PL242540B1 - Polymer surfactants with plasticizing properties - Google Patents
Polymer surfactants with plasticizing properties Download PDFInfo
- Publication number
- PL242540B1 PL242540B1 PL429932A PL42993219A PL242540B1 PL 242540 B1 PL242540 B1 PL 242540B1 PL 429932 A PL429932 A PL 429932A PL 42993219 A PL42993219 A PL 42993219A PL 242540 B1 PL242540 B1 PL 242540B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- copolymer
- alcohol
- polyethylene glycol
- succinic acid
- molecular weight
- Prior art date
Links
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 11
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 claims abstract description 37
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 36
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- -1 2-ethylhexyl Chemical group 0.000 claims abstract description 29
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 15
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims abstract description 5
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical group C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims abstract description 4
- 125000001204 arachidyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims abstract description 3
- 125000002511 behenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims abstract description 3
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 3
- 125000001421 myristyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims abstract description 3
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 21
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 17
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 16
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 13
- NOPFSRXAKWQILS-UHFFFAOYSA-N docosan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCO NOPFSRXAKWQILS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N octadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCO GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- HLZKNKRTKFSKGZ-UHFFFAOYSA-N tetradecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCO HLZKNKRTKFSKGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- BTFJIXJJCSYFAL-UHFFFAOYSA-N icosan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCO BTFJIXJJCSYFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002966 varnish Substances 0.000 claims description 7
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229960000735 docosanol Drugs 0.000 claims description 5
- 229940043348 myristyl alcohol Drugs 0.000 claims description 5
- GOQYKNQRPGWPLP-UHFFFAOYSA-N n-heptadecyl alcohol Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCO GOQYKNQRPGWPLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N hexadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCO BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- 229960000541 cetyl alcohol Drugs 0.000 claims description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940012831 stearyl alcohol Drugs 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 7
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 abstract description 2
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 abstract 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 14
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 13
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexanol Substances CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 6
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 6
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 6
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 6
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 6
- QZCLKYGREBVARF-UHFFFAOYSA-N Acetyl tributyl citrate Chemical compound CCCCOC(=O)CC(C(=O)OCCCC)(OC(C)=O)CC(=O)OCCCC QZCLKYGREBVARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N isopropyl alcohol Natural products CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 3
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 3
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 3
- LBIYNOAMNIKVKF-FPLPWBNLSA-N palmitoleyl alcohol Chemical compound CCCCCC\C=C/CCCCCCCCO LBIYNOAMNIKVKF-FPLPWBNLSA-N 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N (9Z)-octadecen-1-ol Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCO ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- WNWHHMBRJJOGFJ-UHFFFAOYSA-N 16-methylheptadecan-1-ol Chemical compound CC(C)CCCCCCCCCCCCCCCO WNWHHMBRJJOGFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZPLCXHWYPWVJDL-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-hydroxyphenyl)methyl]-1,3-oxazolidin-2-one Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1NC(=O)OC1 ZPLCXHWYPWVJDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000034530 PLAA-associated neurodevelopmental disease Diseases 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920008262 Thermoplastic starch Polymers 0.000 description 2
- ZFOZVQLOBQUTQQ-UHFFFAOYSA-N Tributyl citrate Chemical compound CCCCOC(=O)CC(O)(C(=O)OCCCC)CC(=O)OCCCC ZFOZVQLOBQUTQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 2
- ALSTYHKOOCGGFT-UHFFFAOYSA-N cis-oleyl alcohol Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCCO ALSTYHKOOCGGFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical class OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 description 2
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 125000005498 phthalate group Chemical class 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004628 starch-based polymer Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 2
- URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N triacetin Chemical compound CC(=O)OCC(OC(C)=O)COC(C)=O URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- ZXDDPOHVAMWLBH-UHFFFAOYSA-N 2,4-Dihydroxybenzophenone Chemical compound OC1=CC(O)=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 ZXDDPOHVAMWLBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 1
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 1
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Chemical class 0.000 description 1
- 101000666896 Homo sapiens V-type immunoglobulin domain-containing suppressor of T-cell activation Proteins 0.000 description 1
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 244000147568 Laurus nobilis Species 0.000 description 1
- 235000017858 Laurus nobilis Nutrition 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005212 Terminalia tomentosa Nutrition 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100038282 V-type immunoglobulin domain-containing suppressor of T-cell activation Human genes 0.000 description 1
- 239000012345 acetylating agent Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 150000001279 adipic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEIWPNWSDYFMIL-UHFFFAOYSA-N dioctyl benzene-1,4-dicarboxylate Chemical compound CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCCCCCCCC)C=C1 OEIWPNWSDYFMIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWABLUYIOFEZOY-UHFFFAOYSA-N dioctyl butanedioate Chemical compound CCCCCCCCOC(=O)CCC(=O)OCCCCCCCC KWABLUYIOFEZOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- IJJVMEJXYNJXOJ-UHFFFAOYSA-N fluquinconazole Chemical compound C=1C=C(Cl)C=C(Cl)C=1N1C(=O)C2=CC(F)=CC=C2N=C1N1C=NC=N1 IJJVMEJXYNJXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000013773 glyceryl triacetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical group CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006381 polylactic acid film Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- WBHHMMIMDMUBKC-XLNAKTSKSA-N ricinelaidic acid Chemical compound CCCCCC[C@@H](O)C\C=C\CCCCCCCC(O)=O WBHHMMIMDMUBKC-XLNAKTSKSA-N 0.000 description 1
- 229960003656 ricinoleic acid Drugs 0.000 description 1
- FEUQNCSVHBHROZ-UHFFFAOYSA-N ricinoleic acid Natural products CCCCCCC(O[Si](C)(C)C)CC=CCCCCCCCC(=O)OC FEUQNCSVHBHROZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000003330 sebacic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000344 soap Chemical class 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003444 succinic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 150000003504 terephthalic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229960002622 triacetin Drugs 0.000 description 1
- WEAPVABOECTMGR-UHFFFAOYSA-N triethyl 2-acetyloxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound CCOC(=O)CC(C(=O)OCC)(OC(C)=O)CC(=O)OCC WEAPVABOECTMGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest surfaktant polimerowy będący polieteroestrem o masie cząsteczkowej od 1000 do 3000 Da, stanowiący kopolimer kwasu bursztynowego, alkoholu monohydroksylowego oraz glikolu polietylenowego 400 i będący związkiem o wzorze ogólnym I gdzie: R1 oznacza resztę alkoholu monohydroksylowego wybranego spośród alkoholu: 2 -etyloheksylowego lub kaprylowego, kaprynowego, laurylowego, mirystylowego, cetylowego, palmitooleinowego, stearylowego lub izostearylowego, elaidynowego, oleinowego, linolowego, elaidolinolowego, linolenowego, rycynolowego, arachidylowego, behenylowego lub erucylowego oraz Polikolu PEG 400. n - jest liczbą naturalną z zakresu 2-4, p - jest liczbą naturalną z zakresu 5-7. Zgłoszenie obejmuje także zastosowanie przedmiotowego związku jako plastyfikatora, zwłaszcza do wytwarzania tworzyw sztucznych lub lakierów.The subject of the application is a polymeric surfactant which is a polyetherester with a molecular weight of 1000 to 3000 Da, a copolymer of succinic acid, monohydroxy alcohol and polyethylene glycol 400 and a compound of the general formula I where: R1 is the residue of a monohydroxy alcohol selected from: 2-ethylhexyl or caprylic alcohol , capric, lauryl, myristyl, cetyl, palmitoleic, stearyl or isostearyl, elaidic, oleic, linoleic, elaidolinol, linolenic, ricinoleic, arachidyl, behenyl or erucyl acids and Polycol PEG 400. n - is a natural number in the range of 2-4, p - is a natural number in the range 5-7. The application also covers the use of the subject compound as a plasticizer, especially for the production of plastics or lacquers.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku są nowe, biodegradowalne surfaktanty polimerowe stanowiące kopolimer kwasu bursztynowego, alkoholu monohydroksylowego oraz glikolu polietylenowego 400. Związki według wynalazku nadają się do stosowania jako plastyfikatory do tworzyw sztucznych, zwłaszcza biodegradowalnych tworzyw sztucznych.The subject of the invention are new, biodegradable polymeric surfactants being a copolymer of succinic acid, monohydroxy alcohol and polyethylene glycol 400. The compounds according to the invention are suitable for use as plasticizers for plastics, especially biodegradable plastics.
