пленкообразующая композиция
Классы МПК: | C09D191/00 Составы для нанесения покрытий на основе масел, жиров или восков; составы для нанесения покрытий на основе их производных |
Автор(ы): | Бондалетов Владимир Григорьевич (RU), Бондалетова Людмила Ивановна (RU), Вахрамеева Ольга Владимировна (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский политехнический университет" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-04-18 публикация патента:
20.06.2008 |
Изобретение относится к области химии и технологии полимеров и позволяет получать пленкообразующую композицию, которая может быть использована для получения различных лакокрасочных материалов: олиф, лаков, красок и др. Задачей изобретения является снижение расхода пищевых растительных масел, расширение ассортимента лакокрасочных материалов улучшенного качества, получение пленкообразующих композиций в мягких условиях. Поставленная задача решается за счет того, что композиция включает оксидированное подсолнечное масло, синтетическую смолу - хлорированное «зеленое масло», являющееся побочным продуктом стадии гидрирования этан-этиленовой фракции установки получения этилена и пропилена, с йодным числом от 84,4 до 115,2 г I 2/100, органический растворитель. 2 табл.
Формула изобретения
Пленкообразующая композиция для получения олиф, лаков и красок, включающая оксидированное подсолнечное масло, синтетическую смолу и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве синтетической смолы используют хлорированное «зеленое масло», являющееся побочным продуктом стадии гидрирования этан-этиленовой фракции установки получения этилена и пропилена, с йодным числом от 84,4 до 115,2 г I2/100 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
оксидированное подсолнечное масло | 25-40 |
хлорированное «зеленое масло» | 10-25 |
растворитель | 50 |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области химии и технологии полимеров и позволяет получать пленкообразующую композицию, которая может быть использована для получения различных лакокрасочных материалов: олиф, лаков, красок и др.
В лакокрасочных материалах все более широкое применение в качестве связующих находят синтетические заменители растительных масел. Известны пленкообразующие, полученные сплавлением оксиполимеризованного полувысыхающего растительного масла (30%) и нефтеполимерной смолы (70%), последующим охлаждением и введением растворителя и сиккатива [АС СССР №802343. М. Кл 3 С09F 7/06. Опубл. 07.02.81, Бюл. №5]. Недостатками таких пленкообразующих являются темный цвет, а также необходимость проведения процесса при высокой температуре (260°С).
Пленкообразующая композиция может быть получена также совмещением оксидированного подсолнечного масла, сиккатива НФ-1 и синтетической смолы, например нефтеполимерной смолы [АС СССР №910709. М. Кл 3 С09D 3/733, С09D 3/28. Опубл. 7.03.82, Бюл. №9]. К недостатку этой композиции можно отнести необходимость использования модифицирующей добавки, включающей глицериновый эфир канифоли, резинаты цинка и кальция, с целью решения проблемы совмещения нефтеполимерных смол с маслами путем холодного смешения.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является пленкообразующая композиция, включающая оксидированное подсолнечное масло (ОПМ), термически обработанное «зеленое масло» (ТЗМ) [Патент РФ №2265635. МПК7 С09D 191/00. Опубл. 10.12.05. Бюл. №34]. Недостатком данной композиции является высокая непредельность термически обработанного «зеленого масла», что может явиться причиной изменения свойств композиции в процессе хранения или эксплуатации.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение расхода пищевых растительных масел, расширение ассортимента лакокрасочных материалов улучшенного качества, получение пленкообразующих композиций в мягких условиях.
Поставленная задача решается за счет того, что пленкообразующая композиция включает ОПМ, синтетическую смолу и растворитель. Согласно предлагаемому изобретению в качестве синтетической смолы используется хлорированное «зеленое масло» (ХЗМ).
Полученная пленкообразующая композиция содержит (мас.%):
оксидированное подсолнечное масло - 25÷40;
хлорированное «зеленое масло» - 10÷25;
растворитель (ароматические углеводороды, сольвент, уайт-спирит, бензин) - 50.
Реализация поставленной задачи позволяет:
1) уменьшить расход растительных масел в составе пленкообразующих композиций для получения олиф, лаков и красок;
2) утилизировать отходы установки получения этилена, пропилена ЭП-300 - «зеленое масло»,
3) проводить процесс совмещения компонентов композиции при комнатной температуре в одну стадию;
4) устранить использование сиккативов, повышающих токсичность композиции;
5) понизить непредельность компонентов композиции;
6) придать полученной композиции огнестойкость за счет введения атомов хлора.
