SU1647007A1

SU1647007A1 - Urethane oligomer as a binding agent for paint-and- varnish materials and process for preparing it

Info

Publication number: SU1647007A1
Application number: SU884607706A
Authority: SU
Inventors: Рэм Маркович Лившиц; Ольга Васильевна Майба; Леонид Александрович Цургозен; Николай Андреевич Яштулов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6875
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1991-05-07

Abstract

Изобретение относитс к технологии получени уретановых олигомеров (УО) на основе эфиров целлюлозы, пригодных дл использовани в качестве св зующего дл лакокрасочных материалов. Изобретение позвол ет повысить совместимость (с ал- кидными и эпоксидными смолами) и растворимость (в перхлорэтилене) УО за счет наличи в структуре одновременно уретановых и эфирцеллюлозных групп. УО получают при обработке эфиров целлюлозы в растворе катализатора - хлористого или бромистого алюмини - с последующим введением моноизоцианата (фенилизоцианат. хлоргек- силизоцианат). Процесс ведут при 80-90&deg;С, 2 с.п. ф-лы, 2 табл.The invention relates to a process for the preparation of urethane oligomers (PP) based on cellulose ethers, suitable for use as a binder for paints and varnishes. The invention allows to increase the compatibility (with alkyd and epoxy resins) and the solubility (in perchlorethylene) PP due to the presence in the structure of both urethane and cellulose ethers. PP is obtained by treating cellulose ethers in a solution of a catalyst — aluminum chloride or methyl bromide — followed by the introduction of monoisocyanate (phenyl isocyanate. Chlorohexyl isocyanate). The process is carried out at 80-90 ° C, 2 sec. P. f-ly, 2 tab.

Description

Изобретение относитс к получению пленкообразующего, а именно уретанового св зующего на основе эфиров глюкозы дл лакокрасочных материалов, предназначенных дл защитно-декоративных покрытий металла, древесины и других подложек.The invention relates to the preparation of a film-forming, namely, a urethane binder based on glucose esters for paints and varnishes intended for protective and decorative coatings of metal, wood and other substrates.

Цель изобретени - получение св зующего дл лакокрасочных материалов, обладающих повышенцрй растворимостью и совместимостью с другими полимерными св зующими.The purpose of the invention is to obtain a binder for paints and varnishes having improved solubility and compatibility with other polymeric binders.

Дл получени уретанового олигомера используют эфиры целлюлозы, моноизоци- анаты и катализаторы.Cellulose ethers, monoisocyanates and catalysts are used to prepare the urethane oligomer.

В качестве эфиров целлюлозы использу0 иAs cellulose esters using 0 and

ют: триацетат целлюлозы (R--CCHJ-C содержанием ацетильных групп 61 %, т.пл. 315°С, мол .масса 86400; триэтилцеллюлозу (R - CsHs) с содержанием этоксигрупп 54,9%, не плавитс , мол.масса 16400: нитрат целлюлозы (R - N02) с содержанием азота 14%, не плавитс , мол. масса 56000.are: cellulose triacetate (R - CCHJ-C content of acetyl groups 61%, mp. 315 ° C, mol. mass 86400; triethyl cellulose (R - CsHs) with ethoxy groups content 54.9%, does not melt, mol. mass 16400: cellulose nitrate (R-N02) with a nitrogen content of 14%, does not melt, mol wt. 56000.

В качестве моноизоциа катов используют: хлоргексилизоцианат (С1(СНз)бМСО) - побочный продукт синтеза гексаметиленди- изоцианата, мол. масса 161,5, т. кип. 101°С (20 мм рт.ст.) содержание МСО-групп 26,0%.The following are used as monoisocyanates: chlorhexyl isocyanate (C1 (CH3) bMSO) - a by-product of the synthesis of hexamethylene diisocyanate, mol. weight 161.5, t. Kip. 101 ° C (20 mm Hg) the content of MSO-groups is 26.0%.

dl° 1,0631, п§° 1,4563; фенилизоцианатdl ° 1.0631, п§ ° 1.4563; phenyl isocyanate

ON VI О О VION VI ABOUT VI

(CeHsNCO), мол. масса 119.1, т. кип. 165,б°С,(CeHsNCO) mol. weight 119.1, t. Kip. 165 ° C,

d3° 1.095, пЗ° 1.4563.d3 ° 1.095, pZ ° 1.4563.

В качестве катализаторов используют: бромистый алюминмй (А1Вгз), т. пл. 98°С, т. кип, 265°С; хлористый алюминий (А1С1з), т. возг. 180°С, т. пл. 192,5°С.The following catalysts are used: aluminium bromide (A1Bhg), so pl. 98 ° C, t. Kip, 265 ° C; aluminum chloride (A1С1з), vol. 180 ° C, so pl. 192.5 ° C.

