Аннотация

Смоляные кислоты канифоли в процессе модифицирования и нейтрализации дополнительно подвергаются частичной термоокислительной деструкции, что влияет на их структуру и физико-химические свойства. Эти процессы усиливаются в присутствии кислорода воздуха и катионов металлов переменной валентности (кобальта Со²⁺, железа Fe²⁺, никеля Ni²⁺, марганца Mn²⁺ и хрома Cr³⁺). Последние способны самопроизвольно переходить в реакционную смесь из стенок оборудования, изготовленного из легированной стали. Этому способствуют температура 150–250°С и продолжительность процессов модифицирования, а также присутствие «следов» влаги. Отсутствие в современной литературе информации о влиянии протекающего процесса термоокислительной деструкции на структуру и физико-химические свойства смоляных кислот канифоли не позволяют повысить эффективность процессов модифицирования и нейтрализации, что обусловливает необходимость проведения в этом направлении исследования, результаты которого представляют научный и практический интерес.

Разработана методика определения степени термоокислительной деструкции смоляных кислот канифоли в зависимости от условий процесса термоокисления. Установлено, что термоокисление в присутствии кислорода воздуха и «следов» влаги приводит к появлению окисленных смоляных кислот преимущественно (60–70%) низкой степени окисления. Эти кислоты содержат в своем составе одну или несколько гидроксильных групп и являются оксикислотами, что приводит к уменьшению кислотного и йодного чисел на 9,2 мг KОН/г и 5,8 г J₂/100 соответственно и увеличению температуры размягчения канифоли на 5,9°С. Дополнительное введение в реакционную смесь катионов металлов переменной валентности приводит к образованию в преобладающих количествах (55–60%) окисленных смоляных кислот более высокой степени окисления. Эти кислоты имеют более ненасыщенный характер и содержат одну или несколько кетонных групп.

Определена динамика накопления окисленных веществ канифоли в зависимости от природы катиона металла переменной валентности. Установлено, что наибольшая скорость накопления окисленных веществ наблюдается в присутствии катионов Со²⁺, а наименьшая – в присутствии катионов Cr³⁺.

Установлено, что процесс термоокисления, протекающий при температуре 220°С в течение 5 ч, усиливается в присутствии катионов металлов переменной валентности, что приводит к ухудшению физико-химических свойств канифоли. Об этом свидетельствуют уменьшение кислотного числа канифоли на 20,7 мг KОН/г, увеличение ее йодного числа на 20,0 г J₂/100, повышение температуры размягчения на 7,4°С и ухудшение цветности на 7–8 эталонов цветности.