一种松香改性酚醛树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种松香改性酚醛树脂及其制备方法和应用，属于材料改性领域。本发明专利技术将含共轭双键的植物油和/或其衍生物与松香和/或松香衍生物、甲阶酚醛树脂进行加成反应，提高了树脂的分子量；之后加成产物与多元醇进行酯化反应，进一步提高了树脂的分子量；最后加入扩链剂，更进一步的提高了树脂的分子量，而分子量的提高会使树脂的溶解性降低。并且扩链剂与松香改性酚醛树脂前驱体中的羧基或羟基反应后在松香改性酚醛树脂中引入了与植物油相容性不好的聚氨酯结构基团和/或缩水甘油醚中环氧基团开环后生成的羟基，从而能进一步降低树脂在植物油中的溶解性。树脂在植物油中的溶解性。

【技术实现步骤摘要】
一种松香改性酚醛树脂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于材料改性领域，具体涉及一种松香改性酚醛树脂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]矿物油(Mineral oil hydrocarbons,MOH)是石油经过物理分离和化学转化等过程所形成的烃类混合物，主要包括直链、支链及环状的饱和烃矿物油(Mineral oil saturated hydrocarbons，MOSH)和含苯环的芳香烃矿物油(Mineral oil aromatic hydrocarbons，MOAH)。传统的胶印油墨采用矿物油作为溶剂，但矿物油对人类健康具有潜在影响，如MOAH可能具有致突变和致癌性，MOSH可能在淋巴结、脾脏和肝脏等多个组织中积累。而植物油则不存在上述潜在影响。因此，用植物油或其衍生物来代替传统矿物油是今后胶印油墨的必然发展趋势。
[0003]传统的胶印油墨含有10％～30％的矿物油，矿物油在油墨转移到纸张后会快速渗入到纸张的毛细孔内，油墨因为失去溶剂，从液相转成固相，形成渗透干燥。含矿物油的胶印油墨为了平衡渗透干燥速度和油墨光泽会选择高溶解性的松香改性酚醛树脂。但是植物油油墨对松香改性酚醛树脂的溶解性高于含有矿物油的传统胶印油墨，如果仍使用原来的高溶解性树脂，会导致植物油渗入纸张的毛细孔的速度变慢，固化时间变长，达不到印刷时的快速翻面要求，或需要等待长时间的固化再进行翻面，影响印刷效率。
[0004]目前主要通过缩短松香改性酚醛树脂中烷基酚的烷基链段来降低其溶解性，或提高松香改性酚醛树脂的醇当量来提高树脂的极性，进而降低其溶解性。但是上述方法制备的松香改性酚醛树脂溶解性仍较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种松香改性酚醛树脂及其制备方法和应用，本专利技术的松香改性酚醛树脂在植物油中的溶解性低，用于植物油油墨印刷固化速度快，印刷效率高。
[0006]本专利技术提供了一种松香改性酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将甲阶酚醛树脂、松香和/或松香衍生物与含共轭双键的植物油和/或其衍生物混合，进行加成反应，得到加成产物；
[0008]将所述加成产物、多元醇和酯化催化剂混合，进行酯化反应，得到松香改性酚醛树脂前驱体；
[0009]将所述松香改性酚醛树脂前驱体与扩链剂混合，进行扩链反应，得到松香改性酚醛树脂；所述扩链剂为具有二官能团以上的二异氰酸酯和/或聚异氰酸酯，或具有二官能团以上的缩水甘油醚树脂。
[0010]优选的，所述甲阶酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将烷基酚、多聚甲醛、催化剂和水混合后进行缩合反应，得到甲阶酚醛树脂；
[0012]所述催化剂为碱性催化剂和/或弱酸性催化剂；
[0013]所述烷基酚的分子数量与多聚甲醛中结构单元总数量之比为1：1～3；
[0014]所述催化剂的质量为多聚甲醛质量的0.1～2％；
[0015]所述烷基酚为双酚A、对叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对壬基苯酚、腰果酚和对十二烷基苯酚中的一种或多种。
[0016]优选的，所述缩合反应的温度为50～90℃，时间为3～5h。
[0017]优选的，所述含共轭双键的植物油和/或其衍生物的质量为松香和/或松香衍生物质量的1～10％；
[0018]所述松香和/或松香衍生物的质量与甲阶酚醛树脂的质量比为1：0.25～4。
[0019]优选的，所述加成产物的羧基与所述多元醇的羟基的摩尔比为0.7～1.2：1。
[0020]优选的，所述加成反应的温度为180～250℃，保温时间为0.5～2h。
[0021]优选的，所述酯化反应的温度为240～270℃。
[0022]优选的，所述具有二官能团以上的二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种；
