SU522202A1

SU522202A1 - The method of producing alkyd resin

Info

Publication number: SU522202A1
Application number: SU1978436A
Authority: SU
Inventors: Михаил Павлович Бердников
Priority date: 1973-12-06
Filing date: 1973-12-06
Publication date: 1976-07-25

Description

(54) СПОСОБ получени Алкидной смолы(54) METHOD FOR PRODUCING Alkyd Resin

Изобретение относитс к способам пс-пу чени алкидных смол, используемых в качестве св зующего в лакокрасочной ггю- мышпенности. Р1авестен способ лодучони алкидной см лы путем взаимодействи жиркых кисггот растительного масла, фта .евого анги/(рида и гидроксилсодержащего глмпонента (гпи- церин, пентаэритрит) в nj исутствии катали затора в среде органичеслого раство;№тел 1. Однако покрыти , полученные на основе алкидной смолы, синтезированной известным способом, обладают низкими физико- мexaничecки.v:и свойствами. Цепью изобретени вк етс улучшение физико-механических свойств покрытий на основе полученной алкидной смолы. Поставленна цель достигаетс тем; что в качестве гидроксилсодерзкавюго KOivino- нента используют гидрокскдкрованз-гый дивинийстиропьный олигомер с гидроксклькым чиспом 101-35О мг КОН/Г и часпом омы лени 125-360 мг КОН/Г. Дивинилстирольный олкгомер получают путем полимеризации дивинилпа со стиролом в растворителе в присутствии натри при 30-90 С. Олигомер представл ет собой в зкую массу с мол. в.1000-3000, прозрачную и бесцветную. Йодное число 19О-210г г полимера,, кислотное число ;i число омылени 0,О - 0,8 мг КОН/г. Олигомер не находит применени в лакокрасочной промышленности из-за стойкого непри тного запаха. Гидроксипирован е олигомера осу;:,ествл ют при 4О-5О С смесью лед ной ухсус- ной кислоты и перекиси водорода в п псутствии каталитического количества Г1 тиок са ванади с последующим нагреванием до 80-90°С. Дл 1идроксилироваки 10 г ДИЕИНИЛстирольного олигомера с йодным числом 190-21О г IP /10О г полимера требуетс 5О-20О г лед ной уксусной кислоты, 18-48 г перекиси водорода в пересчете на 100%-ную,60-.2ОО г ксилола (смесь изомеров), 12-32 г воды и 0,2 г п тиокиси ванади ( ). Пример 1. Получение гидроксипи- рованного дивинипстирольного опигомера В реактор загружают ра:)ТБОр 1ОО г ди винилстиролъЕого опигомера (йодное число 210 г г) в 66,7 г ксилола, при перемешивании внос т 55,0 н лед ной уксусной кислоты, 0,2 rT;,Oj нагревают до 5О С при перемешивании в течение 60 ми ввод т раствор 22 г перекиси водорода в 14j6 г зоды, выдери ивают при 5 О°С 60 м и затем в течение 45 мин нагревают до кипени . Отгон ют при нормальном авпени летучие до темпера ры С, прей-мущественно С. Получают 129,3 г гидроксипйрованвого олигомера в виде раствор в юзипопе (l4p2r с примесью свободной уксусной кислоты (О,1-О,3 г). Гидроксипированный опигоме имеет каучукообразнуК консистендшо при 20 С, бесцветный, гидроксипьное чиспо 124 мг КОН/Г, число омылени 19G мг КОН/Г. При соотношени х компонентов, отпич- ных от приведенных в примере 1, получа ют гидроксипировакный опигомер с гидро- ксильным числом мг КОН/г, чи пом омылени лет КОН/г каучу образной консистенции, бесиветный или же товатый. Смесь продуктов гидроксипировани , опи гомера используют дл синтеза апкидной смолы без предварительного выдепез и и очистка. Примен спигоыер, гидро1осилИ. рованный до различной глубйньг достигают варьировани свойств опученной алкид ной смолы, Алкидную смолу получают при спедз,-.шем соотношении KOhanoHeHTOB, г; Гидроксилированный дивинипстирольный о игомер (гидроК сильное число мг КОН/г и число омылени мг КОТ1/г119.16 О Жи, -ц-ые киспоты растительного масла (кислотное число 170- 19О мг КОН/г) Фталевый ангидрид1,5-. 