Защита интеллектуальной собственности. Методические указания

нефтехимического производства с последующей конденсацией с формальдегидом и нейтрализацией щелочью полученного продукта. В качестве нафталиновой фракции нефтехимического производства используют нафталиновую фракцию технологического потока производства бензола следующего состава, % масс.: нафталин 96,4–99,5, метилнафталины 0,01–0,2, дифенил 0,001–0,1, легкокипящие примеси, в том числе алкилбензолы, метилинден, тетралин 0,5–3,6. Технический результат – расширение сырьевой базы получения пластификаторов для бетонных смесей. 1 табл.

Описание изобретения

Раздел1. Областьтехники, ккоторойотноситсяизобретение

Настоящее изобретение относится к способу получения высокоэффективного пластификатора бетонных смесей, так называемого «суперпластификатора». Суперпластификаторы являются добавками, позволяющими регулировать реологические и физико-механические свойства бетонных смесей и бетонов.

Суперпластификаторы при введении в бетонную смесь повышают ее подвижность до осадки конуса более 20 см. При этом прочность полученного бетона остается равной или близкой прочностибетона,полученногоизсмесиисходнойподвижности.

Области применения суперпластификаторов – производство железобетонных изделий (плит, панелей, напорных труб и т.д.) и массивных густоармированных конструкций, возведение монолитных железобетонных сооружений, изготовление полов и покрытий с высокими эксплуатационными свойствами.

Раздел 2. Уровень техники

По пластифицирующему действию наиболее эффективны суперпластификаторы на основе нейтрализованных щелочью продуктов конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида (Ortega G. A. Cemento-Hormigon, 1980, v. 51, № 559, р. 537–548).

Потребность в этих пластификаторах составляет несколько сот тысяч тонн в год.

Продукты конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида целесообразно использовать в качестве добавок

31

к строительным материалам, таким как цементы, штукатурные растворы, гидравлическая известь, воздушная известь, строительные гипсы, ангидридные и магнезиальные связующие.

Промышленностью также производятся различные марки модификаторов для цементных и бетонных смесей, основу которых составляют продукты конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида. В качестве добавок к ним используют индивидуальные соединения, например формиат натрия, нитрит натрия и другие, и различные смеси, например добавки на основе лигносульфонатов и высших спиртов, и другие.

Добавки к пластификатору вводятся по согласованию с потребителем.

Основным видом сырья при производстве пластификаторов для бетонных смесей является нафталин коксохимический (ГОСТ 16106–82).

Поскольку ресурсы коксохимического нафталина ограничены, то проводились исследования по использованию коксохимических нафталиновых фракций, прессовых оттеков и нафталиновых масел. Проверялась возможность использования коксохимического нафталина с пониженным содержанием основного вещества, но не менее 93 % масс. (Т. Я. Гоголева и др. Кокс и химия, 1991, № 2, с. 22–24). При использовании нафталиновых фракций нежелательными примесями являются фенолы и пиридиновые основания.

Основным сырьем при получении пластификаторов для бетонных смесей на настоящее время остается нафталин коксохимический с температурой кристаллизации более 79,0 °С.

Известен способ приготовления пластификатора, заключающийся в конденсации соли щелочного или щелочноземельного металла нафталинсульфокислоты с формальдегидом (Патент США № 3686133, B 01 f 17/00, С 04 В 13/00, опубл. 22.08.1972).

Широко используется способ приготовления пластификатора для бетонной смеси (Г. Д. Харлампович, А. А. Кауфман. Технология коксохимического производства, Москва, изд-во «Металлургия», 1995, с. 342–343), включающий следующие стадии:

сульфирование нафталина серной кислотой при температуре 130–165 °С;

выдержка сульфомассы с отдувкой непрореагировавшего нафталина;

32

конденсация продуктов сульфирования с формальдегидом при атмосферном или повышенном давлении и температуре

100–130 °С;

нейтрализация продуктов конденсации щелочью, разбавление.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ получения пластификатора для бетонной смеси (RU 2054401 С1, Научно-производственное объединение «Син-

тезПАВ», С 04 В 24/22, опубл. 20.02.1996).

Известный способ включает сульфирование отхода нефтехимическогопроизводстванаосновеароматическихуглеводородов с последующей конденсацией с формальдегидом и нейтрализацией полученного продукта. В качестве отхода нефтехимическогопроизводстваиспользуютотходпроизводстваэтиленана основе нафталина.

Раздел 3. Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в расширении ассортимента исходного сырья при получении пластификаторов для бетонных смесей.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в использовании в качестве исходного сырья нафталиновой фракции нефтехимического производства, имеющей следующий состав, % масс.:

нафталин 96,4–99,5;

метилнафталины 0,01–0,2;

дифенил 0,001–0,1;

легкокипящие примеси, в том числе алкилбензолы, метилинден, тетралин и пр. 0,5–3,6.

Нафталиновую фракцию нефтяного происхождения указанного состава получают ректификацией или кристаллизацией нафталиновой фракции из технологических потоков производства бензола.