[0023]所述具有二官能团以上的缩水甘油醚树脂包括双酚A缩水甘油醚、脂肪族缩水甘油醚、缩水甘油酯类、邻苯二甲酸二缩水甘油酯和三聚氰酸三缩水甘油醚中的一种或多种。
[0024]本专利技术还提供了上述方案所述制备方法制备得到的松香改性酚醛树脂，所述松香改性酚醛树脂的重均分子量为84000～140000；所述松香改性酚醛树脂含有异氰酸酯基和/或醚键。
[0025]本专利技术还提供了上述方案所述的松香改性酚醛树脂在植物油油墨中的应用。
[0026]本专利技术提供了一种松香改性酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：将甲阶酚醛树脂、松香和/或松香衍生物与含共轭双键的植物油和/或其衍生物混合，进行加成反应，得到加成产物；所述甲阶酚醛树脂含有苯酚邻羟甲基结构；将所述加成产物、多元醇和酯化催化剂混合，进行酯化反应，得到松香改性酚醛树脂前驱体；将所述松香改性酚醛树脂前驱体与扩链剂混合，进行扩链反应，得到松香改性酚醛树脂；所述扩链剂为具有二官能团以上的二异氰酸酯和/或聚异氰酸酯，或具有二官能团以上的缩水甘油醚树脂。本专利技术将含共轭双键的植物油和/或其衍生物与松香和/或松香衍生物、甲阶酚醛树脂进行加成反应，提高了树脂的分子量；之后加成产物与多元醇进行酯化反应，进一步提高了树脂的分子量；最后加入扩链剂，更进一步提高了树脂的分子量，而分子量的提高会使树脂的溶解性降低。并且扩链剂与松香改性酚醛树脂前驱体中的羧基或羟基反应后在松香改性酚醛树脂中增加了与植物油相容性不好的聚氨酯结构基团和/或缩水甘油醚中环氧基团开环后生成的羟基，进一步降低了树脂在植物油中的溶解性。应用例结果表明，以本专利技术制备方法制备的松香改性酚醛树脂为原料的油墨的固化时间为4～12min/0.75cc。
[0027]此外，当扩链剂为具有二官能团以上的缩水甘油醚树脂时，扩链剂与松香改性酚醛树脂前驱体中的羧基生成一个羟基，但是生成的羟基结构受到的位阻大，松香改性酚醛树脂的抗水性得到了提高。当扩链剂为具有二官能团以上的二异氰酸酯时，会与松香改性酚醛树脂前驱体中的羟基反应，羟基的数量减少，分子量增大，松香改性酚醛树脂的抗水性得到了提高。因此，与现有技术提高松香改性酚醛树脂的醇当量来降低树脂的溶解性相比，本专利技术在降低松香改性酚醛树脂的溶解性的前提下，还提高了松香改性酚醛树脂的抗水性。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供了一种松香改性酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0029]将甲阶酚醛树脂、松香和/或松香衍生物与含共轭双键的植物油和/或其衍生物混合，进行加成反应，得到加成产物；所述甲阶酚醛树脂含有苯酚邻羟甲基结构；
[0030]将所述加成产物、多元醇和酯化催化剂混合，进行酯化反应，得到松香改性酚醛树脂前驱体；
[0031]将所述松香改性酚醛树脂前驱体与扩链剂混合，进行扩链反应，得到松香改性酚醛树脂；所述扩链剂为具有二官能团以上的二异氰酸酯和/或聚异氰酸酯，或具有二官能团以上的缩水甘油醚树脂。
[0032]在本专利技术中，未经特殊说明，所用原料均为本领域熟知的市售商品。
[0033]本专利技术将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种松香改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将甲阶酚醛树脂、松香和/或松香衍生物与含共轭双键的植物油和/或其衍生物混合，进行加成反应，得到加成产物；将所述加成产物、多元醇和酯化催化剂混合，进行酯化反应，得到松香改性酚醛树脂前驱体；将所述松香改性酚醛树脂前驱体与扩链剂混合，进行扩链反应，得到松香改性酚醛树脂；所述扩链剂为具有二官能团以上的二异氰酸酯和/或聚异氰酸酯，或具有二官能团以上的缩水甘油醚树脂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述甲阶酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：将烷基酚、多聚甲醛、催化剂和水混合后进行缩合反应，得到甲阶酚醛树脂；所述催化剂为碱性催化剂和/或弱酸性催化剂；所述烷基酚的分子数量与多聚甲醛中结构单元总数量之比为1：1～3；所述催化剂的质量为多聚甲醛质量的0.1～2％；所述烷基酚为双酚A、对叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对壬基苯酚、腰果酚和对十二烷基苯酚中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述缩合反应的温度为50～90℃，时间为3～5h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含共轭双键的植物油和/或其衍生...

【专利技术属性】
技术研发人员：何铁飞，水一峰，陈少军，
申请(专利权)人：杭华油墨股份有限公司，
类型：发明
国别省市：