RU2285705C1 - Method for preparing alkyd oligomers and alkyd lacquer containing alkyd oligomer - Google Patents

Method for preparing alkyd oligomers and alkyd lacquer containing alkyd oligomer Download PDF

Info

Publication number
RU2285705C1
RU2285705C1 RU2005117785A RU2005117785A RU2285705C1 RU 2285705 C1 RU2285705 C1 RU 2285705C1 RU 2005117785 A RU2005117785 A RU 2005117785A RU 2005117785 A RU2005117785 A RU 2005117785A RU 2285705 C1 RU2285705 C1 RU 2285705C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alkyd
temperature
alcoholysis
xylene
pentaerythritol
Prior art date
Application number
RU2005117785A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Генрих Маркович Цейтлин (RU)
Генрих Маркович Цейтлин
Екатерина Евгеньевна Казакова (RU)
Екатерина Евгеньевна Казакова
Игорь Викторович Казеннов (RU)
Игорь Викторович Казеннов
Андрей Николаевич Утробин (RU)
Андрей Николаевич Утробин
Юрий Петрович Кобзев (RU)
Юрий Петрович Кобзев
Михаил Васильевич Клубникин (RU)
Михаил Васильевич Клубникин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Пигмент"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Пигмент" filed Critical Открытое акционерное общество "Пигмент"
Priority to RU2005117785A priority Critical patent/RU2285705C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285705C1 publication Critical patent/RU2285705C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/143Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry of polymers, chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to a method for synthesis of oligomers used in manufacturing paint and varnish materials by using polyethylene terephthalate waste. Invention proposes the re-esterification reaction (alcoholysis) of vegetable oils and milled polyethylene terephthalate waste with pentaerythritol for a single step at heating and the following polyesterification of the alcoholysis product with phthalic anhydride and maleic anhydride in inert medium in the presence of xylene. The process is carried out up to achievement of acidic number 15 mg of KOH/g, not above, with preparing light product showing good consumers' properties. Synthesized oligomer is used for manufacturing lacquer.
EFFECT: improved method of synthesis.
2 cl, 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к химической промышленности, конкретно к получению алкидных олигомеров (смол) с использованием отходов полиэтилентерефталата (вторичного полиэтилентерефталата), и может найти широкое применение при получении различных лакокрасочных материалов для покрытий различного назначения.The invention relates to the chemical industry, specifically to the production of alkyd oligomers (resins) using waste polyethylene terephthalate (secondary polyethylene terephthalate), and can be widely used in the production of various coatings for various purposes.

Известен способ, по которому алкидные олигомеры получают переэтерификацией отходов лавсана (синтетического волокна из ПЭТФ) и монокарбоновой жирной кислоты или растительного масла полиатомным спиртом, при этом переэтерификацию проводят одновременно с поликонденсацией фталевым ангидридом в одну или две стадии [SU 1373710, 15.02.1988].A method is known in which alkyd oligomers are obtained by transesterification of lavsan waste (synthetic fiber from PET) and monocarboxylic fatty acid or vegetable oil with polyhydric alcohol, wherein transesterification is carried out simultaneously with polycondensation with phthalic anhydride in one or two stages [SU 1373710, 02.15.1988].

Однако при этом возможно получение только глифталевых смол, которые, как правило, не используются в качестве самостоятельного пленкообразующего, а применяются только в композициях совместно с нитроцеллюлозными пленкообразователями для повышения эластичности и адгезии нитроцеллюлозных покрытий.However, it is possible to obtain only glyphthalic resins, which, as a rule, are not used as an independent film-forming agent, but are used only in compositions together with nitrocellulose film formers to increase the elasticity and adhesion of nitrocellulose coatings.

Также известен способ, по которому переэтерификацию отходов ПЭТФ (лавсана) маслом и многоатомным спиртом проводят в присутствии ароматической монокарбоновой кислоты с последующей поликонденсацией полученного продукта с дикарбоновой кислотой или ее ангидридом. При этом отходы ПЭТФ предварительно подвергают алкоголизу кубовыми остатками системы ректификации этиленгликоля или этиленглитколем. Продукты алкоголиза имеют молекулярную массу 650-225, что соответствует гидроксильному числу 150-500 мг КОН/г [SU 929660, 23.05.1982].A method is also known in which the transesterification of waste PET (lavsan) with oil and polyhydric alcohol is carried out in the presence of aromatic monocarboxylic acid, followed by polycondensation of the resulting product with dicarboxylic acid or its anhydride. In this case, PET wastes are preliminarily subjected to alcoholysis with bottoms of the ethylene glycol rectification system or ethylene glycol. Alcoholysis products have a molecular weight of 650-225, which corresponds to a hydroxyl number of 150-500 mg KOH / g [SU 929660, 05.23.1982].

