Композиція для одержання люмінесцентного концентрату

Композиція для одержання люмінесцентного концентрату на основі аміноформальдегідної смо C2 1 3 76871 4 нафталевий ангідрид при співвідношенні компонеміш охолоджують до кімнатної температури. нтів, мас.%: Отриманий у вигляді пористої крихкої маси олігомер розтирають у тонкий порошок і просівають. Меламін 10,46 10,71 Отриманим складом опудрюють гранули поліетиn-толуолсульфамід 54,2 55,28 лену і перемішують протягом 3-5 хвилин при натрій фосфорнокислий двозаt=190-210°С. [п. Укр. №16692, С09К11/06, міщений 0,3-0,31 Д06Р3/79]. формалін 30,04-30,4 Основним недоліком барвного складу по про4-(1-(4-сульфамілфеніл)тотипу як і описаних вище аналогів складає те, що 5фенілпіразолініл-3)-нафталевий барвну композицію одержують у вигляді пудри ангідрид [А.С. СССР №1159330, (розмір часток не повинен перевищувати 50мкм), С09К11/06] 3,3 5,0 при цьому необхідний дрібний перетир і просіванОсновним недоліком цих композицій є викориня, інакше частки діаметром більш 50мкм при фастання великої кількості токсичного формаліну (2 рбуванні утворюватимуть видимі оком вкраплення. клас небезпеки). Формалін, для проведення повної Крім того, сучасні способи фарбування поліреакції беруть в надлишку. Надлишковий формамерних матеріалів передбачають використання лін захоплюється просторо-розгалуженою полімебарвних композицій у вигляді гранул. рною основою пігменту, а потім виділяється у виЦе обумовлено прагненням до поліпшення саробниче приміщення, особливо це виявляється нітарно-гігієнічних умов у виробничих приміщенпри нагріванні. Крім того, фарбуючі композиції на нях, автоматизації процесів фарбування і т.п. основі МТСФ олігомеру відомих складів зовсім У МТСФ олігомері відсутні властивості, завдянепридатні для фарбування полівінілхлориду. При ки яким можна одержати кінцевий продукт у вифарбуванні відбувається розкладання ПВХ із вигляді гранул, тобто маслоємкість і термопластичділенням хлористого водню. Це пов'язано, очевиність. дно, з високим змістом у них залишкового формаМТСФ олігомер - неплавка смола, тому пофальдегіду, що може провокувати вищевказані рбовані смоли перетирають і використовують у процеси. вигляді дрібнодисперсного порошку. Другий істотний недолік МТСФ олігомерів - поТакож немаловажним недоліком є те, що вихівна відсутність маслоємкості та термопластичносдний склад ДФП містить значну кількість формаліті, що не дає можливості одержання кінцевого ну ( до 30,1%). Формалін для проведення повнопродукту у вигляді гранул. цінної реакції береться в надлишку. У кінцевій Ці недоліки обмежують застосування композистадії утворюється просторо-розгалужений олігоцій на основі МТСФ олігомеру в області фарбумер складної структури, і виходячи з його будови вання полімерних матеріалів. Найбільш близькою можна припустити, що молекули вільного формадо запропонованої і обраної як прототип є комполіну захоплюються розгалуженою сіткою і виділязиція для одержання люмінесцентного пігменту на ються при переробці, що особливо помітно при основі меламінотолуолсульфамідформальдегідної нагріванні. (МТСФ) смоли, що містить меламін, сечовину, фоНемаловажним фактором є також вартість рмалін, n-толуолсульфамід, натрій фосфорнокискомпозиції, що складається з вартості люмінесцелий двозаміщений і люмінесциюючу складову Nнтної складової (у прототипі 3,75 4,36%) і носія, у аміноімід 4-морфоліноабо 4даному випадку МТСФ олігомера. диетаноламінонафталевої кислоти при наступноКомпозиція по прототипу містить досить великі му співвідношенні компонентів, мас.