富馬酸在松香樹脂中的作用

A. 什麼是馬來松香

含有馬來海松酸酐加合物的松香。由松香與馬來酐（順丁烯二酸酐）起狄爾斯—阿爾德反應所得到的產品。馬來松香是一種改性松香，出現在20世紀30年代，逐步應用於造紙、油漆、油墨、有機合成等方面。美國於40年代末期開始使用馬來松香取代松香作造紙施膠劑。1975年中國開始研製馬來松香，並作為施膠劑用於造紙工業。

性質

松香主要由佔85%左右的各種樹脂酸組成，其餘多為沸點較高的萜類中性物。松香中除左旋海松酸外，其他樹脂酸都不能直接和馬來酐發生加成反應。樅酸型酸異構為左旋海松酸時才能與馬來酐反應。樅酸型酸，如樅酸、新樅酸和長葉松酸，在一定條件下能異構成左旋海松酸，並具有一定的平衡關系。將馬來酐加到含有微量的左旋海松酸的平衡混合物中，即可發生加成反應，並使之不斷向生成馬來海松酸酐加合物方向移動，從而生成大量的狄爾斯—阿爾德加成產物。工業上製得的馬來松香是馬來海松酸酐加合物（50%以上）、未起反應的樹脂酸（約35%）及中性物質（約10%）的混合物。加成反應後的混合物官能團增加，具有較高的軟化點和比重。馬來海松酸酐分子式為C24H32O5，分子量為400.52。

馬來松香的酸值和皂化值隨馬來酐加入量增加而增加。馬來松香的軟化點在加入量小於15%時，與馬來酐增加量成正比。加成反應在溫度160℃以上，經過一定時間，可基本完成。溫度高於200℃時，軟化點稍有降低，顏色變深。脂松香比浸提松香反應產物的軟化點高，而皂化值低。松香和馬來酸的幾何異構體——富馬酸同樣起狄爾斯—阿爾德反應，生成的加合物稱富馬松香。酸值、皂化值與馬來松香相似，但軟化點較高。

馬來松香經鈉皂化後所生成的膠，除了含樹脂酸鈉和部分未皂化的游離樹脂酸外，還含有馬來海松酸鈉和部分的游離馬來海松酸。上述主要組分的數量取決於松香的化學組成和皂化條件。樹脂酸分子的三環烴部分是疏水性的，具有施膠所需的抗水特性。馬來海松酸膠乳化後在懸浮液中的顆粒度比松香膠要小，因而它能夠在較大的纖維面積上更均勻地分布。膠中的馬來海松酸有3個羧基，增強了羧基的活性，施膠時如羧基朝著纖維一邊，硫酸鋁—松香絡合物就能在較大的纖維面積上覆蓋，從而提高施膠效果。

生產工藝

將熔化的熱松香加入反應鍋，升溫達150℃時開動攪拌器，加入馬來酐，其量根據所需的馬來松香規格來確定。加成反應系放熱反應，料溫會迅速上升，應注意控制溫度，不要超過規定。攪拌保溫2～3小時，反應完成。如欲得到不同規格的馬來松香，可在加成反應結束後，送入混合器內再行配製。

質量指標

中國馬來松香專業標准（ZB 72001—84）規定的質量指標如下表：