В табл.1 представлены свойства образцов исходного и хлорированного «зеленого масла».
В табл.2 представлены свойства полученной пленкообразующей композиции.
Оксидированное подсолнечное масло получают окислением подсолнечного масла в присутствии триэтилалюминия при температуре 130°С до вязкости 1600 с по ВЗ-4 при 20°С [RU 2229492 С1, 27.05.04. Бюл. 15].
Хлорированное «зеленое масло» получают на основе «зеленого масла», которое является побочным продуктом стадии гидрирования этан-этиленовой фракции установки получения этилена, пропилена ЭП-300 и характеризуется йодным числом, равным 220,1 г I2/100 г, и кислотным числом, равным 4,8 мг КОН/1 г [Бондалетов В.Г. и др. // Пластические массы. 2004, №5. С.50-51]. Хлорирование «зеленого масла» проводят пропусканием определенного количества хлора через 150 см3 40%-ного раствора исходного «зеленого масла» в четыреххлористом углероде.
Получение пленкообразующей композиции проводят по методике, описанной в примере.
Пример (табл.2, образец 1)
25 г 50%-ного раствора окисленного подсолнечного масла в уайт-спирите и 25 г 50%-ного раствора хлорированного «зеленого масла» в уайт-спирите смешивают. Оценивают цвет полученного раствора, затем поливают пленки и определяют время высыхания покрытия, прочность на изгиб и прочность на удар. Дополнительно сиккатив в композицию не вводят.
Цвет - 1200 мг I 2/100 см3. Время высыхания до ст.3 покрытия равно 72 ч; прочность на изгиб - 1 мм; прочность на удар - 10 см; адгезия оценивается в 1 балл.
Свойства пленкообразующих композиций различного состава представлены в табл.2.
Таким образом, в мягких условиях получена пленкообразующая композиция, содержащая оксидированное подсолнечное масло и хлорированное «зеленое масло».
ПЛЕНКООБРАЗУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ | ||||
Таблица 1 | ||||
Образец | Объем пропущенного хлора, дм 3 | Содержание хлора в смоле, % | Плотность 50%-ного раствора ХЗМ в уайт-спирите, г/см3 | Йодное число, г I2/100 г |
ЗМ | 0 | 0 | 0,858 | 220,1 |
ХЗМ1 | 2,5 | 11,7 | 0,866 | 115,2 |
ХЗМ2 | 4,26 | 18,1 | 0,904 | 107,5 |
ХЗМ 3 | 5,96 | 23,7 | 0,946 | 99,03 |
ХЗМ4 | 7,66 | 28,5 | 0,951 | 85,6 |
ХЗМ 5 | 8,15 | 30,7 | 0,953 | 84,4 |
ПЛЕНКООБРАЗУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ | |||||||||
Таблица 2 | |||||||||
Номер образца композиции | Образец ХЗМ | Состав композиции, % | Цвет 50%-ного раствора в уайт-спирите, мг I2 /100 см3 | Время высыхания до ст.3**, ч | Прочность на удар, см | Прочность на изгиб, мм | Адгезия, балл | ||
ОПМ | ХЗМ | Растворитель* | |||||||
1 | ХЗМ1 | 25 | 25 | 50 | 1200 | 72 | 10 | 1 | 1 |
2 | 40 | 10 | 50 | 250 | 96 | 3 | 1 | 1 | |
3 | ХЗМ2 | 25 | 25 | 50 | 1200 | 76 | 10 | 1 | 1 |
4 | 40 | 10 | 50 | 500 | 98 | 3 | 1 | 1 | |
5 | ХЗМ3 | 25 | 25 | 50 | 1400 | 78 | 12 | 1 | 1 |
6 | 40 | 10 | 50 | 800 | 96 | 3 | 1 | 1 | |
7 | ХЗМ 4 | 25 | 25 | 50 | 1400 | 76 | 18 | 1 | 1 |
8 | 40 | 10 | 50 | 1400 | 98 | 3 | 1 | 1 | |
9 | ХЗМ5 | 25 | 25 | 50 | 1400 | 76 | 20 | 1 | 1 |
10 | 40 | 10 | 50 | 1400 | 98 | 3 | 1 | 1 | |
*Растворитель: ароматические углеводороды, сольвент, уайт-спирит, бензин. | |||||||||
**При определении свойств пленкообразующей композиции сиккативы не используются. |
Класс C09D191/00 Составы для нанесения покрытий на основе масел, жиров или восков; составы для нанесения покрытий на основе их производных