Недостатком способа является необходимость проведения предварительного алкоголиза отходов ПЭТФ при высокой температуре с последующим измельчением полученного алкоголизата перед загрузкой в реактор. Кроме того, полученные по данному способу продукты имеют очень темный цвет (130-160 ед. по йодометрической шкале), что делает их совершенно непригодными для использования в производстве высококачественных эмалей светлых тонов.The disadvantage of this method is the need for preliminary alcoholysis of PET waste at high temperature, followed by grinding the resulting alcoholizate before loading into the reactor. In addition, the products obtained by this method have a very dark color (130-160 units on the iodometric scale), which makes them completely unsuitable for use in the manufacture of high-quality enamel in bright colors.

В качестве катализаторов алкоголиза при синтезе алкидных олигомеров известно применение различных соединений, в том числе оксидов, гидроксидов и солей ряда металлов, которые оказывают влияние не только на скорость процесса, но и на состав образующихся продуктов [Иванов С.А. и др. "Лакокрасочные материалы и их применение". 1991, №6, С.6-11].As catalysts for alcoholysis in the synthesis of alkyd oligomers, it is known to use various compounds, including oxides, hydroxides and salts of a number of metals, which affect not only the speed of the process, but also the composition of the products formed [Ivanov S.A. and others. "Paintwork materials and their application." 1991, No. 6, C.6-11].

Известен способ переработки отходов ПЭТФ в алкидные олигомеры, по которому переэтерификацию отходов ПЭТФ и растительных масел осуществляют в одну стадию в присутствии ароматических или алициклических монокарбоновых кислот с последующей поликонденсацией полученного переэтерификата фталевым ангидридом [SU 622824].A known method of processing PET waste into alkyd oligomers, according to which the transesterification of PET waste and vegetable oils is carried out in one stage in the presence of aromatic or alicyclic monocarboxylic acids, followed by polycondensation of the obtained transesterification with phthalic anhydride [SU 622824].

Процесс осуществляют следующим образом:The process is as follows:

I. В реакционный сосуд загружают растительное масло, многоатомный спирт, монокарбоновую кислоту и катализатор - оксид свинца. Смесь нагревают до 240-260°С. После этого производят загрузку отходов ПЭТФ, и реакционную массу выдерживают при данной температуре до достижения растворимости в смеси уайт-спирита с изобутанолом.I. Vegetable oil, polyhydric alcohol, monocarboxylic acid and lead oxide catalyst are charged into the reaction vessel. The mixture is heated to 240-260 ° C. After that, PET waste is charged and the reaction mass is kept at this temperature until solubility in a mixture of white spirit with isobutanol is achieved.

II. Полученный переэтерификат охлаждают до 200°С, после чего к нему добавляют фталевый ангидрид, и проводят поликонденсацию.II. The obtained transesterification is cooled to 200 ° C, after which phthalic anhydride is added to it, and polycondensation is carried out.

Недостатком данного способа является необходимость применения дополнительного реагента (монокарбоновой кислоты), что требует использования дополнительного оборудования для дозирования реагента и удаления воды, образующейся на первой стадии. Продукты, полученные по данному способу, более светлые (цвет 50-100 ед. по йодометрической шкале), однако и эти значения недостаточны для получения на основе синтезированных олигомеров эмалей светлых тонов. Кроме того, известно, что наличие в структуре излишнего количества ароматических и непредельных алициклических фрагментов (остатков бензойной кислоты и канифоли), увеличивая твердость получаемых покрытий, ухудшает их свето- и атмосферостойкость.The disadvantage of this method is the need to use an additional reagent (monocarboxylic acid), which requires the use of additional equipment for dosing the reagent and removing water formed in the first stage. The products obtained by this method are lighter (color is 50-100 units on the iodometric scale), however, these values are insufficient to obtain light tones based on the synthesized oligomers. In addition, it is known that the presence in the structure of an excessive amount of aromatic and unsaturated alicyclic fragments (residues of benzoic acid and rosin), increasing the hardness of the resulting coatings, worsens their light and weather resistance.