Zgłoszenie WO90/01521 opisuje biodegradowalne tworzywa sztuczne uzyskiwane na bazie polilaktydu (tj. poli(kwas mlekowy), w skrócie PLA) plastyfikowane pozostałościami kwasu mlekowego lub laktydu, a także tworzywa sztuczne uzyskiwane z mieszaniny PLA i polimerów poliolefinowych takich jak PVC, PE, PVA itp.Application WO90/01521 describes biodegradable plastics obtained on the basis of polylactide (i.e. poly(lactic acid), abbreviated PLA) plasticized with lactic acid or lactide residues, as well as plastics obtained from a mixture of PLA and polyolefin polymers such as PVC, PE, PVA e.t.c.
Aktualnie, dostępne plastyfikatory monomeryczne i polimeryczne, które są stosowane jako dodatki plastyfikujące do tworzyw sztucznych, a w szczególności do PLA i PVC to głównie monomeryczne estry kwasu cytrynowego takie jak: cytrynian tributylu, acetylocytrynian tributylu, acetylocytrynian trietylu, a także trioctan gliceryny, tereftalan dioktylu, adypinia n dioktylu czy bursztynian dioktylu, przy czym coraz większe znaczenie odgrywają również plastyfikatory polimeryczne występujące jako poliestry na bazie kwasu adypinowego o masie cząsteczkowej od 800 do 6000 Da oraz poliestry na bazie kwasu sebacynowego (patrz US6235825, JP2002146170, US5726220,Currently, the available monomeric and polymeric plasticizers, which are used as plasticizing additives for plastics, in particular for PLA and PVC, are mainly monomeric citric acid esters, such as: tributyl citrate, tributyl acetyl citrate, triethyl acetyl citrate, as well as glycerol triacetate, dioctyl terephthalate, n-dioctyl adipate or dioctyl succinate, with polymeric plasticizers being increasingly important as polyesters based on adipic acid with a molecular weight of 800 to 6000 Da and polyesters based on sebacic acid (see US6235825, JP2002146170, US5726220,
WO2008075775). Ze względu na brak szkodliwych właściwości dla organizmu ludzkiego, produkty te nazywane są zielonymi plastyfikatorami. Zastosowanie zielonych plastyfikatorów jest szerokie, ponieważ znajdują one zastosowanie m.in. w produktach takich jak: zabawki, sprzęt i urządzenia medyczne w tym rurki, opakowania na krew, kroplówki, stenty wykonane z PLA, folie i biodegradowalne opakowania, zwłaszcza dedykowane do żywności oraz sztućce, talerze, miski lub kubki. Ponadto plastyfikatory oparte na estrach kwasów cytrynowego, bursztynowego, tereftalowego, sebacynowego czy adypinowego znajdują zastosowanie w produktach takich jak: kable, dodatki do tapet, membran dachowych, elementy konstrukcyjne w samochodach (wewnętrzne i zewnętrzne), czy uszczelki w chłodziarkach.WO2008075775). Due to the lack of harmful properties for the human body, these products are called green plasticizers. The use of green plasticizers is wide, because they are used, among others, in in products such as: toys, equipment and medical devices, including tubes, blood containers, drips, stents made of PLA, foils and biodegradable packaging, especially dedicated to food, as well as cutlery, plates, bowls or cups. In addition, plasticizers based on esters of citric, succinic, terephthalic, sebacic or adipic acids are used in products such as cables, additives for wallpapers, roofing membranes, structural elements in cars (internal and external), and gaskets in refrigerators.
Kluczowe parametry charakteryzujące efektywność plastyfikatora w plastyfikacji tworzywa to: wysoka odporność na ekstrakcję rozpuszczalnikową, w tym rozpuszczalniki organiczne i wodę, niska migracja i lotność plastyfikatora z tworzywa oraz w czasie przechowywania wykonanego z niego wyrobu finalnego.The key parameters characterizing the effectiveness of the plasticizer in the plasticization of the plastic are: high resistance to solvent extraction, including organic solvents and water, low migration and volatility of the plasticizer from the plastic and during the storage of the final product made of it.
Wadą dostępnych plastyfikatorów monomerycznych jest ich nadmierna migracja z tworzywa, a w szczególności z PLA, postępująca w czasie użytkowania tworzywa oraz w podwyższonych temperaturach. Migracja plastyfikatora jest m.in. konsekwencją jego niskiej masy cząsteczkowej, struktury molekularnej, która przyczynia się do niewystarczającej kompatybilności z tworzywem jak również z pozostałymi składnikami formulacji. Migracja plastyfikatora prowadzi do takich niepożądanych efektów jak dezintegracja struktury finalnego produktu, odbarwienie, utrata właściwości fizycznych np. zwiększona kruchość, brak odporności na rozciąganie.The disadvantage of the available monomeric plasticizers is their excessive migration from the plastic, in particular from PLA, progressing during the use of the material and at elevated temperatures. Plasticizer migration is a consequence of its low molecular weight, a molecular structure that contributes to insufficient compatibility with the material as well as with other ingredients of the formulation. Plasticizer migration leads to such undesirable effects as disintegration of the structure of the final product, discoloration, loss of physical properties, e.g. increased brittleness, lack of tensile strength.
Celem wynalazku jest dostarczenie nowych związków - surfaktantów polimerowych - nadających się do stosowania jako plastyfikatory, zwłaszcza do biodegradowalnych tworzyw sztucznych takich jak polimery zawierające PLA. Pożądane jest, aby nowe plastyfikatory cechowały się także biodegradowalnością oraz obniżoną migracją z tworzywa. Jednocześnie pożądane jest, aby były to związki powierzchniowo czynne, obniżające napięcie powierzchniowe na granicy faz woda-powietrze oraz posiadające łatwość tworzenia miceli (niskie stężenie cmc).The aim of the invention is to provide new compounds - polymer surfactants - suitable for use as plasticizers, especially for biodegradable plastics such as PLA-containing polymers. It is desirable that the new plasticizers are also characterized by biodegradability and reduced migration from the plastic. At the same time, it is desirable that they are surface-active compounds that lower the surface tension at the water-air interface and have the ability to form micelles (low cmc concentration).
Szczególnym celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie możliwości uzyskania kompozycji poli(kwasu mlekowego) o znacznie poprawionym wydłużeniu przy zerwaniu i udarności przy zachowaniu przejrzystości i zapewnieniu dobrych właściwości uwalniania formy po przetworzeniu.It is a particular object of the present invention to provide the possibility of obtaining a poly(lactic acid) composition with significantly improved elongation at break and impact strength while maintaining transparency and providing good mold release properties after processing.
W szczególnej realizacji wynalazku pożądana jest możliwość wykorzystania nowych plastyfikatorów do polimerowych produktów kosmetycznych takich jak lakiery do paznokci. Przedmiotem wynalazku jest surfaktant polimerowy będący polieteroestrem o masie cząsteczkowej od 1000 do 3000 g/mol, stanowiący kopolimer kwasu bursztynowego, alkoholu monohydroksylowego oraz glikolu polietylenowego 400 i będący związkiem o wzorze:In a particular embodiment of the invention, it is desirable to be able to use the new plasticizers in polymeric cosmetic products such as nail polishes. The subject of the invention is a polymeric surfactant which is a polyether ester with a molecular weight of 1000 to 3000 g/mol, a copolymer of succinic acid, monohydroxy alcohol and polyethylene glycol 400 and a compound of the following formula:
PL 242540 Β1PL 242540 B1
gdzie:Where:
Ri oznacza resztę alkoholu monohydroksylowego wybranego spośród alkoholu: 2 - etyloheksylowego lub kaprylowego, kaprynowego, laurylowego, mirystylowego, cetylowego, palmitooleinowego, stearylowego lub izostearylowego, elaidynowego, oleinowego, linolowego, elaidolinolowego, linolenowego, rycynolowego, arachidylowego, behenylowego lub erucylowego, n - jest liczbą naturalną z zakresu 2-4, p - jest liczbą naturalną z zakresu 5-7.Ri is a monohydroxy alcohol residue selected from 2-ethylhexyl or caprylic, capric, lauryl, myristyl, cetyl, palmitoleic, stearyl or isostearyl, elaidic, oleic, linoleic, elaidolinol, linolenic, ricinoleic, arachidyl, behenyl or erucyl alcohols, n - is a natural number from the range 2-4, p - is a natural number from the range 5-7.
