RU2385332C2 - Method of producing alkyd resin - Google Patents
Method of producing alkyd resin Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385332C2 RU2385332C2 RU2008116400/04A RU2008116400A RU2385332C2 RU 2385332 C2 RU2385332 C2 RU 2385332C2 RU 2008116400/04 A RU2008116400/04 A RU 2008116400/04A RU 2008116400 A RU2008116400 A RU 2008116400A RU 2385332 C2 RU2385332 C2 RU 2385332C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- acid
- terephthalic acid
- wastes
- alkyd resin
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к синтезу алкидной смолы, которая используется в качестве основы для изготовления лакокрасочных материалов.The invention relates to the synthesis of alkyd resin, which is used as the basis for the manufacture of paints and varnishes.
Известен способ получения алкидных смол путем алкоголиза растительных масел многоатомными спиртами с последующим взаимодействием продуктов алкоголиза с двухосновной кислотой или ее ангидридом [1].A known method of producing alkyd resins by alcoholysis of vegetable oils with polyhydric alcohols, followed by the interaction of the products of alcoholysis with dibasic acid or its anhydride [1].
Недостатком этого способа является большая продолжительность процесса, его двухстадийность, а также использование дорогостоящих пищевых растительных масел, что приводит к удорожанию конечного продукта.The disadvantage of this method is the long duration of the process, its two-stage process, as well as the use of expensive edible vegetable oils, which leads to an increase in the cost of the final product.
Известен [2, 3] способ получения алкидных смол, в котором используется одностадийный жирнокислотный метод, предусматривающий одновременную загрузку всех компонентов.Known [2, 3] is a method for producing alkyd resins, in which the one-stage fatty acid method is used, which provides for the simultaneous loading of all components.
Ограниченность применения этого способа в промышленности связана с необходимостью использования вместо растительных масел непредельных жирных кислот, предварительно получаемых расщеплением масел. Основным недостатком работы [3] является использование азеотропной отгонки реакционной воды, которая сложна в аппаратурном оформлении и требует дополнительного растворителя - ксилола.The limited application of this method in industry is associated with the need to use, instead of vegetable oils, unsaturated fatty acids previously obtained by splitting oils. The main disadvantage of [3] is the use of azeotropic distillation of reaction water, which is complicated in hardware design and requires an additional solvent, xylene.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ [4], предусматривающий получение алкидной смолы путем взаимодействия растительных масел, фталевого ангидрида, пентаэритрита при нагревании до 240-280°С с азеотропной отгонкой воды, в качестве растительного масла используют дистиллированное талловое масло, дополнительно вводится малеиновый ангидрид для ускорения процесса.Closest to the claimed invention is a method [4], which provides for the alkyd resin by the interaction of vegetable oils, phthalic anhydride, pentaerythritol when heated to 240-280 ° C with azeotropic distillation of water, distilled tall oil is used as vegetable oil, maleic anhydride is additionally introduced to speed up the process.
Основным недостатком способа по прототипу является использование дополнительных реагентов - малеинового ангидрида для интенсификации процесса, ксилола - для азеотропного вывода воды, большая жирность полученного алкида (>70%). Также авторам данной работы не удалось провести синтез с одновременной загрузкой исходных компонентов, так как в этом случае уже при кислотном числе 38 мг КОН/г смола желатинизировалась. Смолу удовлетворительного качества получали при проведении синтеза в две стадии.The main disadvantage of the prototype method is the use of additional reagents - maleic anhydride to intensify the process, xylene - for azeotropic withdrawal of water, high fat content of the obtained alkyd (> 70%). Also, the authors of this work were not able to carry out the synthesis with simultaneous loading of the starting components, since in this case, even with an acid number of 38 mg KOH / g, the resin was gelled. A satisfactory resin was obtained during the synthesis in two stages.
