SU1235890A1 - Способ получени дневных флуоресцентных пигментов на основе мочевиноформальдегидной смолы - Google Patents

Description

f

Изобретение относитс  к технологии производства пигментов, в частности к способу получени  дневных флуоресцентных пигментов, используемых в дневных флуоресцентных красках, карандашах, мелках и туши.

Целью изобретени   вл етс  повышение выхода целевого продукта и температуры его разм гчени , а также упрощение технологического процесса. Дневной флуоресцентньй пигмент на основе мочевиноформальдегидной смолы получают конденсацией предварительно приготовленной мочевиноформальдегидной смолы с арилсульфамидом, вз тым в соотношении t:О,55-1,86 соответственно в присутствии органического люминофора и красител  при 85-105 С с последующей обработкой кислотой до рН 1-3.

Изменение указанного соотношени  смол и арилсульфамида приводит к ухудшению качества пигментов, его технологических свойств. Уменьшенное количество (менее 0,54 мае.ч. на 1 мае.ч. смолы) модифицирующего компонента - арилсульфамида приводит к получению реэиноподобной массы, которую невозможно размалывать, значительно ухудшаетс   ркость пигмента. Увеличенное количество арилсульфамида приводит к образованию пигмента в виде стекловидной глыбы, которую очень трудно выгружать из аппарата и размалывать.

Количество кислоты, примен емой дл  кислотной обработки, ограничиваетс  показателем рН 1-5. Увеличение количества кислоты до рН ниже 1 и уменьшение количества кислоты до рН выше 5 нежелательно, в первом случае из-за ее перерасхода, а во втором - из-за резкого снижени  скорости осаждени  пигмента.

При температуре ниже 85 С арил- сульфамид в системе находитс  в виде суспензии, поэтому реакци  конденсации не идет. Температуру конденсации вьше t05°C, т.е. вьш1е температуры кипени  системы, повышать нецелесообразно , так как дл  этого необходимо конденсацию проводить под давлением .

Кроме того,необходима обработка реакционной массы кислотой после конденсации .

Если вместо кислотной обработки продукта конденсации провести обра12358902

ботку водой, то образуетс  аморфный осадок (примеры 6-8), не пригодньм дл  применени  в качестве пигмента. Температура кислотной обработки реакционной массы ограничиваетс  пределами 85-105 С. Вьш1е 105°С повьш ать температуру нецелесообразно, так как

эта температура кипени  реакционной массы при конденсации. Ниже 85 с об- 10 работку реакционной массы проводить невозможно, так как система кристаллизуетс .

Мочевиноформальдегидную смолу получают следующим образом.

15 По перЕюму варианту смесь карбамида и нейтрализованного 8%-ным раствором едкого натра 37% формалина конденсируют в мольном соотношении карбамида и формальдегида 1:1591 при

20 50°С и рН 7-8 и коэффициенте рефрак- 1ЩИ 1,400-1,420, затем добавл ют 5%-ный раствор серной кислоты и конденсируют с фурфуролом при рН 5j1- 5,5 и температуре 98-102 С, после че25 го нейтрализуют 8%-ным раствором едкого натра до рН среды 7,5-8,5, до- конденсируют со второй порцией карбамида и провод т вакуум-сушку.

По второму варианту смесь карба30 мида и нейтрализованного 8%-ным раствором едкого натра 37% формалина конденсируют в мольном соотношении карбамида и формальдегида 1:2,1 при 50- и рН 7р5-8,О, затем в присутст ,, ВИИ хлористого цинка при 96-98 с и рН 4,8-5,0, после чего нейтрализуют 8%-ным раствором едкого натра до рН 7,5-8,5 с последук цим концентрированием смолы при 75-85 0 (рН 7,5-8,5),

4Q коэффициенте рефракции 1,4600 - 1j4510 и доконденсируют со второй порцией (0,53 моль) карбамида и тет- раборнокислого натри  при 50-60°С,

45

Пример 1. В колбу, снабженную мешалкой, термометром, баней дл  обогрева, загружают 50 г н-толуол- сульфамида, 0,48 г 3-метокснбензант- рона, 0,48 г родамина С, 0,79 г родамина 6Ж и 50 г воды. Смесь при раз мешивании нагревают до , вьщер- жизают 15 мин после чего добавл ют 50 г.,в пересчете на сухой остаток, мо евиноформальдегидной смолы (соотношение смолы и ti -толуолсульфамида

55 t;1) и размешивают при этой темпера-. туре 10 :мин. Затем реакционную массу обрабатывают 84 г водного раствора ортофосфорной кислоты до

эта температура кипени  реакционной массы при конденсации. Ниже 85 с об- работку реакционной массы проводить невозможно, так как система кристаллизуетс .

Мочевиноформальдегидную смолу получают следующим образом.

По перЕюму варианту смесь карбамида и нейтрализованного 8%-ным раствором едкого натра 37% формалина конденсируют в мольном соотношении карбамида и формальдегида 1:1591 при

50°С и рН 7-8 и коэффициенте рефрак- 1ЩИ 1,400-1,420, затем добавл ют 5%-ный раствор серной кислоты и конденсируют с фурфуролом при рН 5j1- 5,5 и температуре 98-102 С, после чего нейтрализуют 8%-ным раствором едкого натра до рН среды 7,5-8,5, до- конденсируют со второй порцией карбамида и провод т вакуум-сушку.

