一种水溶性松香树脂的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种水溶性松香树脂的生产方法，是将100重量份的松香和20‑40份的乙醇加入反应器中，在170‑180℃溶解松香；然后加入由氯化镧和分子筛组成的复合催化剂，通入氢气，在80‑100℃反应60‑90min，过滤去除催化剂，得氢化松香；将氢化松香和多元醇加入酯化反应器，再加入酸性催化剂，在温度为230‑270℃下酯化反应2‑3h，得到松香树脂；最后加入含有亲水性基团的有机物10‑20份，在120‑140℃保温30‑60min，冷却至室温，出料，即得水溶性松香树脂。本发明专利技术生产的松香树脂具有水溶性和稳定性较好、粘度大、硬度高、耐水性好、抗氧化性能强、环保无气味、透明等优点，还具有操作简单、环保安全、能耗低、生产成本低，容易实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性松香树脂的生产方法
本专利技术属于树脂深加工领域，具体是一种水溶性松香树脂的生产方法。
技术介绍
松香作为可再生天然树脂，被誉为“长在树上的石油”。松香工业是我国林业四大支柱产业之一，松香贸易量占世界总量的60％。松香广泛应用于涂料、油墨、油漆、胶黏剂、助焊、橡胶、造纸、食品添加剂及生物制品等领域，但由于松香本身还存在一些不稳定性，如易结晶、易被氧化变色及软化点低等，使其性能和应用领域受到限制。水溶性松香树脂是颜色极浅的多元醇松香，是以精制松香为基本原料，经加氢、酯化、水溶性处理等工艺研究而成，是一种新型的低污染、省能源和省资源涂料。水溶性处理是在树脂中引进亲水的基团或可增溶的基团，使其成为以水为溶解介质的一种涂料。但传统的水溶性松香树脂耐化学性差、硬度低、耐气候性差等不足之处，而且含有大量溶剂，这些有机溶剂可以产生大量的挥发性有机物，在生产和施工过程中会严重危害环境和人员的身体健康，且还存在粘性较差、不透明、生产难度高、相溶性差等问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有松香树脂存在的问题，提供一种生产的水溶性松香树脂的方法。本方法生产的松香树脂具有环保无气味、粘度大、透明、相溶性好、稳定性好、易溶于水等优点。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种水溶性松香树脂的生产方法，包括以下步骤：（1）将100重量份的松香和20-40份的乙醇加入到反应器，在搅拌状态下升温至170-180℃，使松香完全溶解；（2）在溶解后的松香中加入由氯化镧和分子筛组成的复合催化剂2-4份，通入氢气，升温至80-100℃，加成反应60-90min，过滤去除催化剂，得氢化松香；（3）将氢化松香和20-50份多元醇加入酯化反应器，再加入酸性催化剂3-5份，在温度为230-270℃下酯化反应2-3h，得到松香树脂；（4）将松香树脂加至反应器加入含有亲水性基团的有机物10-20份，在120-140℃保温30-60min，冷却至室温，出料，即得水溶性松香树脂；所述含有亲水性基团的有机物包括甜菜碱型两性离子有机物、聚丙烯酰胺、十二烷基磺酸钠中的一种或多种组合。优选的，以上所述复合催化剂中氯化镧和分子筛的重量比为0.5-2:10。优选的，以上所述多元醇为乙二醇、丙三醇、丙二醇、季戊四醇中的一种。优选的，以上所述酸性催化剂为硫酸、磷酸、氧化铝、氧化锌中的一种或多种组合物。优选的，以上所述甜菜碱型两性离子有机物为十二烷基二甲基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱中的一种或多种组合物。与现有技术相比，本专利技术的优点及有益效果为：1、本专利技术生产的松香树脂能够以水作为溶解介质，含有较低的挥发性有机物（VOC)，可以减少对环境和人员身体健康的危害，克服了油性松香树脂存在的缺陷。2、本专利技术生产的松香树脂具有水溶性和稳定性较好、粘度大、硬度高、耐水性好、抗氧化性能强、环保无气味、透明等优点。3、本方法的生产过程中引入的亲水性基团有机物，不仅可以提高松香树脂的水溶性，还能提高树脂的粘度。4、本方法加成反应过程中使用氯化镧和分子筛作为催化剂，可加快反应速率及降低能耗，进而提高生产效率和降低生产成本。5、本专利技术方法具有操作简单、环保安全、能耗低、生产成本低，容易实现工业化生产，具有良好的经济效率、生态效益和社会效率。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术进一步说明，但不限于本专利技术的保护范围。实施例1一种水溶性松香树脂的生产方法，包括以下步骤：（1）将100kg松香和30kg乙醇加入到反应器，在搅拌状态下升温至170℃，使松香完全溶解；（2）在溶解后的松香中加入由质量比为1:10的氯化镧和分子筛组成的复合催化剂3kg，通入氢气，升温至100℃，加成反应60min，过滤去除催化剂，得氢化松香；（3）将氢化松香和30kg丙三醇加入酯化反应器，再加入氧化铝4kg，在温度为250℃下酯化反应2.5h，得到松香树脂；（4）将松香树脂加至反应器加入十二烷基二甲基甜菜碱15kg，在130℃下保温60min，冷却至室温，出料，即得水溶性松香树脂。