В связи с этим получаемые по данному способу пленкообразователи можно рекомендовать преимушественно для лакокрасочных материалов, используемых внутри помещений.In this regard, the film formers obtained by this method can be recommended primarily for paints and varnishes used indoors.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению и достижению технического результата является известный способ получения алкидных олигомеров путем алкоголиза (переэтерификации) отходов ПЭТФ и растительных масел пентаэритритом при нагревании в присутствии катализатора с последующей поликонденсацией продукта алкоголиза с фталевым ангидридом, при этом алкоголиз проводят, загружая одновременно к предварительно подогретому растительному маслу с катализатором пентаэритрит и отходы полиэтилентерефталата, при этом в качестве отходов полиэтилентерефталата используют измельченные отходы пищевой полимерной тары на основе полиэтилентерефталата с содержанием до 10% примесей полиэтилена и полипропилена, а в качестве катализатора используют кадмиевые или никелевые соли насыщенных или ненасыщенных алифатических монокарбоновых кислот с длиной цепи С6-C18 или кадмиевые, никелевые или цинковые соли ацилсалициловых кислот с длиной цепи ацильного заместителя С618 в количестве 0,1-0,5% от массы компонентов [RU 2209818, 10.08.2003].The closest in technical essence to the claimed invention and the achievement of a technical result is a known method for producing alkyd oligomers by alcoholysis (transesterification) of PET waste and vegetable oils pentaerythritol by heating in the presence of a catalyst followed by polycondensation of the alcoholysis product with phthalic anhydride, while alcoholysis is carried out simultaneously loading to preheated vegetable oil with a pentaerythritol catalyst and polyethylene terephthalate waste, while in as waste polyethylene terephthalate use crushed waste plastic food containers based on polyethylene terephthalate containing up to 10% impurities of polyethylene and polypropylene, and cadmium or nickel salts of saturated or unsaturated aliphatic monocarboxylic acids with a chain length of C 6 -C 18 or cadmium, nickel or zinc salts of acylsalicylic acids with a chain length of the acyl substituent C 6 -C 18 in an amount of 0.1-0.5% by weight of the components [RU 2209818, 08/10/2003].

Известный способ позволяет получать алкидные олигомеры с различным показателем цветности (10-60 ед. по йодометрической шкале), однако полученные продукты характеризуются ярко выраженной опалесценцией, усиливающейся при хранении, что приводит к несоответствию лаков на их основе требованиям технических условий по показателю "внешний вид". Кроме того, для синтеза алкидных олигомеров в известном способе предложено применение в качестве катализатора достаточно сложных и дорогостоящих соединений. Таким образом, недостатками известного способа является невозможность получения полностью кондиционных полуфабрикатных лаков, а также применение в качестве катализаторов сложных соединений, выпускающихся отечественной промышленностью в ограниченных количествах или требующих освоения их производства.The known method allows to obtain alkyd oligomers with different color indices (10-60 units on the iodometric scale), however, the products obtained are characterized by pronounced opalescence, amplified during storage, which leads to the mismatch of varnishes based on them with the technical requirements for the "appearance" . In addition, for the synthesis of alkyd oligomers in a known method, the use of rather complex and expensive compounds as a catalyst is proposed. Thus, the disadvantages of this method is the impossibility of obtaining fully conditioned semi-finished varnishes, as well as the use of complex compounds as catalysts produced by the domestic industry in limited quantities or requiring the development of their production.

Технической задачей заявляемого изобретения является упрощение процесса, проведение процесса с использованием в качестве катализатора доступного и недорогого продукта, обеспечивающего получение алкидых олигомеров с повышенной твердостью, позволяющих в свою очередь получать алкидные лаки, соответствующие требованиям нормативной документации (в частности ТУ 6-10-612-76 на лак ПФ-060) по всем показателям.The technical task of the claimed invention is to simplify the process, the process using an affordable and inexpensive product as a catalyst, providing alkyd oligomers with increased hardness, which in turn allows to obtain alkyd varnishes that meet the requirements of regulatory documents (in particular, TU 6-10-612- 76 for varnish PF-060) for all indicators.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе получения алкидного олигомера путем одновременного (одностадийного) алкоголиза растительных масел и измельченных отходов полиэтилентерефталата пентаэритритом при нагревании в среде инертного газа в присутствии катализатора, последующей полиэтерификации (поликонденсации) продукта алкоголиза с фталевым ангидридом в среде инертного газа в качестве катализатора используют стеарат цинка, полиэтерификацию осуществляют в присутствии ксилола, одновременно с фталевым ангидридом на стадии полиэтерификации вводят малеиновый ангидрид и проводят процесс до достижения кислотного числа не более 15 мг КОН/г.The stated technical problem is achieved by the fact that in the method for producing an alkyd oligomer by simultaneous (single-stage) alcoholysis of vegetable oils and ground polyethylene terephthalate pentaerythritol wastes when heated in an inert gas medium in the presence of a catalyst, followed by polyesterification (polycondensation) of the alcoholysis product with phthalic anhydride in an inert gas zinc stearate is used as a catalyst, polyesterification is carried out in the presence of xylene, simultaneously with phthalic anhydride House in polyesterification stage administered maleic anhydride and the process is carried out until the acid number of not more than 15 mg KOH / g.

