Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10711
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_422844.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=422844&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB422844A
[]
\ f-
1
"i C V /- \Yk
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 11 июля 1933 г. № 19589/33.
Полная спецификация слева: 11 июля 1934 г.
Полная спецификация принята: 1 января 1935 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
422,844 Усовершенствования в системах парового циркуляционного отопления или относящиеся к ним. Я,
Эднуа Ри Бэнкс-младший, проживающий по адресу: Крейг-айдон, Променад, 211, Блэкпул, графство
Ланкастер, британский подданный, настоящим заявляю, что суть данного изобретения заключается в
следующем: изобретение относится к отоплению зданий, печей и/или других мест или устройств с помощью
пара, подаваемого по трубопроводной системе.
Целью моего изобретения является создание усовершенствованной системы парового отопления и средств
управления ею, которые будут обладать, помимо прочего, преимуществами низкой стоимости строительства,
эксплуатации и технического обслуживания, а также полной безопасностью в любое время.
Система парового отопления согласно моему изобретению включает в себя в совокупности подходящий котел
соответствующей мощности с соответствующим нагревом, соединенную с ним систему трубопроводов,
имеющую такой характер или расположение относительно котла, которое обеспечивает достаточный напор
для конденсата, чтобы вернуть последний в котел, и устройство управления теплоносителем, работающее от
давления в системе и, предпочтительно, от давления в обратной трубе системы и регулирующее подачу
теплоносителя в котел в соответствии с давлением в системе или в обратной трубе, причем указанное
средство управления также служит предохранительным клапаном в случае возникновения в системе
давления, значительно превышающего то, при котором система обычно работает.
Поскольку моя усовершенствованная система или устройство предназначено для работы при чрезвычайно
низком давлении, то есть при давлении, которое может быть лишь немного выше атмосферного, котел
должен иметь относительно легкую и, следовательно, недорогую конструкцию и может фактически
представлять собой простой сосуд из листового металла. Его производительность будет зависеть от длины и
характера системы, то есть от максимального количества конденсата, с которым необходимо работать.
Котел расположен относительно трубопроводной системы таким образом, что в обратной трубе всегда
присутствует достаточный уровень конденсата для обеспечения обратного потока в котел.
Цена 1/-1 Цена 4,6 шиллинга В подходящей точке трубопроводной системы предусмотрена вертикальная
труба подходящей длины 55, а на верхнем конце этой трубы размещено устройство управления
теплоносителем, включающее цилиндр или сосуд, в который вблизи его периферии выступает продолжение
вертикальной трубы 60 на подходящую высоту. Внутри указанного цилиндра или сосуда поддерживается
внутренний цилиндр подходящего меньшего диаметра, который либо опирается своим нижним концом на
основание внешнего цилиндра 65 и имеет вблизи своего нижнего конца ряд отверстий, либо поддерживается
таким образом, что его нижний конец находится на определенном небольшом расстоянии от основания
внешнего сосуда 70. Кольцевое пространство между внутренним и внешним цилиндрами закрыто вокруг
верхнего конца внешнего цилиндра. Внутренний цилиндр снабжен в подходящей точке по своей высоте
горизонтальной разделительной пластиной 75 и закрыт своим верхним концом таким образом, что в его
верхней части образуется камера. В одном из вариантов газопровод проходит вниз через эту камеру на
подходящее расстояние ниже горизонтальной разделительной пластины 80.
Внешний и внутренний сосуды заполнены водой до уровня верхней части вертикальной трубы, а во
внутреннем цилиндре на воде скользит поплавок, имеющий на своей верхней стороне цилиндрический
выступ, который скользит внутри свисающего конца газоподающей трубы. В определенной точке своей
высоты внутри газовой камеры, образованной в верхней части внутреннего цилиндра, впускная труба имеет
щель, площадь которой регулируется подъемом и опусканием упомянутого поплавка, и, таким образом,
давление газа внутри газовой камеры регулируется. Отверстие в стенке газовой камеры соединено с газовой
горелкой под котлом, так что по мере подъема или опускания поплавка пламя горелки соответственно
увеличивается или уменьшается. Вентиляционная труба проходит в атмосферу из поплавковой камеры через
газовую камеру, а труба относительно небольшого диаметра отходит от верхней части внешнего кольца,
окружающего внутренний цилиндр, и после соответствующего изгиба или скручивания 422,844 сворачивается.