Korzystnie, surfaktant polimerowy według wynalazku jest związkiem wybranym spośród:Preferably, the polymeric surfactant of the invention is a compound selected from:
- kopolimeru kwasu bursztynowego, alkoholu laurylowego oraz glikolu polietylenowego 400, przy czym średnia masa cząsteczkowa tego kopolimeru wynosi 1632 g/mol,- a copolymer of succinic acid, lauryl alcohol and polyethylene glycol 400, with the average molecular weight of this copolymer being 1632 g/mol,
- kopolimeru kwasu bursztynowego, alkoholu 2-etyloheksylowego lub kaprylowego oraz glikolu polietylenowego 400, przy czym średnia masa cząsteczkowa tego kopolimeru wynosi 1576 g/mol,- a copolymer of succinic acid, 2-ethylhexyl or caprylic alcohol and polyethylene glycol 400, the average molecular weight of this copolymer being 1576 g/mol,
- kopolimeru kwasu bursztynowego, alkoholu kaprynowego oraz glikolu polietylenowego 400, przy czym średnia masa cząsteczkowa tego kopolimeru wynosi 1604 g/mol,- a copolymer of succinic acid, capric alcohol and polyethylene glycol 400, with the average molecular weight of this copolymer being 1604 g/mol,
- kopolimeru kwasu bursztynowego, alkoholu mirystylowego oraz glikolu polietylenowego 400, przy czym średnia masa cząsteczkowa tego kopolimeru wynosi 1660 g/mol,- a copolymer of succinic acid, myristyl alcohol and polyethylene glycol 400, the average molecular weight of this copolymer being 1660 g/mol,
- kopolimeru kwasu bursztynowego, alkoholu cetylowego oraz glikolu polietylenowego 400, przy czym średnia masa cząsteczkowa tego kopolimeru wynosi 1688 g/mol,- a copolymer of succinic acid, cetyl alcohol and polyethylene glycol 400, with the average molecular weight of this copolymer being 1688 g/mol,
- kopolimeru kwasu bursztynowego, alkoholu stearylowego oraz glikolu polietylenowego 400, przy czym średnia masa cząsteczkowa tego kopolimeru wynosi 1716 g/mol,- a copolymer of succinic acid, stearyl alcohol and polyethylene glycol 400, with the average molecular weight of this copolymer being 1716 g/mol,
- kopolimeru kwasu bursztynowego, alkoholu arachidylowego oraz glikolu polietylenowego 400, przy czym średnia masa cząsteczkowa tego kopolimeru wynosi 1744 g/mol lub- a copolymer of succinic acid, arachidyl alcohol and polyethylene glycol 400, the average molecular weight of this copolymer being 1744 g/mol, or
- kopolimeru kwasu bursztynowego, alkoholu behenylowego oraz glikolu polietylenowego 400, przy czym średnia masa cząsteczkowa tego kopolimeru wynosi 1772 g/mol.- a copolymer of succinic acid, behenyl alcohol and polyethylene glycol 400, the average molecular weight of this copolymer being 1772 g/mol.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie surfaktantu polimerowego według wynalazku zdefiniowanego powyżej jako plastyfikatora, zwłaszcza do wytwarzania tworzyw sztucznych lub lakierów.A further object of the invention is the use of the polymeric surfactant according to the invention as defined above as a plasticizer, in particular for the production of plastics or paints.
Korzystnie, wytwarzanym lakierem jest lakier do paznokci.Preferably, the varnish to be produced is a nail polish.
Korzystnie, wytwarzanym tworzywem sztucznym jest tworzywo zawierające poli(kwas mlekowy) lub polichlorek winylu).Preferably, the plastic produced is a poly(lactic acid) or polyvinyl chloride containing material.
Prezentowane surfaktanty polimerowe o właściwościach plastyfikujących wyróżniają się możliwością zaprojektowania ich struktury poprzez zwiększenie lub zmniejszenie jednostek hydrofilowych lub hydrofobowych w łańcuchu cząsteczki wyrażone poprzez współczynnik HLB. Projektowanie struktury surfaktantu polimerowego o właściwościach plastyfikujących możliwe jest dzięki zastosowaniu nowatorskiej metody wytwarzania, której efektem jest ścisła kontrola budowy łańcucha i dostosowanie struktury molekularnej plastyfikatora do struktury docelowego tworzywa, a przede wszystkich PLA.The presented polymeric surfactants with plasticizing properties are distinguished by the possibility of designing their structure by increasing or decreasing hydrophilic or hydrophobic units in the molecule chain, expressed by the HLB coefficient. Designing the structure of a polymeric surfactant with plasticizing properties is possible thanks to the use of an innovative production method, which results in strict control of the chain structure and adjustment of the molecular structure of the plasticizer to the structure of the target material, and above all PLA.
Prezentowane surfaktanty polimerowe o właściwościach plastyfikujących wykazują właściwości powierzchniowo czynne, ponieważ obniżają napięcie powierzchniowe na granicy faz woda-powietrze w zakresie 30-33 mN/m w roztworze 0,1% w temperaturze pomiaru 25°C, a także w tych warunkach posiadają cmc, tj. krytyczne stężenie micelizacji poniżej 1 g/l. Produkty te można scharakteryzować poprzez HLB. Wartość współczynnika HLB związków według wynalazku wynosi od 15 do 19. Dzięki temu nadają się one do stosowania jako emulgatory, solubilizatory, dyspergatory, dodatki poprawiające zwilżalność lub dodatki plastyfikujące.The presented polymeric surfactants with plasticizing properties show surface-active properties, because they reduce the surface tension at the water-air interface in the range of 30-33 mN/m in a 0.1% solution at a measurement temperature of 25°C, and also under these conditions they have cmc, i.e. critical micellization concentration below 1 g/l. These products can be characterized by HLB. The HLB value of the compounds according to the invention is from 15 to 19. This makes them suitable for use as emulsifiers, solubilizers, dispersants, wettability additives or plasticizing additives.
W dalszej części opisu omówione zostały szczególne realizacje związków według wynalazku. Ich właściwości fizykochemiczne zostały podsumowane w poniższej tabeli.Specific embodiments of the compounds of the invention are discussed in the following. Their physicochemical properties are summarized in the table below.
PL 242540 Β1PL 242540 B1
Tabela 1. Właściwości fizykochemiczne związków według wynalazkuTable 1. Physical and chemical properties of the compounds according to the invention
*Wielkość HLB wyznaczono eksperymentalnie przy pomocy badan 1H NMR.*HLB size was determined experimentally using 1H NMR studies.
Ogólny schemat syntezy związków według wynalazku został przedstawiony poniżej:The general scheme for the synthesis of the compounds of the invention is shown below:
o Oabout o
Związki według wynalazku można uzyskać poprzez zastosowanie katalizowanego procesu estryfikacji i/lub transestryfikacji z wykorzystaniem kwasów organicznych oraz alkoholi organicznych monoi polihydroksylowych. Istotą procesu jest zastosowanie dwufunkcyjnego układu katalitycznego złożonego z: katalizatora heterofazowego typu żywicy jonowymiennej oraz homofazowego w postaci organicznych związków cyny i/lub tytanu. Dzięki zastosowaniu dwufunkcyjnego układu reakcyjnego uzyskuje się wysoki stopień konwersji surowców wynoszący >95%. Otrzymane w taki sposób produkty mają charakter polieteroestrów i charakteryzują się ściśle określoną masą cząsteczkową oraz właściwościami powierzchniowo czynnymi odzwierciedlonymi przez współczynnik HLB. Dodatkowo, zastosowanie mieszaniny adsorbentów w trakcie syntezy pozwala usunąć z mieszaniny reakcyjnej resztki katalizatora oraz uzyskać produkty o niskiej barwie końcowej. Dzięki takiemu procesowi syntezy otrzymane surfaktanty polimerowe nadają się do stosowania jako emulgatory O/W w formulacjach kosmetycznych, solubilizatory oraz dodatki plastyfikujące tworzywa sztuczne.The compounds of the invention can be obtained by using a catalysed esterification and/or transesterification process using organic acids and organic mono and polyhydric alcohols. The essence of the process is the use of a bifunctional catalytic system consisting of: a heterophasic catalyst of the ion-exchange resin type and a homophasic catalyst in the form of organic tin and/or titanium compounds. Thanks to the use of a two-function reaction system, a high degree of raw material conversion of >95% is obtained. The products obtained in this way are polyether esters and are characterized by a strictly defined molecular weight and surface-active properties reflected by the HLB coefficient. In addition, the use of a mixture of adsorbents during the synthesis allows removing catalyst residues from the reaction mixture and obtaining products with a low final color. Thanks to such a synthesis process, the obtained polymer surfactants are suitable for use as O/W emulsifiers in cosmetic formulations, solubilizers and plasticizing additives for plastics.
Dla lepszego wyjaśnienia istoty wynalazku poniżej przedstawiono opisy jego przykładowych realizacji.For a better explanation of the essence of the invention, descriptions of its exemplary embodiments are presented below.
