富马酸在松香树脂中的作用

A. 什么是马来松香

含有马来海松酸酐加合物的松香。由松香与马来酐（顺丁烯二酸酐）起狄尔斯—阿尔德反应所得到的产品。马来松香是一种改性松香，出现在20世纪30年代，逐步应用于造纸、油漆、油墨、有机合成等方面。美国于40年代末期开始使用马来松香取代松香作造纸施胶剂。1975年中国开始研制马来松香，并作为施胶剂用于造纸工业。

性质

松香主要由占85%左右的各种树脂酸组成，其余多为沸点较高的萜类中性物。松香中除左旋海松酸外，其他树脂酸都不能直接和马来酐发生加成反应。枞酸型酸异构为左旋海松酸时才能与马来酐反应。枞酸型酸，如枞酸、新枞酸和长叶松酸，在一定条件下能异构成左旋海松酸，并具有一定的平衡关系。将马来酐加到含有微量的左旋海松酸的平衡混合物中，即可发生加成反应，并使之不断向生成马来海松酸酐加合物方向移动，从而生成大量的狄尔斯—阿尔德加成产物。工业上制得的马来松香是马来海松酸酐加合物（50%以上）、未起反应的树脂酸（约35%）及中性物质（约10%）的混合物。加成反应后的混合物官能团增加，具有较高的软化点和比重。马来海松酸酐分子式为C24H32O5，分子量为400.52。

马来松香的酸值和皂化值随马来酐加入量增加而增加。马来松香的软化点在加入量小于15%时，与马来酐增加量成正比。加成反应在温度160℃以上，经过一定时间，可基本完成。温度高于200℃时，软化点稍有降低，颜色变深。脂松香比浸提松香反应产物的软化点高，而皂化值低。松香和马来酸的几何异构体——富马酸同样起狄尔斯—阿尔德反应，生成的加合物称富马松香。酸值、皂化值与马来松香相似，但软化点较高。

马来松香经钠皂化后所生成的胶，除了含树脂酸钠和部分未皂化的游离树脂酸外，还含有马来海松酸钠和部分的游离马来海松酸。上述主要组分的数量取决于松香的化学组成和皂化条件。树脂酸分子的三环烃部分是疏水性的，具有施胶所需的抗水特性。马来海松酸胶乳化后在悬浮液中的颗粒度比松香胶要小，因而它能够在较大的纤维面积上更均匀地分布。胶中的马来海松酸有3个羧基，增强了羧基的活性，施胶时如羧基朝着纤维一边，硫酸铝—松香络合物就能在较大的纤维面积上覆盖，从而提高施胶效果。

生产工艺

将熔化的热松香加入反应锅，升温达150℃时开动搅拌器，加入马来酐，其量根据所需的马来松香规格来确定。加成反应系放热反应，料温会迅速上升，应注意控制温度，不要超过规定。搅拌保温2～3小时，反应完成。如欲得到不同规格的马来松香，可在加成反应结束后，送入混合器内再行配制。

质量指标

中国马来松香专业标准（ZB 72001—84）规定的质量指标如下表：