⑴ 氢化丙烯酸松香树脂的作用
松香树脂的特性和几个配方
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2022-04-29 15:12山东莱宏机械设备有限公司
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松香的介绍
松香是松树科植物中的一种油树松脂,主要成分为C19H29COOH。分“脂松香”“木松香”“浮油松香”3种。
松香与纯碱或烧碱一起蒸煮,形成松香皂。松香皂具有很大的去污力,易溶于水,能溶解油脂,易起泡沫。松香具有黏性,可使肥皂不易开裂和酸败变质。
松香易溶于各种有机溶剂,而且易成膜,有光泽,是油漆涂料的基本原料之一。松香在油漆中的作用是使油漆色泽光亮,干燥快,漆膜光滑不易脱落。
松香在印刷油墨中主要用作载色体,并增强油墨对纸张的附着力。油墨中若不用松香,印制成的墨迹就会色调呆滞,模糊不清。
以松香酯和氢化松香酯为基本原料的粘合剂,常用作热熔性粘合剂、压敏粘合剂和橡胶增粘剂。
松香在橡胶工业上用作软化剂,可增加其弹性。歧化松香钾皂可作合成橡胶。
松香的性质
松香树脂主要由各种树脂酸组成,树脂酸含有三环骨架结构,含有两个双键和一个羧基两种活性中心,通过与羧基的酯化中和及与双键的加成,氢化,歧化,聚合等可改变其理化性能,经过改性的产物统称改性松香树脂。
改性松香树脂的生产过程,除了使用松香外,根据不同的改性工艺,还需要使用其他原料,常见的有多元醇(主要有甘油和季戊四醇),醛类(甲醛),多元酸(顺丁烯二酸酐),酚类(苯酚,双酚A,对叔丁酚),催化剂(主要有次磷酸,乌洛托品,氧化锌)等
树脂酸有多种同分异构体,可分为枞酸型酸和海松型酸。共轭双键具有较高的化学活性,在松香中含有共轭双键的树脂酸含量总量70%以上,有利于加成反应。
生产松香树脂时酯化反应一般要达到270摄氏度以上,树脂酸在此温度下易分解,生成松脂烃和二氧化碳。
松脂烃为黏稠状液体,树脂若含有松脂烃会使树脂软化点下降,使得期末硬度下降,干燥缓慢,耐水性变差,在松香树脂生产的最后阶段都有一段时间的减压维持阶段,尽量减少树脂中松脂烃含量。
催化剂
松香的羧基处于叔碳位置上,空间位阻大,反应活化能高,酯化反应要在长时间(6-10h),高温(270℃)反应,为加快酯化反应的速度,需要加热合适的催化剂,常用的催化剂有
1.酸催化
对甲苯磺酸,次磷酸等,但是这些催化剂在反应时会产生有毒气体,影响环境,次磷酸在加入时极易发生燃烧,需要注意。
2.亚磷酸盐,亚磷酸胺,亚磷酸酯类
与酸催化比较单独使用时减色效果会差一些
3硫酚系列化合物和低聚物
与前两类比较可加快酯化反应速度,减少不溶物的出现,但是会出现树脂外观透明,但苯中清浑浊的现象。
综上需要根据生产的实际通过实验来确定催化剂的复配比例。
生产设备
松香改性树脂的生产主体设备是不锈钢反应釜,使用桨式搅拌(附带 刮沫器),配直立式冷凝器,卧式冷凝器(附带分水器),高位槽,泻爆口,真空泵和造粒机(或切片机)等附件,釜体内部最好抛光,减少摩擦系数,使树脂不易粘附,以免影响第二批物料。
不同类型的松香树脂对附件的要求不同,如生产松香钙皂时可以不用冷凝器,但其他品种需要,用高位槽滴加丙烯酸单体和分水器来保持回流时丙烯酸改性树脂需要的,其他品种可以不用,因生产品种的不同,设备搭配也不尽相同。