Przykład. 1. Polieteroester zbudowany z kwasu bursztynowego, alkoholu laurylowego oraz glikolu polietylenowego 400 ° PExample. 1. Polyether ester composed of succinic acid, lauryl alcohol and polyethylene glycol 400°P
Ri - alkohol laurylowy C12, n= 3, p = 7Ri - C12 lauryl alcohol, n= 3, p = 7
Średni ciężar cząsteczkowy [g/mol] = 1632Average molecular weight [g/mol] = 1632
Opis syntezyDescription of the synthesis
W reaktorze przepływowym umieszcza się 0,3 dm3 złoża katalizatora heterofazowego w postaci silnej kwaśnej żywicy jonowymiennej (Amberlyst A46). Do reaktora mieszalnikowego wprowadza się 86,4 g alkoholu laurylowego wraz z 400,0 g glikolu polietylenowego 400, uruchamia się mieszadło mechaniczne oraz ogrzewanie płaszczowe reaktora mieszalnikowego. Następnie uruchamia się pompę próżniową, która wytwarza podciśnienie 600 mmHg, uruchamia się przepływ wody o temperaturze 25°C przez skraplacz oraz uruchamia się barbotaż roztworu reakcyjnego azotem w ilości 5 Ndms/h. W momencie osiągnięcia w reaktorze mieszalnikowym temperatury 60°C rozpoczyna się dozowanie 59,0 g kwasu bursztynowego. W trakcie dozowania pozostałych składników mieszaniny reakcyjnej załącza się grzanie elektryczne kolumny destylacyjnej oraz ogrzewanie płaszczowe reaktora przepływowego. Po zadozowaniu całości kwasu bursztynowego i jego całkowitego rozpuszczenia się oraz osiągnięciu temperatury 120°C przez roztwór reakcyjny rozpoczyna się proces destylacji pod ciśnieniem 600 mmHg. Opary wody i alkoholu opuszczają reaktor do kolumny destylacyjnej. Pary wody i alkoholu skrapla się w skraplaczu i separatorze po czym kieruje sieje do rozdzielacza. Odwodniony alkohol przelewem z rozdzielacza kieruje się do kolumny0.3 dm3 of a heterophasic catalyst bed in the form of a strong acidic ion exchange resin (Amberlyst A46) is placed in the flow reactor. 86.4 g of lauryl alcohol together with 400.0 g of polyethylene glycol 400 are introduced into the stirred reactor, the mechanical stirrer and jacket heating of the stirring reactor are activated. Then, the vacuum pump is started, which creates a vacuum of 600 mmHg, the flow of water at 25°C through the condenser is started, and the reaction solution is bubbled with nitrogen at the rate of 5 Ndms/h. When the temperature in the mixing reactor reaches 60°C, the dosing of 59.0 g of succinic acid begins. During dosing of the remaining components of the reaction mixture, the electric heating of the distillation column and jacket heating of the flow reactor are switched on. After dosing all the succinic acid and its complete dissolution and reaching the temperature of 120°C by the reaction solution, the distillation process begins at a pressure of 600 mmHg. Vapors of water and alcohol leave the reactor into the distillation column. Vapors of water and alcohol are condensed in the condenser and separator and then directed to the separator. The dehydrated alcohol is transferred to the column by overflow from the separatory funnel
PL 242540 Β1 destylacyjnej a wodę magazynuje się w odpowiednim zbiorniku operacyjnym. Po ustabilizowaniu się procesu destylacji uruchamia się pompę cyrkulacyjną, która zapewnia stały przepływ mieszaniny reakcyjnej przez złoże katalizatora heterofazowego w ilości 2,0 dm3/h i kontynuuje się proces estryfikacji i transestryfikacji usuwając ze strefy reakcji powstającą w syntezie wodę i alkohol. W reaktorze utrzymuje się temperaturę 120°C, obroty mieszadła w zakresie 17,0 rad/s, ciśnienie na stałym poziomie 600 mmHg, azot 5 Ndm3/h. Skroploną wodę gromadzi się w odpowiednich zbiornikach. Po osiągnięciu wymaganego stężenia wody (0,03% m/m) i oznaczeniu liczby kwasowej (40,0 mg KOH/g), rozpoczyna się dozowanie katalizatora homofazowego do układu syntezy, który jest roztworem 1,5% katalizatora tytanowego w alkoholu laurowym. Po zadozowaniu katalizatora homofazowego temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższa się do 180°C i obniża się ciśnienie do 350 mm Hg. Po ustabilizowaniu się temperatury mieszaniny reakcyjnej do układu reakcyjnego dozuje się 59,0 g kwasu bursztynowego, a następnie po zakończeniu dozowania kwasu dozuje się 50,0 g alkoholu laurylowego i 10 g glikolu polietylenowego 400.PL 242540 B1 distillation and the water is stored in a suitable operating tank. After stabilizing the distillation process, the circulation pump is started, which ensures a constant flow of the reaction mixture through the heterophasic catalyst bed in the amount of 2.0 dm 3 /h and the esterification and transesterification process is continued, removing water and alcohol formed in the synthesis from the reaction zone. The reactor is maintained at a temperature of 120°C, stirrer rotation in the range of 17.0 rad/s, pressure at a constant level of 600 mmHg, nitrogen 5 Ndm 3 /h. Condensed water is collected in appropriate tanks. After reaching the required concentration of water (0.03% m/m) and determining the acid number (40.0 mg KOH/g), dosing of the homophasic catalyst to the synthesis system, which is a solution of 1.5% titanium catalyst in laurel alcohol, begins. After adding the homophasic catalyst, the temperature of the reaction mixture is increased to 180°C and the pressure is reduced to 350 mm Hg. After stabilizing the temperature of the reaction mixture, 59.0 g of succinic acid are dosed into the reaction system, and then, after the acid dosing is completed, 50.0 g of lauryl alcohol and 10 g of polyethylene glycol 400 are dosed.
Proces estryfikacji kończy się w momencie, gdy roztwór reakcyjny osiągnie liczbę kwasową 0,2 mg KOH/g i zawartość wody 0,01% m/m. W temperaturze 105°C do reaktora mieszalnikowego dozuje się 30,0 g wody demineralizowanej w celu zakończenia procesu syntezy nisko i/lub średniocząsteczkowych polimerowych związków powierzchniowo czynnych. Kiedy mieszanina poreakcyjna wychłodzi się do temperatury 85°C, dozuje się 3,0 g mieszaniny adsorbentów składającej się z: 0,5 g węgla aktywnego, 2,0 g ziemi okrzemkowej, 0,5 g zasadowej żywicy jonowymiennej Amberlyst A26OH. Proces kontaktowania prowadzi się przez 4 godziny w temperaturze 85°C pod barbotażem azotu w ilości 3 dm3/h, utrzymując równomiernie zawieszoną zawiesinę w przestrzeni roboczej reaktora. Po procesie rafinacji polimerowych związków powierzchniowo czynnych, produkt filtruje się w temperaturze 90°C pod ciśnieniem azotu 1 MPa.The esterification process ends when the reaction solution reaches an acid number of 0.2 mg KOH/g and a water content of 0.01% m/m. At the temperature of 105°C, 30.0 g of demineralized water is dosed into the mixing reactor in order to complete the synthesis of low and/or medium molecular polymer surfactants. When the post-reaction mixture is cooled down to the temperature of 85°C, 3.0 g of a mixture of adsorbents consisting of: 0.5 g of activated carbon, 2.0 g of diatomaceous earth, 0.5 g of Amberlyst A26OH alkaline ion exchange resin is dosed. The contacting process is carried out for 4 hours at the temperature of 85°C under nitrogen bubbling in the amount of 3 dm 3 /h, keeping the suspension evenly suspended in the working space of the reactor. After the process of refining polymer surfactants, the product is filtered at a temperature of 90°C under a nitrogen pressure of 1 MPa.
Tabela 2. Parametry fizykochemiczne charakteryzujące otrzymany produktTable 2. Physical and chemical parameters characterizing the obtained product
Metody analityczneAnalytical methods
1. Pomiar współczynnika HLB1. HLB factor measurement
Próbkę polieteroestru w ilości 5-7 mg przeniesiono do próbnika NMR i rozpuszczono w 660 pL deuterowanego, odkwaszonego chloroformu (CDCh). Wykonano pomiar 1H NMR w temperaturze pokojowej, pod ciśnieniem atmosferycznym na aparacie Spektrometr Bruker Avance III 600 MHz. Następnie na podstawie zebranych widm protonowych wyznaczono współczynniki hydrofilowo-hydrofobowe dla każdego z produktów.A 5-7 mg sample of the polyetherester was transferred to the NMR probe and dissolved in 660 pL of deuterated, deacidified chloroform (CDCl2). 1 H NMR measurement was performed at room temperature and atmospheric pressure on a Bruker Avance III 600 MHz Spectrometer. Then, based on the collected proton spectra, the hydrophilic-hydrophobic coefficients for each of the products were determined.
