CN102532446B - 一种混合酚松香改性酚醛树脂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合酚松香改性酚醛树脂的制备方法，以对-特辛基苯酚、对-壬基酚、对叔丁基苯酚在碱性条件下，与甲醛反应得到混合酚溶剂型酚醛树脂缩合物，其缩合物在催化剂的存在下，经松香改性和混合多元醇酯化后制的，其中混合多元醇包括丙三醇和季戊四醇。本发明制备的酚醛树脂软化点高，粘性好，溶剂的混溶性好，色泽浅，分子量分布均匀，适合于印刷用油墨的制造，适用于平板或凹版印刷油墨的组分。
Description
技术领域
本发明涉及一种松香酚醛树脂的制备方法，更具体的说，涉及一种混合酚松香改性酚醛树脂的制备方法。
背景技术
松香改性酚醛树脂主要用于制造油墨和涂料，它配合以植物油、矿油溶剂及其它辅助材料制成油墨的连结料，是印刷油墨、涂料制造行业广泛使用的树脂之一，特别是重要的油墨连接料用树脂，它们的质量直接决定着油墨的使用性能，如印刷适性、干燥性能、成膜性能等等。
长期以来，油墨连接料树脂主要是松香改性单一烷基的酚醛树脂，如松香改性苯酚酚醛树脂、松香改性双酚A酚醛树脂、松香改性对一叔丁基酚酚醛树脂、松香改性对一特辛基酚酚醛树脂等。这些油墨连接料用树脂由于仅采用单一烷基的酚醛树脂改性，还存在着以下一些缺陷：
1、产品功能基团少，油溶性能、脂肪烃溶解性能与粘弹性能之间不能兼顾：用含烷基比较小的烷基苯酚制备的松香改性烷基酚酚醛树脂，油溶性、脂肪溶解性差，但固着时间短，光泽度高；用含烷基比较大的烷基苯酚制备的松香改性烷基酚酚醛树脂，虽然油溶性、脂肪溶解性好，但固着时间长，光泽度低。
2、产品色泽较深：使用常规催化剂制备松香改性烷基酚酚醛树脂，必须在较高温度下酷化，产品容易高温氧化变色，导致产品的色泽较深，不能拓宽应用到白色、黄色等特种油墨中。
3、粘度不够高：单一的烷基苯酚制备松香改性烷基酚醛树脂，由于反应受多项指标的限制，粘度只能控制在5000mPa.s左右，粘度值偏小。
由于以上原因，单一烷基苯酚制备的松香改性烷基酚酚醛树脂很难在干燥性能、印刷适性、成膜性能、光亮度等方面均达到最佳，影响了油墨的印刷效果和速度，不能满足日益发展的印刷业要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合酚松香改性酚醛树脂的制备方法，以对-特辛基苯酚、对-壬基酚、对叔丁基苯酚在碱性条件下，与甲醛反应得到混合酚溶剂型酚醛树脂缩合物，其缩合物在催化剂的的存在下，经松香改性和混合多元醇酯化后制的，其中混合多元醇包括丙三醇和季戊四醇。
本发明混合酚松香改性酚醛树脂的制备方法包括如下步骤：
1)、将90-150重量份的二甲苯投入反应釜，开始升温，依次加入180-200重量份的对特辛基苯酚、300-600重量份的对叔丁基苯酚、20-50重量份的壬基酚，保持釜内温度在55-60℃，搅拌5-10分钟，然后加入甲醛180-200重量份，再依次加入碱液2-8重量份、水20-100重量份，升温至90-95℃，进行保温反应，直至反应釜内反应物的粘度为1.0-2.0万mPa.s，冷却至65-70℃，取出，得到缩合液；
2)、将1500-2000重量份的松香投入反应釜，升温至175-185℃，依次加入25-35重量份的丙三醇、140-190重量份的季戊四醇和催化剂0.1-0.3重量份，继续升温至265-275℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值小于20时，冷却至220-230℃；升温并保温230-240℃，加入缩合液，加入量为1)得到的缩合液总重量的40-45％；然后升温并保温235-245℃，加入缩合液，加入量为1)得到的缩合液总重量的40-45％；继续升温并保温240-250℃，保温，加入1)剩余的缩合液；升温至270-280℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值为15-20时，冷却至230-250℃，出锅，得到混合酚松香改性酚醛树脂；
所述的催化剂为质量浓度为10-15％的硫酸溶液。
上述方法中：
所述的碱液为10-15％重量浓度的NaOH水溶液。
所述的甲醛为固体甲醛，质量浓度为92-96％。
步骤1)中，加入碱液和水后升温至90-95℃的升温速率为1.0℃/min。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、投入碱液、水，投加完毕，加热升温至90-95℃，此反应为放热反应，温度便于控制，使甲醛和酚尽快反应；
2、控制在230-250℃条件下分阶段加入缩合液，既可以使加入缩合液后的反应平稳，还可防止低沸点物质因挥发加快而引起喷溅；
3、本发明制备的酚醛树脂不仅软化点高，粘性好，溶剂的混溶性好，色泽浅，分子量分布均匀，适合于印刷用油墨的的制造，适用于平板或凹版印刷油墨的的组分。
具体实施方式
下面以实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
1)、将90重量份的二甲苯投入反应釜，开始升温，依次加入200重量份的对特辛基苯酚、400重量份的对叔丁基苯酚、30重量份的壬基酚，保持釜内温度在55℃，搅拌10分钟，然后加入质量浓度为92％的甲醛180重量份，再依次加入碱液4重量份、水80重量份，升温至95℃，升温速率为1.0℃/min，进行保温反应，直至反应釜内反应物的粘度为1.8万mPa.s，冷却至70℃，取出，得到缩合液；
2)、将2000重量份的松香投入反应釜，升温至175℃，依次加入35重量份的丙三醇、180重量份的季戊四醇和质量浓度为10％的硫酸溶液0.3重量份，继续升温至265℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值小于20时，冷却至220℃；升温并保温230℃，加入缩合液，加入量为1)得到的缩合液总重量的40％；然后升温并保温235℃，加入缩合液，加入量为1)得到的缩合液总重量的40％；继续升温并保温240℃，保温，加入1)剩余的缩合液；升温至270℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值为19，冷却至230℃，出锅，得到混合酚松香改性酚醛树脂。