Стеарат цинка, предлагаемый в качестве катализатора, выпускается отечественной промышленностью в достаточном количестве, в частности Ставропольским ОАО "Люминофор" по ТУ 6-09-17-316-96.Zinc stearate, offered as a catalyst, is produced by the domestic industry in sufficient quantities, in particular, the Stavropol OJSC "Luminophore" according to TU 6-09-17-316-96.

В качестве растительного масла в способе по изобретению используют различные высыхающие и полувысыхающие масла, например льняное, подсолнечное, соевое, тунговое масла и другие.As a vegetable oil in the method according to the invention, various drying and semi-drying oils are used, for example, linseed, sunflower, soybean, tung oil and others.

В качестве отходов полиэтилентерефталата (ПЭТФ) в способе по изобретению используют измельченные отходы ПЭТФ в виде, например, измельченной крошки, измельченных волокон и нитей, а также измельченные отходы пищевой полимерной тары на основе ПЭТФ, например с содержанием до 10% примесей полиэтилена и полипропилена.As waste polyethylene terephthalate (PET) in the method according to the invention, shredded PET waste is used in the form of, for example, shredded chips, shredded fibers and threads, as well as shredded waste plastic food containers based on PET, for example, containing up to 10% impurities of polyethylene and polypropylene.

Сущность заявленного способа по изобретению заключается в следующем.The essence of the claimed method according to the invention is as follows.

В реактор, снабженный холодильником, соединенным на "прямую", загружают растительное масло, включают мешалку, обогрев и пускают ток инертного газа.Vegetable oil is loaded into a reactor equipped with a direct-coupled refrigerator, a stirrer is turned on, heating is turned on and an inert gas current is introduced.

По достижении температуры 180-200°С в реактор загружают катализатор стеарат цинка и продолжают подъем температуры до (255±5)°C, затем загружают измельченные отходы - вторичный ПЭТФ и небольшими порциями пентаэритрит при небольшом разрежении в реакторе. Процесс переэтерификации (алкоголиза) ведут до растворимости пробы реакционной массы в этиловом спирте в соотношении не менее 1:5 по объему при (25-27)°С. По окончании реакции переэтерификации (алкоголиза) содержимое реактора охлаждают до температуры 180-200°С и загружают фталевый и малеиновый ангидрид.Upon reaching a temperature of 180-200 ° C, zinc stearate catalyst is loaded into the reactor and the temperature continues to rise to (255 ± 5) ° C, then crushed waste is loaded - secondary PET and small portions of pentaerythritol with a small vacuum in the reactor. The process of transesterification (alcoholysis) is carried out until the samples of the reaction mass in ethanol are soluble in a ratio of at least 1: 5 by volume at (25-27) ° С. At the end of the transesterification reaction (alcoholysis), the contents of the reactor are cooled to a temperature of 180-200 ° C and phthalic and maleic anhydride are charged.

При температуре 150-160°С после загрузки компонентов реактор соединяют через конденсатор, соединенный на "прямую" с разделительным сосудом, заполненным ксилолом и водой, в конденсатор пускают воду, а в реактор - ток инертного газа. При температуре реакционной массы не выше 160°С в реактор загружают порционно ксилол, затем включают обогрев.At a temperature of 150-160 ° C, after loading the components, the reactor is connected through a capacitor connected directly to a separation vessel filled with xylene and water, water is introduced into the condenser, and an inert gas current is introduced into the reactor. At a temperature of the reaction mass not higher than 160 ° C, xylene is portioned into the reactor, then heating is turned on.

Полиэтерификацию проводят при плавном подъеме температуры до (235±5)°С. Реакционную массу выдерживают при данной температуре до достижения вязкости 60%-го раствора олигомера в ксилоле по В3-4 при температуре (20,0±0,5)°С 70-120 с, кислотного числа - не более 15 мг КОН/г. При достижении необходимой вязкости далее алкидный олигомер при температуре 180-190°С сливают в смеситель под слой смеси растворителей уайт-спирита и сольвента в соотношении 85:15 по массе.Polyesterification is carried out with a smooth rise in temperature to (235 ± 5) ° C. The reaction mass is maintained at this temperature until the viscosity of a 60% solution of the oligomer in xylene according to B3-4 is reached at a temperature of (20.0 ± 0.5) ° C for 70-120 s, the acid number is not more than 15 mg KOH / g. When the desired viscosity is reached, then the alkyd oligomer at a temperature of 180-190 ° C is poured into the mixer under a layer of a mixture of solvents of white spirit and solvent in a ratio of 85:15 by weight.

Ниже представлены конкретные примеры осуществления способа по изобретению, иллюстрирующие его, не ограничивающие объема притязаний.The following are specific examples of the method according to the invention, illustrating it, not limiting the scope of claims.