2. Pomiar napięcia powierzchniowego i wyznaczenie cmc (krytycznego stężenia micelizacji)2. Measurement of surface tension and determination of cmc (critical micellization concentration)
Do zlewki pojemności 100 ml dodano próbkę polieteroestru w ilości 0,1 g i uzupełniono wodą demineralizowaną do 100 g. Tak przygotowany roztwór termostatowano przez okres 1 godziny w temperaturze 25°C. Do naczynka tensjometru K100C firmy Kruss wprowadzono 50 ml uzyskanego roztworu. Zmierzono napięcie powierzchniowe metodą płytki platynowej w temperaturze 25°C.A sample of polyetherester in the amount of 0.1 g was added to a 100 ml beaker and supplemented with demineralized water to 100 g. The solution prepared in this way was thermostated for 1 hour at 25°C. 50 ml of the obtained solution was introduced into the cell of the Kruss K100C tensiometer. Surface tension was measured by the platinum plate method at 25°C.
W celu wykonania pomiaru cmc, przygotowano kolbę miarową pojemności 200 ml i umieszczono w niej 0,4 g badanej próbki. Do kreski wprowadzono wodę demineralizowaną. Do naczynka pomiarowego tensjometru wprowadzono 50 ml badanego roztworu o stężeniu 2 g/l i rozpoczęto pomiar napięcia powierzchniowego. W kolejnym etapie dozowano wodą demineralizowaną w celu uzyskania zależności napięcia powierzchniowego od stężenia badanego produktu. Wyznaczono cmc jako punkt przecięcia krzywych z uzyskanych zależności.In order to measure cmc, a 200 ml volumetric flask was prepared and 0.4 g of the test sample was placed in it. Demineralized water was added to the line. 50 ml of the tested solution with a concentration of 2 g/l was introduced into the measuring cell of the tensiometer and the measurement of the surface tension was started. In the next stage, demineralized water was dosed in order to obtain the dependence of the surface tension on the concentration of the tested product. cmc was determined as the point of intersection of the curves from the obtained dependencies.
3. Barwa w skali Pt-Co (w skali Hazena) ml ciekłej próby wlano do szklanej kuwety o średnicy 24 mm. Barwę badano w trzech powtórzeniach, w trybie transmitancji Regular Transmission. Pomiędzy każdym powtórzeniem obracano kuwetę o 45°. Pomiar barwy wykonano na Spektrofotometrze VISTA firmy Hunter Lab, źródło światła LED, długość optyczna 100 mm.3. Pt-Co color (Hazen scale) ml of the liquid sample was poured into a glass cuvette with a diameter of 24 mm. Color was tested in triplicate in the Regular Transmission mode. The cuvette was rotated 45° between each repetition. Color measurement was performed on a Hunter Lab VISTA Spectrophotometer, LED light source, optical length 100 mm.
4. Przygotowanie próbki do pomiarów4. Sample preparation for measurements
Próbki polieteroestrów w temperaturze pokojowej mają postać ciała stałego. Przed pomiarem w celu ich stopienia próbki ogrzewano przez 1 godzinę w temperaturze 40°C.Polyetherester samples are solid at room temperature. Before the measurement, in order to melt them, the samples were heated for 1 hour at 40°C.
5. Pomiar gęstości ml ciekłej próby za pomocą strzykawki dozowano do celi pomiarowej. Gęstość badano przy użyciu gęstościomierza DA 640 firmy EKMA w temperaturze 40°C, w czasie 60 sekund.5. Density measurement ml of the liquid sample was dosed into the measuring cell with a syringe. Density was tested using an EKMA DA 640 density meter at 40°C for 60 seconds.
6. Pomiar lepkości6. Viscosity measurement
Lepkość oznaczono za pomocą reometru RST-CPS typu Cone and Plate, Brookfield Engineering, połączonego z kriostatem PolyScience. Do pomiaru zastosowano wrzeciono typu: RCT-75-1. 2 ml ciekłej próby za pomocą strzykawki zadozowano na dolną płytkę pomiarową. Pomiar lepkości przeprowadzono w czasie 60 sekund dla 60 punktów pomiarowych, w temperaturze 40°C, przy prędkości obrotów wrzeciona od 10 do 15 rpm.Viscosity was determined using a Cone and Plate RST-CPS rheometer, Brookfield Engineering, connected to a PolyScience cryostat. A spindle type: RCT-75-1 was used for the measurement. 2 ml of the sample liquid was dispensed into the lower measuring plate with a syringe. Viscosity measurement was carried out for 60 seconds for 60 measurement points, at a temperature of 40°C, at a spindle speed of 10 to 15 rpm.
7. Pomiar zawartości wody7. Water content measurement
Zawartości wody w zakresie od 0,001% do 2% oznaczono metodą Karla Fischera na kulometrze 917 firmy Metrohm za pomocą anolitu A (o składzie: metanol, chloroform, imidazol, dwutlenek siarki). 1 g ciekłej próby za pomocą strzykawki z igłą dozowano przez septę do celi pomiarowej. Pomiar wykonywano w dwóch powtórzeniach.Water content in the range from 0.001% to 2% was determined by the Karl Fischer method on the Metrohm 917 coulometer using anolyte A (composition: methanol, chloroform, imidazole, sulfur dioxide). 1 g of the liquid sample was dispensed through the septum into the measurement cell using a syringe with a needle. The measurement was performed in two repetitions.
8. Oznaczanie liczby kwasowej8. Determination of the acid number
Oznaczanie liczby kwasowej wykonano za pomocą miareczkowania klasycznego. 1 g ciekłej próby umieszczono w kolbie stożkowej o poj. 100 ml, dodano 25 ml rozpuszczalnika (mieszanina: ksylen/etanol) oraz 3 krople wskaźnika (mieszanina: oranż metylowy i błękit bromotymolowy). Roztwór zmiareczkowano 0,1 M KOH w etanolu do zmiany zabarwienia.Determination of the acid number was performed by classical titration. 1 g of the liquid sample was placed in a conical flask with a capacity of 100 ml, 25 ml of solvent (xylene/ethanol mixture) and 3 drops of indicator (methyl orange and bromothymol blue mixture) were added. The solution was titrated with 0.1M KOH in ethanol until the color changed.
9. Oznaczanie liczby hydroksylowej9. Determination of the hydroxyl number
Oznaczanie liczby hydroksylowej wykonano za pomocą miareczkowania klasycznego. 1 g ciekłej próby umieszczono w kolbie okrągłodennej z mieszadłem, następnie dodano 5 ml octanu etylu. Zamkniętą kolbkę umieszczono w łaźni wodnej o temp. 50°C i mieszano do całkowitego rozpuszczenia się próby. Następnie do roztworu dodano 5 ml czynnika acetylującego i kontynuowano mieszanie przez 15 minut. Po tym czasie dodano 2 ml wody demineralizowanej (cały czas mieszając), a następnie 10 ml mieszaniny pirydyna/woda (3:1). Roztwór wyjęto z łaźni, mieszano dodatkowo przez 5 minut. Dodatkowo dodano 10 ml mieszaniny ksylen/etanol m/m (1:1) i wskaźnik (mieszanina: oranż metylowy i błękit bromotymolowy) i miareczkowano 0,5 M KOH w etanolu do zmiany zabarwienia.Determination of the hydroxyl number was performed by classical titration. 1 g of the sample liquid was placed in a round bottom flask with a stirrer, then 5 ml of ethyl acetate was added. The closed flask was placed in a water bath at 50°C and stirred until the sample was completely dissolved. Then, 5 ml of acetylating agent was added to the solution and stirring was continued for 15 minutes. After this time, 2 ml of demineralized water were added (while stirring) and then 10 ml of a pyridine/water mixture (3:1). The solution was removed from the bath, stirred for an additional 5 minutes. Additionally, 10 ml of m/m xylene/ethanol (1:1) and indicator (mixture of methyl orange and bromothymol blue) were added and titrated with 0.5 M KOH in ethanol until the color changed.
Przykład 2. Polieteroester zbudowany z kwasu bursztynowego, alkoholu 2-etyloheksanolowego lub kaprylowego, oraz glikolu polietylenowego 400.Example 2. Polyether ester composed of succinic acid, 2-ethylhexanoic or caprylic alcohol, and polyethylene glycol 400.