2 Ксилол6 -2О Окись свинца (свинцовый глет)0,12-О, Уксусна кислота0,01-1, мер 2. Получение алкидной СМОЛЬ. В реактор, содержащий смесь 129,3 г гидроксипировашюго дивинилстирольного олигомера (гидроксипьное число 124 мг КОН/г, число омылени 19О мг КОН/г), 14,2 г ксилола, ОД-0,3 г уксусной киспоты , нагретую до 90-12О С, гфеимущественно до 9О-1ОО С, внос т при перемешивании 160 г жирных кислот льн ного масла (кислотное число 18О,5 мг КОН/г), нагревают до 18О С, в процессе нагревани отгон ют летучие, внос т 8,7 г фталевого ангидрида, 0,16 г свинцового глета и при непрерывном перемешивании нагревают 3 О мин до 20О С, при этой температуре выдерживают 3 час, нагревают 1 час до 26О С, выдерживают ЗО мин, охлаждают. Выход смолы 259,8 г. Полученна смола полутверда светло-желтого цвета; имеет кислотное число 12,5 мг КОН/г и полностью раствор етс в смеси уайт спирит: ксилол 1:1. Алкидна смола имеет цвет от светложелтого до коричневого, консистенцию при 2О С от в зкой жидкой до полутвердой, кислотное число 8-20 мг КОН/г, полную растворимость в смеси уайт-спйрит: ксилол 1:1. Гидрирование дивинилстирольного олиго- мера и скнтеа апкидной смолы осуществл ютс последовательно в одном реакторе. В реактор дл синтеза полиэфиров загружают расчетное количество 6О%-ного раствора дивинилстиропьного олигомера в ксилоле , уксусную кислоту, перемеигавают, внос т п тиокись ванади и при непрерьшном перемешивании добавл ют QO%-4iyK перекись водорода, поддержива температуру 4О-5О°С (в течение 0,5-1 час)- После введени всей перекиси массу выдерживают при перемешивании 3-4 час, температуру поднимают и отгон ют летучие до 9О С, внос т жирные киспоты растительного масла и нагревают до 180 С, при этой текшературе отгон ют остатки уксусной кислоты, воды и ксилола. Далее внос т окись свинца (0,1% от веса жирных кислот растительных масел), фтале- вый ангидрид, температуру поднимают до 2ОО С, выдерживают 2-4 час, нагревают до 260 С в течение 2 час, охлаждают и сливают. Лак готов т, раствор смолу в смеси растворителей с последующим введением сиккатива. В табл. 1 приведены загрузки исходных компонентов дл синтеза алкидной смолы, а также выходы и кислотные числа готовых смол.The invention relates to methods of ps-patch of alkyd resins used as a binder in paintwork. P1Avendene loduconi alkyd resin method by the interaction of fatty acids of vegetable oil, ph.e. angiu / (read and hydroxyl-containing glonent (gpericine, pentaerythritol) in the nj catalyst in organic solution; No. 1. However, coatings obtained on the basis of alkyd resin synthesized in a known manner, have low physicomechanical.v: and properties. The chain of the invention includes the improvement of the physicomechanical properties of coatings based on the alkyd resin obtained. As a hydroxylsoderzkoyugo KOivino-nenta, a hydroxcryline dihydroxy-oligomer with a hydroxyl number of 101–35 O mg KOH / G and an omnipotence of 125–360 mg KOH / G is used. The divinyl styrene oligomer is prepared by polymerizing divinyl with a 125–360 mg KOH / G. C. The oligomer is a viscous mass with a molecular weight of 1000-3000, transparent and colorless. The iodine number is 19O-210g g of polymer, acid number, i is saponified 0, O is 0.8 mg KOH / g. The oligomer does not find application in the paint industry because of the persistent unpleasant smell. Hydroxyping of the wasp oligomer;:, extinguish at 4 ° -5 ° C with a mixture of glacial ursous acid and hydrogen peroxide in the presence of a catalytic amount of Ti1 savadium, followed by heating to 80-90 ° C. 10 g DIENIN-styrene oligomer with an iodine number of 190-21 O IP / 10 O g polymer is required for O-20 O g of glacial acetic acid, 18-48 g of hydrogen peroxide in terms of 100%, 60-o2 g of xylene (mixture isomers), 12-32 g of water and 0.2 g of vanadium pentoxide (). Example 1. Preparation of hydroxyptylated divinipstyrene opigomer. The