System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法技术_技高网

一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法技术

技术编号:40639440 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-13 21:21
本发明专利技术公开了一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,采用有机酸和胺类化合物反应制得,所述有机酸包括工业品二聚酸、间苯二甲酸二乙二醇酯‑5‑磺酸锂、工业醋酸、异丁酸、蓖麻油酸和辛二酸,所述胺类化合物包括乙二胺、六水哌嗪、癸二胺和三乙醇胺;所述有机酸和胺类化合物的摩尔比为1:1.05‑1.2,胺类化合物过量。本发明专利技术提供的制备方法,反应时间比目前通用的生产工艺缩短接近2小时,反应温度比目前通用的生产工艺下降了10℃,产品贮存稳定性提高,凝胶恢复时间短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚酰胺制备,具体为一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法


技术介绍

1、聚酰胺树脂通常由二元酸和二元胺经缩聚而得,作为性能优良用途广泛的化工原料,其具有较好的耐药品性,能抵抗酸碱和植物油、矿物油,其软化点的范围特别窄,当温度稍低于熔点时就引起急速地固化,不像其它热塑性树脂那样,有一个逐渐固化或软化的过程。按其性质可分为两大类:非反应性或中性聚酰胺树脂及反应性聚酰胺树脂。反应性聚酰胺树脂用于环氧树脂熟化剂和用于热固性表面涂料、粘结剂、内衬材料及罐封、模铸树脂。中性聚酰胺树脂由二聚脂肪酸与胺类化合物逐步缩聚合得到,具有较好的柔韧性和粘结性,以及适宜的软化点,用于生产油墨、热熔性胶粘剂和涂料。油墨行业用的聚酰胺树脂与化学纤维工业用的聚酣胺树脂在性能上要求完全不同,印刷油墨主要由聚酰胺树脂等连接料加上颜料和助剂等经过研磨过滤制成,所用聚酰胺树脂大体上分成两大类,一类是苯溶聚酰胺树脂,其主要用在表面凹版油墨中,另一类就是醇溶聚酰胺树脂,但目前国内厂商提供的聚酰胺树脂的醇溶性不好,需加入一定量的芳香族溶剂以提高其醇溶性,而且在一定温度时会出现凝冻现象。国内塑料软包装的印刷,95%以上是采用凹版印刷方式。聚酰胺树脂软化点要控制在121-123℃,否则因树脂软化点低在梅雨季节印刷时会出现印品粘连。若树脂软化点高,在冬季使用时会出现冻结,就需加热混拌,使之溶化,在生产和使用过程中,需要使用强溶剂甲苯等芳香族溶剂来溶解和调节油墨的粘度。

2、黄坤,夏建陵,李梅等在2009年03期《林产化学与工业》发表的论文《高抗冻性油墨用二聚酸基醇溶聚酰胺树脂的性能研究》中,通过熔融缩聚法用二聚酸和异弗尔酮二胺(ipda)等单体合成了一系列具有良好抗冻性的油墨用聚酰胺树脂,20%正丙醇溶液的冻点达到-35℃。尽管冻点降低但软化点却升高,且不能提高聚酰胺树脂在乙醇中的溶解性仅能溶解在正丙醇、四氢呋喃、乙酸正丁酯中;高建舟,汪存东,王海霞在《中国胶粘剂》2015年11期发表论文《二聚酸型聚酰胺热熔胶的合成及性能研究》,考察了哌嗪和二聚酸掺量等对二聚酸型聚酰胺hma(热熔胶)性能的影响,但仍然没有解决玻璃化温度偏高与软化点降低的问题;公开号为cn1353128的中国专利技术专利公布了一种醇溶性油墨用聚酰胺树脂的制备方法。该树脂的制备方法是在二聚酸和乙二胺制备醇溶性聚酰胺树脂反应体系中,加入改性剂间苯二甲酸磺酸盐。但是醇溶性聚酰胺树脂机械性能差,限制了其应用的场合,只能作为一般油墨用树脂;公开号为cn104893406的中国专利技术专利公布了一种醇溶性聚酰胺树脂生产方法。该方法是将称取好的二聚酸、单酸、乙二胺放入反应釜内,真空泵抽气至反应釜内压力至2.5mpa后进行缩聚反应45min得到醇溶性聚酰胺树脂;将醇溶性聚酰胺树脂与醇类溶剂以重量比为2:8的比例混合得到醇溶性混合溶剂。不足之处是反应压力偏高,安全性能较差;高进,胡忠新,杨翠莲等在《枣庄学院学报》2012年02期发表论文《油墨用醇溶性聚酰胺树脂的合成与性能研究》探讨了单元酸、胺组分物料配比、聚合温度、聚合时间等对合成聚酰胺树脂的影响,但制备的树脂综合性能并没有突破性提高;