Для обеспечения относительно большой длины и, следовательно, значительной поверхности излучения,
труба заканчивается вертикальным U-образным изгибом соответствующей глубины. Упомянутая выше
предохранительная труба не обязательно должна быть расположена так, как описано, но может быть
размещена в любой другой подходящей точке системы, например, на обратной трубе. В одной или нескольких
точках системы будут предусмотрены соответствующие автоматические воздухоотводчики для выпуска
воздуха при нагреве системы и для повторного впуска воздуха при охлаждении системы. Если используется
теплоноситель, отличный от газа, подъем и опускание поплавка будут соответствующим образом и
надлежащим образом организованы для изменения или регулирования подачи конкретного теплоносителя.
Количество воды, подаваемой в систему, должно, и предпочтительно должно, быть таким, чтобы при работе
системы и нагреве она поддерживала достаточный напор в обратной трубе для обеспечения удержания пара.
При первом нагреве котла воздух в подающем конце системы нагревается, и как только начинает
образовываться пар, он выталкивает воздух перед собой, и воздух выходит через автоматический или
предусмотренные вентиляционные отверстия. Конденсат, образующийся в результате конденсации части
пара до того, как он прошел по системе, поступает в котел через подающую трубу или трубы, и когда пар
замыкает контур, основная часть конденсата возвращается обратно по обратной трубе или трубам, или,
возможно, по специальным трубам малого диаметра.
На обратном пути к котлу часть пара поднимается по вертикальной трубе в регулирующее устройство. Он
конденсируется в кольцевом зазоре наружного корпуса, и конденсат стекает обратно по вертикальной трубе,
чтобы попасть в котел. Однако часть пара, поступающего во наружный корпус, проходит в упомянутую трубу
U-образного изгиба малого диаметра и конденсируется в ней, тем самым перекрывая выход в атмосферу до
тех пор, пока не возникнет давление, зависящее от глубины изгиба. Любое повышение давления выше
атмосферного приводит к понижению уровня воды во наружном кольцевом зазоре и повышению уровня воды
во внутреннем цилиндре, так что поплавок поднимается и частично перекрывает подачу теплоносителя. Если
возникнет слишком большое давление, вода в изгибе будет вытеснена, и пар выйдет в атмосферу. Поэтому
невозможно, чтобы в системе одновременно развивалось давление, превышающее определенное. При
желании котел может быть снабжен предохранительным устройством в виде вертикальной продувочной
трубы с открытым верхним концом, идущей от нижней части котла.
При необходимости для отвода пара из любой части или частей системы при достижении ими определенной
температуры могут использоваться термостаты или другие аналогичные устройства, а также, разумеется, при
необходимости могут быть предусмотрены соответствующие клапаны, позволяющие отключить любую часть
или части системы.
Вместо описанного выше способа размещения устройства управления в некоторых случаях может оказаться
целесообразным объединить его с котлом или разместить рядом с ним.
Датировано 10-м днем месяца Тулв, 1933 год.
Баррон и Левин, здания на Стейшн-стрит, Хаддерсфилд.
Представители заявителя.
75ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в системах парового циркуляционного отопления или относящиеся к ним. Я, Э. Д. Ард
Бэнкс-младший, из Крейг-Айдона, 211, Променад, Блэкпул, графство Ланкастер, британский подданный,
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть реализовано,
что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Изобретение относится к отоплению зданий, печей и/или других мест или устройств с помощью пара,
подаваемого по трубопроводной системе.
Целью моего изобретения является создание усовершенствованной системы парового отопления и средств
управления ею, которые будут обладать, помимо прочего, преимуществами низкой стоимости строительства,
эксплуатации и технического обслуживания, а также полной безопасностью в любое время.
Система парового отопления согласно моему изобретению включает в себя в известной комбинации
подходящий нагреваемый котел соответствующей мощности, систему трубопроводов 100, соединенную с ним
и имеющую такой характер или расположение относительно котла, чтобы обеспечить соответствующий напор
для конденсата, достаточный для возврата последнего в котел, и устройство управления теплоносителем
105, работающее за счет давления в системе и регулирующее подачу теплоносителя в котел в соответствии с
давлением в системе или 110 в обратной трубе, и характеризуется наличием средств, открывающихся в
случае возникновения давления в системе, значительно превышающего то, при котором система обычно
работает, и включающих U-образную трубу относительно малого диаметра и соответствующей глубины, один
конец которой открыт в систему, а другой — в атмосферу. Предпочтительно, конец, соединенный с системой,
будет включать в себя змеевик относительно большой длины, чтобы обеспечить значительную поверхность
излучения, так что пар, стремящийся выйти при запуске системы, будет конденсироваться и Заполните
U-образный изгиб.