following was charged to the reactor:) TBR 1OO g di vinylstyrene opigomer (iodine number 210 g) in 66.7 g xylene, with stirring, 55.0 n glacial acetic acid, 0, 2 rT; Oj is heated to 5 ° C with stirring; a solution of 22 g of hydrogen peroxide is introduced into 60 g of zodia for 60 minutes, extracted at 60 ° C with 60 m and then heated to boiling for 45 minutes. Under normal conditions, the volatiles are distilled to a temperature C, especially C. C. 129.3 g of hydroxypyran oligomer are obtained as a solution in yuzipop (l4p2r with an admixture of free acetic acid (O, 1-O, 3 g). Hydroxylated opigome has a rubber-like shape K Consistency at 20 ° C, colorless, hydroxyptylone 124 mg KOH / G, saponification number 19G mg KOH / G. With ratios of components derived from Example 1, a hydroxypyruvic opigomer with hydroxyl number mg KOH / g is obtained. , chiom pom omyeni years KOH / g rubber-shaped consistency, besiv or mixtures of hydroxypium, opome Homer are used to synthesize an apric resin without prior extraction and purification. By using spigoyera, hydrosilane, and varying depths, varying properties of the alkyd resin obtained are obtained; Alkidny resin is obtained by using sped - KOhanoHeHTOB, g; Hydroxylated divinipstirolny about igomer (hydroK strong number mg KOH / g and samyly number mg KOT1 / g119.16 O Li, -s acid vegetable oil (acid number 170-19O mg KOH / g) Phthalic anhydride 1.5 -. 2 Xylene 6 -2 O Lead oxide (lead glut) 0.12-O, Acetic acid 0.01-1, measures 2. Preparation of alkyd RESOURCE. To a reactor containing a mixture of 129.3 g of hydroxypyruvyl divinyl styrene oligomer (hydroxy number 124 mg KOH / g, saponification number 19 O mg KOH / g), 14.2 g xylene, OD-0.3 g acetic acid heated to 90-12 O C, preferentially to 9O-1OO C, 160 g of fatty acids of flax oil (acid number 18 O, 5 mg KOH / g) are introduced with stirring, heated to 18 O C, the volatiles are distilled off during the heating process, 8.7 g phthalic anhydride, 0.16 g of lead lithium and with continuous stirring, heat 3 O minutes to 20 ° C, stand at this temperature for 3 hours, heat 1 hour to 26 About With, maintain ZOR min, cool. The resin yield is 259.8 g. The resulting resin is a semi-solid, light yellow color; it has an acid number of 12.5 mg KOH / g and is completely dissolved in a white spirit: xylene 1: 1 mixture. The alkyd resin has a color from light yellow to brown, a consistency at 200 ° C from a viscous liquid to a semi-solid, an acid number of 8-20 mg KOH / g, and a total solubility in white spirit: xylene in a mixture of 1: 1. Hydrogenation of divinyl styrene oligomer and skarn apid resin is carried out sequentially in the same reactor. A calculated amount of a 6O% aqueous solution of divinyltyropic oligomer in xylene, acetic acid is loaded into the reactor for the synthesis of polyesters, pereigirovat, add vanadium pentoxide and, with continuous stirring, QO% -4iyK hydrogen peroxide is added, maintaining the temperature at 0 -5 ° C ( for 0.5-1 hours) - After the introduction of the entire peroxide, the mass is kept under stirring for 3–4 hours, the temperature is raised and the volatiles are distilled to 9 ° C, the fatty oil is added to the vegetable oil and heated to 180 ° C; acetic acid, in dy and xylene. Next, lead oxide (0.1% by weight of fatty acids of vegetable oils), phthalic anhydride are added, the temperature is raised to 2OO C, held for 2-4 hours, heated to 260 C for 2 hours, cooled and drained. The lacquer is prepared, a solution of the resin in the solvent mixture followed by the introduction of a desiccant. In tab. 1 shows the load of the initial components for the synthesis of alkyd resin, as well as the yields and acid numbers of the finished resins.

