способ получения сиккатива

Формула изобретения

Способ получения сиккатива путем омыления карбоновых кислот водным раствором щелочи при 80-100^oС с последующей обработкой полученного раствора водным раствором соли сиккативирующего металла в присутствии углеводородного растворителя, отличающийся тем, что в качестве карбоновых кислот используют флотогудрон-кубовый остаток колонны окисления жирных кислот производства синтетических жирных кислот с кислотным числом 50-70 мг КОН/г, а в качестве водного раствора соли сиккативирующего металла используют отход производства электрохимического осаждения марганца, содержащий водные растворы солей марганца, с содержанием основного вещества 29,91 - 42,96 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству сиккативов, которые вводятся в лаки и олифы, в том числе полученных на основе олигопипериленового синтетического каучука, и может быть использовано в лакокрасочной промышленности.

Известны способы получения сиккативов в виде солей жирных, смоляных, нафтеновых и других органических кислот. Широко известны сиккативы, полученные на основе нафтеновых кислот /B.C. Киселев. Олифы и лаки. Гос. научно-техническое изд-во хим. лит-ры, М., Л., 1940 г., с. 285-289/, исходным сырьем для которых являются кислоты, получаемые при очистке соляровых и веретеных нефтяных фракций. Недостатками сиккативов, получаемых из нафтеновых кислот, являются их темный цвет, что не позволяет использовать их в белых красках, и нестабильность качества, поскольку при длительном хранении из-за легкой окисляемости они теряют свойства легко растворяться в пленкообразующем материале. Одним из недостатков указанных сиккативов является также ограниченность сырьевых ресурсов получения нафтеновых кислот и их дороговизна.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ получения сиккативов путем омыления карбоновых кислот водным раствором щелочи при 80-100^oС с последующей обработкой полученного раствора водным раствором соли сиккативирующего металла в присутствии углеводородного растворителя /Авт. св.СССР N 1281580, МКИ⁴ C 09 F 9/09, опубл. 07.01.87/. В качестве карбоновых кислот используют продукт окисления вторичных неомыляемых кислот производства синтетических жирных кислот с кислотным числом 180-220 мг КОН/г, эфирным числом 150-240 мг КОН/г, омыление водным раствором щелочи проводят до получения продукта с кислотным числом 6-20 мг КОН/г и эфирным числом 30-90 КОН/г.

Существенным недостатком такого способа получения сиккатива является то, что получают сиккатив с невысокой стабильностью при длительном хранении, а также ограниченность сырьевых ресурсов для получения такого сиккатива.

Сущностью изобретения является способ получения сиккатива путем омыления карбоновых кислот водным раствором щелочи при 80-100^oC с последующей обработкой полученного раствора водным раствором соли сиккативирующего металла в присутствии углеводородного растворителя, при этом в качестве раствора карбоновых кислот используют флотогудрон с кислотным числом 50-70 мг КОН/г, а в качестве водного раствора соли сиккативирующего металла используют отход производства электрохимического осаждения марганца, содержащий водные растворы солей марганца, с содержанием основного вещества от 29,91 до 42,96 мас. %. Использование флотогудрона в качестве раствора карбоновых кислот и отхода производства электрохимического осаждения марганца в качестве водного раствора сиккативирующего металла позволяет получать сиккатив, который в свою очередь позволяет получать с пенкообразователем покрытия, обладающие высокой твердостью, стойкостью к истиранию, блеском и достаточной водо- и атмосферостойкостью, а также расширить сырьевую базу получения сиккативов за счет использования отходов производства.

Флотогудрон является кубовым остатком колонны окисления жирных кислот производства синтетических жирных кислот.

Флотогудрон соответствует ТУ 18 РСФСР 744-77:

Внешний вид - Густая, мазеобразная масса

Цвет - От темно-коричневого до черного

Кислотное число, мг КОН/г - От 50 до 70

Температура застывания жирных кислот, ^oС, не более - 23

Содержание влаги, %, не более - 5,0

Содержание механических примесей, %, не более - 0,04

Отход производства электрохимического осаждения марганца представляет собой водные растворы солей марганца, такие как:

Mn(NO₃)₂ + (NH₄)ClO₄ или

Mn(NO₃)₂ + Mn(CH₃COO)₂ + CH₃COOH или

Mn(NO₃)₂ + Mn(CH₃COO)₂ + (NH₄)ClO₄ + CH₃COOH.