Syntezę polieteroestru na bazie kwasu bursztynowego, alkoholu monohydroksylowego - 2-etyloheksanolu oraz glikolu polietylenowego 400 prowadzi się tak jak w przykładzie 1 z tą różnica, że w pierwszym etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 65,0 g 2-etyloheksanolu lub alkoholu kaprylowego, a w drugim etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 39,0 g 2-etyloheksanolu lub alkoholu kaprylowego.The synthesis of polyether ester based on succinic acid, monohydroxy alcohol - 2-ethylhexanol and polyethylene glycol 400 is carried out as in example 1 with the difference that in the first stage 65.0 g of 2-ethylhexanol or caprylic alcohol is used instead of lauryl alcohol, and in the second stage In this step, 39.0 g of 2-ethylhexanol or caprylyl alcohol are used instead of lauryl alcohol.
Przykład 3. Polieteroester zbudowany z kwasu bursztynowego, alkoholu kaprynowego, oraz glikolu polietylenowego 400.Example 3. Polyether ester composed of succinic acid, capric alcohol, and polyethylene glycol 400.
Syntezę polieteroestru na bazie kwasu bursztynowego oraz glikolu polietylenowego 400 prowadzi się tak jak w przykładzie 1 z tą różnica, że w pierwszym etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 79,2 g alkoholu kaprynowego a w drugim etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 47,5 g alkoholu kaprynowego.The synthesis of the polyether ester based on succinic acid and polyethylene glycol 400 is carried out as in example 1 with the difference that in the first stage 79.2 g of capric alcohol is used instead of lauryl alcohol and in the second stage 47.5 g of capric alcohol is used instead of lauryl alcohol .
Przykład 4. Polieteroester zbudowany z kwasu bursztynowego, alkoholu mirystylowego oraz glikolu polietylenowego 400.Example 4. Polyether ester composed of succinic acid, myristyl alcohol and polyethylene glycol 400.
Syntezę polieteroestru na bazie kwasu bursztynowego oraz glikolu polietylenowego 400 prowadzi się tak jak w przykładzie 1 z tą różnica, że w pierwszym etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 107,2 g alkoholu mirystylowego, a w drugim etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 64,3 g alkoholu mirystylowego.The synthesis of the polyether ester based on succinic acid and polyethylene glycol 400 is carried out as in Example 1 with the difference that in the first stage 107.2 g of myristyl alcohol is used instead of lauryl alcohol, and 64.3 g of myristyl alcohol is used instead of lauryl alcohol in the second stage myristic.
PL 242540 Β1PL 242540 B1
Przykład 5. Polieteroester zbudowany z kwasu bursztynowego, alkoholu cetylowego lub palmitooleinowego, oraz glikolu polietylenowego 400.Example 5. Polyether ester composed of succinic acid, cetyl or palmitoleic alcohol, and polyethylene glycol 400.
Syntezę polieteroestru na bazie kwasu bursztynowego oraz glikolu polietylenowego 400 prowadzi się tak jak w przykładzie 1 z tą różnica, że w pierwszym etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 121,2 g alkoholu cetylowego lub palmitooleinowego, a w drugim etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 72,7 g alkoholu cetylowego lub palmitooleinowego.The synthesis of the polyether ester based on succinic acid and polyethylene glycol 400 is carried out as in example 1 with the difference that in the first stage 121.2 g of cetyl or palmitoleic alcohol are used instead of lauryl alcohol, and 72.7 g of lauryl alcohol is used in the second stage g of cetyl or palmitoleic alcohol.
Przykład 6. Polieteroester zbudowany z kwasu bursztynowego, alkoholu stearylowego lub alkoholu izostearylowego lub elaidynowego lub oleinowego lub linolowego lub elaidolinolowego lub linolenowego lub rycynolowego oraz glikolu polietylenowego 400.Example 6. Polyether ester composed of succinic acid, stearyl alcohol or isostearyl or elaidic or oleic or linoleic or elaidolinol or linolenic or ricinole alcohol and polyethylene glycol 400.
Syntezę polieteroestru na bazie kwasu bursztynowego oraz glikolu polietylenowego 400 prowadzi się tak jak w przykładzie 1 z tą różnica, że w pierwszym etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 135,2 g alkoholu stearylowego lub alkoholu izostearylowego lub elaidynowego lub oleinowego lub linolowego lub elaidolinolowego, linolenowego, rycynolowego oraz glikolu polietylenowego 400, a w drugim etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 81,2 g alkoholu stearylowego lub izostearylowego lub elaidynowego lub oleinowego lub linolowego lub elaidolinolowego lub linolenowego lub rycynolowego oraz glikolu polietylenowego 400.The synthesis of the polyether ester based on succinic acid and polyethylene glycol 400 is carried out as in example 1 with the difference that in the first stage, instead of lauryl alcohol, 135.2 g of stearyl alcohol or isostearyl alcohol or elaidine or oleic alcohol or linoleic or elaidolinol, linolenic, ricinoleic acid and polyethylene glycol 400, and in the second step, 81.2 g of stearyl or isostearyl or elaidine or oleic alcohol or linoleic or elaidolinol or linolenic or ricinole alcohol and polyethylene glycol 400 are used instead of lauryl alcohol.
Przykład 7Example 7
Syntezę polieteroestru na bazie kwasu bursztynowego oraz glikolu polietylenowego 400 prowadzi się tak jak w przykładzie 1 z tą różnica, że w pierwszym etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 149,2 g alkoholu arachidylowego, a w drugim etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 89,6 g alkoholu arachidylowego.The synthesis of the polyether ester based on succinic acid and polyethylene glycol 400 is carried out as in example 1 with the difference that in the first stage 149.2 g of arachidyl alcohol is used instead of lauryl alcohol, and 89.6 g of arachidyl alcohol is used instead of lauryl alcohol in the second stage peanut.
Przykład 8Example 8
Syntezę polieteroestru na bazie kwasu bursztynowego oraz glikolu polietylenowego 400 prowadzi się tak jak w przykładzie 1 z tą różnica, że w pierwszym etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 163,3 g alkoholu behenylowego a w drugim etapie zamiast alkoholu laurylowego stosuje się 98,0 g alkoholu behenylowego lub erucylowego.The synthesis of the polyether ester based on succinic acid and polyethylene glycol 400 is carried out as in example 1 with the difference that in the first stage 163.3 g of behenyl alcohol is used instead of lauryl alcohol and in the second stage 98.0 g of behenyl alcohol is used instead of lauryl alcohol or erucyl.
Tabela 3. Ciężary cząsteczkowe i współczynniki HLB dla surfaktantów polimerowych z przykładów 1-8.Table 3. Molecular Weights and HLB Factors for the Polymer Surfactants of Examples 1-8.
Średni ciężar cząsteczkowy dla związku zawierającego alkohol 2-etyloheksylowy oraz jego izomer **Średni ciężar cząsteczkowy dla związku zawierającego alkohol stearylowy oraz jego izomery ***Sredni ciężar cząsteczkowy dla związku zawierającego alkohol behenylowy oraz jego izomerAverage molecular weight of the compound containing 2-ethylhexyl alcohol and its isomer **Average molecular weight of the compound containing stearyl alcohol and its isomers ***Average molecular weight of the compound containing behenyl alcohol and its isomer
Przykład 9. Zastosowanie związków według wynalazku jako plastyfikatorów zawartych w formulacji lakierów do paznokci.Example 9. Use of the compounds of the invention as plasticizers contained in the formulation of nail polishes.
Związek otrzymany w dowolnym przykładzie 1-8 wykorzystano do wytworzenia przykładowej kompozycji lakieru do paznokci.The compound obtained in any of Examples 1-8 was used to prepare an exemplary nail polish composition.
Składniki:Ingredients:
- nitroceluloza- nitrocellulose
-octan etylu: rozpuszczalnik- ethyl acetate: solvent
- octan butylu: rozpuszczalnik- butyl acetate: solvent
- izopropanol: rozpuszczalnik, środek tłumiący (damping agent)- isopropanol: solvent, damping agent
- pigment: Red No. 6 D&C Lake, Liquid- pigment: Red No. 6 D&C Lake, Liquid
- absorber UV: benzophenone-1- UV absorber: benzophenone-1
- dowolny związek z przykładu 1-8 - nowy, polimerowy plastyfikator zastępujący powszechnie stosowany np. cytrynian acetyltributylu (ATBC)- any compound from examples 1-8 - a new, polymeric plasticizer replacing the commonly used e.g. acetyl tributyl citrate (ATBC)
Kompozycję lakieru otrzymywano zgodnie z następującą procedurą:The lacquer composition was prepared according to the following procedure:
1. Przygotowuje się mieszaninę rozpuszczalników składającą się z octanu etylu, octanu butylu, alkoholu izopropylowego - Mieszanina A.1. A mixture of solvents is prepared consisting of ethyl acetate, butyl acetate, isopropyl alcohol - Mixture A.