3、近年来有代表性的中国公开专利cn1098875c、cn108912326a、cn103554485a、cn103554486b、cn115260488a、cn00100075.6、cn101613472b、cn103113577a、cn108047387a、cn107652431a、cn202210638268.2、cn104788671a等从多方面对聚酰胺树脂进行了改性,在提高聚酰胺树脂硬度、透明度、调整软化点、调整粘度、改善冻点、调节耐候性、改变耐热稳定性、提高电性能等方面做了大量的研究探索,但国产醇溶性树脂的质量还存在一些不足,如颜色较深、透明度差、凝胶倾向严重、凝胶恢复性差、在纯醇类溶剂中溶解性差等。


技术实现思路

1、目前聚酰胺合成难点在于同时提高聚酰胺醇溶性能和抗凝胶性能。为了克服现有技术的不足,本专利技术提供了一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,本专利技术从聚酰胺的分子结构入手,利用相似相容原理,提高合成聚酰胺的聚合单体的极性或者添加一些能够增溶的聚酰胺树脂,通过改变聚酰胺结构序列以及分子链拓扑结构,开发出适用于塑料印刷的醇溶聚酰胺树脂,本专利技术制得的改性聚酰胺树脂综合应用性能提高,同时还解决了质量还存在一些不足,如颜色较深,透明度差、光泽度低,凝胶倾向严重等缺点。

2、本专利技术的技术方案如下所述:

3、一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,采用有机酸和胺类化合物反应制得,所述有机酸包括工业品二聚酸、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸锂、工业醋酸、异丁酸、蓖麻油酸和辛二酸,所述胺类化合物包括乙二胺、哌嗪、癸二胺和三乙醇胺;所述有机酸和胺类化合物的摩尔比为1:1.05-1.2,胺类化合物过量。

4、优选的,所述有机酸中,工业品二聚酸、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸锂、工业醋酸、异丁酸、蓖麻油酸和辛二酸的摩尔比为1:0.15-0.36:0.15-0.25:0.15-0.32:0.15-0.28:0.05-0.18。

5、进一步的,所述工业品二聚酸中二聚酸含量80-85%,三聚酸及其他多元聚酸含量≤15%,单酸及其它脂肪酸、其它杂质含量≤5%。

6、优选的,所述胺类化合物中乙二胺、哌嗪、癸二胺和三乙醇胺的摩尔比为1:0.15-1:0.02-0.25:0.15-0.27。

7、在本专利技术的实施例中,哌嗪以六水哌嗪形式加入。

8、进一步的,所述制备方法以苯基次膦酸为催化剂,加入量为工业品二聚酸质量的0.003%-0.02%。

9、进一步的,所述制备方法以钛酸四丁酯为催化剂,加入量为工业品二聚酸质量的0.008%-0.06%。

10、采用本专利技术提供的方法,经改性后,产品聚酰胺树脂的分子结构与现有公开的产品不同,主要体现在组成共聚物的结构及各个不同聚合物的排布次序不同。

11、聚酰胺树脂的各项性能中,尤以醇溶性和凝胶恢复性最为重要,所谓凝胶恢复性是指树脂醇溶液或制备的油墨在使用、贮存或运输时,特别在寒冷的气候条件下,它们往往会凝聚成凝胶,而凝胶状态是不适于印刷的,因而我们希望油墨不易成凝胶,而一旦成了凝胶,则希望所成凝胶易于解除,这种解除凝胶的性能,一般被称为凝胶恢复性。