Кроме того, может быть предусмотрена вертикальная труба, примыкающая к котлу и сообщающаяся с ним в
нижней части, при этом указанная труба имеет соответствующую глубину и ее верхний конец открыт для
атмосферы.
На прилагаемом чертеже, фиг. 1 представляет собой схематическое изображение одной из конфигураций
установки, воплощающей мое изобретение; фиг. 2 представляет собой увеличенный фрагмент одного из
типов управляющего устройства, которое я могу использовать; фиг. 3 представляет собой увеличенный
фрагмент модифицированного или альтернативного управляющего устройства, которое используется на фиг.
1 расположение; и рис. 4 — деталь, упомянутая далее.
Обращаясь к чертежу, и прежде всего к рис. 1, на рисунке a изображен котел, производительность которого
зависит от длины и характера системы, подлежащей нагреву, то есть от максимального количества
конденсата, с которым необходимо работать. Поскольку моя система или аппарат предназначены для работы
при крайне низком давлении, то есть при давлении, которое может быть лишь немного выше атмосферного,
котел должен иметь относительно легкую и, следовательно, недорогую конструкцию и может фактически
представлять собой простой сосуд из листового металла.
На рисунке показана трубопроводная система b, идущая от верхней части котла в точке al, при этом обратная
труба соединена с нижней частью котла в точке a2. Котел всегда будет расположен относительно
трубопроводной системы таким образом, чтобы в обратной трубе всегда присутствовал достаточный напор
конденсата для обеспечения обратного потока в котел.
На рисунке показана сливная труба c, ведущая из самой нижней части U-образного изгиба в трубопроводной
системе обратно в обратную трубу. Аналогичные сливные трубы могут быть установлены в любых
аналогичных точках расширенной системы, и котел всегда будет расположен таким образом, чтобы
обеспечить необходимый уклон любой сливной трубы или труб, которые могут быть установлены.
От обратной трубы системы в точке bl отходит труба d, ведущая к устройству регулирования теплоносителя. В
данном случае теплоносителем является газ, проходящий в конструкции, показанной на рис. 1 и подробно на
рис. 2, от подающей трубы e через кран g, а затем по трубе h к горелке h'.
Я хотел бы, чтобы было понятно, что, хотя устройство управления показано отдельно от котла и получает пар
из обратной трубы 70 системы, может быть желательно или предпочтительно интегрировать его с котлом или
расположить рядом с ним и подавать пар из верхней части котла или из подающей трубы 75 системы.
В варианте исполнения, показанном на фиг. 1 и 3, устройство управления включает цилиндр или сосуд i, в
верхний конец которого открывается соединение di от трубопроводной системы 80. Внутри цилиндра i
расположен внутренний цилиндр j подходящего меньшего диаметра, который либо установлен таким
образом, что его нижний конец находится на определенном расстоянии j' от основания цилиндра 85 i, либо
может опираться на основание цилиндра i и иметь вблизи своего нижнего конца ряд отверстий подходящего
диаметра. Кольцевое пространство между двумя цилиндрами 90 закрыто, как показано на фиг. i', вокруг
верхнего конца внешнего цилиндра. Внутри внутреннего цилиндра расположен поплавок m, а стержень m',
вертикально поднимающийся вверх от него через отверстие в верхней части корпуса 95, соединен своим
верхним концом с рычагом управления g' газового крана.
Внутренний и внешний цилиндры заполнены водой или другой жидкостью, например ртутью, до подходящего
уровня ниже входа пара во внешний цилиндр паропровода d, а поплавок n, как показано на рисунке:
На рисунках 2 и 3 показано, как пар скользит по поверхности жидкости. В одной или нескольких точках
системы будет предусмотрен подходящий автоматический воздухоотводчик или воздухоотводчики 10 Q 5 для
выпуска воздуха по мере нагрева системы и для повторного поступления воздуха для охлаждения системы.
Количество воды, подаваемой в систему, должно, и предпочтительно будет, составлять лишь такое
количество, которое при работе и нагреве системы будет поддерживать достаточный напор в обратной трубе
для обеспечения удержания пара. 115 При первом нагреве котла воздух в подающем конце системы будет
нагреваться, и как только начнет образовываться пар, он будет выталкивать воздух перед собой, и воздух
будет выходить через предусмотренный автоматический воздухоотводчик или воздухоотводчики. Конденсат,
образующийся в результате конденсации части пара до того, как он прошел по системе, может возвращаться
в котел частично через подающую трубу 125 или трубы и частично через обратные и сливные трубы, и когда
После завершения процесса парообразования и нагрева контура основная часть конденсата будет стекать
обратно по обратным и сливным трубам 130 422,844. На пути обратно в котел часть пара поднимается по
вертикальной трубе d в регулирующее устройство. Любое повышение давления выше атмосферного,
происходящее в пространстве над жидкостью в кольцевом зазоре между наружным и внутренним
цилиндрами, приводит к понижению уровня жидкости в указанном кольцевом зазоре и повышению уровня
жидкости во внутреннем цилиндре. Таким образом, поплавок m поднимается и частично перекрывает подачу
теплоносителя. Поскольку давление в системе падает в результате частичного перекрытия подачи
теплоносителя, поплавок снова опускается, увеличивая тем самым подачу.
