Preparation, composition analysis and practical application of terpenoid-maleic adducts

Представлено описание способа получения терпеноидномалеиновых аддуктов. Приведены данные физико-химических свойств полученных образцов: кислотное число, температура размягчения, вязкость. Изучен с использованием метода ЯМР-спектроскопии групповой состав терпеноидномалеиновых аддуктов. Установлено, что при модифицировании терпентина состава от 30/70 до 70/30 мас. % малеиновым ангидридом наблюдаются значительные изменения составов полученных канифолетерпеномалеиновых аддуктов. Так, содержание малеопимаровой кислоты возрастает соответственно с 24,3 до 51,9 мас. %, а содержание терпеномалеинового аддукта понижается с 70 до 30 мас. %. Наблюдается увеличение общего содержания смоляных кислот с 5,7 до 18,1 мас. %, в том числе содержание дегидроабиетиновой кислоты увеличивается с 2,0 до 3,7 мас. %, изопимаровой – с 1,2 до 6,2 мас. % и пимаровой кислоты – с 1,4 до 7,4 мас. %. При этом содержание смоляных кислот неустановленного состава составляет 0,8–1,1 мас. %. Приведена зависимость изменения содержания группового состава канифолетертпеномалеиновых аддуктов в процессе модифицирования терпентина (состава 60/40 мас. %) малеиновым ангидридом без отгонки остатков скипидара и малеинового ангидрида. Терпеноидномалеиновые аддукты представляют собой многокомпонентные системы, содержащие в различных количествах малеопимаровую кислоту, терпеномалеиновые аддукты и смоляные кислоты, не вступившие в реакцию с малеиновым ангидридом. Варьируя состав терпентина и количество вводимого малеинового ангидрида, можно получать терпеноидномалеиновые аддукты с различным содержанием компонентов, улучшая при этом их потребительские свойства. Доказано, что терпеноидномалеиновые аддукты являются эффективными отвердителями эпоксидных смол. Термоотверждаемые лаки, полученные с использованием в качестве отвердителя данных аддуктов, могут найти широкое применение в электротехнической промышленности. This study describes the technique of obtaining terpenoid-maleic adducts. The data on of the physic-chemical properties of the samples such as softening point, viscosity and acid number are given. The group composition of terpenoid-maleic adducts was studied using NMR-spectroscopy. The significant differences in composition of resin-terpenemaleic adducts were revealed when terpene composition was modified from 30/70 to 70/30 mas. % by maleic anhydride. Thus, concentration of maleic acid increased from 24.3 to 51.9 mas. %, while the concentration of terpenoidmalene adducts decreased from 70 to 30 mass% and total concentration of resin acids increased from 5.7 to 18.1 mas. %. Contents of dehydroabietic acid increased from 2.0 to 3.7 mas. %, isopimaric asid – from 1.2 to 6.2 mas. % and pimaric acid – from 1.4 to 7.4 mas. %. Concentration of resin acids of unknown composition were 0.8–1.1 mas. %. Kinetics of variation in content of total composition of resinterpenemaleic adducts during the process of modification of turpentine (composition 60/40) with maleic anhydride without distillation of residue of pitch and maleic anhydride were given. In this way, terpenoid-maleic adducts were multicomponent systems, which containes terpenomaleic adducts, maleapimaric acids and resin acids in different concentration. These products didn’t react with maleic anhydride. Terpenomaleic adducts with different concentration of components were obtained, by changing the composition of turpentine with maleic anhydride. It was proved that terpenoid-maleic adducts were effective hardener for epoxy resins. Heat-harden lacquers were obtained using these adducts as a hardener, and can be used in electrical industry.