157021. lajstromszámú szabadalom • Eljárás az átészterezési, ill. észterezési idő csökkentésére rész-észterek előállításakor polialkoholokból, olajokból és zsírsavakból, különösen alkidgyanták szintézisére
3 157021 4 fémek bázisai, mert ezek elégítik ki viszonylag a legjobban az átészterezésnél ill. észterezésnél támasztott követelményeket. Ezek a követelmények: rövid átészterezési idő, magas monoészterhozam (háromértékű alkoholok) és diészterhozatn (négyértékű alkoholok), kismértékű elszíneződés, valamint oldhatatlan lebomlási termék- és polialkohol-képződés. A zsírsavak alkálisói az észterkeverékekben oldhatók. Az említett okokból kifolyólag mind a mai napig a zsírsavval módosított műgyanták előállításánál leggyakrabban az alkáli-hidroxidokat alkalmazzák. Egyéb katalizátoroknak — mint például a szerves foszfitoknak, a fém-sztearátoknak — az alkáli hidroxidok helyett történő alkalmazása a műszaki gyakorlatban nagyobb jelentőségre nem tett szert, különösen azért nem, mert ezeknek a katalizátoroknak tömeges és gazdaságos előállítása az ipari tovább feldolgozás követelményeinek még nem felel meg. Az állandóan növekvő festékanyag-igény a műgyanták gyártóit produktivitásuk állandó növelésére ösztönzi, ami azt jelenti, hogy a kötőanyagok előállításánál alkalmazott reaktorok mérete növekszik. Azonban a kémiai reakciók lefutási idejének nem szabad a reaktorok méretével arányosan növekedni, mert ez esetben a gazdaságosság és a végtermék minősége romlana. A reakció idejének kisebb mértékű növekedését mint feltételt az alkáli hidroxidokkal dolgozó szokásos átészterezési és észterezési eljárások alkalmazásával már nem lehet teljesíteni. Emellett az átészterezési és észterezési idő közelítőleg 400—500%-kal növekszik. Ez az időnövekedés az elszíneződés növekedését, a részleges észterben keletkező dimerek folytán a zsírsavval módosított műgyanták száradási sajátságainak romlását, polialkoholok alakjában az éter-termékek mennyiségének növekedését, valamint az alkalmazott alkoholból keletkező lebomlási termékek mennyiségének növekedését okozza. A két utóbb említett hiba — azaz a polialkohol- és lebomlási termék képződés — jelenléte a szűrhetőséget rontja, minthogy ezek, a részleges észterben oldhatatlanok lévén, az alkalmazott szűrőrétegekre igen gyorsan rárakódnak. A találmány a zsírsavval módosított műgyanták eddigi előállítási módjainak a technikai állásának leírásánál említett hibáit jelentősen csökkenti. A műgyantáknak a festékanyaggyártóktól megkövetelt csekély mértékű elszíneződését ezek a polialkoholok és olajok ill. zsírsavak átészterezése és észterezése reakció-időtartamának és az alkalmazott katalizátor mennyiségének csökkentése révén lehet elérni. A reakció időtartamának rövidítése révén a műgyanta-termelés növelése érhető el. A találmány célja nagyobb méretű reaktorok esetén az átészterezési ül. észterezési idő rövidítése. Ezt a feladatot a találmány megoldja, sőt egyidejűleg a technika állását leíró részben említett technológiai hibákat is csökkenti vagy kiküszöböli. 5 A zsírsavval módosított műgyanták előállításánál az átészterezési ül. észterezési idő csökkentése által még a következő eredmények érhetők el: — A katalizátor mennyiségének csökkentéséig vei a műanyagiparban kiindulóanyagként alkalmazott részleges észterek elszíneződésének csökkenése. — A zsírsavval módosított, levegőn száradó műgyanták száradási sajátságainak javulása azjg által, hogy az átészterezés ül. észterezés alatt a részleges észterben a dimerek képződésének lehetősége rendkívül kicsi. — Az oldhatatlan éter- és lebomlási-termékek mennyiségének csökkenése, miáltal a szűrés ha„Q tásossága lényegesen javul. A találmány értelmében eljárva polialkohólból és olajokból ill. polialkoholból és zsírsavból előállított és kis mennyiségben adalékolt észterkeverék révén azonos polialkoholból és olajból ill. polialkoholból és zsírsavból előállított nagyobb mennyiségű részleges észter előállításánál az átészterezési ill. észterezési idő negyedére-ötödére rövidül. Hasonlóképpen észterkeverék csekély mérvű adagolása révén a katalizátor mennyisége az £ eredetinek harmadára csökkenthető. A katalizátor mennyiségének csökkenése az átészterezésnél ill. észterezésnél alkalmazható összes szokásos katalizátorra érvényes. s5 A találmány értelmében úgy rövidítjük le az észterezési, ill. átészterezési időt részésztereknek polialkoh ólokból és olajokból, ill. zsírsavakból hagyományos katalizátorok jelenlétében végzett előállításakor, hogy az észterezési, ill. átésztere-Í0 zési reakció megkezdése előtt a reakcióelegyhez 0,3—3,0 súly%, célszerűen 0,8—1,2 súly% menynyiségben az előállítandó részésztert adagoljuk. Megjegyezzük, hogy az alkalmazott, mono-, di- és triészterből, valamint szabad alkoholból 45 álló észterkeveréket nem kell minden átészterezés, ül. észterezés előtt újonnan előállítani, hanem az a részleges észter előző gyártásából az észteregyensúly beállása után vehető. 50 Kiegészítőlég megemlíthetjük még, hogy a beadagolt észterkeverék nemcsak az észteregyensúly azonnali beállását biztosítja, hanem ez a részleges észterekből álló észterkeverék az átészterezési, ill. észterezési katalitikusan is befo-55 lyásolja azáltal, hogy a polialkohol és olaj, ill. polialkohol és zsírsav közötti reakció nemcsak ezen komponensek határfelületén megy végbe, hanem az észterkeverék beadagolásával lényegesen megnövekedett polialkohol és olaj, ül. zsír-60 sav közötti érintkezési felületen, amely felületnövekedés azáltal jön létre, hogy a polialkohol az észterkeverékben, továbbá mindkettő az olajban, ül. zsírsavban oldható. Az átészterezési ill. észterezési idő lerövidülé-65 sének, valamint a katalizátormennyiség csök-2