%: кількості дорогого люмінесцентного барвника 3,75Меламін 6,85 7,48 4,36 і 95,64-96,25% смоли, тому що МТСФ олігоn-толуолсульфамід 54,82 55,21 мер по своїм фізико-хімічним властивостям не Формалін 29,9 30,1 дозволяє ввести наповнювачі. Сечовина 3,12 3,74 В основу винаходу поставлена задача розроНатрій фосфорнокислий двозабити склад для одержання люмінесцентного конміщений 0,31 0,32 центрату, у якому за рахунок використання нового N-аміноімід 4складу смоли, уведення нових компонентів і зміморфолінонафталевої кислоти нення процентного співвідношення всіх компоненабо N-аміноімід 4тів складу, знизити токсичність, одержати люмінедиетаноламінонафталевої кислосцентний концентрат у виді гранул і знизити ти 3,75 4,36 вартість кінцевого продукту, при цьому зберегти Описана люмінесциююча композиція має інтеміграційну стійкість, яскравість кольору на високонсивну люмінесценцію, яскравість, високу міграму рівні пофарбованого ним поліетилену і ПВХ. ційну стійкість, (див. таб. №2) Поставлена задача досягається тим, що склад Композицію одержують таким засобом: суміш для одержання люмінесцентного концентрату на η-толуол сульфаміду, меламіну, сечовини, Nоснові аміно-формальдегідної смоли і люмінесциаміноімід 4-морфоліно або 4юючої складової, відповідно до винаходу, в якості диетаноламінонафталевої кислоти, формаліну і аміно-формальдегідної смоли містить толуолсунатрію фосфорнокислого двозаміщеного завантальфамідоформальдегідну смолу, що утворюється жують у колбу Вюрца і нагрівають на лазні, постуз n-толуолсульфаміду і формаліну, у якості люміпово підвищуючи температуру до t=140-145°С. несциюючої складової - люмінесциюючі барвник Витримують при цій температурі протягом 1,5-2 або їх суміш, або суміш люмінесциюючого барвнигодин, після цього підключають вакум і витримука і нелюмінесциюючого пігменту і додатково ють ще 1,5-2 години. Не відключаючи вакууму су 5 76871 6 склад містить регулятори РН реакції - органічні або ті просто недоцільно. неорганічні луг і кислоту, стеарат кальцію і наповВміст люмінесцентної складової коливається в нювач - оміакарб або крейду при наступному співмежах 1,0 до 1,43%. відношенні компонентів, мас.%: Зниження концентрації нижче зазначеної межі приводить до різкого зменшення насиченості фарn-толуолсульфамід 17,01 21,08 бування. Підвищення концентрації вище зазначеФормалін 7,88 11,96 ної межі недоцільно по вартості і зменшує яскраРегулятори РН реакції: Орг. або вість фарбувань в наслідок концентраційного неорг. луг 0,139 0,19 гасіння люмінесценції, а також може привести до Орг. або неорг. кислота 0,062 0,089 появи міграції люмінофорів. В якості люмінесцентЛюмінесциюючий барвник 1,0 1,43 ної складової можуть бути застосовані фенілімід Нелюмінесциюючий пігмент 0,225 0,325 амінонафталевої кислоти, N-аміноімід 4Стеарат кальцію 4,9 +5,2 амінонафталевої кислоти, -оксиетилімід 4-( Наповнювач до 100. оксиетиламіно) нафталевої кислоти, N-(4Утворена із n-толуолсульфаміду і формаліну сульфамідофеніл)-імід-4-морфалінонафталевої смола порівняно з МТСФ олігомером має лінійну кислоти, N-(4-карбамідофеніл)-імід-4структуру (див. хімізм реакції), завдяки чому, вільоксиетиламінонафталевої кислоти та інші аналогіний формальдегід практично не захоплюється чні дії. цією структурою і при фарбуванні не виділяється. Стеарат кальцію добре сполучається з компоКрім того, кількість введеного в реакцію формаліну нентами композиції і виконує роль ковзної добавки зменшується в 2,5-3,8 рази. Усе це приводить до для полегшення переробки композиції в гранули і зниження токсичності і поліпшення санітарнобереться в межах 4,9 до 5,01%. Зменшення його гігієнічних умов виробництва. Відсутність вільного кількості позначається на