一种松香基乳化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种松香基乳化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将松香与多元醇在250‑280℃下进行酯化反应至酸值小于10mgKOH/g，终止反应，得酯化物；(2)将步骤(1)得到的酯化物与不饱和酸酐或羧酸在160‑210℃下进行加成反应，得加成物；(3)将步骤(2)得到的加成物与有机多元羧酸、二元醇在180‑250℃下进行酯化反应至酸值为60‑90mgKOH/g，终止反应，得到所述松香基乳化剂。本发明专利技术还公开了由松香基乳化剂的制备方法制备得到的松香基乳化剂。本发明专利技术制备的松香基乳化剂适用于制备松香树脂乳液，能减少乳化剂对粘结强度的影响，大大提高其在胶黏剂应用方面的粘结强度及附着力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及胶黏剂
，具体涉及一种松香基乳化剂及其制备方法。
技术介绍
胶粘剂具有广泛应用、使用简单及经济效益高的特点，在越来越多的场合替代机械联结。随着人们的环保意识不断增强，水基和热熔胶粘剂越来越受到重视。松香树脂在胶粘剂中主要起增粘作用，由于表现出优异的性能一直被大量应用。长期以来，用于分散松香树脂的乳化剂主要有：壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、磷酸酯。酚类表面活性剂残留有未反应的酚，酚类物质对环境和人体健康的危害是众所周知的，此类乳化剂还有类似于增塑剂的作用，会降低胶粘剂的粘接强度。而且，由于松香树脂分子结构中含有脂溶性的菲环骨架结构，较难乳化，传统的方法均需借助有毒有机溶剂、高压匀质泵或者是较高的温度来使其乳化。因此，乳化剂不仅价格贵、环境污染大，而且还会在乳化过程中发生较多的副反应。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种在生产和使用过程中对环境和人体健康的影响甚微、适用于制备松香树脂乳液、能大大提高其在胶黏剂应用方面的粘结强度及附着力的松香基乳化剂及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种松香基乳化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)松香与多元醇在250-280℃下进行酯化反应至酸值小于10mgKOH/g，终止反应，得酯化物；(2)将步骤(1)得到的酯化物与不饱和酸酐或羧酸在160-210℃下进行加 成反应，得加成物；(3)将步骤(2)得到的加成物与有机多元羧酸、二元醇在180-250℃下进行酯化反应至酸值为60-90mgKOH/g，终止反应，得到所述松香基乳化剂。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，多元醇的质量为松香质量的10～15％；所述步骤(2)中，不饱和酸酐或羧酸的质量为松香质量的15～25％，使其与松香进行加成反应，提高乳化剂的结构强度；所述步骤(3)中，有机多元羧酸的质量为松香质量的5～10％，以提供乳化剂的亲水性结构；二元醇的质量为松香质量的5～20％。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中的松香为马尾松松香、湿地松松香、思茅松香、南亚松香、浮油松香、聚合松香、马来松香、富马松香中的至少一种。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中的多元醇为含两个或两个以上羟基的多元醇。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的更优选实施方式，所述步骤(1)中的多元醇为乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇、己二醇、甘油、三羟甲基丙烷中的至少一种。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中的不饱和酸酐或羧酸为丙烯酸、衣康酸、衣康酸酐、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐、油酸、亚油酸、桐油酸、妥尔油脂肪酸、二聚酸中的至少一种。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的更优选实施方式，所述步骤(2)中的不饱和酸酐或羧酸为衣康酸、衣康酸酐、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐、油酸、亚油酸、桐油酸、妥尔油脂肪酸、二聚酸中的至少一种。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的优选实施方式，所述步骤(3)中的有机多元羧酸为饱和多元羧酸、不饱和多元羧酸、带有羟基或磺酸基的有机多元羧酸中的至少一种。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的更优选实施方式，所述步骤(3)中的有机多元羧酸为顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、己二酸、癸二酸、苯酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、六氢苯酐、偏苯三酸酐、柠 檬酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠中的至少一种。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的优选实施方式，所述步骤(3)中的二元醇，具有如下结构式：其中n≥2，R为CH3或H。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的更优选实施方式，所述步骤(3)中的二元醇为二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇中的至少一种。