SU755803A1

SU755803A1 - Способ получения связующего 1

Info

Publication number: SU755803A1
Application number: SU782651678A
Authority: SU
Inventors: Stepan S Zhechev; Vyacheslav S Kaverinskij; Vladimir B Manerov; Svetlana D Popova; Yurij Belyanin; Anatolij P Vinogradov; Aron Shulman; Robert Ya Gurvich
Original assignee: Stepan S Zhechev; Vyacheslav S Kaverinskij; Vladimir B Manerov; Svetlana D Popova; Yurij Belyanin; Anatolij P Vinogradov; Aron Shulman; Robert Ya Gurvich
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1980-08-15

Description

Изобретение относится к технологии полимеров, а именно к способу получения связующего, применяемого для изготовления лаков й красок.

Известен способ получения связующего путем сополимеризации стиролсодержащег-о полимера с растительными маслами. Сополимеризацию проводят при 250-300°С. Тем самым достигается , интенсивная термическая деструкция стирольных полимеров и ускорение взаимодействия содержащихся в них и образующихся вновь ненасыщенных углерод-углеродных связей с двойными связями растительных масел. Полученные таким образом сополимеры при использовании их в качестве пленкообраэующих веществ придают покрытиям_ ряд ценных свойств:высокую твердость^, прочность и адгезию, которые значительно превосходят свойства покрытий на основе олиф, содержащих только растительные масла £ϊ].

Недостатком указанного способа является невозможность использования ‘ стиролсодержащего полимера с содерболее 70 масс.%.

Наиболее близким к изобретению является способ получения связующего путем сополимеризации стиролсодержа-

2

щего полимера с растительными маслами при нагревании. Сополимеризацию проводят при 280-300°С в течение 14 ч в обычной атмосфере или в токе азота. В качестве стиролсодержащего полимера используют полидиеновую нефтяную смолу м.

Недостатком указанного способа является недостаточно высокая ско рость высыхания и прочность покрытия, относительно высокая стоимость конечного продукта и невозможность, использования в качестве стиролсодер? жащего полимера сополимеров стирола с мономерами не диенового ряда.

Целью изобретения является улучшение высыхания и прочности покрытий , удешевление конечного продукта и расширение сырьевой базы для получения лакокрасочных пленкообразующих веществ.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения связующего путем сополимеризации стиролсодержащего полимера с растительными маслами· при нагревании в качестве стиролсодержащего подимера используют сополимеры стирола и/или его алкилпроизводных с содержанием стирола и/или его алкилпроизводного 75755903.

10Ό мас,.'%, а в качестве растительного масла используют оксидированной растительное масло.

Сополимеризацию проводят в интервале температур 240-300°С, предпочтительно при 260-280°С, как в условиях естественной атмосферы, так и в инертной газовой фазе (например в токе

).Нагревание может проводиться также при уменьшенном давлении газовой фазы.Длительность процесса составляет 1-5 ч .

В качестве полимера с высоким (75-100 масс.%)содержанием стирола (и его алкилпроизводных) используют низкомолекулярный полистирол с молекулярной массой 600-15.000 к.е., стирольно-инденовые, стирольно-диеновые, стирольно-алкеновые сополимеры, нефтеполимерные смолы, полученные полимеризацией непредельных соединений, содержащихся в продуктах крекинга нефти и нефтепродуктов и кипящих при 120-200°С.

Е качестве оксидированных растительных масел применяют высыхающие (льняное, тунговое, ойтисиковое) или полувысыхающие (подсолнечное, соевое, хлопковое) масла средней или слабой степени оксидации с вязкостью 0,7-9 Пэ. Оксидированные масла содержат 0,05-0,25 масс.% катионов переходных элементов — РЬ, Мп, Со — в виде их нафтенатов, линолеатов, резинатов. Можно использовать также смесь масел.

Соотношение исходных компонентов следующее,масс.%: стиролсодержащий полимер 5-80, оксидированное масло 95- 20. '«Оптимальные количества равны 30-55 масс.% полимера и 70-45 масс.% масла соответственно.

Использование для сополимеризации оксидированного растительного масла, содержащего катионы активных металлов и образовавшиеся при окислении перекисные и гидроперекисные группы, ускоряет и углубляет процессы термической деструкции стиролсодержащих полимеров и их сополимеризации с маслами. Благодаря этому приему удается быстро (1-5 ч)получить гомогенный быстровысыханхций продукт (связующее) из растительных масел (особенно полувысыхающих) и содержащих очень малые количества активных двойных связей полимеров стирола. Для достижения подобной гомогенности при нагревании этих полимеров с неоксидированными растительными маслами необходимо значительно более длительное время (8-12 ч) , причем получаемое при этом связующее не высыхает полностью в течение 30-40 ч.

Пример 1. Смесь 30 масс.% низкомолекулярного полистирола с . , среднечисловой молекулярной массой 1600 к.е. и 70 масс.% оксидированного льняного масла с вязкостью

0,7 Пз, содержащего 0,25 масс.% катионов переходных металлов (0-,20.% Мп и 0,05% Со) нагревают при 290°С в токе Ν₂ в течение 4 ч. Получают гомогенную массу цвет 50%-ного раствора ее в толуоле по И&ЭД(ГОСТ 1926673) 450 мг 3₂/100 мл.