Пример 1. Для получения алкидного олигомера в реактор, снабженный холодильником, загружают 57,5 мас.% подсолнечного масла, включают мешалку, обогрев, пускают ток инертного газа. При достижении температуры 200°С в реактор добавляют катализатор - 0,2 мас.% стеарата цинка, поднимают температуру до (250±5)°С и загружают 8,4 мас.% измельченных отходов ПЭТФ, 13,6 мас.% пентаэритрита небольшими порциями. Осуществляют процесс алкоголиза (переэтерификации), проводя контроль процесса обычным способом, например до растворимости пробы реакционной массы в этиловом спирте в соотношении 1:5 по объему при 25-27°С. После этого реакционную массу охлаждают до 180°С и загружают 17,1 фталевого ангидрида и 0,2 малеинового ангидрида. Проводят полиэтерефикацию (поликонденсацию) продуктов алкоголиза (переэтерификации). При этом процесс проводят в токе инертного газа (например, азота), при 160°С в реактор загружают 3,0 мас.% ксилола. Полиэтерификацию (поликонденсацию) проводят при (235±5)°С до достижения кислотного числа не более 15 мг КОН/г и до нарастания вязкости полученного олигомера (в виде 60%-ного раствора в ксилоле) по вискозиметру В3-4 с диаметром сопла 4 мм при (20±0,5)°С 70-120 с.Example 1. To obtain an alkyd oligomer, a reactor equipped with a refrigerator is charged with 57.5 wt.% Of sunflower oil, the mixer is turned on, heated, and an inert gas current is introduced. Upon reaching a temperature of 200 ° C, a catalyst is added to the reactor - 0.2 wt.% Zinc stearate, the temperature is raised to (250 ± 5) ° C and 8.4 wt.% Of ground PET waste is charged, 13.6 wt.% Of pentaerythritol are small in portions. The process of alcoholysis (transesterification) is carried out by monitoring the process in the usual way, for example, to the solubility of a sample of the reaction mass in ethanol in a ratio of 1: 5 by volume at 25-27 ° C. After that, the reaction mass is cooled to 180 ° C and download 17.1 phthalic anhydride and 0.2 maleic anhydride. Polyesterification (polycondensation) of alcoholysis products (transesterification) is carried out. The process is carried out in a stream of inert gas (for example, nitrogen), at 160 ° C, 3.0 wt.% Xylene is loaded into the reactor. The polyesterification (polycondensation) is carried out at (235 ± 5) ° С until the acid number reaches not more than 15 mg KOH / g and the viscosity of the obtained oligomer (in the form of a 60% solution in xylene) increases with a B3-4 viscometer with a nozzle diameter of 4 mm at (20 ± 0.5) ° C 70-120 s.

Пример 2. Синтез осуществляют аналогично примеру 1, но в качестве растительного масла используют льняное масло в количестве 50,0 мас.%; 10,0 мас.% отходов ПЭТФ, 0,3 мас.% стеарата цинка и 14,9 мас.% пентаэритрита. Стадию алкоголиза (переэтерификации) проводят в среде инертного газа при температуре (250±5)°С. По завершении стадии алкоголиза (переэтерификации), окончание которой определяют по растворимости пробы в этиловом спирте (аналогично примеру 1), реакционную массу охлаждают до 200°С и в реактор вводят 19,5 мас.% фталевого ангидрида и 0,3 мас.% малеинового ангидрида. Процесс проводят в среде инертного газа; далее загружают ксилол в количестве 5 мас.%, после чего поднимают температуру до (235±5)°С и проводят стадию полиэтерификации (поликонденсации). Контроль реакции осуществляют по снижению кислотного числа и нарастанию вязкости продукта. Синтез алкидного олигомера считают законченным по достижению кислотного числа не более 15 мг КОН/г и вязкости 60%-ного раствора в ксилоле 70-120 с по вискозиметру В3-4.Example 2. The synthesis is carried out analogously to example 1, but as a vegetable oil use linseed oil in an amount of 50.0 wt.%; 10.0 wt.% PET waste, 0.3 wt.% Zinc stearate and 14.9 wt.% Pentaerythritol. The stage of alcoholysis (transesterification) is carried out in an inert gas at a temperature of (250 ± 5) ° C. Upon completion of the stage of alcoholysis (transesterification), the end of which is determined by the solubility of the sample in ethanol (analogously to example 1), the reaction mass is cooled to 200 ° C and 19.5 wt.% Phthalic anhydride and 0.3 wt.% Maleic are introduced into the reactor anhydride. The process is carried out in an inert gas environment; then load xylene in an amount of 5 wt.%, then raise the temperature to (235 ± 5) ° C and carry out the stage of polyesterification (polycondensation). The reaction is monitored to reduce the acid number and increase the viscosity of the product. Synthesis of an alkyd oligomer is considered complete upon reaching an acid number of not more than 15 mg KOH / g and a viscosity of a 60% solution in xylene 70-120 s using a B3-4 viscometer.