Для предотвращения возникновения избыточного давления в системе я предусматриваю в каждой
подходящей точке или точках системы предохранительное устройство, подобное показанному на рис. 3.
Труба N относительно малого диаметра отходит от верхней части кольцевого зазора между цилиндрами i и j,
и эта труба снабжена спиралью n, обеспечивающей относительно большую длину и, следовательно,
значительную площадь поверхности излучения. Указанная спираль заканчивается вертикальным U-образным
изгибом N2 соответствующей глубины с открытым концом. При запуске системы часть пара, поступающего в
кольцевой зазор между двумя цилиндрами i и j, поднимается по трубе N и, конденсируясь, заполняет
U-образный изгиб N2, тем самым перекрывая выход в атмосферу до тех пор, пока в системе и,
следовательно, в кольцевом зазоре между двумя цилиндрами не возникнет избыточное давление, после чего
вода вытесняется из U-образного изгиба, и пару разрешается выходить в атмосферу. Хотя на практике труба
N показана выходящей из регулирующего устройства, на практике она используется для вывода пара из
системы. — Таким образом, предпочтительно размещать устройство в каждом участке контура. В случае
возникновения вакуума в соответствующем участке труба N будет обеспечивать приток воздуха,
предотвращая тем самым возможность выкачивания воды из котла.
Дополнительное предохранительное устройство может быть выполнено в виде вертикальной трубы, как
показано на рис. 1, расположенной рядом с котлом и сообщающейся с ним своим нижним концом. Указанная
труба имеет соответствующую глубину, а ее верхний конец открыт для атмосферы. На рис. 1 эта труба
показана идущей от обратной трубы системы. В случае повышения давления в котле вода в трубе а' будет
вытеснена, и пар будет выходить через трубу. Для предотвращения повреждения котла в случае утечки
подача газа может проходить через вспомогательное регулирующее устройство, как показано на рис. 4. В
этом случае камера p, соединенная своим нижним концом с нижним концом котла, содержит поплавок p',
предназначенный для приведения в действие регулирующего крана p2, расположенного в газопроводе.
Конструкция такова, что если уровень воды в котле начнет падать из-за утечки, подача газа будет постепенно
прекращена. Таким образом, будет предотвращено выгорание котла.
В альтернативном устройстве управления, показанном на рис. 2, верхняя часть внутреннего цилиндра 75
закрыта, а в верхний конец цилиндра открывается газоподающая труба v.
Центральная свисающая труба S, верхний конец которой ведет к горелке, скользит по штоку или шпинделю
mi' поплавка m 80. Стенка трубы S имеет соответствующие прорези, как в точке s', и шпиндель поплавка, в
зависимости от уровня жидкости во внутреннем цилиндре, открывает большую или меньшую длину прорези s'
и таким образом регулирует количество газа, поступающего в горелку.
Следует понимать, что теплоноситель не обязательно должен быть газом, но подъем и опускание поплавка
могут быть организованы таким образом, чтобы регулировать подачу или воздействие любого другого
теплоносителя, например, электричества.
При желании можно использовать термостаты или аналогичные устройства для отвода пара из любой части
или частей системы при достижении ими заданной температуры 95°C, а также, разумеется, при
необходимости могут быть установлены соответствующие клапаны для отключения любой части или частей
системы по желанию.
Хотя для удобства я изобразил два цилиндра устройства расположенными один внутри другого, при
необходимости я могу разделить два цилиндра и соединить их нижние концы каналом или каналами 10,5
соответствующей площади. Кроме того, хотя на фиг. 1 и 3 я показал регулирующий кран, расположенный
снаружи регулирующих цилиндров, он может быть расположен внутри внутреннего цилиндра, который может
быть герметизирован, что позволит регулировать подачу теплоносителя с помощью фиксированной разницы
давлений между паром в системе и газом или другим давлением, подаваемым во внутренний цилиндр. Если
же внутренний цилиндр будет просто герметизирован для удержания воздуха, то этот воздух потребуется
сжать для регулирования подачи теплоносителя, и таким образом можно будет получить более высокое
давление отсечки. Ограничивая площадь сообщения между двумя цилиндрами регулирующего устройства
или делая ее регулируемой, например, с помощью клапана, можно создать демпфирующий эффект на
действие регулирующих средств.