实施例2
1)、将150重量份的二甲苯投入反应釜，开始升温，依次加入180重量份的对特辛基苯酚、300重量份的对叔丁基苯酚、20重量份的壬基酚，保持釜内温度在60℃，搅拌5分钟，然后加入质量浓度为96％的甲醛200重量份，再依次加入碱液2重量份、水100重量份，升温至90℃，升温速率为1.0℃/min，进行保温反应，直至反应釜内反应物的粘度为1.6万mPa.s，冷却至70℃，取出，得到缩合液；
2)、将1800重量份的松香投入反应釜，升温至180℃，依次加入25重量份的丙三醇、140重量份的季戊四醇和质量浓度为15％的硫酸溶液0.1重量份，继续升温至270℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值小于20时，冷却至225℃；升温并保温235℃，加入缩合液，加入量为1)得到的缩合液总重量的45％；然后升温并保温240℃，加入缩合液，加入量为1)得到的缩合液总重量的45％；继续升温并保温245℃，保温，加入1)剩余的缩合液；升温至275℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值为18，冷却至240℃，出锅，得到混合酚松香改性酚醛树脂。
实施例3
1)、将120重量份的二甲苯投入反应釜，开始升温，依次加入190重量份的对特辛基苯酚、500重量份的对叔丁基苯酚、50重量份的壬基酚，保持釜内温度在60℃，搅拌10分钟，然后加入质量浓度为94％的甲醛200重量份，再依次加入碱液8重量份、水20重量份，升温至95℃，升温速率为1.0℃/min，进行保温反应，直至反应釜内反应物的粘度为1.9万mPa.s，冷却至65℃，取出，得到缩合液；
2)、将1500重量份的松香投入反应釜，升温至185℃，依次加入30重量份的丙三醇、190重量份的季戊四醇和质量浓度为10％的硫酸溶液0.2重量份，继续升温至275℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值小于20时，冷却至230℃；升温并保温240℃，加入缩合液，加入量为1)得到的缩合液总重量的40％；然后升温并保温245℃，加入缩合液，加入量为1)得到的缩合液总重量的45％；继续升温并保温250℃，保温，加入1)剩余的缩合液；升温至280℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值为19，冷却至250℃，出锅，得到混合酚松香改性酚醛树脂。
实施例4
1)、将100重量份的二甲苯投入反应釜，开始升温，依次加入200重量份的对特辛基苯酚、600重量份的对叔丁基苯酚、40重量份的壬基酚，保持釜内温度在60℃，搅拌5分钟，然后加入质量浓度为92％的甲醛180重量份，再依次加入碱液6重量份、水60重量份，升温至90℃，升温速率为1.0℃/min，进行保温反应，直至反应釜内反应物的粘度为1.8万mPa.s，冷却至65℃，取出，得到缩合液；
2)、将1800重量份的松香投入反应釜，升温至180℃，依次加入25重量份的丙三醇、160重量份的季戊四醇和质量浓度为15％的硫酸溶液0.1重量份，继续升温至270℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值小于20时，冷却至225℃；升温并保温235℃，加入缩合液，加入量为1)得到的缩合液总重量的45％；然后升温并保温240℃，加入缩合液，加入量为1)得到的缩合液总重量的45％；继续升温并保温245℃，保温，加入1)剩余的缩合液；升温至275℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值为15，冷却至240℃，出锅，得到混合酚松香改性酚醛树脂。
实施例5
用实施例1、2、3制成的树脂同现有树脂进行性能比较如下：
性能比较
Claims (3)
1.一种混合酚松香改性酚醛树脂的制备方法，包括如下步骤：
1）、将90-150重量份的二甲苯投入反应釜，开始升温，依次加入180-200重量份的对特辛基苯酚、300-600重量份的对叔丁基苯酚、20-50重量份的壬基酚，保持釜内温度在55-60℃，搅拌5-10分钟，然后加入质量浓度为92-96%的固体甲醛180-200重量份，再依次加入碱液2-8重量份、水20-100重量份，升温至90-95℃，进行保温反应，直至反应釜内反应物的粘度为1.0-2.0万mPa · s ，冷却至65-70℃，取出，得到缩合液；
2）、将1500-2000重量份的松香投入反应釜，升温至175-185℃，依次加入25-35重量份的丙三醇、140-190重量份的季戊四醇和催化剂0.1-0.3重量份，继续升温至265-275℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值小于20时，冷却至220-230℃；升温并保温230-240℃，加入缩合液，加入量为1）得到的缩合液总重量的40-45%；然后升温并保温235-245℃，加入缩合液，加入量为1）得到的缩合液总重量的40-45%；继续升温并保温240-250℃，保温，加入1）剩余的缩合液；升温至270-280℃，保温反应，直至釜内反应物的酸值15-20时，冷却至230-250℃，出锅，得到混合酚松香改性酚醛树脂；
所述的催化剂为质量浓度为10-15%的硫酸溶液。
2.根据权利要求1所述的混合酚松香改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于：所述的碱液选自10-15%重量浓度的NaOH水溶液。
3.根据权利要求1所述的混合酚松香改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于：所述的步骤1)中，加入碱液和水后升温至90-95℃的升温速率为1.0℃/min。
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