Пример 3. Синтез осуществляют, как в примере 1, но первую стадию алкоголиза (переэтерификации) проводят с использованием в качестве растительного масла 60 мас.% подсолнечного масла, 0,2 мас.% стеарата цинка (катализатора), 6,8 мас.% отходов ПЭТФ, 12,3 масс.% пентаэритрита. Алкоголиз проводят в среде инертного газа (азота) при 260°С. Окончание стадии алкоголиза определяют по растворимости пробы в этиловом спирте.Example 3. The synthesis is carried out as in example 1, but the first stage of alcoholysis (transesterification) is carried out using vegetable oil 60 wt.% Sunflower oil, 0.2 wt.% Zinc stearate (catalyst), 6.8 wt.% PET waste, 12.3 wt.% pentaerythritol. Alcoholysis is carried out in an inert gas (nitrogen) at 260 ° C. The end of the stage of alcoholysis is determined by the solubility of the sample in ethanol.

Стадию полиэтерификации (поликонденсации) осуществляют, добавляя к продукту алкоголиза 17,5 мас.% фталевого ангидрида и 0,2 мас.% малеинового ангидрида. Процесс осуществляют в среде инертного газа и ксилола (3 мас.%) при 240°С. Окончание процесса определяют по снижению кислотного числа и нарастанию вязкости: кислотное число не более 15 мг КОН/г, вязкость 60%-ного раствора в ксилоле 70-120 с по вискозиметру В3-4.The stage of polyesterification (polycondensation) is carried out by adding to the product of alcoholysis 17.5 wt.% Phthalic anhydride and 0.2 wt.% Maleic anhydride. The process is carried out in an inert gas and xylene (3 wt.%) At 240 ° C. The end of the process is determined by lowering the acid number and increasing viscosity: the acid number is not more than 15 mg KOH / g, the viscosity of a 60% solution in xylene is 70-120 s using a B3-4 viscometer.

Пример 4 (контрольный). Синтез осуществляют аналогично примеру 1, используя в качестве катализатора стадии алкоголиза (переэтерификации) 0,2 мас.% гексадеканоилсалицилата цинка (катализатор по прототипу). Количества всех остальных компонентов, а также технологические параметры синтеза аналогичны примеру 1.Example 4 (control). The synthesis is carried out analogously to example 1, using as a catalyst the stage of alcoholysis (transesterification) 0.2 wt.% Zinc hexadecanoylsalicylate (catalyst according to the prototype). The quantities of all other components, as well as the technological parameters of the synthesis are similar to example 1.

Пример 5 (контрольный). Синтез осуществляют аналогично примеру 1, в качестве растительного масла используют подсолнечное масло в количестве 57,5 мас.%; 8,4 мас.% отходов ПЭТФ, 0,2 мас.% стеарата цинка и 13,6 мас.% пентаэритрита. Стадию алкоголиза (переэтерификации) проводят в среде инертного газа при температуре (250±5)°С. По завершении стадии алкоголиза (переэтерификации), окончание которой определяют по растворимости пробы в этиловом спирте (аналогично примеру 1), реакционную массу охлаждают до 200°С, и в реактор загружают только фталевый ангидрид в количестве 17,3 мас.%. Процесс проводят в среде инертного газа; далее загружают ксилол в количестве 3 мас.%, после чего поднимают температуру до (235±5)°С и проводят стадию полиэтерификации (поликонденсации). Контроль реакции осуществляют по снижению кислотного числа и нарастанию вязкости продукта. Синтез алкидного олигомера считают законченным по достижению кислотного числа не более 15 мг КОН/г и вязкости 60%-ного раствора в ксилоле 70-120 с по вискозиметру В3-4.Example 5 (control). The synthesis is carried out analogously to example 1, as a vegetable oil use sunflower oil in an amount of 57.5 wt.%; 8.4 wt.% PET waste, 0.2 wt.% Zinc stearate and 13.6 wt.% Pentaerythritol. The stage of alcoholysis (transesterification) is carried out in an inert gas at a temperature of (250 ± 5) ° C. Upon completion of the stage of alcoholysis (transesterification), the end of which is determined by the solubility of the sample in ethanol (analogously to example 1), the reaction mass is cooled to 200 ° C, and only phthalic anhydride in the amount of 17.3 wt.% Is loaded into the reactor. The process is carried out in an inert gas environment; then load xylene in an amount of 3 wt.%, then raise the temperature to (235 ± 5) ° C and carry out the stage of polyesterification (polycondensation). The reaction is monitored to reduce the acid number and increase the viscosity of the product. Synthesis of an alkyd oligomer is considered complete upon reaching an acid number of not more than 15 mg KOH / g and a viscosity of a 60% solution in xylene 70-120 s using a B3-4 viscometer.