Растворы, являющиеся отходом производства электрохимического осаждения марганца, представляют собой жидкости светло-розового цвета, плотностью от 1,58 до 1,66 г/см³ при 20^oC и значение pH колеблется от 1,2 до 1,95 ед.

При сопоставлении признаков изобретения с таковыми прототипа выявлено, что признаки:

- использование флотогудрона с кислотным числом 50-70 мг КОН/г в качестве карбоновых кислот,

- использование отхода производства электрохимического осаждения марганца в качестве водного раствора соли сиккативирующего металла,

являются новыми и не описаны в прототипе, следовательно, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Использование новых отличительных признаков позволяет получить сиккатив с повышенной устойчивостью, а также расширить сырьевую базу получения сиккативов за счет использования отходов производства, что невозможно осуществить ни одним известным способом, что в свою очередь указывает на "изобретательский уровень" предложенного способа.

Заявляемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость", так как может быть реализовано в промышленности, что подтверждается приведенными ниже примерами.

В качестве углеводородного растворителя используют тяжелый прямогонный бензин нефтепереработки, гексан, уайт-спирит и др.

Пример 1

В стеклянный реактор с мешалкой, объемом 250 мл подают 35 г флотогудрона с кислотным числом 50 мг КОН/г, который при перемешивании нагревают до 90^oC и к нагретому флотогудрону по частям добавляют 5% водный раствор КОН. Процесс омыления флотогудрона завершается при значениях pH раствора 7-8 ед. Затем к полученному раствору приливают раствор соли: Mn(NO₃)₂ + (NH₄)ClO₄, содержащий сиккативирующий металл, являющийся отходом производства электрохимического осаждения марганца, содержащего 29,91 мас.% основного вещества. Для экстракции полученного сиккатива из водного раствора через 30 мин к нему добавляют углеводородный растворитель - К-6 - тяжелый прямогонный бензин нефтепереработки. После добавления растворителя образуются два слоя: верхний - раствор сиккатива в растворителе К-6, нижний - водный, которые затем отделяют друг от друга. Количество растворителя рассчитывается исходя из требуемого содержания металла в растворе сиккатива в К-6 (обычно 1,3-2,0 мас.% металла в К-6). Свойства полученного сиккатива приведены в таблице.

Пример 2

Сиккатив получают так же, как описано в примере 1, только в качестве раствора карбоновых кислот используют флотогудрон с кислотным числом 70 мг КОН/г, а в качестве раствора соли, содержащей сиккативирующий металл, используют водный раствор соли Mn(NO₃)₂ + Mn(CH₃COO)₂ + CH₃COOH, являющийся отходом производства электрохимического осаждения марганца, содержащий 42,96 мас.% основного вещества. Свойства полученного сиккатива приведены в таблице.

Пример 3

Сиккатив получают так же, как описано в примере 1, только в качестве раствора карбоновых кислот используют флотогудрон с кислотным числом 70 мг КОН/г, а в качестве раствора соли, содержащей сиккативирующий металл, используют водный раствор соли Mn(NO₃)₂ + Mn(CH₃COO)₂ + (NH₄)ClO₄ + CH₃COOH, являющийся отходом производства электрохимического осаждения марганца, содержащий 31,35 мас.% основного вещества. Свойства полученного сиккатива приведены в таблице.

Пример 4

Сиккатив получают так же, как описано в примере 1, только в качестве углеводородного растворителя используют гексан. Свойства полученного сиккатива приведены в таблице.

Пример 5

Сиккатив получают так же, как описано в примере 1, только в качестве раствора карбоновых кислот используют флотогудрон с кислотным числом 55 мг КОН/г, в качестве раствора соли, содержащей сиккативирующий металл, используют водный раствор соли Mn(NO₃)₂ + Mn(CH₃COO)₂ + CH₃COOH, являющийся отходом производства электрохимического осаждения марганца, содержащий 41,21 мас.% основного вещества, в качестве углеводородного растворителя используют уайт-спирит. Свойства полученного сиккатива приведены в таблице.

Пример 6

Сиккатив получают так же, как описано в примере 1, только в качестве углеводородного растворителя используют нефрас. Свойства полученного сиккатива приведены в таблице.

Как видно из приведенных выше примеров, сиккатив, получаемый по заявляемому способу с использованием флотореагента в качестве раствора карбоновых кислот и отхода производства электрохимического осаждения марганца в качестве водного раствора соли сиккативирующего металла, удовлетворяет требованиям ТУ 2022-004-12988979-9, а по некоторым свойствам превышает эти требования.