Способполученияпластификаторабетонныхсмесейпоизобретению включает следующие стадии:

сульфирование нафталиновой фракции указанного состава серной кислотой при температуре 130–160 °С при массовом соотношении серной кислоты и нафталиновой фракции

1:(1,03…1,3);

33

конденсация продуктов сульфирования с формальдегидом при атмосферном или повышенном давлении, температуре 100–130°Симольномсоотношенииформальдегидаинафталин- сульфокислоты (0,94…1,6):1.

Приведенные технологические параметры стадий сульфирования и конденсации заявленного способа являются традиционными и общепринятыми.

Раздел 4. Краткое описание чертежей

В данном описании чертежи отсутствуют.

Раздел 5. Осуществление изобретения

Предлагаемый способ получения пластификатора иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Сульфированиенафталиновойфракции,содержащей,%масс.: нафталина 99,489, метилнафталинов 0,01, дифенила 0,001, легкокипящих примесей 0,5.

Сульфирование нафталиновой фракции указанного состава проводили в чугунном аппарате объемом 6,3 м3 с мешалкой и рубашкой для подачи теплоносителя.

После загрузки нафталиновой фракции и разогрева до 130–140 °С начинали подачу 92–94%-ной серной кислоты при массовом соотношении серной кислоты и нафталиновой фракции 1:1,2. Сульфирование продолжали в течение ~1,5 часов при температуре не выше 160 °С. Далее массу в аппарате выдерживали при температуре 165 °С в течение трех часов при перемешивании.

Отдувку свободного нафталина проводили острым паром при давлении Р = 3 атм.

Конденсацию проводили в стальном эмалированном аппарате, снабженном мешалкой и рубашкой, 35–36%-ным водным раствором формалина в течение 2,5–3,5 часов при температуре 110–120 °С и давлении ~1,5 атм. Мольное соотношение формальдегида и нафталинсульфокислоты составляет 1:1. Выдержка при температуре 120–130 °С в течение ~1,5 часов.

Вконцевыдержкиваппаратбылаподанаводанаразбавление. Нейтрализацию реакционной массы проводили 44%-ным

раствором едкого натра до рН 7–9.

Показатели качества и результаты испытаний полученного пластификатора приведены в табл. 7.3.

34

Пример 2

Сульфированиенафталиновойфракции,содержащей,%масс.: нафталина 96,4, метилнафталинов 0,01, дифенила 0,001, легкокипящих примесей 3,589.

Получениепластификаторапроводиливусловияхпримера1. Показатели качества и результаты испытаний полученного

пластификатора приведены в табл. 7.3.

Пример 3

Сульфированиенафталиновойфракции,содержащей,%масс.: нафталина 98,35, метилнафталиновов 0,1, дифенила 0,05, легкокипящих примесей 1,5.

Получениепластификаторапроводиливусловияхпримера1. Показатели качества и результаты испытаний полученного

пластификатора приведены в табл. 7.3.

Пример 4

Сульфированиенафталиновойфракции,содержащей,%масс.: нафталина 94,6, метилнафталинов 0,1, дифенила 0,01, легкокипящих примесей 5,29.

Получениепластификаторапроводиливусловияхпримера1. При проведении процесса наблюдались отклонения на стадиях сульфирования (повышенное раскисление серной кислоты)

и конденсации (загустевание реакционной массы).

Показатели качества и результаты испытаний полученного пластификатора приведены в табл. 7.3.

35

Окончание табл. 7.3

Примечание. Прочность на сжатие по ГОСТ 30459–96 «Методы определения эффективности добавок».

Как следует из таблицы, полученный продукт при наличии пластифицирующих свойств не соответствует требованиям ГОСТ.

Классификация изобретения

Объектом изобретения в рассматриваемом случае является «способ».

Соответствие описания требованиям АР

Описание полностью соответствует требованиям АР.

Расшифровка индексов МПК

МПК 7 C04B28/00, C04B24:22, C04B103:32

C04B28/00 – Составы строительных растворов, бетона или искусственных камней, содержащие неорганические связующие или реакционный продукт из неорганических и органических связующих, например поликарбоксилатные цементы

C04B24:22

C04B 24/00 – Использование органических материалов в качестве активных ингредиентов для строительных растворов, бетона, искусственных камней, например пластификаторов

36

C04B103:32

C04B 103/00 Функции или свойства активных ингредиентов [6] C04B 103/30 .водопонижающие агенты, пластификаторы,

агенты для вовлечения воздуха [6] C04B 103/32 ..суперпластификаторы [6]

Занятие № 8. ПАТЕНТНОЕ ДЕЛО. АНАЛИЗ ФОРМУЛЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ. ЭКСПЕРТИЗА ЗАЯВКИ НА ВЫДАЧУ ПАТЕНТА

Цель занятия. Изучить структуру формулы изобретения, овладеть навыками составления заявки на изобретение.

В процессе занятия приобретаются:

знания по оформлению заявки на изобретения;умение составлять формулу изобретения.