якості отриманої продукформаліну дуже добре помітно при фарбуванні ції (з'являється шорсткість гранул і додаткове пиполівінілхлориду: отримані яскраві, світлостійкі лення), збільшення не приводить до поліпшення зразки без ознак розкладання ПВХ. якості і веде до подорожчання кінцевого продукту. Толуолсульфамідоформальдегідна смола, як У якості наповнювача використовано оміакарб видно з хімізму реакції - термопластична і маслоєабо крейду в кількості від 61,9 до 68,2%. мка, що дозволило ввести в концентрат недорогі Збільшення кількості оміакарбу понад зазнанаповнювачи, такі як крейда, оміакарб і т.п. до чену межу збільшує вміст пилу при переробці. 68% і одержати кінцевий продукт у вигляді гранул. Зменшення кількості - підвищує крихкість комВведення до складу композиції наповнювачів позиції і негативно позначається на вартості кінцепривело до здешевлення концентрату. Розроблевої продукції. на композиція дозволила одержати зразки пофарСпосіб одержання пропонованого люмінесценбованого поліетилену однакової насиченості і ясктного концентрату двостадійний і складається з равості в порівнянні з прототипом при меншому одержання пофарбованого полімеру-носія і сполупроцентному вмісті люмінесцентної складової (у 3ченням останнього з наповнювачем і ковзною до3,75 разів), що значно здешевлює вартість концебавкою. нтрату. У реактор, постачений підігрівом, мішалкою і Крім того, смола не містить сечовину, меламін зворотним холодильником, завантажують у межах, і виведення їх зі складу композиції також позначащо заявляються, формалін, n-толуолсульфамід і ється на зниженні вартості концентрату, особливо люмінофор. Суміш перемішують, нагрівають до при великих обсягах. 110-120°С і проводять синтез при РН середовища Вміст n-толуолсульфаміду в композиції коли7 9 протягом 1-1,5 годин до одержання метилольвається від 17,01 до 21,08%. Підвищений вміст nних похідних. Потім, шляхом додавання кислоти толуолсульфаміду приводить до неповної полікоРН середовище переводять до РН7 або збільшення вище 9 приводить до утвостю й адгезійними властивостями. рення побічних продуктів і знижує колориметричні Необхідну кількість отриманої смоли завантахарактеристики забарвленого поліетилену. жують у змішувач типу "п'яна" бочка, додають оміКислота необхідна для проведення другої часакарб або крейду, стеарат кальцію і перемішують. тини реакції в кислому середовищі. Зменшення Суміш подають на гранулятор. Готову продукцію кількості кислоти збільшить РН і лінійні полімери одержують у вигляді гранул. не утворяться, збільшення убік сильної кислотнос 7 76871 8 Конкретний приклад реалізації: лену до міграції проводили по ТУ 6-05-05-149-81 і У 3-х горлу колбу заливають 19мл (19,95%) ДСТ 112-795-83. Зниження виділення формальдегіду визначали по загазованості виробничих приформаліну і нейтралізують до РН 7 9,0,37мл міщень. (0,376%) 10% р-ру NaOH, нагрівають і додають Як видно з тексту опису заявки і даних, приве44,12г (44,12%) n-толуолсульфаміду, 0,93г (0,93%) дених у таблиці №2, пропонований люмінесцентродаміну 6 Ж i 0,2932г (0,293%) родаміну 4С, доний концентрат у порівнянні з прототипом має наводять температуру до 110°С і витримують протяступні переваги: гом 1,5-2 години, потім підкислюють розчин до Поліпшились сан. гігієнічні умови праці за раРН>7 шляхом додавання 0,186г (0,186%) щавлехунок зниження токсичності (кількість застосованової кислоти, виключають вакуум-насос і відганяють го формаліну зменшена в 2,5 3,8 рази) і зменшено воду. Готову смолу вивантажують, прохолоджують, перемелюють, додають 132,77г (132,77%) пилення, тому що не проводиться тонке розмелюоміакарбу і 10,67г (10,67%) стеарату кальцію. Сування смоли і кінцева продукція отримана у вигляміш підігрівають, плавлять; остиглу масу розмеді гранул. люють, при необхідності гранулюють. Одержують Значно здешевлено кінцевий продукт: пожовтогарячий концентрат. перше - за рахунок зменшення люмінесцентної Інші приклади рецептур люмінесцентних комскладової у 3-3,75 при однаковій яскравості кольопозицій приведені в таблиці 1. ру пофарбованих зразків поліетилену, по-друге Фарбування поліетилену пропонованим люміза рахунок введення дешевих наповнювачів до несцентним концентратом виробляється шляхом складу люмінесцентного концентрату. змішування його з поліетиленом у визначеному На даний час по композиції, що заявляється, розроблені лабораторна методика й отримані доспіввідношенні (0,5 2% концентрату до 99,5-98% слідні партії люмінесцентного концентрату. Впрополіетилену) при температурі 180-210°С. вадження у промислове виробництво люмінесценЯкість отриманого люмінесцентного конценттного концентрату не представляє труднощів. рату визначали по властивостях пофарбованого поліетилену (табл. №2). Визначення стійкості пофарбованого поліетиТаблиця 1 Найменування компонентів компози- Прототип п. ції Укр. 16692 Меламін 7,48 Сечовина 3,15 n-толуолсульфамід 55,21 Na фосфорнокислий 2х заміщений 0,31 Формалін 30,1 Натрієвий луг Щавлева кислота Люмінофори: N-В-оксиетиламіно-4В-оксиетиламінонафталевої кислоти N-аміноімід 43,75 морфолинонафталевой кислоти Родамін 6 Ж Родамін 4 С Пігменти: зелений фталоцианіновий Стеарат кальцію Оміакарб або крейда №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 20,5 9,49 0,177 0,076 20,52 9,5 0,18 0,081 20,46 9,48 0,17 0,079 21,08 9,53 0,18 0,089 20,23 10,73 0,18 0,08 19,7 11,96 0,19 0,085 17,01 7,88 0,139 0,062 1,0 1,0 0,88 0,68 1,06 1,17 0,32 0,42 0,445 0,56 0,1 0,13 0,14 0,18 0,225 0,325 5,01 4,97 5,1 5,1 4,9 4,9 5,2 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 68,214 (64,347) (63,329) (63,284) (63,436) (63,505) 61,88 Таблиця 1 Найменування компонен- Прототип п. тів композиції Укр. 16692 1 2 Меламін 7,48 Сечовина 3,15 N-толуолсульфамід 55,21 Na фосфорнокислий 2-х 0,31 заміщений Формалін 30,1 Натрієвий луг Щавлева кислота №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 3 20,5 4 20,52 5 20,46 6 21,08 7 20,23 8 19,7 9 17,01 10 20,8 11 20,1 9,49 0,177 0,076 9,5 0,18 0,081 9,48 0,17 0,079 9,53 0,18 0,089 10,73 0,18 0,08 11,96 0,19 0,085 7,88 0139 0,062 9,8 0,18 0,08 9,3 0,18 0,081 9 76871 10 Продовження таблиці 1 1 Люмінофори: N-Воксиетилімід-4-Воксиетиламінонафталевої кислоти N-аміноімід 4морфолинонафталевой кислоти N-(4-Сульфамідофеніл)імід-4морфалінонафталевої кислоти N-(4-Карбамідофеніл)імід-4-оксиетилам і нонафталевої кислоти Родамін 6 Ж Родамін 4 С Пігменти: зелений фталоцианіновий Стеарат кальцію 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1,0 1,0 0,88 0,68 1,06 1,17 3,75 1,2 1,2 Оміакарб або крейда 0,32 0,1 0,42 0,13 0,445 0,14 0,56 0,18 0,225 0,325 5,01 4,97 5,1 5,1 4,9 4,9 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 (64,347) (63,329) (63,284) (63,436) (63,505) 61,88 5,2 68,214 5,0 4,98 до 100 до 100 (62,94) (64,149) Таблиця 2 Колориметричні характеристики пофарбованого поліетилену Цвіт композицiї Прототип п. Укр. 16692: жовтий Запропонований концентрат: №1 жовтий №2 оранжевий №3 зелений №4 жовтий №5 жовтий Комп’ютерна верстка О. Гапоненко Колориметричні характеристики Міграційна Коефіцієнт яскКольоровий тон, стійкість Чистота кольору равості нм 84 79 572 Не мігрує 84 80 571 -"69 82 591 -"51 84 544 -"85 82 571 -"84 80 572 -" Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601