松香树脂主要分为五类
1松香皂
树脂酸具有一元羧酸特性,可进行一些列的羧基反应,和金属氧化物或者氢氧化物在高温下中和,生成树脂酸的金属盐,也成松香皂,常用的松香皂是松香钙皂,又名石灰松香。
松香钙皂透明度较差,生产时加入少量碳酸锂可改善透明度。
注意事项:加入石灰前需要开启防爆管,防止加入石灰时溢锅,维持温度不要超过230℃,过高容易发生树脂胶结,若发现树脂有结锅趋势,立即加入少量松香避免结锅。
松香钙皂
松香5000kg
熟石灰300kg
操作工艺
吸入熔化后的松香,开动搅拌,在160摄氏度下均匀的加入熟石灰,之后维持一小时,一小时后升温到220摄氏度维持一小时,即可取样检测品质并包装了
2松香多元醇酯
涂料和粘合剂中采用多元醇和松香进行酯化,生成多元醇酯,最常用的是松香甘油酯和松香季戊四醇酯,主要用于生产粘合剂,硝基漆,油墨等。
138松香甘油酯配方
松香5000kg
300抗氧剂5.0kg
甘油560kg
168抗氧剂5.0kg
工艺:
吸入松香,开始搅拌,加入甘油(注意不要溢锅)同时开启立式和卧式冷凝器冷却水,在140℃以下加入168和300抗氧剂,维持15分钟,升温至200℃,维持1小时,升温270℃,维持6小时关闭立式冷凝器,维持真空和温度2小时即可取样检测,然后出料冷却包装即可。
145松香季戊四醇酯配方
松香5000kg
季戊四醇575kg
次磷酸2.5kg
300抗氧剂2.5kg
工艺
吸入松香,开始搅拌,在100℃以下加入次磷酸和300抗氧剂维持0.5小时,然后升温到180℃加入季戊四醇,(防溢锅),打开立式和卧式冷凝器冷却水,升温200℃维持1-2小时,升温至270℃维持6-10小时关闭立式冷凝器冷凝水,维持温度并减压两小时即可取样检测,出料冷却包装。
3松香酚醛树脂
甲醛和酚类的缩合产物与松香
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⑵ 松香树脂的制法
松香改性酚醛树脂仍以传统的合成工艺为主要特征。一步法的特点是将酚,醛等原料与松香混合后直接反应,工艺形式简单,但后续各步升温等控制要求较高;二步法的特点是预先合成酚醛缩合物中间体,再与松香体系反应,经各个特定反应阶段最后形成低酸价、高软化点和具有相当分子量和一定矿油溶剂溶解性的树脂。
1.一步法工艺一步法的反应原理:
①甲阶酚醛树脂的合成:在熔融的松香中加入烷基酚,多聚甲醛在体系中以颗粒状存在,随后分解成单体甲醛,与烷基酚发生缩聚反应。
②次甲基醌的形成:升温脱水,在升温的过程中,体系中的羟甲基的活性急速增加,发生了羟甲基分子内的脱水,羟甲基分子间的缩合醚化反应,形成了各种不同聚合度的酚醛缩合物。
③松香与次甲基醌及马来酸酐的加成:在180℃时加入马来酸酐,利用马来酸酐的不饱和双键和松香酸中的双键加成,同时次甲基醌与松香酸也进行Diels-Alder加成反应,生成马来酸酐化苯并二氢呋喃化合物。
④多元醇的酯化:体系中大量羧基的存在,会破坏体系的平衡,引起树脂的不稳定。所以我们加入多元醇,利用多元醇的羟基与体系中羧基的酯化反应,降低体系的酸价。同时,通过多元醇的酯化,形成了适用于胶印油墨需要的高聚物。
2.二步法工艺 二步法的反应原理:
