Спосіб одержання плівкоутворюючого олігомеру стиролу

Спосіб одержання плівкотвірного олігомеру стиролу олігомеризацією в масі в присутності сірчаної кислоти при температурі 20-50°С, який відрізняється тим, що процес проводять у присутності 88% H2SO4 при співвідношенні мономер : кислота, яке дорівнює 100:0,2, при досягненні заданої конверсії стиролу в реакційну масу вводять толуол у кількості 10% об., як мономер використовують стиролвмісний відгін, що утворюється у виробництві полістиролу за методом неповної конверсії мономера. (19) (21) 97073898 (22) 22.07.1997 (24) 15.11.2000 (33) UA (46) 15.11.2000, Бюл. № 6, 2000 р. (72) Янковський Микола Андрійович, Туголуков Олександр Володимирович, Степанов Валерій Андрійович, Островська Аліна Іванівна, Кравченко Борис Васильович, Польоха Аліна Михайлівна, Альошіна Анна Борисівна, Казакова Олена Володимирівна (73) ГОРЛІВСЬКЕ ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "КОНЦЕРН СТИРОЛ" 29827 го масла (МВМ), важкого залишку. Одержане плівкоутворююче виступає ще як пластифікатор і модифікатор, та сприяє збільшенню частки нелетючих у складі лакофарбових покриттів. Склад стиролмісткого відходу, % мас.: Стирол 69-95; Полістирол 3-4; Полігард 0,2-1,0; Медичне вазелінове масло (МВМ) 1,0-1,5; Бензальдегід 0,2-0,33; Ацето фенон 0,03-0,07; Важкий залишок 0,77-24,1. Винахід ілюструється наступними прикладами. Приклад 1. У реактор з мішалкою завантажують 100 обсягів стиролмісткого відходу та 0,2 обсягу H2SО 4 88%-ї концентрації. Склад стиролмісткого відходу, % мас.: стирол 69; полістирол 4, полігард 1, МВМ 1,5, бензальдегід 0,33, ацетофенон 0,07, важкий залишок 24,1. Індекс рефракції при температурі 25°С - 1,5475. Суміш при безперервній продувці азотом перемішують протягом 10 хвилин при температурі 20±2°С. Потім суміш нагрівають до 44-45°С олігомеризацію із швидкістю приросту індекса рефракції на величину 0,00150,0025 за 0,5 години. При збільшенні приросту індекса рефракції вище 0,0025 за 0,5 год., температуру на 2-3°С зменшують. При зниженні приросту індекса рефракції нижче 0,0015 за 0,5 год., температур у реакційної суміші підвищують на 2-3°С. При досягненні індекса рефракції 1,5850-1,5900 у реакційну суміш вводять 10 обсягів толуолу. Потім суміш охолоджують і аналізують: колір - візуально, вміст залишкового мономера стиролу – хроматографічно, динамічну в'язкість - на реовіскозиметрі Хеплера, стабільність при зберіганні - шляхом вимірювання динамічної в'язкості. Для виготовлення лакофарбового покриття змішують 20%-й розчин полістиролу в толуолі в кількості 50% з 30% плівкоутворюючого (олігомера стиролу) і 20% пігменту (залізного сурику). С уміш перетирають у фарботерці або кульовому млині до ступеня перетирання не більше 20 мкм. Отриману фарбу випробують по діючих стандартах. Результати наведені в таблиці. Приклад 2. Аналогічно прикладу 1. Склад стиролмісткого відходу, % мас.: стирол 85, полістирол 3, полігард 0,5, МВМ 1,0, бензальдегід 0,3, ацетофенон 0,05, важкий залишок 10,15. Індекс рефракції при t=25°С - 1,5488. Результати наведені в таблиці. Приклад 3. Аналогічно прикладу 1. Склад стиролмісткого відходу, % мас.: стирол 95, полістирол 3, полігард 0,2, МВМ 1,0, бензальдегід 0,2, ацетофенон 0,03, важкий залишок 0,77. Індекс рефракції при t=25°С - 1,5490. Результати наведені в таблиці. Приклад 4. Аналогічно прикладу 1. В якості мономера використовують стирол за ГОСТ 10003-81. Масова