2. W osobnym naczyniu rozpuszcza się dowolny związek z przykładu 1-8 w niewielkiej ilości rozpuszczalników (octan etylu i octan butylu 1:1 wag.), aż do uzyskania homogeniczności - Mieszanina B.2. In a separate vessel, any compound of Examples 1-8 is dissolved in a small amount of solvents (ethyl acetate and butyl acetate 1:1 by weight) until homogeneous - Mixture B.
W osobnym naczyniu rozpuszcza się Absorber UV w Mieszaninie A. Całość miesza się przez 30 minut - Mieszanina C.In a separate vessel, the UV Absorber is dissolved in Mixture A. The whole thing is stirred for 30 minutes - Mixture C.
Wykonanie:Execution:
W pierwszym etapie procesu wprowadza się mieszaninę rozcieńczalników (Mieszanina A). Uruchamia się mieszanie (150-200 rpm) i następnie dodaje się nitrocelulozę, która zostaje całkowicie zanurzona w rozpuszczalniku. Dodaje się kolejno Mieszaninę B oraz Mieszaninę C i kontynuuje mieszanie. W końcowym etapie dodaje się pigment.In the first step of the process, a mixture of diluents (Mixture A) is introduced. Stirring is started (150-200 rpm) and then nitrocellulose is added, which is completely immersed in the solvent. Mix B and Mix C are added sequentially and stirring is continued. In the final stage, pigment is added.
Mieszanie (warunki: jest kontynuowane przez kilka godzin lub do czasu, aż wszystkie składniki będą kompletnie rozpuszczone. Proces przygotowania nitrocelulozy jest zakończony, kiedy roztwór jest klarowny, tzn. całkowicie przezroczysty. Roztwór nie może być mleczny i wykazywać obecności cząstek nierozpuszczalnych. Czysty lakier jest potem pompowany przez prasę filtrującą lub przepuszczany przez wirówkę, celem usunięcia wszystkich obcych materiałów lub nierozpuszczalnych drobin. Proces ten poprawia połysk i klarowność roztworu. Przygotowanie lakierów bezbarwnych składa się z etapu rozpuszczania nitrocelulozy, dodatku plastyfikatora, a etap dodawania pigmentu jest pomijany.Mixing (conditions: is continued for several hours or until all ingredients are completely dissolved. The nitrocellulose preparation process is complete when the solution is clear, i.e. completely transparent. The solution must not be milky and show insoluble particles. then pumped through a filter press or passed through a centrifuge to remove any foreign material or insoluble particles.This process improves the gloss and clarity of the solution.The preparation of clear coats consists of a nitrocellulose dissolving step, the addition of a plasticizer, and the pigment addition step is omitted.
Analogiczne badania wykonano również dla innych przykładów związku według wynalazku. Badano właściwości uzyskiwanej powłoki lakieru. W przeprowadzonych badaniach stwierdzono, że właściwości powłoki uzyskanej z lakieru zawierającego związek według wynalazku są wyjątkowo korzystne. W szczególności poprawie uległy właściwości aplikacyjne, w tym: twardość powłoki (mierzona na podstawie tłumienia wahadła ustawionego na pomalowanej płytce do badań o dwóch grubościach lakieru, tj. 100 i 200 μm), adhezja lakieru do badanej powierzchni (przez pomiar przyczepności powłoki lakieru) oraz odporność na zarysowania (w wyniku pomiaru przy użyciu sklerometru) w odniesieniu do lakierów przygotowanych na powszechnie stosowanym plastyfikatorze, tj. cytrynian acetyltributylu (ATBC).Analogous tests were also performed for other examples of the compound according to the invention. The properties of the obtained varnish coating were tested. In the tests carried out, it was found that the properties of the coating obtained from the varnish containing the compound according to the invention are extremely favorable. In particular, the application properties were improved, including: coating hardness (measured on the basis of the damping of a pendulum set on a painted test plate with two varnish thicknesses, i.e. 100 and 200 μm), adhesion of the varnish to the tested surface (by measuring the adhesion of the varnish coating) and scratch resistance (measured with a sclerometer) for paints prepared with a commonly used plasticizer, i.e. acetyl tributyl citrate (ATBC).
Przykład 10. Zastosowanie związków według wynalazku jako plastyfikatorów do wytwarzania tworzyw sztucznych.Example 10. Use of the compounds according to the invention as plasticizers for the production of plastics.
Tworzywo PLAPLA material
Składniki:Ingredients:
- PLA - Polilaktyd (poli(kwas mlekowy), (z ang. polylactic acid, polylactide)- PLA - Polylactide (poly(lactic acid), (polylactic acid, polylactide)
- dowolny związek z przykładu 1-8 tj. nowy, polimerowy plastyfikator- any compound from examples 1-8, i.e. a new polymeric plasticizer
- skrobia lub TPS (skrobia termoplastyczna przygotowana na przykład ze skrobi natywnej i glicerolu jako plastyfikatora skrobi lub innego plastyfikatora skrobi)- starch or TPS (thermoplastic starch prepared, for example, from native starch and glycerol as starch plasticizer or other starch plasticizer)
Poniżej przedstawiono możliwość wykonania folii z tworzywa PLA.The possibility of making a PLA film is presented below.
Wykonanie:Execution:
W pierwszym etapie procesu miesza się PLA (30%-75% (w/w)) oraz plastyfikator (3%-15% (w/w)) lub PLA (30%-75% (w/w)), plastyfikator (3%-15% (w/w)) oraz skrobię (25%-50% (w/w)) lub PLA (30%-75% (w/w)), plastyfikator (3%-15% (w/w)) oraz skrobię termoplastyczną (25%-50% (w/w)) w wytłaczarce dwuślimakowej o profilach temperatur 100-200°C i wytłacza. Uzyskane cylindryczne profile schładza się w łaźni wodnej w temperaturze 20-25°C i granuluje. W drugim etapie otrzymany granulat ponownie miesza się ze skrobią lub TPS i wytłacza w wytłaczarce dwuślimakowej o profilach temperatur 100-160°C. W kolejnym etapie profile cylindryczne granuluje się i wytłacza w wytłaczarce jednoślimakowej w celu wytworzenia folii metodą wytłaczania z rozdmuchem o profilach temperatur: 100-150°C. Otrzymaną folię sprawdza się pod kątem właściwości mechanicznych w tym oznacza się maksymalną siłę rozerwania w dwóch osiach oraz procentowe wydłużenie przy zerwaniu.In the first stage of the process, PLA (30%-75% (w/w)) and plasticizer (3%-15% (w/w)) or PLA (30%-75% (w/w)), plasticizer ( 3%-15% (w/w)) and starch (25%-50% (w/w)) or PLA (30%-75% (w/w)), plasticizer (3%-15% (w/w) w)) and thermoplastic starch (25%-50% (w/w)) in a twin-screw extruder with temperature profiles of 100-200°C and extruded. The resulting cylindrical profiles are cooled in a water bath at 20-25°C and granulated. In the second step, the obtained granulate is mixed with starch or TPS again and extruded in a twin-screw extruder with temperature profiles of 100-160°C. In the next step, the cylindrical profiles are granulated and extruded in a single screw extruder to produce extrusion blown films with temperature profiles of 100-150°C. The resulting film is checked for mechanical properties, including the determination of the maximum tear strength in two axes and the percentage elongation at break.
PL 242540 Β1PL 242540 B1
W przeprowadzonych badaniach stwierdzono, że właściwości tworzywa PLA uzyskanego z formulacji zawierającej jako plastyfikator związek według wynalazku są wyjątkowo korzystne. W szczególności znacząco zmniejszyła się temperatura zeszklenia PLA co wpłynęło na poprawę elastyczności tworzywa. Kompatybilność plastyfikatora z polimerem pozwoliła na uzyskanie korzystnych właściwości mechanicznych tworzywa przejawiające się jako zwiększenie wydłużenia przy zerwaniu, a także zwiększoną siłę rozerwania w dwóch osiach.In the tests carried out, it was found that the properties of the PLA material obtained from the formulation containing the compound according to the invention as a plasticizer are exceptionally advantageous. In particular, the glass transition temperature of PLA significantly decreased, which improved the flexibility of the material. Compatibility of the plasticizer with the polymer allowed for obtaining favorable mechanical properties of the material manifested as an increase in elongation at break, as well as increased tear strength in two axes.
