Способ получения модифицированного воска

 

. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ВОСКА, включающий растворение необессмоленного торфяного или буроугольного воска в органическом растворителе, смешивание с органическими солями, охлаждение смеси и фильтрацию , отличающийся тем, что, с целью повьацения выхода и качеста воска, в качестве органических солей используют триизобутилалюминий , диизобутилалюминийгидрид, трисциклогексилалюминий , триэтилалюминий или их смеси в количестве 0,2-0,5 моль на 100 г воска, при этом смешивание осуществляют в атмосфере инертного газа При .120-160 С в течение 3-6 ч, а охлаждение проводят продувкой воздухом в течение 0,1-0,5 ч. Q (g

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(Я) С 11 В 11/00

1.

Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3427842/28-13 (22) 23.04.82 (46) 30.03.84. Бюл.9 12 (72) У.М.Джемилев, В.П.Кривоногов, Г.А.Толстиков, M.М.Яруллин, И.И.Лиштван и Г.М.Прохоров (71) Институт химии Башкирского филиала АН СССР и Институт торфа AH БССР (53) 547.916.07(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 510503, кл. С 11 С 3/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 753451, кл. С 10 G 43/08, 1980. (54 ) (57 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ВОСКА, включающий растворение необессмоленного торфяного или буроугольного воска в органическом растворителе, смешивание с органическими солями, охлаждение смеси и фильтрацию, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и качеста воска, в качестве органических солей используют триизобутилалюминий, диизобутилалюминийгидрид, трисциклогексилалюминий, триэтилалюминий или их смеси в количестве 0,2-0,5 моль на 100 r воска, при этом смешивание осуществляют в атмосфере инертного газа при 120-160(С в течение 3-6 ч, а охлаждение проводят продувкой воздухом в течение 0,1-0,5 ч.

1082799

Изобретение относится к способам получения модифицированного воска из необессмоленного торфяного или буроугольного воска.

Известен сПособ получения этерифицированного воска путем этерификации 5 восковых кислот торфяного рафинированного воска, когда процесс ведут в токе азота при 120-140 C в присутствии минеральной кислоты, например серной, в течение 9 -12 ч. За это время кислотное число снижается до 158 мг КОН/r (1).

Недостатки данного способа — низкий выход продукта, сложность и длительность технологического процесса.

Наиболее близок к предлагаемому способ получения модифицированного воска, согласно которому необессмоленный торфяной или буроугольный воск в среде органического растворителя обрабатывают последовательно щелочью и солями хлорорганических кислот при

50-1000С в течение 30-120 мин, смесь полученных продуктов охлаждают и обрабатывают концентрированным раствором щелочи (в весовом соотношении 25 воск:щелочь равном 1:2-8), образующиеся соли кислот фильтруют .с последующей обработкой минеральной или органической кислотой f2).

Однако известный способ позволяет 30 получать с выходом до 85% на необессмоленный воск кислые воски с кислот ным числом не ниже .30 мг КОН/г. Только часть восков после экстракции органическими растворителями (не более

20%)имеет кислотное число 16 мг КОН/г I и невысокую температуру каплепадения (60-85 C). Эти воски находят ограни- ченное применение в производстве антиадгезионных смазок при получении пенополиуретанов и являются реакционноспособными к воздействию изоцианатами.

Цель изобретения — повышение выхода и качества воска.

Поставленная цель достигается тем, 45 что согласно способу получения модифицированного воска, включающему растворение необессмоленного торфяного или буроугольного восков в органическом растворителе, смешивание с орга- 50 ническими солями, охлаждение смеси и фильтрацию, н качестве органических солей используют триизобутилалюминий, дииз обутЪлалюми нийгидрид, трис-циклогексилалюминий, триэтилалюминий или их смеси в количестве 0,2-0,5 моль/

100 г воска, при этом смешивание осуществляют в атмосфере инертного газа при 120-1600С в течение 3-6 ч, а охлаждение проводят продувкой воздухом в течение 0,1-0,5 ч.