Фактические детали конструкции и компоновки, как следует понимать, могут быть изменены многими
способами, помимо тех, которые конкретно упомянуты выше. 130 422,844 Теперь, когда я подробно описал и
определил природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_422845.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=422845&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB422845A
[]
АМТЕНЕА Тл ИО Н
Перепечатано с поправками, внесенными в соответствии с разделом 8 Законов о патентах и промышленных
образцах 1907–1932 годов.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 13 июля 1933 г. № 19829/33.
Полная спецификация слева: 13 июля 1934 г.
422,845 Полная спецификация принята: 14 января 1935 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в производстве синтетических смол или относящиеся к нему. Мы, компания E I Du PONT
DE NX Mou RS AND Co., расположенная в Уилмингтоне, штат Делавэр, США, корпорация, организованная и
существующая в соответствии с законами штата Делавэр, США, и Мерлин Мар Ти Н. Брубейкер,
проживающий по адресу: 107 North Road, Уилмингтон, штат Делавэр, США, гражданин США, настоящим
заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к новым
смолистым композициям, и в частности к смолам типа многоатомного спирта-многоосновной кислоты, а также
к композициям, содержащим эти смолы.
Одной из целей изобретения является производство улучшенных смол и лакокрасочных композиций,
содержащих их. Другой целью является получение смолистых материалов, специально приспособленных для
использования в лаках, эмалях, защитных покрытиях и лакокрасочных материалах в целом.
Алифатические спирты, содержащие не более 5 атомов углерода, а также некоторые эфиры и сложные
эфиры многоатомных спиртов, были предложены в качестве частичной замены двуатомного спирта в
многоатомных спирто-полиосновных кислотных смолах. Однако мы обнаружили, что особенно выгодно
использовать в качестве такой замены спирты с высокой молекулярной массой типа R-OH (где R —
насыщенный или ненасыщенный алифатический углеводородный радикал, содержащий не менее 7 атомов
углерода). Мы обнаружили, что продукты, полученные с использованием этих высших спиртов, существенно
отличаются по своей природе от продуктов, полученных с использованием низших одноатомных спиртов,
таких как этиловый или бутиловый спирт.
Согласно настоящему изобретению, смола синтезируется путем термической обработки многоатомного
спирта, многоосновной кислоты и высокомолекулярного одноатомного алифатического спирта, в частности
спирта формулы R Oi E, где R представляет собой алифатический углеводородный радикал, содержащий не
менее 7 1Price 1-1 1 атомов углерода.
Согласно нашему изобретению, многоатомный спирт, многоосновная кислота и высший алифатический спирт
нагреваются вместе при любой подходящей температуре до тех пор, пока не произойдет смоление. Аппарат
предпочтительно состоит из сосуда, снабженного мешалкой, термометром и коротким воздухоохлаждаемым
обратным холодильником. По экономическим соображениям в качестве многоатомного спирта и
многоосновной кислоты предпочтительны глицерин и фталевый ангидрид. Мы обычно предпочитаем
заменять 10% многоатомного спирта одноатомным спиртом в химически эквивалентных количествах.
Количество одноатомного спирта, используемое для достижения наилучших результатов, будет
варьироваться в зависимости от природы одноатомного спирта, многоатомного спирта и многоосновной
кислоты, а также наличия или отсутствия других ингредиентов, таких как жирные кислоты.
При использовании многоатомных спиртов и многоосновных кислот, содержащих более двух гидроксильных
или карбоксильных групп, предпочтительно использовать больше одноатомного спирта; при использовании
жирных кислот в качестве ингредиентов предпочтительно использовать меньше одноатомного спирта. Среди
одноатомных спиртов, пригодных для применения настоящего изобретения, можно упомянуть спирты,
полученные особым способом гидрирования жирных кислот жирных масел, таких как стеариновая кислота и
кокосовое масло, причем такое гидрирование вызывает восстановление кислоты до спирта. Это более
подробно объясняется ниже.
