SU1004451A1 - Способ получени модифицированного воска - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ВОСКА

Изобретение относитс  к усовершенствованному способу получени  модифииированных продуктов из сырого торф ного или буроугольного воска дл  использовани  ь качестве наполнителей полимерных материалов, покрытий от коррозии, пленк образователей и составов бытовой химии. Известен способ получени  модифицированного рафинированного воска путем окислени  обессмоленного торф ного воо:ка бихроматом кали  в сернокислой сред при 75-1 с интенсивным перемешиванием в течение 6-1О ч до исчезновени  в растворе шестивалентного хрома с последующей промывкой серной кислотой 1 . Однако известный способ требует специальной антикоррозионной аппаратуры, проведени  стадии обессмоливани  воска и последующей очистки сточных вод. Известен способ получени  -модифицированного воска, когда процесс ведут при 12Р-140°С в присутствии серной КИСЛОТЫ с введением спиртов или глиго лей 2. Выход этерифицироваиного воска на . исходный сырой воск по этому способу не превышает 5О%, так как тоже сущес вуют промежуточные стадии обессмол№вани  и рафинации воска. Известен, также способ получеии  . ди АШИрованного воска путем этерификацин торф ного или буроугольного воска спиртами с последующей обработкой получе ного этерифшшрованиого воска окислами и щелочами металлов ЗЗ.. Известен также способ модификации врсков этерн  осацией кислот ра({ 1нироЕа(ь. ных восков синтетическими стшртами в присутствии разных солей 43Известен способ химической обработки восков, согласно которому торф ной или буроугольный воск в растворе оргаи ческого растворител  подвергают воздействию с взоцианатами в течение 1,0-2,0 ч .при пош 1щеиной температуре 151. Общим неа1х;татком всех известных способов модификации восков  вл етс  об зательное ис;Попьзование предваритепьво обессмолеиного воска. Дри этом имеютс  и потери восковых компоиеитов сО смолой (до ). При модификации обессмоле иного воска на следующих стади х имеютс  также значительные noTe- ри восков и выход конечного продукта к обесоуюленному воску составл ет не бо- лее 6О-7О%, т.е. на исходный необеосмоленный воск выход модифицированного воска не превышает 40-5О%. При этом имеет место использование дррогосто пдах модификаторов (спирты, гликопи и др.), процесс  вл етс  длительным ( 6-12 ч), требуетс  антикоррозионна  аппаратура дл  стадии рафинации обессмо ленного воска бихроматом в серной кисло те. В результате по этим способам полу- чают восхн с невысокой температурой ка каплепадени : температура каплепадени  рафинированных восков не выше вб-С, этерифицированных - не выше 90-95°С, а обработанных согшми этери4ицированны восков - около 10О°С. При повышении температуры каплепадени  таких восков тер етс  их растворимость и пленкообразуемость . Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  модифицированного воска, согласно которому сырой торф ной воск в органическом растворителе подвергают пр мому хлори1)ованию при 10-45°С или при УФ-освещении и 0-10°С в течение 2-5 ч с последующей отгонкой растворител , причем воск хлорируют до содержани  хлора не выше ЗО% в конечной продукте . Однако при этом получают низкоплав- кие воски (температура каплепадени  около ) с высокой удерживающей способностью органических растворителей что затрудн ет кх использование в качестве пленкообразователей и наполнителей дл  защитных покрытий из растворов . Цель изобретени  - Повышение температуры каплешщени  целевого продукта. Поставленнгш цель достигаетс  епособом получени  модифицированного воска lyreM хлорировани  раствора сырого TOJ ф ного или буроугольного воска в органическмл растворителе при 10-45 С с получением хлорированного воска, отличи тельной особенностью которого  вл етс  то, что хлорированный воск подвергают обработке сульфидом щелочного металла 514 при 45-100°С в течение 30-18О мин при весовом соотношении сульфид ще оч- ного металла: исходный сырой воск, равном ОД-О,3:1. , Выход составл ет на исходный Heoeecсмоленный воск более 90%. Получаемые при -этом моди4ишфованные воски отличаютс  от известных марок рафинированных и этерифицированных восков химическим составом и имеют олигомерный состав большего молекул рного веса, чем ис ходные воскн и получаемые известными способами. Причем сохран етс , в основном , строение молекул рных составл к тих необессмоленного воска в производных олигомерах модифицированного воска. Все это мен ет свойства восков, получаемых конденсацией хлорированных восков с сульфидами щелочных металлов, в сравнении с рафинированными и этерифициро- ванными восками известных способов, так