Пример 1. 100 F необессмоленного торфяного воска растворяют в 500 мл сухого уайт-спирита и при

20 С в атмосфере инертного газа (аргон) загружают в реактор, затем при перемешивании .добавляют 50 г (0,35 моль,) диизобутилалюминийгидрида (ДИБАГ) и выдерживают в течение

0,2 ч при этой температуре. Затем смесь нагревают до 140 С и выдерживают в течение 4 ч при перемешивании, после чего температуру доводят до

150 С. Растворитель отгоняют в атмосфере инертного газа (аргон), а непрореагировавший ДИБАà — в вакууме, затем продувают воздухом в течение

0,5 ч.

В остатке получают 109 г (99% на исходные воск и ДИБАГ) модифицирован ного воска (1) с температурой каплепадения 95 С и кислотным .числом

2,0 мг КОН/г. Содержание алюминия

8,30Ь.

Пример 2. 100 г необессмоленного буроугольного воска растворяют в 500 мл декалина и постепенно при перемешивании прибавляют этот раствор в атмосфере инертного газа (аргон) в реактор, содержащий 25 г (0,12 моль) триизобутилалюминий (ТИБА) при 0-5 С. Затем смесь подогревают до 70 С и вводят еще 25 г (0,12 моль) ТИБА. Смесь нагревают постепенно до 160 С и при перемешивании выдерживают 3 ч. Затем растворитель отгоняют в атмосфере инертного газа, а непрореагировавший THEA— в вакууме и продувают при 110-130 С воздухом в течение 0,2 ч.

Получают 106 г (99%) модифицированного воска (П) с температурой каплепадения 93 С и кислотным числом

3,0 мг КОН/г.

Содержание алюминия 5,50%.

Характеристики полученных модифицированных восков приведены в таблице.

1082799!

»х

I I I

I ЯР(»1

1 РР О 0 1 О х

1 ХЦХ» о (Z,Ia»О(O0ХХ (Р(ХОХ

Л ОР(1

1С((ХХЯ I - — -«

С«(М

О1

Ю н

«.С) «

О1 н(о о н н(Ю

Ю н(Ю

М

С«

Ю

an с

Ю н о

СО

1 (о :3

% (о

an

Ю

С«3

Ю

СЧ

М

СЧ

«

С«(Ю («

Ю

Ю с(« о о

СЧ СО

СЧ

al яхонт (Ы е! х ц3 о!

gl

Ild I о х! а! !

1 Ф»ЦХ

1Э(iИх

1

-Ч

1 I о х а»

1 И Ц

1 — — !

Ю !

О н

С«

ЧЪ и о о (« нч н! х х

П(Х Са во

О(ю х х

gj йо во (» л х х

Ц

Р! хо

Фо (ц an х х о хо хо во оо

g M

Ц о

Ц х о оо

W an ( о

Ц хо оо

М

Ц о ц хо

0О ("1

Ц о

Ц хо ос

РР 1

Ю о н(Ю н«

М ь

Ю

Ю и«

° -4

СЛ с

Ю о

Ю н1

СО о

Ю о

Са н«

Ю аА

М

С«

Ю

С! н «(«

СЧ

Ъ

Ю о н

CO

СЧ

Ю

Ю

С« н!

Ch

Ю с

С« ь о н

СО

СЧ

Ю

Ю о

С« н(Ю

an

« о

Ю

ln о

Р» и Р

I (( о ц о охю

> I2o

» хн

"1 х

e а «х о о оо » Р(н

1 х е

P,СР О о ос

H хн<

1 х е р4о; Ю о ос н«

I х е а«х о о оо

F. х»

O,ко о оо

Е» хн(1

1

1

1

1

I х! о( х!

0l о, Р(Х( д( х! х!

Ri ц! х!

Ф!.«

ad l аl (d l

Х(1 х!

1 о! (-«

И о, х! хl х!

el цl

Ф! д(о! аl

1 х(х!

Р(! о! о

I

1

lo о ч

I $ (-«1

I Щ I б о

O l rd о и»

Id I а

Ф с

О(Цв (-«1 О Х 1

О(ОХ

«« — — — — х

Ф 1 (.«Х Р«1

Х! ОР (!С„ о а! 0вож(Х! XO OI е

1 (d (d e lan ах и (О, o(Ф Fao

Е I (rd Д 1

1 еавх 1 а 1

ld I Ь 1 «,(«

Х

1 Ф

1 а

Р (Р«

«- — -4

1 1

e l u (д»о

I 2. (-« I

I e (d Р(t

I &исаа

1 Х (!

