PL195719B1 - Sposób preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych, polegający na tym, że do styrenowego, stabilizowanego roztworu nienasyconej żywicy poliestrowej o liczbie kwasowej poniżej 50mg KOH/1 g wprowadza się w temperaturze pokojowej, oktanian lub naftenian kobaltu (II), znamienny tym, że do styrenowego, stabilizowanego roztworu nienasyconej żywicy poliestrowej wprowadza się oktanian lub naftenian kobaltu (II) lub ich mieszaninę w ilości 0,002:0,10% wagowych kobaltu (II), a ponadto dodaje się oktanian lub naftenian miedzi lub ich mieszaninę w ilości 0,0001:0,05% wagowych miedzi, oktanian potasu w ilości 0,0005: 0,05% wagowych potasu, acetyloaceton lub jego estry lub N,N-dimetyloacetoacetamid lub mieszaninę tych związków w ilości 0,01:2,0% wagowych oraz czwartorzędową sól amoniową w ilości 0,0001:0,50% wagowych i całość miesza się w temperaturze 18:30°C do pełnej homogenizacji.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych, przeznaczony zwłaszcza do żywic konstrukcyjnych.

Utwardzanie nienasyconych żywic poliestrowych w temperaturze pokojowej prowadzi się przy użyciu utwardzaczy, w obecności przyspieszaczy, w określonych proporcjach, przy czym najczęściej stosowanymi przyspieszaczami są sole kobaltu (II) i kwasów organicznych o ilości atomów węgla w cząsteczce od 7 do 9, a najpopularniejsze z nich to naftenian i oktanian kobaltu (II).

Z opisu polskiego patentu nr 173912 znany jest sposób preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych polegający na tym, że przed rozpoczęciem lub w trakcie prowadzenia polikondensacji kwasu maleinowego, kwasu ftalowego lub ich bezwodników z glikolami, do środowiska reakcji prowadzonej w temperaturze 120:175°C wprowadza się wodorotlenek lub tlenek kobaltu (II) w ilości 0,0025: 0,02% wagowych w przeliczeniu na kobalt.

Z kolei, w opisie polskiego patentu nr 183527 podany jest sposób preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych polegający na wbudowaniu kobaltu (II) w strukturę żywicy, co uzyskuje się wprowadzając do nienasyconego poliestru o liczbie kwasowej 5:100 mg KOH/1 g, w temperaturze 80-200°C, wodorotlenek kobaltu (II) w ilości 0,0001: 0,0015 g w przeliczeniu na metal, a reakcję prowadzi się przy jednoczesnym usuwaniu wody jako produktu zobojętnienia.

Powyższe metody cechuje szereg niedogodności - są one energochłonne i, szczególnie pierwsza z opisanych - stwarzają możliwość dezaktywacji przyspieszacza bądź niewłaściwego przebiegu reakcji.

Zagrożeń tych nie posiada najbardziej znany sposób polegający na wprowadzeniu do gotowego styrenowego roztworu nienasyconej żywicy poliestrowej stabilizowanej chinonami lub hydrochinonami odpowiedniej ilości kobaltu (II) w postaci naftenianu lub oktanianu kobaltu (II) w temperaturze pokojowej. Sposób ten, mimo iż najprostszy w realizacji cechuje się zasadniczym mankamentem w postaci braku stabilności takiego układu. Przykładowo, po trzech miesiącach magazynowania styrenowego roztworu nienasyconej żywicy poliestrowej stabilizowanej hydrochinonem z dodatkiem naftenianu kobaltu (II) w ilości 0,03% wagowych kobaltu w stosunku do żywicy, czas utwardzania tej żywicy wodoronadtlenkiem metyloetyloketonu ulega dwukrotnemu wydłużeniu.

Problem poprawy stabilności żywicy poliestrowej preakcelerowanej kobaltem (II) wprowadzanym w postaci związanej do gotowej żywicy starano się rozwiązać, wprowadzając do żywicy niezdefiniowany strukturalnie związek kobaltu (II) w ilości 0,5 części wagowych na 100 części wagowych żywicy, który to związek otrzymuje się wcześniej przez ogrzewanie naftenianu lub oktanianu kobaltu (II) z urotropiną, kwasem mlekowym i octanem kobaltu (II) w heksanie i ksylenie. Rozwiązanie to, znane z opisu patentu japońskiego nr JP 6021014, wymaga jednak prowadzenia wcześniejszej syntezy przyspieszacza realizowanej w obecności rozpuszczalników organicznych, co stanowi o jego niedogodności.

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie sposobu preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych znanymi związkami kobaltu (II) wprowadzanymi bezpośrednio do gotowego styrenowego roztworu żywicy stabilizowanej znanymi stabilizatorami w temperaturze pokojowej, przy zachowaniu dobrej stabilności parametrów utwardzania żywicy w czasie.