12、二聚酸,作为生产聚酰胺树脂主要原料,二聚酸有一个较长的非极性烃基,可以提高树脂与聚烯烃材料的相容性和润湿性。使用二聚酸制备的聚酰胺树脂具有突出的耐水性、柔韧性。在所有二元羧酸中,二聚酸的分子结构最为独特,主链较长,含有36个碳原子、2个大的烷基支链,根据原料不同,含有非环、单环、双环等多种异构体,而且完全由生物质转化而来。

13、本专利技术中,间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸锂作为改性剂,其作用是大幅度提高树脂醇溶性、改善冷却后树脂的颜色、提高树脂的贮存稳定性、增加树脂溶液的贮存稳定性有更好的优势。

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【技术保护点】

1.一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,采用有机酸和胺类化合物反应制得,所述有机酸包括工业品二聚酸、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸锂、工业醋酸、异丁酸、蓖麻油酸和辛二酸,所述胺类化合物包括乙二胺、哌嗪、癸二胺和三乙醇胺;所述有机酸和胺类化合物的摩尔比为1:1.05-1.2。

2.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,所述有机酸中,工业品二聚酸、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸锂、工业醋酸、异丁酸、蓖麻油酸和辛二酸的摩尔比为1:0.15-0.36:0.15-0.25:0.15-0.32:0.15-0.28:0.05-0.18。

3.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,所述工业品二聚酸中二聚酸含量80-85%,三聚酸及其他多元聚酸含量≤15%,单酸及其它脂肪酸、其它杂质含量≤5%。

4.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,所述胺类化合物中乙二胺、哌嗪、癸二胺和三乙醇胺的摩尔比为1:0.15-1:0.02-0.25:0.15-0.27。

>5.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,所述制备方法第一步反应酰胺化反应以苯基次膦酸为催化剂,加入量为工业品二聚酸质量的0.003%-0.02%。

6.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,所述制备方法第二步反应缩聚反应以钛酸四丁酯为催化剂,加入量为工业品二聚酸质量的0.008%-0.06%。

7.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

8.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,步骤2酰胺化反应采用梯度程序升温,所有物料加毕,搅拌0.5~1小时后开始加热反应器,将反应器内温度15~25分钟内升至100℃~110℃,保持1~1.5小时,接着将反应器内温度升至130℃~150℃,保持1~1.5小时。

9.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,步骤3缩聚反应采用梯度程序升温,将催化剂钛酸四丁酯一次性加入反应器,继续升温,20~30分钟内升至180℃~200℃,保持1.5~2小时后再次升温,10~20分钟内将反应器内温升至220℃~230℃,保持0.5~1小时;在220℃~230℃温度范围内保温。

10.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

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【技术特征摘要】

1.一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,采用有机酸和胺类化合物反应制得,所述有机酸包括工业品二聚酸、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸锂、工业醋酸、异丁酸、蓖麻油酸和辛二酸,所述胺类化合物包括乙二胺、哌嗪、癸二胺和三乙醇胺;所述有机酸和胺类化合物的摩尔比为1:1.05-1.2。

2.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,所述有机酸中,工业品二聚酸、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸锂、工业醋酸、异丁酸、蓖麻油酸和辛二酸的摩尔比为1:0.15-0.36:0.15-0.25:0.15-0.32:0.15-0.28:0.05-0.18。

3.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,所述工业品二聚酸中二聚酸含量80-85%,三聚酸及其他多元聚酸含量≤15%,单酸及其它脂肪酸、其它杂质含量≤5%。

4.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,所述胺类化合物中乙二胺、哌嗪、癸二胺和三乙醇胺的摩尔比为1:0.15-1:0.02-0.25:0.15-0.27。

5.根据权利要求1所述的一种醇溶性改性聚酰胺树脂的制备方法,其特征在于,所述制备方法第一步反应酰胺化反应以苯基次...

【专利技术属性】
技术研发人员:张恭孝张泽玮刘煜霖李成朱新新李鹏郭祥荣王亚慧左旭君李东起毕言亮
申请(专利权)人:山东第一医科大学山东省医学科学院
类型:发明
国别省市:

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