I O«X о !(,а

1 Р(с Ild, g C« (х (o

I » 0 ап«

) х в 1

I а н

1 — — -1

1 Ф. 1 ! о х (о

I В Х 1

Х(с(0

O(OOI.

Х (d ,Р 1 (.«" «((1

И(ОИа о! ооо

l ue z !

«1 — — — - — -« х 1 х 1 Ф

e1 о 1 ц! х(Ф 1 (щ о (Р",о

О (Xu (х(, а(oO

D1Е 1

Ik 1 tg 1!

Х 1 Я(.«(х

Р(1 Х (O I Ц i i!а«ХЮ o оо

01 Х0

»! 0О

1 K«I 1 н

I Я (I ! о 1 о о о

Н ««! СО с с % е ю н н4

I I 1

1 «d Ix оц э е

g,О Хо а«Хю аХЮ

»43Ю о оо ооо

М» х н Е» х н Бч х н(an О1 Г»

g an д(Й

g g «» Р.((»

1082799

Составитель E.Áóäàíöåâà

Редактор Л.Пчелинская Техред H.Måòåëåâà Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 1675/23 Тираж 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиФ

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Пример 3. 100 r торфяного. воска в условиях опыта 9 переалкили- ровывают с 84 г (0,6 моль) ДИБАГ. После отгонки растворителя и непрореагировавшего ДИБАГ получают 109,5 г модифицированного воска с температу- 5 рой каплепадения 95аС и кислотным числом 2,0 мг КОН/г.

Содержание алюминия 10,503.

Пример 4. 100 г торфяного воска в условиях опыта 9 переалкилиро40 вывают с 80 r (0,55 моль) ДИБАГ. После отгонки растворителя и непрореагировавшего ДИБАГ получают 109,5 г модифицированного воска с температурой каплепадения 95 С и кислотным 5 числом 2,0 мг КОН/г.

Содержание алюминия 10,50Ъ.

Проведенные исследования свойств модифицированных восков указывают на изменение их химического состава и физико-химических свойств. Воски, модифицированные предлагаемым способом, имеют более высокую температуру каплепадения, чем известные этерифицированные воски. Это объясняется изменением их химического соста25 ва с образованием производных продуктов взаимодействия, частично содержащих алюминий и соли алюминия с кислотами восков.

В ИК-спектрах модифицированных носков по сравнению с их исходными необессмоленными восками появляются полосы в области 830-870 см ; .15601585 ; 1605;1660-1680 см ". Значительно ослабляется интенсивность полос 35 при 1700-1710; 1720-1740 и 34003450 см, соответствующих карбинильным группировкам, содержащимся в кислотах и сложных эфирах, а также спиртовым группам восков. 40

Высокий выход целевых продуктов указывает на довольно лабильные свойства носков в результате взаимодействия алюминийорганических соединений ненасыщенных соединений кислот и спиртов восков и устойчивости образующихся производных продуктов алюминия с кислотами и спиртами к окислению и температурному воздействию.

В реакции взаимодействия с необессмоленными восками исследованы следующие алюминийорганические соединения (AOC): триизобутилалюминий (ТИБА), диизобутилалюминийгидрид (ДИБАГ), трис-циклогексилалюминий (ВПГ), триэтилалюминий (ТЭА).

Предлагаемым способом модификации восков можно получать воски в зависимости от условий обработки с различным содержанием в них алюминия, в результате чего меняется температура каплепадения носков, возрастает устойчивость к омылению и воздействию иэоцианатами при сохранении растворимости в органических растворителях и пленкообразующей способности восков.

Это позволяет использовать модифицированный воск во всех областях народного хозяйства, где используются этерифицираванные воски, а также как основной компонент с низкой поверхностной энергией в разделительных смазках и в составах бытовой химии.

Высокий выход модифицированного таким способом воска в расчете на исходный необессмоленный воск по срав- нению с известными позволяет снизить стоимость тонны модифицированного воска на 30%. Экономический эффект от использования предлагаемого способа составляет 2 млн руб. в год.