①在特殊的催化剂作用下,甲醛在烷基酚的溶液中形成多种含大量活泼羟甲基的甲阶酚醛低聚物。由于体系没有松香酸的抑制作用,所以可以合成超过5个酚结构单元的缩合物。②多元醇与松香在高温下酯化,在碱性催化剂作用下,可以较快地达到所需的酸价。③在反应好的松香多元醇酯中,缓慢的滴加合成的甲阶酚醛树脂,控制滴加的速率和温度,滴加完毕。升温脱水,最终形成所需的树脂。
一步法工艺的优点是废物以蒸汽形式脱去,易于环保处理,但在熔融的松香中发生的酚醛缩合反应易因反应温度高,溶解不均匀而产生很多副反应,因而缩合产物的检测和质量调整较难控制,不易获得稳定的树脂产品。二步法的优点是能获得结构和组成相对稳定的酚醛缩合低聚物,各反应阶段较易监控,产品质量也较为稳定。缺点是传统的酚醛浆缩合物必须经酸中和,并用大量水多次漂洗除盐后才能与松香发生反应,由此产生大量含酚废水,对环境造成极大破坏,而且极耗工时。
一步法与二步法工艺孰是孰非的问题,长期以来一直是油墨制造者十分关注的焦点。但最近随着免洗法合成酚醛缩合物工艺路线的开发成功,有力地促进了二步法合成工艺路线的更趋合理化。
⑶ 松香的主要成分是什么
主要由树脂酸组成,另有少量脂肪酸和中性物质。能溶于乙醇、乙醚、丙酮、甲苯、二硫化碳、二氯乙烷、松节油、石油醚、汽油、油类和碱溶液。
在汽油中溶解度降低,不溶于冷水,微溶于热水,松香具有增黏、乳化、软化、防潮、防腐、绝缘等优良性能,不足之处是在溶剂中结晶倾向大。
松香的结晶性,是由于松香中的异构体在某些溶剂中溶解度和松香中的水分不同所致。松香结晶是影响松香质量的重要问题之一睁山并,会使胶黏剂出现絮状物或沉淀小颗粒,也使胶液变得不透明。
松香按其来源分为脂松香、木松香、浮油松香3种。脂松香也称放松香,颜色浅,酸值大,软化点高;木松香又称浸提松香,质量不如脂松香,颜色深,酸值小,且易从某些溶剂中结晶悉迹;浮油松香又称妥尔油松香。
松香的品质,根据颜色、酸值、软化点、透明度等而定。一般颜色愈浅唯春,品质愈好;松香酸含量愈多,酸值愈大,软化点愈高。
松香的黏性甚佳,尤其是压敏性、快黏性、低温黏性很好,但内聚力较差。由于松香含有双键和羧基,具有较强的反应性,故对光、热、氧较不安定。
⑷ 松香改性酚醛树脂的简介
松香改性酚醛树脂(胶印油墨树脂)
由于其独特的蜂窝状结构特征,具内有良好的容颜料润湿性能,同时与适当的凝胶剂反应可以得到有一定粘弹性的连接料因而被广泛应用于平版胶印油墨,松香改性酚醛树脂直接影响印刷油墨的光泽,干性、抗水性、粘性、流变性、印刷性能等,目前用于胶印油墨的。
平版胶印油墨都是以松香改性酚醛树脂和沥青改性树脂生产的连接料为主,配以颜料、胶印油墨溶剂、长油醇酸树脂及少许助剂。平版胶印油墨是膏体油墨,主要的技术指标有干燥性、粘度、粘性、流动度、展色性、抗水性等。
当然,连接产品质的高低好坏,不仅与产品原料的品质、生产工艺、配方的合理性有关,还与主要成膜物松香改性酚醛树脂的类型有关,用好的松香树脂,才有可能生产好的连接料,而好的连接料才可能制成最好的胶油墨,目前可以用作胶印油墨连接料的松香树脂有双酚A型酚醛树脂、PTBP对叔丁基酚改性酚醛树脂、POP对特辛基酚型酚醛树脂、PNP壬基酚改性酚醛树脂及PDDP十二烷基酚醛树脂和其他高酚改性的多种松香酚醛树脂产品,目前业内流行的做法是高粘度、低粘性、溶剂释放快、高光泽。
⑸ 松香酯和改性松香酯有什么区别