Формула изобретения – это краткая словесная характеристика, выражающая техническую сущность изобретения. Она определяет предмет охраны и его границы, содержащиеся в независимыхпунктахформулы.Описаниеизобретенияифигурычертежей,

всоответствии с Гражданским кодексом, привлекаются лишь для толкования формулы изобретения. Название изобретения правового значения также не имеет. Реферат предназначен только для информационных целей и для толкования формулы изобретения не применяется. Все эти обстоятельства обусловливают особые требования к формуле изобретения.

Теоретические сведения о формуле изобретения изложены

влекции № 7, электронный вариант которой прилагается (файл «Лекция № 7»).

Задание № 1

Врамкахпрактическойработынеобходимосоставитькраткий конспект «Административного регламента исполнения Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам государственной функции по организации приема заявок на изобретение и их рассмотрения, экспертизы и выдачи

вустановленном порядке патентов Российской Федерации на изо-

бретение» [2] (АР) по следующим вопросам:

37

1.Для чего предназначена формула изобретения?

2.На чем должна быть основана формула изобретения?

3.Что должна выражать формула изобретения?

4.Что подразумевается под требованием ясности формулы изобретения?

5.Какова структура формулы изобретения?

6.Каковы правила при изложении формулы, характеризующей группу изобретений?

7.Какова структура пункта формулы изобретения?

8.Каковы требования к независимому пункту формулы?

9.Каковы требования к зависимому пункту формулы?

10.Каковы особенности формулы изобретения, относящегося к устройству?

11.Каковы особенности формулы изобретения, относящегося к веществу?

12.Каковы особенности формулы изобретения, относящегося к способу?

13.Каковы условия проведения формальной экспертизы заявки на выдачу патента?

14.Каково содержание формальной экспертизы?

15.Что понимается под классифицированием заявленного изобретения?

16.Каково содержание экспертизы по существу?

17.Какова процедура проверки формулы изобретения при проведении экспертизы по существу?

18.Какова процедура проверки патентоспособности изобретения при проведении экспертизы по существу?

Задание № 2

Ознакомиться со структурой формулы изобретения на примеререальныхпатентов.Каждомустудентунеобходиморассмотреть четыре патента различного вида, связанных с изобретением объектов (устройств, веществ) и способов. В табл. 8.1 в зависимости от порядкового номера студента в списке группы указаны номера вариантов заданий, приведенных в табл. 7.2 (см. практическое занятие № 7). Таблица 7.2 содержит номера патентов, имеющихся воткрытомреестреизобретенийРоспатента,соответствующихномерам вариантов заданий.

38

Таблица 8.1

Номера вариантов патентов в зависимости от порядкового номера студента в списке группы

Порядок выполнения задания следующий. Открыть официальныйсайтРоспатентаwww1.fips.ru.Выбратьвменю«Информационныересурсы».Наоткрывшейсястраницевыбрать«Открытые реестры». В появившейся таблице выбрать «Реестр изобретений». Далее в открывшемся диалоговом окне ввести номер патента в соответствии с номером варианта – появится описание требуемого патентаиформулаизобретения.Последнююнеобходимоскопироватьвотчетпопрактическомузанятию(документWord)ипроанализировать ее структуру с учетом рекомендаций АР (см. лекцию № 7). В составе формулы изобретения выделить ее структурные части и словосочетания, рекомендуемые АР. Произвести классификациюрассматриваемыхизобретений.Установитьсоответствие описания и формулы изобретения.

39

По каждому патенту необходимо произвести расшифровку индекса МПК. Результаты расшифровки привести в отчете.

Ниже приведен пример выполнения задания № 2. Для полногопониманияпроизводимыхдействийнужнонайтииоткрыть рассматриваемый патент в базе ФИПС.

Пример

Патент № 2226599 СОЛНЦЕЗАЩИТНАЯ СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ ПАНЕЛЬ МПК 7 E06B9/24

Расшифровка индекса изобретения

E06B9/24

E – Строительство; Горное дело

E06 – Двери, окна, ставни или жалюзи вообще; лестницы E06B – Закрепленные неподвижно или подвижные элемен-

ты для закрывания проемов в зданиях, транспортных средствах, ограждениях или т.п. устройствах, например двери, окна, жалюзи, калитки

E06B9/00 – Экранирующие или защитные устройства для проемов с механизмом для автоматического срабатывания или без него; закрывающие элементы аналогичной конструкции к окнам и дверям

E06B9/24 – .экранирующие устройства и другие приспособления для защиты от света, в частности от солнечного; прочие устройства для защиты от заглядывания в окна.

Анализ структуры формулы изобретения 1. (Независимый пункт) Родовое понятие: «Солнцезащит-

ная светопрозрачная панель», вводное слово: «содержащая», ограничительная часть: «расположенное в посадочных гнездах опорной конструкции множество светопрозрачных элементов с затеняющими поверхностями», вводное словосочетание: «отличающаяся тем, что», отличительная часть: «светопрозрачные элементы выполнены шарообразной формы со сферическими затеняющими поверхностями переменной прозрачности на двух противоположных четвертях шара так, что степень затенения убывает в направлении от посадочного гнезда, а опорная конструкциявыполненаввидерешеткиcкруглымиотверстиями для светопрозрачных элементов».

40