Tworzywo PVCPVC material
Składniki:Ingredients:
- PVC (czyli polichlorek winylu))- PVC (i.e. polyvinyl chloride))
- dowolny związek z przykładu 1-8, tj. nowy, polimerowy plastyfikator- any compound from examples 1-8, i.e. a new polymeric plasticizer
- stabilizator: sole metali nieorganicznych lub mydła lub kompleksy metali lub związki cynoorganiczne lub związki epoksydowe lub organiczne fosforany lub inne, np. stabilizator Cd/Ba, stearynian wapnia.- stabilizer: inorganic metal salts or soaps or metal complexes or organotin compounds or epoxy compounds or organic phosphates or others, eg Cd/Ba stabilizer, calcium stearate.
Poniżej przedstawiono wykonanie tworzywa PVC metodą dry-blendu, tj. Wykonanie 1 Wykonanie 1Below, the PVC material is made using the dry-blend method, i.e. Execution 1 Execution 1
W pierwszym etapie procesu, w temperaturze 70-80°C do komory miksera Fieldera wprowadza się PVC (60%-70% (w/w)) i ogrzewa przez około 4-8 minut. Następnie temperaturę ustawia się na 120-130°C i dodaje plastyfikator (30%-40% (w/w)) oraz stabilizator ((2%-5% (w/w)). Całość miesza się z prędkością 1000-1200 rpm do uzyskania temperatury 120°C przez około 10-15 minut. Po tym czasie mieszaninę rozładowuje się i schładza w komorze chłodzącej.In the first step of the process, PVC (60%-70% (w/w)) is introduced into the Fielder mixer chamber at a temperature of 70-80°C and heated for about 4-8 minutes. Then the temperature is set to 120-130°C and plasticizer (30%-40% (w/w)) and stabilizer ((2%-5% (w/w)) are added. The whole is mixed at 1000-1200 rpm to 120°C for about 10-15 minutes, after which time the mixture is unloaded and cooled in a cooling chamber.
Następnie do komory miksera zaopatrzonego w ostrza typu rolkowego, przymocowanego do reometru Brabendera, wprowadza się mieszaninę dry-blendu w temperaturze 80-100°C. W dalszym etapie zwiększa się temperaturę do 200-220°C i miesza z prędkością 30-50 rpm. Po uzyskaniu żądanej temperatury, mieszaninę rozładowuje się i schładza w temperaturze 20-25°C. Mieszaninę dry-blendu wytłacza się pod ciśnieniem 35-40 MPa w temperaturze 110-200°C przez 5-7 minut za pomocą formy o wymiarach 150 mm x150 mm x 2,3 mm lub 232 mm x 155 x 2,2 mm, a następnie chłodzi.Then, the dryblend mixture at 80-100°C is introduced into the mixing chamber provided with roller-type blades attached to a Brabender rheometer. In a further step, the temperature is increased to 200-220°C and stirred at 30-50 rpm. After reaching the desired temperature, the mixture is discharged and cooled at 20-25°C. The dry-blend mixture is extruded under a pressure of 35-40 MPa and a temperature of 110-200°C for 5-7 minutes using a mold with dimensions of 150 mm x 150 mm x 2.3 mm or 232 mm x 155 x 2.2 mm, and then cools.
Poniżej przedstawiono wykonanie tworzywa PVC przez przygotowanie pasty PVC, tj.The following shows the production of PVC plastic by preparing PVC paste, i.e.
Wykonanie 2Execution 2
W moździerzu umieszcza się PVC oraz plastyfikator w stosunku masowym (10-12) : (12-15), następnie uciera się do uzyskania homogenicznej masy przez około 8 godzin. W kolejnym etapie całość odpowietrza się w suszarce próżniowej pod ciśnieniem 6-8 hPa oraz temperaturze 20-30°C przez koło 48 godzin.PVC and plasticizer are placed in the mortar in a mass ratio of (10-12): (12-15), then they are pounded until a homogeneous mass is obtained for about 8 hours. In the next stage, the whole is deaerated in a vacuum dryer at a pressure of 6-8 hPa and a temperature of 20-30°C for about 48 hours.
Badano właściwości uzyskanego tworzywa PVC z dodatkiem plastyfikatora stanowiącego niniejszy wynalazek. W przeprowadzonych badaniach stwierdzono, że uzyskane parametry są wyjątkowo korzystne. W szczególności zmniejszenie migracji globalnej do wodnych płynów modelowych (w tym roztworu kwasu octowego, roztworu alkoholu etylowego) oraz do izooktanu (test substytucyjny) przez całkowite zanurzenie wg norm serii PN-EN 1186) z uwagi na większą molekułę związku według wynalazku w stosunku do powszechnie stosowanych polimerów, np. z grupy ftalanów. Uzyskane tworzywo PVC z dodatkiem plastyfikatora z przykładu 1-8, wykazuje również porównywalne właściwości do obecnie stosowanych plastyfikatorów, tj. np. z grupy ftalanów. Porównywanymi parametrami były: wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności, wydłużenie względne przy zerwaniu, wytrzymałość na rozdzieranie, twardość wg Shore'a A lub D, rezystywność, badanie DMA w trybie ścinania, wyznaczenie temperatury zeszklenia.The properties of the obtained PVC material with the addition of a plasticizer constituting the present invention were tested. In the conducted tests, it was found that the obtained parameters are extremely favorable. In particular, the reduction of global migration to aqueous model fluids (including acetic acid solution, ethyl alcohol solution) and to isooctane (substitution test) by complete immersion according to the standards of the PN-EN 1186 series) due to the larger molecule of the compound according to the invention in relation to the commonly polymers used, e.g. from the group of phthalates. The obtained PVC material with the addition of a plasticizer from examples 1-8 also shows comparable properties to currently used plasticizers, i.e. from the group of phthalates. The compared parameters were: tensile strength, yield strength, relative elongation at break, tear strength, Shore A or D hardness, resistivity, DMA shear test, determination of the glass transition temperature.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL429932A PL242540B1 (en) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | Polymer surfactants with plasticizing properties |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL429932A PL242540B1 (en) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | Polymer surfactants with plasticizing properties |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL429932A1 PL429932A1 (en) | 2020-11-16 |
| PL242540B1 true PL242540B1 (en) | 2023-03-13 |
Family
ID=73197038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL429932A PL242540B1 (en) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | Polymer surfactants with plasticizing properties |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL242540B1 (en) |
-
2019
- 2019-05-15 PL PL429932A patent/PL242540B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL429932A1 (en) | 2020-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2593494B1 (en) | Polyester resin composition and process for manufacturing the same | |
| CN107011535B (en) | Tripentyl ester of trimellitic acid | |
| US20100010127A1 (en) | Oleochemical Plasticizers with Thermal and Ultraviolet Radiation Stabilizing Activity for PVC Molding Resins and Process for Obtaining Thereof | |
| Quispe et al. | Glycerol-based additives of poly (3-hydroxybutyrate) films | |
| DE2942659C2 (en) | ||
| RU2633963C2 (en) | Plasticiser composition for polyvinyl chloride, plastisol and plastificate on its basis | |
| US9228155B2 (en) | Plasticizers made from oil extracted from microorganisms and polar polymeric compositions comprising the same | |
| DE2261503B2 (en) | METHOD OF MANUFACTURING A SECOND POLYESTER FROM A FIRST POLYESTER | |
| TW201004918A (en) | Citric ester mixtures and their use | |
| BR112015010689A2 (en) | process for producing alkyl esters of epoxidized fatty acid, plasticizer and polymer composition | |
| BR102012021942A2 (en) | Soluble Shell Polymer Composition, Method and, Aqueous Coating Composition | |
| US20120125835A1 (en) | Process for the preparation of ethylene/chlorotrifluoroethylene polymer membranes | |
| PL243553B1 (en) | Polymer surfactants with plasticizing properties | |
| EP0691336A1 (en) | New dispersing agent derived from anhydride, new filled polymer compositions and their utilisations | |
| PL242540B1 (en) | Polymer surfactants with plasticizing properties | |
| PL242560B1 (en) | Polymer surfactants with plasticizing properties | |
| PL242661B1 (en) | Polymer surfactants with plasticizing properties | |
| EP0077561A1 (en) | Process for isolating polymer | |
| CN108602945A (en) | The transesterification of polylactic acid and natural oil | |
| PL243554B1 (en) | Polymer surfactants with plasticizing properties | |
| PL243552B1 (en) | Polymer surfactants with plasticizing properties | |
| US3806477A (en) | Pastes for use in hardening putties containing organic peroxides and process for preparing same | |
| CN115477787A (en) | Plasticizer composition comprising tripentyl ester of 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid | |
| TW201500348A (en) | Isononyl esters based on fatty acids or fatty acid mixtures from tall oil or linseed oil | |
| US3595824A (en) | Polyester plasticizer for polyvinyl chloride fabrics |