частка стиролу 99,8 %. Індекс рефракції при t=25°С - 1,5440. Результати наведені в таблиці. Приклад 5. Аналогічно прикладу 1. Толуол при заданій конверсії стиролу не вводять. Результати наведені в таблиці. Приклад 6. Аналогічно прикладу 1. Концентрація H2SО4 - 75%. Результати наведені в таблиці. Приклад 7. Аналогічно прикладу 1. Концентрація H2SО4 - 92%. Результати наведені в таблиці. Приклад 8. Для виготовлення лакофарбового покриття плівкоутворюючий олігомер стиролу не використовують. Фарба готується аналогічно прикладу 1 шля хом змішування 75% 20%-го розчину полістиролу в толуолі з 5% діоктилфталата (пластифікатор) і 20% залізного сурику. Результати наведені в таблиці. Наведені в таблиці дані показують, що запропонований спосіб (приклади 1-3) дозволяє одержати олігомер стиролу із ступенем олігомеризації 45, із низьким вмістом залишкового мономера стиролу 0,1-0,15%, із динамічною в'язкістю 220270 спз., що створює зручність при його використанні, продукт непофарбований та стабільний при зберіганні його більше трьох місяців. Введення одержаного олігомера стиролу в суміш лакофарбового покриття на основі полістирольного плівкоутворюючого, у порівнянні з виробляємою промисловістю фарбою без олігомера (приклад 8), поліпшується блиск покриття з 8 до 50%, зменшується масова частка летючих з 60 до 43% при сушінні лакофарбових покриттів, вилучається із рецептури дефіцитний пластифікатор діоктилфталат. Проведенням контрольних дослідів, за межами домагань авторів, встановлено таке: - Використання товарного стиролу (приклад 4), на заміну відгону за пропонованим способом, отримується плівкоутворюючий олігомер стиролу задовільної якості. Проте, з′являються ускладнення з управлінням процесом олігомеризації, збільшується час на повний цикл щоб досягти низької концентрації залишкового мономера в готовому продукті. - Вилучення а рецептури толуолу (приклад 5) збільшує в'язкість кінцевого продукту в 6-7 разів, що утр уднює вивантаження та використання продукту. Продукт, який отримується, нестабільний при зберіганні, через 3 години переходить у кристалічний стан. - При використанні 75%-ї H2SО4 (приклад 6) одержується кристалічний продукт із більш високим ступенем олігомеризації та високим вмістом залишкового мономера, час повного циклу подовжується, робота із кристалічним продуктом утруднена. - При використанні 92%-ї H2SО4 (приклад 7) одержуються кристали, пофарбовані в коричневий колір, процес відбувається бурхливо й о тримання низької концентрації залишкового мономера утр уднено. 2 Прозорий світло-сірий -“ -“ -“ -“ -“ коричневий 1 2 3 4 3 5 6 7 8 3 місяці 3 місяці 3 місяці 3 місяці 3 місяці колір кристал. кристал. 1800 350 270 250 220 2,5 5,0 0,15 0,3 0,15 0,12 0,1 динаміч. масова часв’язкість тка стиропри t=25°С, ролу, % спз Якості олігомера стиролу стабільність, час № прикладу 6-7 9-10 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 ступінь олігомеризації 8 50 50 50 50 50 40 57 57 57 57 57 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 1 1 1 1 1 1 0,3 0,24 0,23 0,24 0,26 0,25 1 1 1 1 1 1 110 110 110 110 110 110 мас. частка міцність до укривисблиск вигін твердість адгезія нелетючих, удару за тість за ГОСТ 896, ГОСТ 6806, ГОСТ 5233, ГОСТ ГОСТ ГОСТ 4765, ГОСТ 8784, % мм умов. один. 15140, бал 27537, % Нм грам/м.кв Якості лакофарбового покриття Таблиця 29827 29827 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4