В соответствии с изобретением при обработке замещенной целлюлозы происходит встраивание моноизоцианата в цепь макромолекулы по 1,4-гликозидной св зи без затрагивани пиранозного кольца.In accordance with the invention, the treatment of a substituted cellulose involves the incorporation of monoisocyanate into the macromolecule chain along a 1,4-glycosidic bond without affecting the pyranose ring.

Соотношение числа пиранозных циклов , приход щихс на одну встроенную в пирановое кольцо фенил- или хлоргексиль- ную уретановые группы (степень уретаниза- ции - т/п), рассчитываетс по интегральной кривой спектров ЯМР13С.The ratio of the number of pyranose cycles per one phenyl or chlorohexyl urethane groups embedded in the pyran ring (the degree of urethanization is m / n) is calculated from the integral curve of the NMR 13С spectra.

На проведение реакции по предлагаемому способу оказывает вли ние двухста- дийный пор док загрузки компонентов, так как в случае одновременной загрузки всех компонентов продукт с заданным строением и свойствами не получают.A two-stage order of loading the components affects the reaction by the proposed method, since in the case of simultaneous loading of all the components, a product with a given structure and properties is not obtained.

При температуре синтеза выше 95°С резко возрастает количество побочных продуктов - идет деструкци олигомеров, а если температура ниже 80°С. резко замедл етс скорость синтеза.When the synthesis temperature is above 95 ° C, the amount of by-products increases dramatically - oligomers are destroyed, and if the temperature is below 80 ° C. the rate of synthesis slows down dramatically.

Пример 1. В колбу с мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой и вводом инертного газа загружают, мас.ч.: перхлорэтилен 37.2; триэтмлцеллю- лозы 52.9; хлористый алюминмй 0,5; реакционную массу нагревают при 80°С в течение 2 ч. затем при перемешивании при 80°С из капельной воронки добавл ют 9,3 мас.ч. хлоргексилизоцианата в течение 120 мин до исчезновен1 свободных изоцианатных групп, Реакцюнную массу охлаждают, фильтруют, растворитель отгон ют и получают 85 мас.ч. олигомера.Example 1. In a flask with a stirrer, reflux condenser, addition funnel and inert gas injection load, wt.h .: perchlorethylene 37.2; triethylcellulose 52.9; aluminum chloride 0.5; the reaction mass is heated at 80 ° C for 2 hours and then with stirring at 80 ° C, 9.3 parts by weight of the dropping funnel are added. chlorohexyl isocyanate for 120 min until the disappearance of free isocyanate groups, the reaction mass is cooled, filtered, the solvent is distilled off and 85 wt.h. oligomer.

00

5five

00

Примеры 2-6. Выполн ют синтез олигомеров аналогично примеру 1. Рецептура и услови проведени синтеза уретано- вых олигомёроа приведены в табл. 1, а свойства уретзнсодержащих олигомеров приведены в табл. 2.Examples 2-6. The synthesis of oligomers is carried out analogously to Example 1. The recipe and conditions for the synthesis of urethane oligomers are given in Table. 1, and the properties of urethz-containing oligomers are given in Table. 2

Claims

Invention Formula

one.

ly

Urethane oligomer of general formH OR f CH2OR R, O

RO

H OR

CH, OH

l- j -i II I'm J «Jrt

- -yfenV-o- -vir ° OR rfM | fcҐ ЖСЯГ ВД

CH, OR L H ORJnL CH2OR JtnH OR

where R is CzHs-. -C-CH3, -N02:

Ri is C1 (CHg) b-, CeHs-;

ni / n 0.25-2.0,

with mol. weighing 1300-8600 as a binder for paints and varnishes.

2. A method of producing a urethane oligomer as a binder for paints and varnishes of the general formula

five

H OR

RO

well oh

CHjOR

h hook

, ° mrnc

№%

I H OR

CH2OR

0

where R is C2H5-, -C-CH3, -NO2; Ri is C1 (CH2) b-, CeHs-; m / n - 0.25-2.0;

with mol. mass 1328-6605, characterized in that the substituted cellulose. selected from the group comprising ethyl cellulose, cellulose acetate, nitrocellulose, treated first with a solution of catalyst - aluminum chloride

5 or aluminum bromide at 80-90 ° C for 1-2 hours, followed by the introduction of monoisocyanate selected from the group comprising phenyl isocyanate. chlorhexy-lmzocyanate, and thermostating at

0 80-90 ° C until the disappearance of the mzo-cyanate groups at the weight ratio of substituted cellulose: monoisocyanate: catalyst, equal to (25.3- 52.9) :( 9.3-27.0); (0.3- 0.5), respectively .

Table 1

table 2