Пример 2. Смесь 50 масс.% нефтеполимерной смолы (среднечисловая молекулярная масса 7000), полученной полимеризацией Фракции 120180®С продуктов пиролиза нефти и содержащей в своем составе, масс.%:

стирол 54, винилтолуол 25, об -метилстирол 5, инден 6 и дициклопентадиен 10 и оксидированное подсолнечное масло.с вязкостью 9 Пз, содержащего 0,05 масс.% Со 50, нагревают при 270°С в течение 2 ч в токе . Получают гомогенную массу, цвет 50%-ного раствора ее в толуоле по ИМИ 1200 мг 0_г/100 мл.

Пример 3. Смесь 60 масс.% алкадиенстирольного сополимера, состоящего из 25 масс.% бутадиена и пиперилена (взятых в соотношении 1:1) и 75 масс.% стирола и 40 масс.% оксидированного До вязкости 7,5 Пз хлоп-, кового масла, содержащего, масс.%:

РЬ 0,10 и Мп 0,05, нагревают при 280 С в течение 2,5 ч. Получают гомогенную массу, цвет 50%-го раствора ее в толуоле по ИМИ - 500 мг З_г/100 мл Полученные образцы 1-3 связующего растворяют в смеси растворителей уайт-спирит:ксилол (1:1) для получения раствора с сухим остатком 50%.

К раствору добавляют 3,5 масс.% марганцево-свинцового сиккатива НФ-1. Раствор пленкообразующего наносят на металлические и стеклянные пластинки для получения после сушки при 20®с в течение 24 ч пленок толщиной 25 мкм.

Параллельно изготовляют известным способом (температура,время), два образца связующих. Образец 4 получают из смеси 30 масс.% полистирола с молекулярной массой 1600 и 70 масс.% неоксидированного льняного масла. Образец 5 получают из смеси 50 масс.% нефтеполимерной смолы из примера 2 и 50 масс.% неоксидированного подсолнечного масла. Нагревание в обоих случаях проводят при 290 ^вС в течение 10 ч в токе . По окончании сплавления реакционные массы были мутными, что свидетельствует об отсутствии совместимости.

Для сравнения получают также два образца (6 и 7), синтезированные в полном.соответствии с требованиями известного способа. 8 качестве стирол содержащего сополимера используют нефтеполимерную смолу, полученную термической полимеризацией фракции продуктов пиролиза нефти, кипящей при 20-280®С. Химический состав смолы следующий, масс.%: стирол и его про5

755803

6

изводные 52, диеновые соединений 34, инден и его гомологи 8, алкиленнафталины 6. Образец 6 получают нагреванием 50% смолы с 50% неоксидированного льняного масла при 290°С в течение 4 ч. при давлении 30 мм рт.ст. 5 в токе азота. Образец 7 получают в аналогичных условиях, исходя из неоксидироранного подсолнечного масла.

Образцы 4-7 испытывают аналогично Ю образцам 1-3. Результаты испытаний покрытий приведены в таблице.

Таким образом, связцющие, получен*ные по предлагаемому способу обладают улучшенным высыханием и прочностью покрытия.

Поскольку полимеры с высоким содержанием стирола (и его алкилпроивводных) на 30-40% дешевле сополимеров, содержащих 40 и более процентов диено вых соединений в своем составе, а полувысыхакщие масла на 10-20% дешевле высыхающих, то стоимость связующего в общей сложности на 5-30% ниже по сравнению с¹ известным.

Показатели

Образец, полученный по предлагаемому способу

Контрольные

образцы

Образец, полу ценный по известному способу

Натуральная

олифа

Алкидный

лак

ГФ-069

на οκο идированном льняном масле

на окс радированном

подсол

нечном

масле

на оксидирован ном хлопковом масле

на неоксиди рованном льняном масле

на кеоксидированном

подсолнечном

масле

на льняном масле

на

подсол—

нечном

масле

Время высыхания до 3 ст., ч 11

Твердость по маятниковому прибору М-3 через 24 ч, условные единицы

Изгиб по прибору ШГ-1,мм

Адгезия к стальной поверхности, баллы

Прочность на удар по прибору У-1 через 48 ч, кгс-см 30

0,26 0,20 0,22

1 11

1, 1« Ч

25 30

18 22

26 60 18

0,18 0,08 0,17

111

1! 1!

20 .<10 20

48 24 20

0,070,15 0,21

1 1 1

410 15 40

Claims

Формула изобретения

Способ получения связующего путем сополимери з ации стиролсодержащего полимера с растительными маслами при нагревании, отличающийся тем, что, с целью улучшения высыхания и прочности покрытий, удешевления конечного продукта и расширения сырьевой базы для получения лакокрасочных пленкообразующих веществ, в качестве стиролсодержащего полимера используют сополимеры стирола к/или

ЦНИИПИ Заказ 5131/7

Филиал ΠΠΐί ''Патент* , г.

его алкилпроизводных с содержанием стирола и/или его алкилпроиэводного 75-100 масс.%, а в качестве расти55 тельного масла используют оксидированное растительное масло.