По второму варианту смесь карбамида и нейтрализованного 8%-ным раствором едкого натра 37% формалина конденсируют в мольном соотношении карбамида и формальдегида 1:2,1 при 50- и рН 7р5-8,О, затем в присутстВИИ хлористого цинка при 96-98 с и рН 4,8-5,0, после чего нейтрализуют 8%-ным раствором едкого натра до рН 7,5-8,5 с последук цим концентрированием смолы при 75-85 0 (рН 7,5-8,5),

коэффициенте рефракции 1,4600 - 1j4510 и доконденсируют со второй порцией (0,53 моль) карбамида и тет- раборнокислого натри  при 50-60°С,

Пример 1. В колбу, снабженную мешалкой, термометром, баней дл  обогрева, загружают 50 г н-толуол- сульфамида, 0,48 г 3-метокснбензант- рона, 0,48 г родамина С, 0,79 г родамина 6Ж и 50 г воды. Смесь при размешивании нагревают до , вьщер- жизают 15 мин после чего добавл ют 50 г.,в пересчете на сухой остаток, мо евиноформальдегидной смолы (соотношение смолы и ti -толуолсульфамида

t;1) и размешивают при этой темпера-. туре 10 :мин. Затем реакционную массу обрабатывают 84 г водного раствора ортофосфорной кислоты до

рН 1 и охлаждан}т в течение 10 мин до комнатной температуры. Вьтавший кристаллический пигмент обрабатьша- ют 25 мл 10%-ного водного раствора едкого натра до рН 7,5, фильтруют, сушат и размалывают. Получают 98,5 г хрупкого порошка дневного флуоресцентного оранжево-красного пигмента. Выход составл ет 98,5%. Температура разм гчени  165°С.

Укрьгоистость водно-дисперсионной краски, полученной на основе пигмента , составл ет 110 г/см.

П р и м е р 2. Готов т смесь: 35,0 г банзолсульфамида, 0,47 г 1,3,5-трифенилпиразолина-2, 0,87 г красител  пр мого бирюзового (суль- фиров нного фталоцианина меди)   .50 мл воды, нагревают до и после 10-минутного размешивани  добавл  ют 65 г, в пересчете на сухой остаток , мочевиноформальдегидной смолы, модифицированной фурфуролом (соотношение смолы и бензолсульфамида 1: : 0,54), размешивают при 10 мин и обрабатывают 85,0 г 5%-ного водного раствора щавелевой кислоты до рН 3, охлаждают в течение 15 мин до комнатной температуры, обрабатьюают 28 мл 10%-ного .водного раствора ед- кого натра до рН 9, фильтруют, сушат и размалывают. Получают 98,8 г пор-ош ка дневного флуоресцентного бирюзового пигмента. Выход составл ет 98,8%. Температура разм гчени  .

Укрывистость водно-дисперсионной краски, полученной на основе пигмента , составл ет 120 г/м.

П р и м е р 3. Готов т смесь: 65 г бензолсульфамида, 0,48 г 3-ме- токсибензантрона и 50 мл воды нагревают до 85°С и после 10-минутного размешивани  добавл ют 35 г, в пересчете на сухой остаток, мочевинофор- мальдегидной смолы (соотношение смо- лы и бензолсульфамида 1:1,86) и размешивают при 85°С 10 мин и обрабатывают 92 г 5%-ного раствора сол ной кислоты до рН 1, охлаждают в течение Т5 мин до комнатной температуры, об- рабатьшают 28 мл 10%-ного водного раствора едкого натра до рН 9, фильтруют , сушат и размалывают.

Получают 98,8 г порошка дневного 55 флуоресцентного желтого пигмента. Выход составл ет 98,8%, температура разм гчени  170 С.

10

5

20 25 30 35

50 55 2358904

Укрывистость водно-дисперсионной краски, полученной на основе пигмента , составл ет 124,8 г/м.

Крас ща  пленка, образованна  5 дневными флуоресцентными красками, включающими дневные флуоресцентные пигменты, полученные по примерам 1- 3, непрозрачна, поэтому при использовании таких красок не требуетс  предварительное нанесение подложек.

П р и м е р 4. Пигмент получают в услови х примера t с той разницей, что на конденсацию загружают 30 г h-толз Ьлсульфамида и 70 г, в пересчете на сухой остаток, мочевиноформальдегидной смолы (соотношение смолы и и-толуолсульфамида 1:0,43).

Получают оранжево-красный продукт в виде резиноподобной массы, которую невозможно размалывать. Температуру разм гчени  определить не возможно из-за невозможности заполнени  капилл ра .

П р и м е р 5. Пигмент получают ,в услови х примера 1 с той разницей, что на конденсацию загружают 70 г h-толуолсульфамида и 30 г, в пересчете на сукой остаток, мочевиноформальдегидной смолы (соотношение смолы и ь-толуолсульфамида 1:2,3).