Sposób preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych, według wynalazku polega na tym, że do styrenowego, stabilizowanego znanymi stabilizatorami, roztworu nienasyconej żywicy poliestrowej o liczbie kwasowej poniżej 50 mg KOH/1 g, dodaje się oktanian lub naftenian kobaltu (II) lub ich mieszaninę w ilości 0,002:0,10% wagowych kobaltu (II), a ponadto wprowadza się oktanian lub naftenian miedzi lub mieszaninę tych związków w ilości 0,0001:0,05% wagowych miedzi, oktanian potasu w ilości 0,0005: 0,05% wagowych potasu, acetyloaceton lub jego estry, korzystnie acetyloacetonian metylu, względnie acetyloacetonian etylu lub N,N-dimetyloacetoacetamid lub mieszaninę tych związków w ilości 0,01:2,00% wagowych oraz czwartorzędową sól anioniową korzystnie chlorek trójetylobenzyloamoniowy, w ilości 0,0001: 0,50% wagowych i całość miesza się w temperaturze 18: 30°C do pełnej homogenizacji.

Tak otrzymana preakcelerowana nienasycona żywica poliestrowa magazynowana w standardowych warunkach przez okres trzech miesięcy wykazuje wydłużenie czasu utwardzania poniżej 10% czasu pierwotnego.

PL 195 719 B1

P r z y k ł a d 1: Do reaktora o pojemności 3 l wyposażonego w mieszadło w temperaturze 20°C wprowadza się 2000 g styrenowego roztworu żywicy poliestrowej o liczbie kwasowej 42 mg KOH/1 g stabilizowanej dodatkiem 0,4g hydrochinonu. Następnie, mieszając, do roztworu żywicy wprowadza się 2 g oktanianu kobaltu, 4g N,N-dimetyloacetoacetamidu, 1 g oktanianu miedzi, 0,8g oktanianu potasu, 1 g chlorku trójetylobenzyloamoniowy. Mieszanie prowadzi się przez okres 3 godzin. Otrzymana preakcelerowana żywica poliestrowa posiada czas żelowania, przy zastosowaniu 2% wodoronadtlenku metyloetyloketonu jako utwardzacza rzędu 18 minut. Po trzymiesięcznym przechowywaniu preakcelerowana żywica utwardza się w identycznych warunkach po 19,5 minutach.

P r z y k ł a d 2: Do reaktora jak w przykładzie 1, w temperaturze 18°C, wprowadza się 2000 g styrenowego roztworu żywicy poliestrowej o liczbie kwasowej 45 mg KOH/1 g stabilizowanej dodatkiem 0,7 g tert-butylohydrochinonu. Następnie, mieszając, do roztworu żywicy wprowadza się 5 g oktanianu kobaltu, acetyloaceton w ilości 2 g, acetyloacetonian etylu w ilości 0,5 g, a ponadto 0,5 g oktanianu miedzi, 0,4 g oktanianu potasu, 0,1 g chlorku trójetylobenzyloamoniowego. Mieszanie prowadzi się przez okres 3 godzin. Otrzymana preakcelerowana żywica poliestrowa posiada czas żelowania, przy zastosowaniu 2% wodoronadtlenku metyloetyloketonu jako utwardzacza rzędu 21 minut. Po trzymiesięcznym przechowywaniu preakcelerowana żywica utwardza się w identycznych warunkach po 23 minutach.

Claims (4)

1. Sposób preakcelerowania nienasyconych żywic poliestrowych, polegający na tym, że do styrenowego, stabilizowanego roztworu nienasyconej żywicy poliestrowej o liczbie kwasowej poniżej 50mg KOH/1 g wprowadza się w temperaturze pokojowej, oktanian lub naftenian kobaltu (II), znamienny tym, że do styrenowego, stabilizowanego roztworu nienasyconej żywicy poliestrowej wprowadza się oktanian lub naftenian kobaltu (II) lub ich mieszaninę w ilości 0,002:0,10% wagowych kobaltu (II), a ponadto dodaje się oktanian lub naftenian miedzi lub ich mieszaninę w ilości 0,0001:0,05% wagowych miedzi, oktanian potasu w ilości 0,0005:0,05% wagowych potasu, acetyloaceton lub jego estry lub N,N-dimetyloacetoacetamid lub mieszaninę tych związków w ilości 0,01:2,0% wagowych oraz czwartorzędową sól amoniową w ilości 0,0001:0,50% wagowych i całość miesza się w temperaturze 18: 30°C do pełnej homogenizacji.

2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako ester acetyloacetonu stosuje się acetyloacetonian metylu.

3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako ester acetyloacetonu stosuje się acetyloacetonian etylu.

4. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako czwartorzędową sól amoniową stosuje się chlorek trójetylobenzyloamoniowy.