способ получения нефтеполимерных смол

Формула изобретения

Способ получения нефтеполимерных смол каталитической полимеризацией непредельных соединений фракций пироконденсата, отличающийся тем, что полимеризацию проводят при 30 130^oС в присутствии четыреххлористого титана и шлама отходов производства диэтилалюминий хлорида при массовом соотношении 1:0,1 10,0 соответственно при концентрации катализатора 1 4 мас.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения нефтеполимерных смол (НПС) - заменителей дорогих и дефицитных продуктов природного происхождения растительных масел (в лакокрасочных материалах), канифоли (в производстве бумаги), а также древесно-пирогенных и инден-кумароновых смол (в резиновых смесях и производстве резино-технических изделий).

Известны способы получения НПС из фракций пироконденсата ионной и радикальной полимеризацией. Недостатками метода радикальной полимеризации являются необходимость проведения процесса в жестких условиях: 250 ^o С, 11,5 атм; 3,5 ч (термическая полимеризация) или большая продолжительность реакции: 15 ч при 160 ^o С (инициированная гидроперекисью изопропиленбензола полимеризация).

Наиболее близким к предлагаемому является метод ионной полимеризации под действием хлористого алюминия и его комплексов. Полимеризация в этом случае протекает в более мягких условиях, но также имеет недостатки. Недостатками этого метода являются трудности работы с сухим хлористым алюминием: его трудно дозировать; невозможно применять в непрерывном процессе; он легко гидролизуется, в результате чего снижается его каталитическая активность и образуются комки.

Целью предлагаемого изобретения является устранение этих недостатков. Поставленная цель достигается за счет использования в качестве катализатора процесса полимеризации непредельных соединений фракций пироконденсата четыреххлористого титана и отходов производства диэтилалюминийхлорида (ДЭАХ) в весовом соотношении 1:(1-10).

Использование этой каталитической системы позволяет:

1. Устранить трудности работы с твердым легкогидролизующимся хлористым алюминием;

2. Устранить стадию уничтожения отходов производства ДЭАХ, заключающуюся в разложении каталитического комплекса водным раствором щелочи с последующей нейтрализацией кислых стоков и сжиганием газообразных продуктов разложения алюминий-органических соединений (этан, бутан, изобутан);

3. Улучшить экологическую обстановку на территории производства.

Отходы производства ДЭАХ шлам представляют смесь следующего состава мас.

Коллоидный Al 0,5-1,5

Коллоидный Ni 0,005-0,015

Алюмоксаны и гидроксиды Al 0,01

ДЭАХ, триизобутилалюминий, диизобутилалюминий хлорид, диэтилалюминийгидрид 80-90

Вазелиновое масло 9-19

Пример (пример 2, табл.1) В реактор с якорной мешалкой загружают 2425 кг фракции пироконденсата с пределами выкипания 130-190 ^o С. При температуре 35-40 ^o С при работающей мешалке в реактор подают 37,5 кг четыреххлористого титана в течение получаса, затем температуру повышают до 40-50 ^o С и подают 37,5 кг шлама в течение 0,5 ч (весовое соотношение TiCl₄ шлам 1:1). После этого поднимают температуру до 70 ^o С и реакцию проводят в течение 3 ч. По окончании реакции в реактор подают 100 кг 40%-ного водного раствора NaOH и перемешивают реакционную массу в течение часа при 95-100 ^o С. После этого реактор охлаждают и через 24 ч спускают из нижней части реактора водный слой, содержащий NaCl и гидроксиды титана и алюминия.Из рабочего объема реактора при температуре 150-160 ^o С с водяным паром отгоняют растворитель. Выход смолы составляет 48% температура размягчения 78 ^o С, цвет 90 мг J₂/100 г, кислотное число 0,7, йодное число 50,3.

Примеры, подтверждающие влияние соотношения TiCl₄ и шлама, концентрации катализатора, температуры реакции для различных фракций пироконденсата представлены в табл. 1-3.

Таким образом, как видно из представленных примеров, использование четыреххлористого титана и отходов производства ДЭАХ (шлама) в качестве катализатора полимеризации непредельных соединений фракций пироконденсата позволяет получать НПС с температурой размягчения 50-90^oС, цветом 20-500 мг J₂/100 мл, кислотным числом 0,4-7,4 мг КОН/1 г, йодным числом 42,4-61,6 г J₂/100 г; выход НПС составляет 19,6-53,5% Оптимальными условиями синтеза являются: соотношение TiCl₄/шлам 1:(0,1-10); концентрация катализатора 1-4 мас. температура реакции 30-130 ^o С.

Предлагаемый способ позволяет избежать трудностей работы с хлористым алюминием, устранить стадию уничтожения отходов ДЭАХ- улучшить экологическую обстановку на производстве и расширить ассортимент НПС.