide, or divalent copper oxide. The resulting resin was cooled after cooking to 110-120 ^{° C,} after which the solvent is made up, as which may be used white spirit or xylene. Thus, the claimed method meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки (смесь полимеров канифольно-экстракционных и бутилкаучуковой резины взята в соотношении, соответственно 140-200 к 100 мас. ч. , продувку воздухом ведут со скоростью 12-20 л/мин на каждые 10-20 кг реакционной смеси при 170-260^оС; процесс ведут в присутствии 0,05-4 мас. ч. одного из катализаторов, взятых на каждые 100 мас. ч. бутилкаучуковой резины; катализатором может быть оксид двухвалентного кобальта, или оксид трех- или четырехвалентного марганца, или оксид двухвалентного свинца, или оксид двухвалентной меди; образовавшуюся после варки смолу охлаждают до 110-120^оС, после чего ее растворяют в органическом растворителе с удалением осадка минеральных наполнителей резины), отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию изобретения "существенные отличия".Comparison of the claimed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not reveal signs in them (a mixture of polymers of rosin-extraction and butyl rubber rubber was taken in a ratio of 140-200 to 100 wt., Respectively, blowing with air lead at a rate of 12-20 l / min for every 10-20 kg of the reaction mixture at 170-260 ^{° C;} the process is conducted in the presence of 0.05-4 parts by weight of a catalyst taken for each 100 parts by weight of butyl rubber.... rubber; the catalyst may be cobalt oxide or seed tri- or tetravalent manganese, divalent or lead oxide or cupric oxide; the resulting resin after cooking is cooled to 110-120 ^{° C,} after which it was dissolved in an organic solvent with removal of sediment mineral fillers rubber) differ from the prototype claimed solution, which allows us to conclude that the criteria of the invention are "significant differences".

Изобретение осуществляется следующим образом. The invention is as follows.

П р и м е р. В реактор, снабженный мешалкой и барботирующим устройством, загружают 4,9 кг полимеров канифольно-экстракционных, 2,7 кг крошки отхода производства медицинской пробки из бутилкаучуковой резины. К смеси добавляют 0,027 кг оксида марганца 3-валентного. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до 180^оС, после чего начинают непрерывную подачу воздуха со скоростью 12 л/мин, поднимая температуру в реакторе до 220-240^оС. При этой температуре варку ведут 3-4 ч, отбирая пробы смолы по 0,15 кг через каждый час. Пробу смолы растворяют в равном количестве ксилола, охлаждают до 20^оС и измеряют вязкость с помощью вискозиметра ВЗ-4. По ходу варки вязкость раствора уменьшается до 40-50 с. После выпадения в осадок минеральных наполнителей вязкость получившейся олифы несколько уменьшается. После достижения заданной вязкости реакционной смеси варку прекращают, образовавшуюся смолу охлаждают до 110-120^оС и приливают 3-4 кг органического растворителя. Отстаивание в течение 2-3 сут приводит к выпадению минеральных наполнителей резины в осадок, с которого олифу декантируют. Выход ее 9-10 кг.PRI me R. 4.9 kg of rosin-extraction polymers, 2.7 kg of crumbs from the production of medical cork from butyl rubber rubber are loaded into a reactor equipped with a stirrer and a bubbling device. To the mixture was added 0.027 kg of 3-valent manganese oxide. The reaction mixture was heated with stirring to ¹⁸⁰ ° C, then begin a continuous air supply at 12 l / min, raising the reactor temperature to 220-240 ° ^C. At this temperature, are cooked 3-4 hours, selecting resin sample on 0, 15 kg every hour. A resin sample is dissolved in an equal amount of xylene, cooled to 20 ^° C and the viscosity is measured using a VZ-4 viscometer. During cooking, the viscosity of the solution decreases to 40-50 s. After precipitation of mineral fillers, the viscosity of the resulting drying oil decreases slightly. After reaching the desired viscosity the reaction mixture brew stopped, the resulting resin was cooled to 110-120 ^C and poured 3-4 kg of organic solvent. Settling for 2-3 days leads to the precipitation of mineral rubber fillers in the sediment, from which the drying oil is decanted. Its output is 9-10 kg.

Вязкость полученной синтетической олифы по вискозиметру ВЗ-4 изменяется от 30 до 100 с при изменении содержания пленкообразующего 45 - 70% . Олифа сохнет в течение 18-28 ч, смешивается со всеми густотертыми масляными красками. The viscosity of the obtained synthetic drying oil with a VZ-4 viscometer varies from 30 to 100 s with a change in the film-forming content of 45 - 70%. Drying oil dries for 18-28 hours, mixes with all thickly wiped oil paints.

Claims

METHOD FOR PRODUCING FILM-FORMING by heating a mixture of vegetable oil, rubber and catalyst, blowing it with air, cooling the resulting film-forming and dissolving it in an organic solvent, characterized in that, in order to reduce the drying time of the film, heating and blowing air are carried out at 170 - 260 ^o C at a rate of 12 - 20 l / min per 10 - 20 kg of a mixture containing rosin-extraction polymers, waste products for the production of rubber products based on butyl rubber and a catalyst selected from the group comprising Mn ₂ O ₃ , MnO ₂ , CoO, PbO, CuO, with the ratio of components in the mixture, wt. hours: 140 - 200: 100: 0.05 - 4.0, cooling is carried out to 110 - 120 ^o With the subsequent removal of sediment.