Задачей данного изобретения является оптимизация состава алкидной смолы с одновременным сохранением рабочих характеристик ее раствора в смеси органических растворителей (алкидного лака), таких как цвет, вязкость, сухой остаток, а также скорость высыхания, твердость и эластичность пленки на основе полученного лака.The objective of the invention is to optimize the composition of alkyd resin while maintaining the performance of its solution in a mixture of organic solvents (alkyd varnish), such as color, viscosity, dry residue, as well as drying speed, hardness and elasticity of the film based on the obtained varnish.
Поставленная задача достигается тем, что в заявленном способе получения алкидной смолы в качестве растительного масла используют отходы целлюлозно-бумажной промышленности - дистиллированное талловое масло и его жирные кислоты, а также смесь таллового масла с подсолнечным в соотношении 4÷5:1; в роли многоатомного спирта - глицерин и пентаэритрит, в качестве двухосновной кислоты - смесь терефталевой кислоты с недоокисленными промежуточными продуктами окисления п-ксилола (смесь органических кислот - СОК), которая образуется в процессе получения очищенной терефталевой кислоты и, фактически, является отходом производства.This object is achieved by the fact that in the claimed method for producing alkyd resin, the waste from the pulp and paper industry is used as vegetable oil — distilled tall oil and its fatty acids, as well as a mixture of tall oil with sunflower oil in a ratio of 4 ÷ 5: 1; glycerol and pentaerythritol as the polyhydric alcohol, a mixture of terephthalic acid with unoxidized intermediate products of p-xylene oxidation (a mixture of organic acids - JUICE), which is formed in the process of obtaining purified terephthalic acid and, in fact, is a production waste.
СОК имеет следующий состав, мас.%:JUICE has the following composition, wt.%:
- терефталевая кислота - 80-85;- terephthalic acid - 80-85;
- п-толуиловая кислота -8-15;- p-toluic acid -8-15;
- бензойная кислота - до 0,4;- benzoic acid - up to 0.4;
- 4-карбоксибензальдегид - до 0,1;- 4-carboxybenzaldehyde - up to 0.1;
- остальное - вода.- the rest is water.
Процесс ведут при температуре 250-255°С с одновременной загрузкой исходных реагентов с выводом реакционной воды методом сплавления.The process is carried out at a temperature of 250-255 ° C with simultaneous loading of the starting reagents with the conclusion of the reaction water by fusion.
Все опыты проводят в четырехгорлой колбе, снабженной мешалкой, термометром, обратным воздушным холодильником, подводом инертного газа и электрообогревом. Подачу инертного газа осуществляют до завершения синтеза и при смешении смолы с растворителем.All experiments are carried out in a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux air cooler, an inert gas supply, and electric heating. The inert gas is supplied until the synthesis is completed and when the resin is mixed with the solvent.
Изобретение иллюстрируется следующим примером.The invention is illustrated by the following example.
В колбу загружают полиол, СОК и масляный компонент, включают перемешивание и электрообогрев. Температуру повышают до 250-255°С, выдерживают реакционную массу до кислотного числа не более 15 мг КОН/г и удовлетворительной вязкости 50%-ного раствора смолы в смеси органических растворителей.The polyol, JUICE and oil component are loaded into the flask, include mixing and electric heating. The temperature is increased to 250-255 ° C, the reaction mass is maintained to an acid number of not more than 15 mg KOH / g and a satisfactory viscosity of a 50% solution of the resin in a mixture of organic solvents.