实施例2一种水溶性松香树脂的生产方法，包括以下步骤：（1）将100kg松香和40kg乙醇加入到反应器，在搅拌状态下升温至175℃，使松香完全溶解；（2）在溶解后的松香中加入由质量比为1:7的氯化镧和分子筛组成的复合催化剂4kg，通入氢气，升温至80℃，加成反应80min，过滤去除催化剂，得氢化松香；（3）将氢化松香和40kg乙二醇加入酯化反应器，再加入质量比为1:2的氧化铝和氧化锌3kg，在温度为270℃下酯化反应3h，得到松香树脂；（4）将松香树脂加至反应器加入聚丙烯酰胺10kg、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱8kg，在120℃下保温40min，冷却至室温，出料，即得水溶性松香树脂。实施例3一种水溶性松香树脂的生产方法，包括以下步骤：（1）将100kg松香和20kg乙醇加入到反应器，在搅拌状态下升温至180℃，使松香完全溶解；（2）在溶解后的松香中加入由质量比为1:20的氯化镧和分子筛组成的复合催化剂4kg，通入氢气，升温至90℃，加成反应90min，过滤去除催化剂，得氢化松香；（3）将氢化松香和20kg季戊四醇加入酯化反应器，再加入硫酸5kg，在温度为230℃下酯化反应3h，得到松香树脂；（4）将松香树脂加至反应器加入十二烷基磺酸钠10kg、椰油酰胺丙基甜菜碱10kg，将温度升高至120℃，保温40min，冷却至室温，出料，即得水溶性松香树脂。实施例4一种水溶性松香树脂的生产方法，包括以下步骤：（1）将100kg松香和30kg乙醇加入到反应器，在搅拌状态下升温至170℃，使松香完全溶解；（2）在溶解后的松香中加入由质量比为1:5的氯化镧和分子筛组成的复合催化剂2kg，通入氢气，升温至100℃，加成反应60min，过滤去除催化剂，得氢化松香；（3）将氢化松香和50kg丙二醇加入酯化反应器，再加入氧化锌3kg，在温度为270℃下酯化反应2h，得到松香树脂；（4）将松香树脂加至反应器加入十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱10kg，在140℃下保温30min，冷却至室温，出料，即得水溶性松香树脂。实施例5一种水溶性松香树脂的生产方法，包括以下步骤：（1）将100kg松香和35kg乙醇加入到反应器，在搅拌状态下升温至175℃，使松香完全溶解；（2）在溶解后的松香中加入由质量比为1:6的氯化镧和分子筛组成的复合催化剂3.5kg，通入氢气，升温至90℃，加成反应80min，过滤去除催化剂，得氢化松香；（3）将氢化松香和30kg季戊四醇加入酯化反应器，再加入磷酸5kg，在温度为250℃下酯化反应2.5h，得到松香树脂；（4）将松香树脂加至反应器加入聚丙烯酰胺10kg、月桂酰胺丙基甜菜碱5kg，在130℃下保温60min，冷却至室温，出料，即得水溶性松香树脂。以上实施例1-5制备的水溶性松香树脂经常规方法检测，产品的性能如表1所示。其中水溶性的测试方法为在锥形烧瓶中称取10g产品试样，再加入水，摇动混匀，直到混合液中出现微细不溶物或锥形烧瓶内壁附着有不溶物时，读取加入的水量。平行测定三次，取其平均值。水溶性的计算为：水溶性倍数=加入水的质量（g）/松香树脂质量（g）。表1：本专利技术水溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性松香树脂的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：将100重量份的松香和20‑40份的乙醇加入到反应器，在搅拌状态下升温至170‑180℃，使松香完全溶解；在溶解后的松香中加入由氯化镧和分子筛组成的复合催化剂2‑4份，通入氢气，升温至80‑100℃，加成反应60‑90min，过滤去除催化剂，得氢化松香；将氢化松香和20‑50份多元醇加入酯化反应器，再加入酸性催化剂3‑5份，在温度为230‑270℃下酯化反应2‑3h，得到松香树脂；将松香树脂加至反应器加入含有亲水性基团的有机物10‑20份，在120‑140℃下保温30‑60min，冷却至室温，出料，即得水溶性松香树脂；所述含有亲水性基团的有机物包括甜菜碱型两性离子有机物、聚丙烯酰胺、十二烷基磺酸钠中的一种或多种组合。

【技术特征摘要】
1.一种水溶性松香树脂的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：将100重量份的松香和20-40份的乙醇加入到反应器，在搅拌状态下升温至170-180℃，使松香完全溶解；在溶解后的松香中加入由氯化镧和分子筛组成的复合催化剂2-4份，通入氢气，升温至80-100℃，加成反应60-90min，过滤去除催化剂，得氢化松香；将氢化松香和20-50份多元醇加入酯化反应器，再加入酸性催化剂3-5份，在温度为230-270℃下酯化反应2-3h，得到松香树脂；将松香树脂加至反应器加入含有亲水性基团的有机物10-20份，在120-140℃下保温30-60min，冷却至室温，出料，即得水溶性松香树脂；所述含有亲水性基团的有机物包括甜菜碱型两性离子有...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小雄，赖兆周，何国雄，陆顺忠，关继华，黎贵卿，吴建文，
申请(专利权)人：广西北流市兆周林产有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45