как рафинаци  восков ведет к деструк-аии исходных мономерных соединений обессмо ленного воска, а э,терификаци  получению сложных эфиров химического строени , соответствующих исходным . гликол м и спиртам, вз тых в реакцию с рафинированным воском. Облада  высокой температурой плавлени  и низкой удерживающей способностью растворителей, модифицированные хлором и суль4 1дами щелочных металлов воски, помимо известных областей применени , могут быть использованы и как наполни1ели-модификаторы термостойких пластмасс и покрытий. Данным способом модифицированные воски получают с высоким выходом, про цесс менее продолжителен во времени, Исходные необессмоленные воски более доступны и поэтому конечные продукты дешевле в 1,5-2 раза известных модифицированных восков. Пример 1. Раствор ют 25 г сырого торф ного воска в 250 мл сухого бензина БР-2 при 12°С, пропускают со скоростью 30-35 л/ч через раствор в течение 2 часов хлор , затем добавл ют 80 мл диоксава, нагревают раствор до 80°С и ввод т порш мв 18 г 9-ти водного сульфида натри , и в течение 2 ч перемешивают раствор при этой темперетуре; . После этого отгон ют pacTBOpEtтель , а остаток промывают гор чей водой , спиртом, а затем сушат и получают npt этом 25,3 г (95% на хлорированный воск) светло-серого продукта с температурой плавлений 14 6-180С. Пример 2. Раствор ют 25 г сырого буроугольного воска в 2ОО мл сухого диоксана и при 1О°С пропускают через раствор хлор в течение 50 ми со скоростью 4О-45 л/ч, после чего нагревают раствор до 50°С и ввод т пор iiHsjMH 12 г сульфида натри  водног а затем отгон ют растворитель и промывают остаток гор чей водой, ацетоном сушат и выдел ют 25,2 г (94%) светлосерого продукта с температурой плавлени  152-176°С. Пример 3. Раствор ют Юг торф ного воска в 100 мл бевзола и пр пускают через раствор хлорпри 8°С в течение 2 ч со скоростью 25-30 п/ч, после чего добавл ют 50 мл диоксана, нагревают раствор до 60 С и ввод т no ци ми 9,5 г водного сернистого натри , а затем раствор нагревают в течение . 25 мин. при 8О°С, OTroHsooT растворитель , а остаток промывают водой, спир .том и сушат. Получают 1О,15 г (96%) светло-серого продукта с температурой плавлени  145-172°С. Примеры 4-12 осуществл ют аналоги ным образом,. В таблице приведены услови  проведени  опытов и характеристика модифицированных восков , В ИК -спектрах хлорсерусодержащих восков фиксируютс  полосы поглощени  1220, 1140-113О, 1068, 1050, 101 и 6ВО , отсутствовавшие у сырых исходных и у хлорированных восков, вз  тых в реакцию с сернистым натрием. Эт полосы в ИК-спектрах у продуктов соот- ветствуют полосам сульфидных, сульфоксидных и супьфонильных групп, а также . группировкам типа - 3 -. В ИК-спектрах по сравнению с хлорированными восками возрастает инте сивносгь поглощени  в области валентных колебаний карбоксильных rpymrapt вок (2500-3200 см-Ч) и спиртовых групп (3200-34ОО см-). В ИК-спектрах также наблюдаютс  средней интенсивности полосы с трем  максимумами в области 35ОО, 344О и 34ОО см-. Фиксируетс  резка  полоса поглощени  средней интенсивности при 157О см, а также полосы 142О и 1380 см, ко торые можно отнести к образующимс  карбоксилат-ионным структурам солей. При этом в ИК-спектрах наблюдают с  более слабые полосы по сравнению с ИСХОДНЫМИ необессмоленными восками при 1745 и 1720 см, соответствующие (карбоксильным группам сложноэфирных . соединений восков. Характер поглощени  в области валентных и дефор 1ационных колебаний . (CH.JI 4-группировок на всех стади х превращени  восков остаетс  без изме нени . Проведенный анализ показывает, что полученные продукты содержат в своем составе хлор и серу, но сохран ют чаотично карбоксильные, спиртовые и группировки исходного сырого воска и обладают при этом новыми свойствами, как например устойчивость к омылению и более высока  температура кацлёпадени , что позвол ет использовать этот, модифицированный воск вместо этерифицированных восков или как специальный наполнитель с низкой поверхностной энергией. Приведенные в таблице данные позвол ют считать, что увеличение количества сульфида (опыты 3,4,7,9,11), а также повышение температуры (опыты 4,6,10) незначительно вли ют на выход и свойства конечного продукта. Это св зано, очевидно, с составом хлорированных вооков , используемых в реакции с сульфидами щелочных металлов, и определ етс  частью компонентов IBOCKOB, у которьк некоторые соединени  имеют в молекуле малоподвижные и спабореакционно способные атомы хлора. Химическа  св зь атомов хлора более устойчива, даже эфирна  св зь. Подтверждением этому  вл етс  ИК-спектроскодическов исследование модифицированных восков.