По окончании синтеза и охлаждении алкида до ~180°С готовят 50%-ный раствор смолы в смеси растворителей уайт-спирит : сольвент (1:1), измеряют его вязкость по ВЗ-4, оценивают цвет по иодометрической шкале. Покрытия для испытаний готовят нанесением на металлические пластинки растворов алкидных смол в смеси растворителей с сиккативом ЖК-1 (до 3% от массы лака). После нанесения путем окунания лаковые покрытия сушат при температуре 20°С в течение 24 часов, после чего подвергают испытаниям.Upon completion of the synthesis and cooling of the alkyd to ~ 180 ° C, a 50% solution of the resin in a white spirit: solvent solvent mixture (1: 1) is prepared, its viscosity is measured according to VZ-4, and the color is evaluated on an iodometric scale. Coatings for tests are prepared by applying alkyd resin solutions in a mixture of solvents with a desiccant ZhK-1 to metal plates (up to 3% by weight of varnish). After application by dipping, the varnish coatings are dried at a temperature of 20 ° C for 24 hours, after which they are tested.
В таблицах 1 и 2 сведены рецептуры смол и нормы технологического режима, в таблице 3 представлены результаты испытаний лаковых покрытий.Tables 1 and 2 summarize the resin formulations and the norms of the technological regime, table 3 presents the test results of varnish coatings.
На основе полученных лаков приготовлены грунтовка по рецептуре ГФ-021 и эмаль белого цвета - ПФ-115. Результаты испытаний полученных лакокрасочных материалов приведены в таблице 4.Based on the obtained varnishes, a primer according to the recipe GF-021 and white enamel - PF-115 were prepared. The test results of the obtained coatings are shown in table 4.
Преимуществами предлагаемого способа по сравнению с прототипом являются:The advantages of the proposed method compared to the prototype are:
1) использование СОК, отхода производства ТФК, в качестве двухосновного кислотного компонента вместо фталевого ангидрида, что существенно снижает стоимость конечного продукта;1) the use of RNS, a waste product of TPA, as a dibasic acid component instead of phthalic anhydride, which significantly reduces the cost of the final product;
2) получение алкидных смол в одну стадию;2) obtaining alkyd resins in one stage;
3) проведение синтеза с выводом реакционной воды методом сплавления, который не требует введения дополнительного растворителя, более прост в конструктивном оформлении и при обслуживании, а также требует меньших энергетических затрат.3) the synthesis with the withdrawal of reaction water by the method of fusion, which does not require the introduction of an additional solvent, is simpler in design and maintenance, and also requires less energy.
Кроме того, сокращается общее время синтеза до 5 часов; снижается температура поликонденсации с участием ТФК до 250-255°С при полном вовлечении ее в синтез; сокращаются потери в результате возгонки кислотного компонента; исключается образование осадка в конечном продукте за счет полного превращения двухосновной кислоты. Реакция поликонденсации протекает более глубоко, без опасения наступления желатинизации. Экономический эффект предлагаемого способа получается от замены дорогостоящих растительных пищевых масел на отход целлюлозно-бумажной промышленности.In addition, the total synthesis time is reduced to 5 hours; the polycondensation temperature with the participation of TPA decreases to 250-255 ° C with its full involvement in the synthesis; losses caused by sublimation of the acid component are reduced; formation of a precipitate in the final product due to the complete conversion of the dibasic acid is excluded. The polycondensation reaction proceeds more deeply, without fear of the onset of gelatinization. The economic effect of the proposed method is obtained by replacing expensive vegetable edible oils with waste from the pulp and paper industry.
Алкидные смолы, полученные предлагаемым способом, светлы и прозрачны.Alkyd resins obtained by the proposed method are light and transparent.
Список используемой литературыBibliography
1. Соломон Д. Химия органических пленкообразователей. М.: Химия, 1971 г. - 319 с.1. Solomon D. Chemistry of organic film formers. M .: Chemistry, 1971 - 319 p.
2. Охрименко И.С., Вархоланцев В.В. Химия и технология пленкообразующих веществ. - Л.: Химия, 1978 г. - 392 с.2. Okhrimenko I.S., Varholantsev V.V. Chemistry and technology of film-forming substances. - L .: Chemistry, 1978 - 392 p.
3. АС №1183509, C08G 63/50.3. AC No. 1183509, C08G 63/50.