Избыток многоатомного спирта иногда желателен при производстве наших новых смол, например, когда
процентное содержание одноатомного спирта относительно низкое и отсутствуют другие модифицирующие
агенты. Используемые температуры могут значительно варьироваться в зависимости от температуры кипения
одноатомного спирта и его количества. Более высокая температура, которая может быть использована при
реализации нашего изобретения 6 N по сравнению с низкими температурами, необходимыми в
предшествующей практике, является преимуществом нашего процесса, которое способствует улучшению
свойств получаемых смол. Высокие температуры нельзя использовать с одноатомным спиртом со
сравнительно низкой температурой кипения, таким как спирты, содержащие по крайней мере семь или восемь
атомов углерода на начальных стадиях смолообразования, из-за потерь при испарении; этот недостаток
более выражен в случае спиртов предшествующего уровня техники (этиловый, бутиловый, амиловый).
В случаях, когда доля одноатомного спирта низка и отсутствуют другие одновалентные компоненты, слишком
высокая температура способствует образованию неплавкой и нерастворимой (гелеобразной) смолы. В целом,
подходящие температуры находятся в диапазоне от 165 до 2590 °C. Как правило, используемая температура,
время и способ нагрева подбираются таким образом, чтобы можно было получить наименьшее практически
возможное кислотное число за кратчайшее возможное время.
Изобретение иллюстрируется, но не ограничивается следующим примером, в котором указанные детали
представлены в весовых единицах:
ПРИМЕР I.
219 Части лаурилового спирта (молекулярная масса 184, ацетиловый номер 219, чистота около 90%), 605
частей глицерина и 220 5 частей фталевого ангидрида нагревают до 200 °C в течение примерно одного часа.
Подходящее устройство состоит из сосуда, снабженного воздухоохлаждаемым обратным холодильником и
мешалкой.
3.5 Температура поддерживается в течение одного часа на уровне 0°C, затем повышается до 225°C. Через
несколько минут при этой температуре капля, помещенная на стеклянную пластину, становится прозрачной
после охлаждения до комнатной температуры. Нагревание и перемешивание продолжают при 225°C в
течение шести часов, и кислотное число падает до 32.
ПРИМЕР II -
0 Части цетилового спирта, 41,5 частей глицерина и 128,7 частей фталевого ангидрида нагревают в аппарате,
показанном в примере 1, примерно до 200 °C в течение одного часа. После дополнительного часа при этой
температуре смесь становится прозрачной в холодном состоянии (это видно по капле на стеклянной
пластине). Затем температуру повышают до 225 °C и поддерживают в этом состоянии в течение семи часов,
при этом кислотное число падает до 27,4.
В практическом применении настоящего изобретения могут использоваться алифатические спирты,
содержащие одну или несколько этиленовых связей, такие как олеиловый спирт и гераниол; такие спирты,
благодаря своей ненасыщенности, вызывают более быстрое затвердевание пленок смолы.
В качестве дополнительных смоляных компонентов можно использовать сложные эфиры, такие как жирные
масла, дибутилфталат и глицерид канифоли (эфирная камедь), а также одноосновные кислоты, такие как
жирные кислоты, природные смоляные кислоты и ароматические кислоты: обычно желательно подвергать
сложные эфиры, такие как жирные масла, предварительному алкоголизу, сначала нагревая их с
многоатомным спиртом, прежде чем добавлять многоосновную кислоту и одноатомный спирт. Следующий
пример иллюстрирует использование ненасыщенного спирта, дополнительного модифицирующего агента и
другого порядка реакции компонентов:
ПРИМЕР III.
Глицерин 14 15 частей 75 Гераниол 6 58,, Льняное масло кислоты 56 11, Фталевый ангидрид 23 16,, 00 80 Все
вышеперечисленные ингредиенты, кроме глицерина, нагревают в аппарате из Примера I в течение примерно
одного часа при 175 °C.
Затем добавляют глицерин и постепенно повышают температуру до 225 °C, где она поддерживается в
течение 5,5 часов или до достижения кислотного числа 4H. В течение последних 4 часов нагревания через
реакционный сосуд пропускают медленный поток диоксида углерода. Получают мягкую липкую смолу,
растворимую в сложных эфирах, минеральных растворителях (алюминиевых углеводородах) и смесях
спиртов и углеводородов. Раствор в минеральном растворителе с концентрацией 60 % твердого вещества
показывает вязкость около 10 секунд при 77 °F в трубке Гарднера-Холдта. Смола может использоваться с
кобальтовым осушителем в качестве лака или смешиваться с нитроцеллюлозой и использоваться в качестве
лака. Эмали могут быть приготовлены из любого из этих растворов (смолы или смолы, смешанной с
нитроцеллюлозой) путем добавления пигментов, таких как хром, зеленый, сажа и т. д. Эта смола также
особенно ценна для приготовления запекаемых лаков.