На основе алкидного олигомера, синтезированного по примерам, получают алкидный лак при следующем соотношении компонентов:Based on the alkyd oligomer synthesized according to the examples, an alkyd varnish is obtained in the following ratio of components:

алкидный олигомерalkyd oligomer 45-6045-60 органический растворительorganic solvent остальноеrest

В качестве органического растворителя используют ксилол, уайт-спирит, нефрас, растворитель ТС-1 или их смеси в различных соотношениях.As an organic solvent, xylene, white spirit, nefras, TS-1 solvent, or mixtures thereof in various ratios are used.

Качество алкидного олигомера, полученного способом по изобретению, а также свойства лака и покрытий на его основе приведены в таблице. Для определения свойств олигомера, получаемого по прототипу, синтез проводили согласно описанию патента RU 2209818.The quality of the alkyd oligomer obtained by the method according to the invention, as well as the properties of varnish and coatings based on it are shown in the table. To determine the properties of the oligomer obtained by the prototype, the synthesis was carried out as described in patent RU 2209818.

ТаблицаTable Наименование показателейThe name of indicators ПримерыExamples 1one 22 33 4four 55 прототипprototype Внешний видAppearance Однородная прозрачная жидкость светло-желтого цветаLight yellow homogeneous clear liquid Однородная прозрачная жидкость желтого цветаHomogeneous transparent liquid yellow Однородная прозрачная жидкость желтого цветаHomogeneous transparent liquid yellow Однородная жид-кость желтого цвета с сильной опалесценциейHomogeneous yellow liquid with strong opalescence Однородная жидкость желтого цвета с незначительной опалесценциейHomogeneous yellow liquid with slight opalescence Однородная жидкость желтого цвета с сильной опалесценциейStrong opalescent yellow homogeneous liquid Цвет по йодометрической шкале, мг I2/см3 Color on the iodometric scale, mg I 2 / cm 3 20twenty 15fifteen 20twenty 20twenty 2525 20twenty Кислотное число, мг КОН/гAcid number, mg KOH / g 9,79.7 12,012.0 10,210,2 15fifteen 14,514.5 15fifteen Вязкость по В3-4, сViscosity according to B3-4, s 110110 8080 9090 100one hundred 9090 100one hundred Массовая доля нелетучих веществ олигомера, %Mass fraction of non-volatile substances of the oligomer,% 6060 6060 6060 6060 6060 6060 Массовая доля нелетучих веществ лака, %Mass fraction of non-volatile substances of varnish,% 6060 5858 4545 6060 6060 6060 Относительная твердость по прибору М-3, усл. ед. (отверждении при 800С в течение 1 ч)Relative hardness on the M-3 device, conv. units (curing at 80 0 C for 1 h) 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,40.4 0,40.4 0,450.45 Эластичность покрытия, ммThe elasticity of the coating, mm 1one 1one 1one 1one 1one 1one Прочность покрытия при ударе, смCoating strength upon impact, cm 50fifty 50fifty 50fifty 50fifty 50fifty 50fifty

Claims (2)