о о

§

S .

ю о

К) О

ем

(Ч

00

ю о

to

о. м

ю о

о

ь

и

(2(4.

U

to

ф

Т ,

«0

CM

(Л

. o

r

«

CJ

D CO .

о

с

о

1.

а

CM CO

«

VM

V,

а

о  

ч

и5 а

CO

;

о oo

Е (Г о ь о

Л,CO CM В) м о € -о Ф 4

ir«o S о С б   Э М U -е« .CO-i

2

0

01

н

t о

м

о

00

о

П о

rt

со

S

с

со

(О

.

О)

ф

3

.

04.

со

гсо

Ф § о as

г-1 г м и сч

ф о

ю

00

0

О)

«

-1 о

л d

0) (О

«

,

н So

« S t л «ЛОО

см еч - о О « О

ii йй и t«: ii

5  

а  

ш ей fi S Т1 в §о8о 5«0 §Я §-7 1§ А

8 8о||о82 soS gSf |-|rJ |i:i5 lea

iS

i

I a i Isa (О

R

§ - .

о

о

о.

CO

со

.со

,. la«

со

bg&

(О

sa

0 см

g

CL.

q

о. см

«

О

|°- Is

;

ч

о

н

0

Claims (3)

1. 0) 1110044 Формула изобретени  Способ полу леепш моди  пвроваввого воска пугвм хлорировани  раствора сырого торф нотх) или буроутольного воска в 5 opiraBGnecKCM растворителе при темпере туре 10--15 С с пш1учет вм хлорировав ного воска, отличающийс  тем, что, с целью повышови  гемпературы каплепадени  целевого продукта, х о- рированный воск подвергают обработке сульфидом щелочного металла при тем вратуре 45-lOO C в течение 30-180мив при весовом соотношении сульфид ще« лочного металла: исходный сырой воск, равном 0,1-0,3:1, 5112 Ис -очники внформвпвв, првв тые во вввмаиве цуи вкспертвэе 1. Авторское свндетельство GCXi;P hfe 251589, кл. С 10 F 9/00, 1967,
2. 2. Авторское свидетельство СССР J 510503, вл. С 11 С 3/О2, 1973.
3. 3. Штеит ФРГ № 1261844, v ЕЛ. 12о 5/О9, опублик. 1968, 4« А. Kw dtlcciWSlft и др. UsKaclietnidnie woskow fortorVittf, Przemusi cfiemieZM, I960, 39/7, 5- . 5. Авт- рское свидетельство СССР № 857252, кл. С 11 В 11/ОО, 1979. 6.Авторское свидетельство СССР № 739О86, кл, С 11 В ll/OO, 1977 (прототип).