松香及改性松香和醇类反应生成的酯类产品。松香可以是脂松香、木松香和浮油松香。改性松香主要是氢化松香、歧化松香、聚合松香和马来松香。醇类主要有:一元醇如甲醇、乙醇;二元醇如乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇等;多元醇如甘油、三羟甲基丙烷、山梨醇、季戊四醇等。
一元醇酯
主要有松香甲酯和乙酯以及氢化松香甲酯,是不干性液体,可作增粘剂,硝化纤维和脲醛树脂的软化剂、增塑剂,绷带、膏药和头油的添加剂等。此外,松香甲酯也用作显微镜物镜的浸渍油、定香剂和食品添加剂等。
二元醇酯
主要有松香乙二醇酯、聚合松香乙二醇酯以及聚合松香一缩二乙醇酯。可用作胶粘剂中的增粘剂和口香糖基料树脂,也用作增塑剂。
三元醇酯
主要是松香甘油酯,又称脂胶。是松香酯和改性松香酯中用途最广、用量最大的一个品种。松香甘油酯可根据其用途不同而专门生产各种不同型号产品以满足特定的需要。例如一般油漆用的138#松香甘油酯,用于硝基漆的136#松香甘油酯,用作食品添加剂的松香甘油酯和氢化松香甘油酯,热熔胶用的添加抗氧剂松香甘油酯等。三元醇酯的其他品种有:①马来酐改性松香甘油酯。主要有两种商品:一种是422#失水苹果酸酐树脂,色浅,不易泛黄,供制造浅色清漆、各色烘漆和白色磁漆,也用于油墨;另一种是423#失水苹果酸酐树脂用作纸张涂料组分。②氢化松香甘油酯和歧化松香甘油酯是溶剂型压敏胶和热熔胶的重要增粘剂。氢化松香甘油酯也大量用于饮料、口香糖乳化香精中。③马来酐改性的聚合松香甘油酯是用于油墨的重要树脂。生产甘油酯的基本工艺是:将松香熔化,在220℃时加入超过计算量约10%的甘油,在4小时内逐渐升温至270℃。反应过程中不断排出反应生成的水,继续在270℃至反应物酸值达到规定后,减压除去未反应的甘油和水。将树脂冷却至室温即成。138#松香甘油酯的质量指标为:软化点(环球法,℃)≥85,酸值(mg KOH/g)≤10,色泽(铁钴法)≤8,苯中溶解度(1∶1),溶液清澈。
四元醇酯
主要品种有松香季戊四醇酯、氢化松香季戊四醇酯、聚合松香季戊四醇酯、马来酐改性松香季戊四醇酯和马来酐改性聚合松香季戊四醇酯。这些酯与相应的甘油酯相比有更高的软化点,在熔剂中或在熔融时有更高的粘度,有更好的抗氧性、耐水性和耐碱性。松香季戊四醇酯主要用于油漆、油墨、增粘剂等。氢化松香季戊四醇酯主要用作增粘剂和口香糖配料。马来酐改性松香季戊四醇酯(中国商品名424#失水苹果酸酐树脂)主要用于油漆和油墨中,性能及特点与422#失水苹果酸酐树脂相似。聚合松香戊四醇酯和马来酐改性聚合松香季戊四醇酯主要用于油墨。
随着中国改性松香的发展和油墨、胶粘剂、食品工业的新需求,松香酯类产品朝着多品种、专用化方向发展。
⑹ 松香改性酚醛树脂的参数
DC系列松香改性酚醛树脂(硬树脂)
中低档胶印油墨用松香改性酚醛树脂
DC2116松香改性酚醛树脂
主要特征:具有良好的印刷适性,油墨转印后溶剂快速释放,印刷固着速度快。
技术指标: 软化点(℃):153~165 酸价:≤20 mgKOH/g 正庚烷值(ml):3~5ml/25℃·2g
粘度(CP):1500~2000/35℃ 色泽:≤12
DC2108松香改性叔丁酚树脂
主要特征:具有较高的分子量,很好的矿物油溶解性,制成的罩光油光泽极佳,印刷时传递性好,印后固着速度快,印品爽干性,耐晒性好。
技术指标: 软化点(℃):168~175 酸价:≤22 mgKOH/g 正庚烷值(ml):3~4 ml/25℃·2g
