На российском рынке существует дефицит дикарбоновых
кислот и алифатических спиртов, служащих сырьем для производства
пластификаторов. Предлагаемая технология позволяет получать высококачественные
пластификаторы, используя отход производства, тем самым решить сырьевую
проблему. Полученный пластификатор по своим физико-химическим качествам не
уступает промышленным пластификаторам, таким как ДОФ, ДОС. При этом планируемая
рыночная цена на этот пластификатор ниже
на 10-20%.
Кроме того,
фракция диоксановых спиртов может входить в качестве основного компонента в
состав смывок лакокрасочной продукции. Получаемые смывки отличаются от своих
аналогов меньшей токсичностью, лучшей смывающей активностью и более низкой стоимостью.
До 27% от
общего каучука в России
производится методом конденсации
изобутилена и формальдегида. При этом образуется до 100-110 кг диоксановых спиртов
на 1 т изопрена. Поскольку диоксановый метод занимает значительное место в
мировом производстве изопрена,
получение большого количества диоксановых спиртов неизбежно.
Наибольший практический интерес, с нашей
точки, зрения могут представлять синтезы на основе диоксановых спиртов
пластифицирующих реагентов, используемых при производстве поливинилхлоридных
композиций. В данной работе исследуется возможность переработки диоксановых
спиртов с целью получения пластификаторов для поливинилхлоридных композиций,
аналогов известных импортных пластификаторов. Кроме того, хорошая растворяющая
способность фракции диоксановых спиртов, низкая стоимость позволяют
использовать данную фракцию как компонент в эффективных композициях по удалению
старых лакокрасочных покрытий. В настоящее время в качестве активного растворителя
в такого рода композициях применяются, в основном, хлорзамещенные углеводороды,
имеющие высокий класс опасности. Применение диоксановых спиртов снижает
стоимость смывок и уменьшает класс опасности. Это позволит применять такие
композиции не только для промышленного использования, но и для бытовых нужд,
что на намного расширяет рынок сбыта предлагаемой продукции.
Маркетинговые
исследования потребности рынка в пластификаторах показали, что потребление
диэфирных пластификаторов до 2010 года складывается со значительным дефицитом.
Сложившийся дефицит отечественных пластификаторов и высокая стоимость импортных
продуктов заставляют концентрировать внимание на синтезе новых продуктов. В
отечественной технологии в качестве пластифицирующей композиции широко
используется ЭДОС, который представляет собой смесь формалей и олигомеров
диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, получаемую из кубового остатка
после отгонки легкой фракции диоксановых спиртов, производства
опытно-промышленного предприятия по разработке эластомеров в г.Казани. ЭДОС
обладает рядом технических недостатков:
1. низкая температура кипения (160-180оС) и
низкая температура вспышки (130-140оС) создают в производстве
изделий на каландрах при 150-160оС повышенную пожароопасность;
2.высокие температуры застывания (-35…-40оС)
снижают хладостойкость пластифицированных изделий, приводят к образованию
трещин при -30…-40оС;
3.опасное вещество - 3-й класс опасности;
4.при использовании ЭДОС в различных пропорциях с
диоктилфталатом для снижения стоимости пластификатора происходит снижение
физико-химических, прочностных, ресурсных и экономических показателей
(выпотевание пластификатора на поверхность изделий).
Задача, на
решение которой направлено исследование, – расширение сырьевых источников для
производства пластификаторов, использование многотоннажного отхода и улучшение
качества пластификатора. Технический результат – расширение сырьевой базы,
квалифицированное использование многотоннажного промышленного отхода, повышение
качества пластификатора, достигается тем, что в качестве сырья для
пластификатора ПВХ-композиций,
представляющего собой смесь эфиров диоксановых спиртов и адипиновой кислоты,
используют крупнотоннажный отход производства изопрена из изобутилена и
формальдегида – фракцию диоксановых спиртов с содержанием диоксановых спиртов
не менее 40%, с температурой начала кипения не менее 225оС и
температурой вспышки не ниже 120оС, а также адипиновую кислоту.
Новый пластификатор имеет окраску отс ветло-желтого до темно-коричневого цветов.
Показатели:
молекулярная масса – 380; температура вспышки в открытом тигле не ниже – 219оС;
плотность при 20оС - 1,1 г/см3;
число омыления – 297 мг КОН/г.
По основным
показателям он превосходит дибутилфталат и соответствует лучшим отечественным и
мировым образцам: ДОФ и диоктиладипинату (см. таблицу).
Сравнительные
характеристики пластификаторов
Показатели
|
Дибутилфталат
ГОСТ 8728-88
|
Диоктилфталат
ГОСТ 8728-88
|
Диоктиладипинат
ГОСТ 8728-88
|
Заявляемый пластификатор
|
Молекулярная масса
|
273
|
390
|
370
|
380
|
Температура вспышки в открытом тигле, оС
|
170
|
205
|
190
|
219
|
Плотность при 20оС, г/см3
|
0,91
|
0,98
|
0,92
|
1,14
|
Число омыления, мг КОH/г
|
399-407
|
284-290
|
298-307
|
297
|
Основными
потребителями продукции, полученной в результате реализации данного проекта,
могут быть предприятия по производству поливинилхлоридных вальцево-каландровых
материалов, используемых в бытовом и промышленном строительстве (линолеум,
погонажные строительные изделия, вспененные материалы типа "пеноплен”, искусственные
кожи тентовых и других пленочных материалов), лакокрасочные производства, а
также предприятия по выпуску резино-технических изделий. Смывка ЛКМ может
использоваться как в промышленности, так и в быту .
По
результатам НИОКР получено положительное решение о выдаче патента РФ (Заявка №
2004115876), а также подана заявка на патент РФ № 2004121632. Работа отмечена
дипломами Всероссийской
выставки-ярмарки ИННОВ-2005 (г. Новочеркасск) и 3-й окружной ярмарки
бизнес-ангелов и инноваторов 2005 г. (г. Самара).
Авторы: д.х.н., проф. Леванова С.В., Глазко
И.Л., Гурьянова О.П., Соколов А.Б., Красных Е.Л. Тел. 332-52-55, e-mail: tos@samgtu.ru
.
|