В качестве исходного материала может использоваться смесь алифатических спиртов, как показано в
следующих двух примерах:
ПРИМЕР IV 110 18,2 частей глицерина; 57,8 частей фталевого ангидрида и 24,0 частей смеси алифатических
спиртов, полученной в качестве побочного продукта при синтезе метанола (состоящего в основном из
гексилового, гептилового и октилового спиртов, имеющих среднюю молекулярную массу 120 и кипящую при
14016,5 °C), нагревают до 180 °C.
В течение одного часа аппарат состоит из сосуда, снабженного мешалкой, термометром и водоохлаждаемым
обратным холодильником. Смесь несмешивающихся жидкостей, возвращающихся в реакционный сосуд из
обратного холодильника, проходит через механический сепаратор, в котором удаляется вода, а спирты
возвращаются в реакционный сосуд. Температура постепенно повышается до 210-215 °C и поддерживается
на этом уровне в течение 8-9 часов.
Кислотное число продукта равно 55 0 130 422,845 ПРИМЕР V:
23.9 Части глицерина, 44,0 части фталевого ангидрида и 32,1 части «спиртов кокосового масла»
(представляющих собой смесь ноктилового спирта, н-децилового спирта, лаурилового спирта, миристилового
спирта и следов воды и глицерина, полученную каталитическим гидрированием кокосового масла) нагревают
вместе следующим образом: один час до 200 °C, один час при 200 °C, 14 часов при 225 °C, общее время
нагревания 16 часов. Эта смола становится прозрачной не так легко, как в примере IV; для достижения этой
точки требуется около 8-10 часов при 225 °C. Конечное кислотное число составляет 14,1.
Смеси одноатомных спиртов типа, показанного в Примере V, особенно подходят для применения данного
изобретения. Эти и другие подходящие одноатомные спирты могут быть наиболее экономично получены
путем каталитического гидрирования жирных масел, жирных кислот или смеси жирных кислот, полученной
путем омыления масла, в соответствии с методами, подробно описанными в находящихся на рассмотрении
заявках № 6784/32 (серийный номер).
397,9388) и 6785/32 (Серийный номер)
399,848 Такое гидрирование, проводимое с использованием хромитового катализатора на основе кадмия,
цинка и меди при особых условиях температуры и давления, отличается от хорошо известного типа, при
котором гидрируются этиленовые связи радикала жирной кислоты. Гидрирование, описанное в
вышеуказанных приложениях, восстанавливает жирную кислоту до одноатомного спирта, сначала вызывая
расщепление сложноэфирной связи в случае жирных масел.
В примере V «спирты на основе кокосового масла» содержат, например, н-октиловый спирт, н-децивал,
лауриловый спирт, миристиловый спирт и небольшое количество глицерина; присутствие последнего в смеси
одноатомных спиртов скорее повышает, чем снижает ее полезность.
Аналогично, продукт, полученный путем гидрирования кислот, выделенных из кокосового масла, содержит те
же одноатомные спирты. Хлопковое масло дает смесь, включающую пальмитиловый спирт, олеиловый спирт,
спирт, полученный восстановлением карбоксильной группы линолевой кислоты, и следы миристилового и
стеарилового спиртов. Лауриновая кислота дает лауриловый спирт, стеариновую кислоту, стеариловый спирт
и олеиновую кислоту, смесь олеилового и стеарилового спиртов. Следует понимать, однако, что изобретение
не ограничивается этим источником одноатомных спиртов, поскольку многие подходящие спирты встречаются
в природе или могут быть получены другими способами. Таким образом, подходящими одноатомными
спиртами для осуществления данного изобретения являются следующие спирты или их смеси: н-гептил,
н-децил, лаурил, цетил, миристил, церил, пальмитил, мелиссил, ундециленил, олеил, эруцил, карнаубил,
геранил и линалил.
Многие из этих спиртов обычно получают в виде смесей, в качестве продуктов синтеза метанола и
этилацетата; путем специального каталитического гидрирования жирных масел, жирных кислот и смесей
жирных кислот, полученных в результате омыления жирного масла; путем хлорирования и гидролиза высших
алифатических углеводородов; а иногда и в виде коммерческих продуктов, таких как «воск Ланетт»,
представляющий собой смесь пальмитилового спирта и стеарилового спирта. Однако в последнем случае мы
не включаем воски природного или синтетического происхождения, содержащие одноатомные спиртовые
эфиры высших жирных кислот. Включение таких материалов в многоатомные спиртово-полиосновные
кислотные смолы требует специальной процедуры, к которой настоящее изобретение не относится.