В табл. 2 приведены режимы осущес1 вленн операций синтеза алкидной смопы. В скобках указаны предпочтительные услови .In tab. 2 shows the modes of implementation of operations for the synthesis of alkyd smopy. Preferred conditions are shown in brackets.

Пример 3. В реактор, содержащий 1ОО г гидроксилированного дивинилстиропь- iioro олкгомера с числом омылени 147 мг КОИ/Г п гидроксипьным числом 1О1 мг КОН/Г, 8 г ксилола и ОД г уксусной кислоты , нагретых до 90-1ОО С, внос т при перемешиваики 120 г жирных кислот таплсвого маспа с кислотным числом 18О мг КОЧ/г, массу нагревают 2 час до 180 190 С, внос т О,15.г свинцового гпета,Example 3. In a reactor containing 1OO g hydroxylated divinyl styropi-iioro of an olkgomer with a saponification number of 147 mg KOI / G and a hydroxyl number of 1O1 mg KOH / G, 8 g of xylene and OD g of acetic acid heated to 90-1OO C, are added to stirring 120 g of fatty acid tapal mask with an acid number of 18O mg KOCH / g, the mass is heated for 2 hours to 180 ° C, O, 15. g of lead gpeta is applied,

7 г фталевого а.нгидрида и перемешивают,7 g of phthalic acid and mixed,

о Затем нагревают смесь до 21О-220 Сo Then heat the mixture to 21 ° -220 ° C

1,5 час и выдерживают при этой темлературе при ле- емеиншанки 4,5 час, нагревают1.5 hours and kept at this temperature with a lemeyanshanki 4.5 hours, heated

до 250 С 2 час, выдерживают при этой температуре О,3 час и охлаждают.to 250 C for 2 hours, kept at this temperature for about 3 hours and cooled.

Получают 205 г светло-коричневой мылкой полутвердой смолы с кислотным числом 9,5 мг КОИ/Г, полностью растворимой в уайт-спирите и ксилоле.Get 205 g of light brown soap semi-solid resin with an acid number of 9.5 mg KOI / G, completely soluble in white spirit and xylene.

Область применени полученной смолы - пленкообразующее лаков и эмалей холодной сушки дл внутренних работ по метал- лу. дереву, штукатурке. Смола может быть использована дл изготовлени нитро полиэфирных , ме амино-полиэфирных лакокрасочных материалов.The field of application of the obtained resin is film-forming varnishes and enamels of cold drying for internal metalworking. wood plaster. The resin can be used to make nitro-polyester, mea-amine-polyester paintwork materials.

На основе полученной смолы (см. табл, 1 были изготоБлень лаки 45-5О%-ной концентрации (4-5% сиккатива, растворитель- ксилол: уайт-спирит 1:3), физико-механические показатели которых приведены в табл. 3.On the basis of the obtained resin (see table, 1 were made of lacquer 45-5O% concentration (4-5% sikkativa, solvent-xylene: white spirit 1: 3), physical and mechanical indicators are given in table. 3.

Физико-механические показателиPhysical and mechanical performance

Прочность на изгиб через 5 суток, ммBending strength after 5 days, mm

Прочность на удар через 5 суток, кгс.см.Shock strength after 5 days, kg.cm.

Водостойкость (24 час при 2О°С)Water resistance (24 hours at 2 ° C)

Claims

Invention Formula

The method for producing an alkyd resin by reacting fatty acids of vegetable oil, phthalic anhydride and hydroxyl-containing component in the presence of a catalyst in an organic solvent medium, characterized in

522202

ten

Table 3.

Smopa

50

50505О

Rack

Rack Rack Rack

that, in order to improve the physicomechanical properties of coatings based on the obtained alkyd resin, hydroxylyl divinyl styrene oligomer with hydroxyl number 101-350 mg KOH / G and saponification 125-360 mg KOH / G are used as hydroxyl-containing component.