粘度(CP):3200~3800/35℃ 色泽:≤13
DC2101松香改性辛基酚树脂
主要特性:具有较高分子量,较大粘度、溶解性好等特点,适应提高油墨印刷后墨膜的耐摩擦性能。
技术指标: 软化点(℃):165~173 酸价:≤22 mgKOH/g 正庚烷值(ml):4~7 ml/25℃·2g
粘度(CP):2000~2500/35℃ 色泽:≤12
高档胶印油墨用松香改性酚醛树脂
DC2111高酚树脂
主要特征:适合制造高档胶质油,用于高档胶印亮光油墨中调整身骨及油墨有些特性
技术指标: 软化点(℃):165~175 酸价:≤25 mgKOH/g 正庚烷值(ml):10~15 ml/25℃·2g
粘度(CP):3000~3500/35℃ 色泽:≤13
DC高酚树脂
主要特征:具有良好的溶剂混溶性,在纸张上的快速释放性和印刷过程中的良好的适应性。
技术指标: 软化点(℃):160~170 酸价:≤25 mgKOH/g 正庚烷值(ml):4~7 ml/25℃·2g
粘度(CP):2000~2400/35℃ 色泽:≤12
JC 系列松香改性酚醛树脂(硬树脂)
中低档胶印油墨用松香改性酚醛树脂
JC2127快固树脂
主要特征:该树脂为叔丁酚改性的松香酚醛树脂,具有优良的抗水性和良好的光泽。广泛适用于胶印树脂油墨、胶印轮转油墨及书刊胶印轮转油墨的生产。
技术指标: 粘度:5000~8000mpa·s/20℃ 酸值:≤25mgKOH/g 正庚烷值:≥2ml/25℃·2g
软化点:≥160℃ 色泽:≤13#
JC2124松香改性叔丁酚树脂
主要特征:该树脂为叔丁酚、壬基酚改性的松香酚醛树脂,具有优良的抗水性和良好的光泽,成胶性优异。广泛应用于胶印亮光快干油墨。
技术指标: 粘度:5000~8000mpa·s/20℃ 酸值:≤25mgKOH/g 正庚烷值:3~6ml/25℃·2g
软化点:≥160℃ 色泽:≤13#
JC2121高粘度树脂
主要特性: 该树脂为辛基酚改性的松香酚醛树脂,具有优良的抗水性和优良的光泽。适用于胶印亮光快干型油墨的生产。
技术指标: 粘度:≥12000mpa·s/20℃ 酸值:≤25mgKOH/g 正庚烷值:≥5ml/25℃· 2g
软化点:≥160℃ 色泽:≤13#
JC2122高酚树脂
主要特性: 该树脂为高酚改性的松香酚醛树脂,具有高结构、高分子量、高粘度、高粘弹性、高光泽、固着快、低粘性等特性。适用于胶印高速轮转油墨、单张纸油墨。
技术指标: 粘度:≥15000mpa·s/20℃ 酸值:≤20mgKOH/g 正庚烷值:7~10ml/25℃·2g
软化点:≥160℃ 色泽:≤13#
高档胶印油墨用松香改性酚醛树脂
JC2120高酚树脂
主要特征: 该树脂为高酚改性的松香酚醛树脂,具有高结构、高粘度、高释放性和优良的光泽。适用于高级胶印亮光墨、高级热固型胶印轮转墨的制造,是当前高速高性能胶印亮光墨,热固型胶印轮转墨连接料制造首选的适用树脂。
技术指标: 粘度:11000~13000mpa·s/20℃ 酸值:≤25mgKOH/g 正庚烷值:9~12ml/25℃·2g
软化点:≥160℃ 色泽:≤13#
DCH系列松香改性酚醛树脂(硬树脂)
DCH2102松香改性酚醛树脂
主要特性:具有较高分子量、较大粘度、溶解性极其优异等特点,能有效提高油墨光泽及干性。
