Лако-красочные материалы — производство

В СССР разработана технология получения изопрена из изобутиле­на и формальдегида. При ректификации диметилдноксаиа, являющегося промежуточным продуктом получения изопрена, в качестве побочных образуются высококипящие продукты, которые в основном находят применение для флотации руд и в очень ограниченном объеме-в качестве флотореагента при производстве лакокрасочных ма­териалов.

В состав высококипящих продуктов входят легколетучие компо­ненты (25-35%), диоксановые спирты (30-40%) и их формали (30-40%). Диоксановые спирты представлены в смеси в виде трех изомеров [334].

Достаточно высокая скорость этерификации и высокая температура кипения (231-255 °С) этих спиртов дают основание рекомендовать их для модификации алкидных смол [335]. По аналогии с другими моно­функциональными соединениями (канифоль, бензойная кислота, цикло — гексанол и др.) такие спирты могут служить обрывателями трехмерной поликонденсации при синтезе алкидных смол, приводя к снижению их жирности.

Исследованиями этерификации различных фракций высококипящих продук­тов бензойной кислотой, взятой в качестве модельного соединения, при 230-250’С установлено, что этерификация протекает не только с даоксановыми спиртами, но и с их формалями (рис. 37), Поскольку в структуре формаля диок — санового сцирта имеются две ацегальные группы (циклическая и линейная), воз­никает необходимость определения реакционной способности каждой из этих групп. Невозможность проведения этерификации бензойной кислоты 4-фенил — диоксаяом-1,3 свидетельствует о стабильности циклической ацетальной группи­ровки при воздействии ароматических кислот. Алифатические кислоты (напри­мер, пальмитиновая) при 240-250 °С раскрывают 1,3-диоксановое кольцо с образованием диэфира. Следует отметить, что эта реакция протекает с низкой ско­ростью: за 7-10 ч конверсия достигает толь­ко 10%.

Химические реакции, протекающие с 1,3- диоксанами при синтезе алкидных олиго­меров, в настоящее время изучены недоста­точно. Тем не менее уже сейчас очевидна возможность их использования для моди­фикации алкидных олигомеров.

Рис. 37. Кинетика реакции бензойной кис­лоты с даоксановыми спиртами (/); форма- лями диоксановых спиртов (2); смесями (1:1) диоксановых спиртов н формален диокса­новых спиртов при 250 СС; с 4-фенил-1,3- диоксаном (4)

Из-за высокого содержания низкокипящих компонентов высококипя — щие продукты непригодны для синтеза алкидыых олигомеров. Частич­ной отгонкой летучих из высококипящих продуктов получен продукт «Оксаль», применяемый в качестве флотореагента алкидных эмалей и в последнее время-для синтеза алкидных олигомеров азеотропным способом.

Ниже приведены характеристики продукта «Оксаль», выпускаемого по ТУ 38.103429-80:

Прозрачная, иерасслаивающаяся жидкость от желтого до корич­невого цвета более 1,0

1,5-4,0
23-36

тигле, 90

1,06-1,08

Полная; допускается опалес-
ценция и слабая муть

В отличие от большинства других заменителей масел, используемых для модификации алкидных смол, диоксановые спирты. и их формали не темнеют в процессе синтеза и благодаря своей структуре не, ухудшают атмосферостойкость материалов на их основе. Эти данные позволили разработать на основе продукта «Оксаль» рецептуру алкидного лака ПФ-060 пониженной жирности, используемого в качестве связующего ПФ-115-эмали широкого назначения:

Компонент Полувысыхающее масло Продукт «Оксаль» Пентаэритрит Фталевый ангидрид Ксийол Уайт-спирит

* В числителе приведено содержание в расчете на основу, в знаменате — ле-на раствор лака.

Продукт «Оксаль» и другие фракции высококипящих продуктов мо­гут найти применение для синтеза алкидных смол других марок — ГФ-01, ПФ-053, 188 и др. Этот модификатор может служить телогеном при синтезе практически любых алкидйых олигомеров. В частности, уста­новлено, что формали несколько снижают твердость покрытий, что в ряде случаев компенсируется уменьшением’ жирности алкидного оли­гомера. Очевидно, для алкидных олигомеров с высокой твердостью целесообразно применение только диоксановых спиртов, которые прин­ципиально возможно выделить из высококипящих продуктов.

В настоящее время для снижения потерь летучих компонентов при синтезе алкидных Олигомеров используют реагент СОП-83, полученный также фракционной разгонкой высококипящих продуктов и отличаю­щийся от «Оксаля» меньшим содержанием летучих компонентов.

Возможности применения различных фракций высококипящих про­дуктов до конца не исчерпаны, так же как и ассортимент алкидных оли­гомеров на их основе. В отличие от других заменителей растительных масел, используемых для синтеза лаковых олигомеров, этот продукт универсален и может применяться в рецептурах высококачественных ал­кидных СМОЛ. " " — *-