4. RU №2266921, C08G 63/49, 63/91.4. RU No. 2266921, C08G 63/49, 63/91.
Claims (1)
причем процесс проводят при 250-255°С жирнокислотным способом с одновременной загрузкой исходных реагентов с выводом реакционной воды методом сплавления. A method of obtaining an alkyd resin by the interaction of vegetable oil, polyol and an acid component, which consists in the fact that tall oil fatty acids, distilled tall oil and a mixture of tall oil with sunflower oil in a ratio of 4-5: 1 are used as vegetable oil as a polyol - pentaerythritol, glycerin, as an acid component - waste production of purified terephthalic acid, which is a mixture of terephthalic acid with unoxidized intermediate oxidation products of p- xylene (SOK-mixture of organic acids), which has the following composition, wt.%:
moreover, the process is carried out at 250-255 ° C in the fatty acid method with simultaneous loading of the starting reagents with the conclusion of the reaction water by fusion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008116400/04A RU2385332C2 (en) | 2008-04-24 | 2008-04-24 | Method of producing alkyd resin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008116400/04A RU2385332C2 (en) | 2008-04-24 | 2008-04-24 | Method of producing alkyd resin |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008116400A RU2008116400A (en) | 2009-10-27 |
RU2385332C2 true RU2385332C2 (en) | 2010-03-27 |
Family
ID=41352771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008116400/04A RU2385332C2 (en) | 2008-04-24 | 2008-04-24 | Method of producing alkyd resin |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2385332C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454438C1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет", ГОУ ВПО БашГУ | Method of producing alkyd resins |
-
2008
- 2008-04-24 RU RU2008116400/04A patent/RU2385332C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454438C1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет", ГОУ ВПО БашГУ | Method of producing alkyd resins |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008116400A (en) | 2009-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Teck Chye Ang et al. | Development of palm oil‐based alkyds as UV curable coatings | |
CA2648027C (en) | Coating composition comprising a reactive diluent of malonate | |
US7566759B2 (en) | Non-aqueous coating formulation of low volatility | |
JPS61255901A (en) | Manufacture of ester from starch and monocarboxylic acid | |
RU2385332C2 (en) | Method of producing alkyd resin | |
EP1999218B1 (en) | Coating composition comprising a reactive diluent of polyunsaturated alcohol ester | |
Dizman et al. | Alkyd resins produced from bio-based resources for more sustainable and environmentally friendly coating applications | |
EP3233795B1 (en) | Alkyd resin compositions of polyfunctional hydrophthalimide monomer compounds | |
RU2375382C2 (en) | Method of producing alkyd resin | |
SU622824A1 (en) | Method of obtaining polyester resing | |
US2035314A (en) | Synthetic resin | |
US4105607A (en) | Modified air-drying alkyd resins | |
RU2200741C1 (en) | Method of synthesis of alkyd resin (versions) and paint and varnish material based on thereof | |
US3238161A (en) | Furan carboxylic acid-modified alkyd resin and process of making the same | |
US3027340A (en) | Dicarboxylic acid modified triglyceride oil-epoxide compositions | |
US4217257A (en) | Alkyd resins with use of multifunctional monomers | |
US1979260A (en) | Mixed synthetic oil and product derived therefrom | |
WO1999038926A1 (en) | Environmentally friendly autoxidisable film-forming alkyd polymer coating compositions | |
RU2505555C1 (en) | Method of producing aqueous emulsion of alkyd resin | |
US2381885A (en) | Mixed esters | |
CS227510B1 (en) | Modified alkyd resins and method of preparing same | |
RU2285705C1 (en) | Method for preparing alkyd oligomers and alkyd lacquer containing alkyd oligomer | |
RU2711366C2 (en) | Composition for producing alkyd resins | |
JP2007308658A (en) | Production method for transesterification product and production method for alkyd resin using the transesterification product | |
SU1344760A1 (en) | Method of producing modified alkide resin |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110425 |