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的优选实施方式，为更好地缩合，所述步骤(1)和/或步骤(3)进行的酯化反应中还包括加入酯化催化剂的步骤，所用催化剂为酯化反应的通用催化剂。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的更优选实施方式，所述步骤(1)和/或步骤(3)中的酯化催化剂为磷酸、亚磷酸三苯酯中的至少一种。作为本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，加成反应时间为4-8小时。本专利技术还提供了由所述松香基乳化剂的制备方法制备得到的松香基乳化剂。在将本专利技术的松香基乳化剂用于分散松香树脂乳液时，先将松香基乳化剂中的羧基用碱性物质中和，使松香树脂乳液的PH值在7.0～8.0之间。优选地，所述中和所需的碱为无机碱或有机胺。更优选地，所述中和所需的碱为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的至少一种。松香属于天然树脂产品，对环境和人体健康的影响甚微，所以可以采用松香合成乳化剂，用于制备松香树脂乳液，此乳化剂属于聚酯型乳化剂。合成过程中主要发生的反应为酯化反应、加成反应和中和反应，产物除了乳化剂之外，还有反应生成的水，没有其它有害的物质产生，此类乳化剂在生产和使用过程中对环境和人体健康的影响甚微。松香的主要成分是树脂酸，占总质量的 85％～90％，是一种含有三环菲骨架的羧酸，是一种刚性较强的架构，松香及其衍生物在应用于涂料、油墨和胶黏剂时，目的是提高涂层硬度，或是提高附着力、或是提高粘结强度。采用松香来合成聚酯乳化剂，减少乳化剂对粘结强度的影响，正是利用了松香的这一特性。一般来说，乳化剂(或称表面活性剂)由亲油和亲水两部分构成，本专利技术也是基于此结构设计：制备步骤(1)中松香与多元醇酯化反应至酸值小于10mgKOH/g，此部分在乳化剂分子结构中可看成亲油部分。制备步骤(2)和制备步骤(3)中所引进的羧基、羟基、酯基、磺酸基等亲水基团为亲水部分，特别指出，制备步骤(3)所采用的二元醇，分子结构中含有较多氧原子,也有亲水性的作用。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术所述松香基乳化剂的制备方法，制备过程中主要发生的反应为酯化反应、加成反应和中和反应，产物除了乳化剂之外，还有反应生成的水，没有其它有害的物质产生，此类乳化剂在生产和使用过程中对环境和人体健康的影响甚微。同时，本专利技术制备得到的松香基乳化剂适用于制备松香树脂乳液，能减少乳化剂对粘结强度的影响，大大提高其在胶黏剂应用方面的粘结强度及附着力。具体实施方式为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1本专利技术松香基乳化剂制备方法的一种实施例，本实施例所述松香基乳化剂采用以下方法制备而成：(1)在带有搅拌装置，分水器的1000ml四口烧瓶中，加入400g马尾松松 香，在氮气保护下，加热到160℃使之熔解，加入50g甘油，升温到270℃进行酯化反应，反应过程取样测定酸值，酸值小于10mgKOH/g时降温。(2)当温度降到150℃时，加入70g顺丁烯二酸酐并升温到190℃，保温4个小时进行加成反应。(3)加成反应完成后，加入32g苯酐，80g二甘醇，升温至220℃进行酯化反应，反应过程取样检测酸值，待酸值降至60-90mgKOH\本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种松香基乳化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将松香与多元醇在250‑280℃下进行酯化反应至酸值小于10mgKOH/g，终止反应，得酯化物；(2)将步骤(1)得到的酯化物与不饱和酸酐或羧酸在160‑210℃下进行加成反应，得加成物；(3)将步骤(2)得到的加成物与有机多元羧酸、二元醇在180‑250℃下进行酯化反应至酸值为60‑90mgKOH/g，终止反应，得到所述松香基乳化剂。

【技术特征摘要】
1.一种松香基乳化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将松香与多元醇在250-280℃下进行酯化反应至酸值小于10mgKOH/g，终止反应，得酯化物；(2)将步骤(1)得到的酯化物与不饱和酸酐或羧酸在160-210℃下进行加成反应，得加成物；(3)将步骤(2)得到的加成物与有机多元羧酸、二元醇在180-250℃下进行酯化反应至酸值为60-90mgKOH/g，终止反应，得到所述松香基乳化剂。2.如权利要求1所述松香基乳化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，多元醇的质量为松香质量的10～15％；所述步骤(2)中，不饱和酸酐或羧酸的质量为松香质量的15～25％；所述步骤(3)中，有机多元羧酸的质量为松香质量的5～10％，二元醇的质量为松香质量的5～20％。3.如权利要求1所述松香基乳化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的松香为马尾松松香、湿地松松香、思茅松香、南亚松香、浮油松香、聚合松香、马来松香、富马松香中的至少一种。4.如权利要求1所述松香基乳化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的多元醇为乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢渊，彭迎春，徐社阳，
申请(专利权)人：广东科茂林产化工股份有限公司，广西科茂林化有限公司，江西金安林产实业有限公司，广州英科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44