1. Способ получения алкидных олигомеров путем одновременного алкоголиза растительных масел и измельченных отходов полиэтилентерефталата (ПЭТФ) пентаэритритом при нагревании в присутствии катализатора в среде инертного газа, последующей полиэтерификацией продукта алкоголиза с фталевым ангидридом в среде инертного газа, отличающийся тем, что при температуре 180-200°С к растительному маслу добавляют катализатор - стеарат цинка, повышают температуру до (255±5)°С и загружают измельченные отходы ПЭТФ (с содержанием до 10% примесей полиэтилена и полипропилена) и пентаэритрит, по окончании реакции переэтерификации температуру понижают до 180-200°С, загружают фталевый и малеиновый ангидрид, а при достижении температуры 160°С - ксилол, поднимают температуру до (235±5)°С и проводят процесс до достижения кислотного числа не более 15 мг КОН/г при следующем соотношении компонентов, мас.%: растительное масло - 50,0-60,0; отходы ПЭТФ - 6,8-10,0; стеарат цинка - 0,2-0,3; пентаэритрит - 12,3-14,9; фталевый ангидрид - 17,1-19,5; малеиновый ангидрид - 0,2-0,3; ксилол - 3,0-5,0.1. The method of producing alkyd oligomers by simultaneous alcoholysis of vegetable oils and ground polyethylene terephthalate (PET) wastes with pentaerythritol when heated in the presence of a catalyst in an inert gas medium, followed by polyesterification of the alcoholysis product with phthalic anhydride in an inert gas medium, characterized in that at a temperature of 180-200 ° С zinc stearate catalyst is added to the vegetable oil, the temperature is increased to (255 ± 5) ° С and the ground PET waste (containing up to 10% impurities of polyethylene and olipropylene) and pentaerythritol, at the end of the transesterification reaction, the temperature is lowered to 180-200 ° С, phthalic and maleic anhydride are charged, and when temperature reaches 160 ° С - xylene, the temperature is raised to (235 ± 5) ° С and the process is carried out until acid numbers not more than 15 mg KOH / g in the following ratio of components, wt.%: vegetable oil - 50.0-60.0; PET waste - 6.8-10.0; zinc stearate - 0.2-0.3; pentaerythritol - 12.3-14.9; phthalic anhydride - 17.1-19.5; maleic anhydride - 0.2-0.3; xylene - 3.0-5.0. 2. Алкидный лак, содержащий алкидный олигомер, полученный по п.1, и органический растворитель, выбранный из группы, состоящей из ксилола, уайт-спирита, нефраса, растворителя ТС-1 или их смесей в различных соотношениях, при следующем соотношении компонентов:2. Alkyd varnish containing alkyd oligomer obtained according to claim 1, and an organic solvent selected from the group consisting of xylene, white spirit, nefras, solvent TS-1 or mixtures thereof in various ratios, in the following ratio of components: Алкидный олигомерAlkyd Oligomer 45-6045-60 Органический растворительOrganic solvent ОстальноеRest
RU2005117785A 2005-06-09 2005-06-09 Method for preparing alkyd oligomers and alkyd lacquer containing alkyd oligomer RU2285705C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005117785A RU2285705C1 (en) 2005-06-09 2005-06-09 Method for preparing alkyd oligomers and alkyd lacquer containing alkyd oligomer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005117785A RU2285705C1 (en) 2005-06-09 2005-06-09 Method for preparing alkyd oligomers and alkyd lacquer containing alkyd oligomer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2285705C1 true RU2285705C1 (en) 2006-10-20

Family

ID=37437864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005117785A RU2285705C1 (en) 2005-06-09 2005-06-09 Method for preparing alkyd oligomers and alkyd lacquer containing alkyd oligomer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285705C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3464492A4 (en) * 2016-05-23 2020-03-04 Sun Chemical Corporation Liquid modified pet polyesters for lithographic inks

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3464492A4 (en) * 2016-05-23 2020-03-04 Sun Chemical Corporation Liquid modified pet polyesters for lithographic inks
US10995193B2 (en) 2016-05-23 2021-05-04 Sun Chemical Corporation Liquid modified PET polyesters for lithographic inks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2370534B1 (en) Cobalt-based catalytic dryer for polymer coatings
REHİM et al. Synthesis and characterization of alkyd resin based on soybean oil and glycerin using zirconium octoate as catalyst
RU2285705C1 (en) Method for preparing alkyd oligomers and alkyd lacquer containing alkyd oligomer
US3297605A (en) Water dispersible condensation products of a drying oil glyceride ester and a polyethylene glycol
EP1030893B1 (en) Thixotropic agent based on an alkyd resin
US4072642A (en) Alkyd resins
KR101504718B1 (en) pigment concentrate
WO2007074334A2 (en) Coating compositions and reactive diluents therefor
RU2480483C1 (en) Method of producing alkyd resin
JPS61101577A (en) Aqueous pigment dispersion
US2381888A (en) Process of making mixed esters
RU2200741C1 (en) Method of synthesis of alkyd resin (versions) and paint and varnish material based on thereof
US2860114A (en) Oil-modified amine type alkyd resin providing thixotropic properties to hydrocarbon solutions thereof
US3637580A (en) Method for preventing sagging of coating materials
CA2260487A1 (en) Environmentally friendly autoxidisable film-forming alkyd polymer coating compositions
RU2374283C2 (en) Alkyl-urethane enamel paint and varnish composition, method of producing alkyd-urethane enamel with different tones and alkyd-urethane enamel manufacturing complex
HU189762B (en) Method dor producing air-drying adhesive emulsions
RU2209818C1 (en) Method for preparing alkyd oligomers
US3238161A (en) Furan carboxylic acid-modified alkyd resin and process of making the same
RU2505555C1 (en) Method of producing aqueous emulsion of alkyd resin
RU2711366C2 (en) Composition for producing alkyd resins
US1958614A (en) Resinous products or compositions including lacquers, paints, varnishes and other coating compositions
SU1765149A1 (en) Method of preparing oil-resin film-forming material
CN107868236B (en) A kind of preparation method of high-performance glycan modified resin and preparation method and its enamel paint
US2381884A (en) Synthetic resins and coating compositions containing them

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070610