Получают оранжево-красньм продукт в виде крупных стекловидных гранул, трудно подданищхс  размолу, из-за чего температура разм гчени  не определ етс .

Примеры 6-8. Провод т в услови х примеров 1-3 с той разницей, что вместо кислотной обработки реакционную массу после конденсации обрабатывают водой.

В случае, когда соотношение смолы и арилсульфамида составл ет 1:t, образуетс  аморфный осадок, при соотношении 1:0,54 соответственно образуетс  резиноподобный аморфный осадок , при соотношении 1:1,86 соответственно образуетс  аморфньй осадок, который начинает кристаллизоватьс  спуст  24 ч, причем крас ща  пленка, полученна  на основе продукта кристаллизации , прозрачна.

П р и м е р 9. Провод т в услови х примера 1 с той разницей, что реакционную массу после конденсации обрабатьЕвают 80 г 3%-ного водного раствора ортофосфорной кислоты до ipH 5. Пр на  кристаллизаци  пигмен40

та происходит за врем  охлаждени  до

комнатной температуры (в течение 15 мин). Получают 98,5 однородного порошка дневного флуоресцентного оранжево-красного пигмента. Температура разм гчени  .

Укрьюистость вэдно-дисперсионной краски, полученной на основе пигмента , составл ет 110 г/м .

Пример 10. Провод т в услови х примера 1 с той разницей, что реакционную массу после конденсации обрабатьшают 75 г 3%-ного водного раствора ортофосфорной кислоты до рН 6. Полна  кристаллизаци  пигмента происходит спуст  35 мин после охлаждени  реакционной массы до комнатной температуры. Получают 97,5 г однородного порошка дневного флуоресцентного оранжево-красного пигмента с температурой разм гчени  163°С.

Укрывистость водно-дисперсионной краски, полученной на основе пигмента , составл ет 152 г/м.

Таким образом, резкое увеличение времени кристаллизации (более чем в три раза) и снижение температуры разм гчени  на 2°С при обработке реак- 1ЩОННОЙ массы после конденсации кислотой до рН 6 позвол ет считать верхним пределом обработки кислотой до рН 5.

Пример 11. Провод т в услови х примера 9 с той разницей, что не провод т щелочную обработку вьтавше- го кристаллического пигмента. Получают 98 г однородного порошка дневного флуоресцентного оранжево-красного пигмента, температура разм гчени  . Водна  выт жка при обработке 1 г пигмента имеет рН 2, 3. После отмывки пробы пигмента от кислоты, температура разм гчени  165°С.

Составитель А.Молин Редактор Г.Волкова Техред М.Ходанич

Заказ 3060/22 Тираж 644Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  иаб„, д.4/5

.Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Дневной флуоресцентный пигмент, полученный по примеру 11, используют дл  получени  мелков. В этом случае 5 свободна  кислота нейтрализуетс  при смешении с мелом (СаСО ) .

Качество пигментов по примерам 1- 3: однородный порошок оранжево-красного цвета, по цветовому току и  р- 10 кости накраски близок накраске стан- дар тного образца, температура разм гчени  165°С, остаток просева на сите с сеткой 01К 1,85% (пример 1); одно- родньв порошок бирюзового цвета, по 15 цветовому тону и  ркости накраски близок накраске стандартного образ- ца, температура разм гчени  остаток просева на сите с сеткой 01К 1,9% (пример 2); однородный порошок 20 желтого образца, температура разм гчени  170 С, остаток просева на сите с сеткой 01К 1,95 (пример 3).

Таким образом, отличием дневных .флуоресцентных пигментов, полученных 25 по предлагаемому способу, от известных  вл етс  более высока  температура разм гчени  165-171 С против 120-140°С.. .

30 Кроме того, по предлагаемому способу получают пористые хрупкие дневные флуоресцентные пигменты в отличие от известных, которые получают в виде монолитной стекловидной глы35 бы, которую очень трудно выгружать из реакгдионной емкости и которую необходимо небольшими порци ми направл ть на повторную конденсацию. Длительность предлагаемого технологи4 (1 ческого процесса 2-3 ч, в отличие от 20-26 ч по известному способу, Выход ц.елевого продукта повьш1аетс  с 78-82 до 98%.

Корректор М.Самборска 

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДНЕВНЫХ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ ПИГМЕНТОВ НА ОСНОВЕ МОЧЕВИНОФОРМАПЬДЕГИДНРЙ СМОЛЫ с использованием бензол- или «-толуолсульфамида, люминофора - 3-метоксибензантрона, 1,3,5-трифенилпиразоли- на и красителя, выбранного из группы: родамин С, родамин 6Ж, сульфированный фталоцианин меди,при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и температуры его размягчения, а также упрощения технологического процесса, мочевиноформальдегидную смолу подвергают взаимодействию с указанными соединениями при соотношении бензол- или η-толуолсульфамида и мочевиноформальдегидной смолы 0,54 ~1,86:1 при. 85-105°С с последующей обработкой реакционной массы минеральной или органической кислотой до pH 1-3 при той же температуре.

   f