Одноатомные спирты, пригодные для настоящего изобретения, могут быть как первичными, так и вторичными
или третичными. Например, смесь спиртов из Примера IV содержит некоторое количество вторичных
гептиловых и октиловых спиртов. Однако, из-за относительной легкости этерификации, мы, как правило,
предпочитаем первичные спирты вторичным, а вторичные — третичным.
Различия в этапах манипуляций при проведении процесса, таких как одновременное сплавление
ингредиентов в открытом сосуде и приготовление смол в водоохлаждаемом рефлюксном конденсаторе (где
используемые спирты кипят при температуре ниже 1700 °C, например) или их приготовление в атмосфере
инертного газа, например, нитрометана.
Образование или углекислый газ легко придут на ум специалистам в данной области. Аналогично, для
получения этих 110 смол могут использоваться различные методы реакции ингредиентов. Некоторые из
предлагаемых методов: нагревание всего количества многоосновной кислоты с одноатомным спиртом,
добавление многоатомного спирта и нагревание до смолообразования; 115 нагревание одноатомного спирта
с частью многоосновной кислоты (в таких пропорциях, чтобы образовался полуэфир, например,
кислый фталат), добавление многоатомного спирта и оставшейся части 120 многоосновной кислоты и
нагревание до смолообразования; сплавление многоосновной кислоты и многоатомного спирта для
осуществления первоначальной конденсации, добавление одноатомного спирта и нагревание до
смолообразования. Смолы 125 настоящего изобретения также могут быть получены путем нагревания
ингредиентов в инертном растворителе, при условии, что предусмотрена возможность отделения
реакционной воды.
Независимо от выбранного метода реакции ингредиентов (130 422 845), смолы данного изобретения
определяются как продукт реакции многоатомного спирта, многоосновной кислоты и одного или нескольких
одноатомных алифатических спиртов (формулы R-O1, где R — алифатический углеводородный радикал,
содержащий не менее 7 атомов углерода), с одним или несколькими известными кислотными, спиртовыми
или эфирными модификаторами или без них (жирные масла, жирные кислоты, природные смолы и их эфиры,
а также одноатомные спирты предшествующего уровня техники). Например, в качестве смоляных
ингредиентов, которые могут использоваться в дополнение к многоатомному спирту, многоосновной кислоте и
смеси высших алифатических спиртов или спиртов, мы можем использовать одну или несколько из
следующих: бензойную кислоту, салициловую кислоту, масляную кислоту, олеиновую кислоту, стеариновую
кислоту, кислоты льняного масла, касторовое масло, льняное масло, кислоты древесного масла, хлопковое
масло. масляные кислоты, канифоль, конголезский эфир, эфирная камедь, бутиловый спирт, бензиловый
спирт и циклогексил-I спирт.
При использовании жирных масел в качестве дополнительных модифицирующих ингредиентов масло
предпочтительно предварительно нагревают с многоатомным спиртом для осуществления предварительного
алкоголиза до моно- и/или диглицеридов (или эквивалентных эфиров других многоатомных спиртов).
Касторовое масло, однако, можно с такой же легкостью добавлять и без этого предварительного этапа.
Для спиртового расщепления других жирных масел обычно используют небольшое количество катализатора,
такого как оксид железа или гидроксид натрия, а нагревание проводят при температуре 2000-250 °C в течение
примерно одного часа при интенсивном перемешивании.
В практике настоящего изобретения могут быть использованы любые многоатомные спирты и многоосновные
кислоты, известные специалистам в данной области как полезные при производстве смол на основе
многоатомных спиртов и многоосновных кислот. В качестве многоатомного спирта предпочтительно
использовать глицерин, и среди других подходящих многоатомных спиртов можно упомянуть: этиленгликоль и
его аналоги, например, пропиленгликоль; диэтиленгликоль и другие полигликоли; полиглицерин;
пентаэритрит; монохлоргидрин глицерина; триэтаноламин; сорбит; моноалкильные и ариловые эфиры
глицерина, такие как моноэтилин и монобензилин, эфиры других многоатомных спиртов, например,
моноэтил-, диметил- и т. д., эфиры сорбита, пентаэритрита и т. д.
Помимо фталевого ангидрида, в качестве подходящих полиосновных кислот или ангидридов упоминаются
следующие: янтарная, адипиновая, малеиновая, винная, лимонная, дилактиловая, тиодилэтиловая,
салициловая, хлорофталевая, дифеновая, нафталевая, пиромеллитовая и хинолиновая.
Описанные здесь смолы являются ценными компонентами лакокрасочных композиций.
Примеры VI и VTII иллюстрируют приготовление нитроцеллюлозных лаков:
ПРИМЕР VI
Соседние файлы в папке патенты