技术指标: 粘度:20000-25000mpa·s/25℃ 酸值:18-28 正庚烷值:6-10
软化点:180-195℃ 色泽:<13#
主要用途:环保型大豆油平版胶印油墨,四色版胶印油墨,树脂胶印油墨,单张纸亮光胶印油墨,耐磨油墨、光油。
DCH2103松香改性酚醛树脂
主要特性:具有较高分子量、较大粘度。
技术指标: 粘度:10000-15000mpa·s/25℃ 粘度:8-18(落球) 酸值:10-15
正庚烷值:15-20 软化点:157-165℃ 色泽:<13#
主要用途:环保型大豆油平版胶印油墨,四色版胶印油墨,树脂胶印油墨,单张纸亮光胶印油墨,耐磨油墨、光油。
DCH2105松香改性酚醛树脂
主要特征:具有分子量高、结构性好、溶剂释放性好、印刷适性极优异等特点。
技术指标: 粘度:2000-3000mpa·s/25℃ 粘度:8-12(落球) 酸值:8-18
正庚烷值:17-22 软化点:157-165℃ 色泽:<13#
主要用途:环保型大豆油平版胶印油墨、中高速轮转胶印油墨。
⑺ 松香改性树脂的分类
根据改性松香时使用的原料和合成的工艺路线,松香改性树脂主要有以下几类。 松香中的羧酸进行羧基反应;和金属氧化物或氢氧化物在高温下中和,生成衍生物树脂酸金属盐,也称松香皂。 松香与醇酯化,可改善松香的特性和扩展其用途,所得产品也称松香多元醇酯,主要用于生产热熔胶和黏合剂。 醛和酚类的缩合产物与松香加成后,并与多元醇脂化改性而成的合成树脂,可称为松香改性酚醛树脂,由于其独特的蜂窝状结构,能与颜料良好润湿,被广泛应用于酚醛漆、酚醛黏合剂、平版胶印油墨等。 多元醇酯化松香和顺酐的加成物,所得到的改性树脂,称为松香顺酐多元醇酯,其中马来松香产物较多。主要应用于油漆、油墨等行业,能改善涂膜干燥性、耐水性好,硬度高,尤其在热熔型马路标志漆中应用较广。 在催化剂存在下借无机酸和热的作用使得松香起歧化反应后得到的歧化松香。主要是脱氢松香酸、二氢松香酸和四氢松香酸等的混合物。不易受空气氧化。其钠皂或钾皂用作乳液聚合的乳化剂。不影响聚合速度,并使所得的合成橡胶具有优良的粘性和物理机械性能。 借卤代烷、金属卤化物或无机酸的作用使得松香起聚合反应后得到的聚合松香。主要是二聚物。反应后不饱和性降低,酸值减小,抗氧化性能增加,软化点提高。 松香经加氢反应得到的 氢化松香,外观呈褐色,软化点79~85℃。脆性低,不易氧化。可用作热熔胶中的增黏剂,合成橡胶的软化剂、增塑剂,涂料,油墨,颜料,电子工业,造纸和肥皂等方面。
⑻ 松香改性酚醛树脂的介绍
松香改性酚醛树脂是现在应用于胶印油的最好的树脂,他是以烷基酚(目前用于胶印油墨的酚类有目前用于胶印油墨的酚类有苯酚、双酚A、PTBP对叔丁基酚、POP对特辛基苯酚、PNP壬基酚及PDDP十二烷基苯酚)、甲醛、多元醇及松香进行化学反应生成的高分子产物。
⑼ 松香的化学名是什么
松香是一种可再生天然树脂,主要成分为各种树脂酸(分子式为C19H29COOH)。树脂酸具有一个三环骨架结构,大部分含有二个双键和一个羧基二种活性中心,通过与羧基的酯化、中和及与双键的加成、氢化、岐化、聚合等,可改变松香的理化性能,大大拓展松香的应用领域,在涂料、油墨、油漆、胶粘剂、造纸、热熔胶、助焊剂等行业得到广泛应用。这些经过化学加工的松香制品,统称为改性松香树脂。根据改性松香时使用的原料和合成的工艺路线,一般可将改性松香树脂分成四类。