有机硅改性萜烯树脂及其应用制造技术

有机硅改性萜烯树脂及改性萜烯树脂的应用，本发明专利技术利用硅－氢加成方法，在铂催化剂的作用下，对萜烯树脂进行化学改性，具有工艺操作简单等特点，改性后的萜烯树脂，具有增粘树脂和偶联剂的双重性能，可广泛地应用于涂料、塑料、油墨、橡胶、润滑剂等产品的生产中，扩展了萜烯树脂的应用领域，提高了萜烯树脂特别是液体萜烯树脂的利用率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
有机硅改性萜烯树脂及其应用本专利技术属于有机聚合物的化学改性，特别是萜烯树脂化学改性以及这种改性萜烯树脂的应用。萜烯树脂是松节油深加工的一种产物，主要用来作热熔胶和橡胶胶粘剂增粘剂。但是，由于萜烯树脂结构单一，性能无差别，影响了它的应用效果和应用领域的拓展，例如用萜烯树脂作增粘剂时，热熔胶在对无机物如钢、铝、玻璃、陶瓷等进行粘结，或对聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯醇共聚物、尼龙等难粘物进行粘结时，还需添加其它助剂作底胶。另外，更为价廉的石油树脂替代物也正在冲击萜烯树脂原有的应用领域。所以，对萜烯树脂进行化学改性，赋予其新的性能，为更好地开拓它的应用领域具有重要的意义。《石油化工》1998年第27卷第11期P802-806中公开了一种用H.C.Brown硼氢化-氧化反应对萜烯树脂-α-蒎烯树脂进行化学改性，使其成为具有羟基活性基团的萜烯树脂，以便与其它的单体进行聚合，扩大其应用领域。本专利技术的目的是用硅-氢加成反应，对萜烯树脂进行化学改性，赋予其新的性能，扩展萜烯树脂的应用领域，并提高萜烯树脂的利用率。本专利技术所说的硅-氢加成反应，是采用含硅-氢键的有机硅化合物，在铂催化剂的作用下，与萜烯树脂中的反应性环内双键进行硅-氢加成反应，形成硅-碳化学键，将有机硅基团引入到萜烯树脂分子结构中，达到化学改性的目的。本专利技术具体工艺过程是：用芳烃类无水溶剂溶解萜烯树脂，加入铂催化剂，加热至温度不高于含硅-氢键的有机化合物的沸点为限，然后加入含硅-氢键的有机化合物，加完后，反应20-60分钟，然后在65-70℃温度下，继续反应4-6小时。芳烃类无水溶剂溶解萜烯树脂时，溶剂加入量以萜烯树脂溶解均匀分散、加成反应易于进行为原则。本专利技术所述含硅-氢键有机硅化合物可以是甲基氢二氯硅烷(CH3SiHCl2)、甲基氢二烷氧基硅烷[CH3SiH(OR)2]、三氯硅氢(HSiCl3)，三烷氧基硅烷[HSi(OR)3]、低含氢硅油等。本专利技术所述铂催化剂可以是均相催化剂，如氯铂酸的异丙醇、乙醇、四氢呋喃溶液，氯铂酸/异丙醇/三苯基磷/甲苯溶液，二氯化铂/三苯基磷/甲苯溶液，氯亚铂酸钾/三苯基磷/甲苯/异丙醇；也可以是在无机粒子上形成的多相铂催化剂，如铂/炭、铂/氧化铝、铂/二氧化硅等。本专利技术所述的芳烃类无水溶剂是指苯、甲苯、二甲苯。本专利技术若使用的含硅-氢键有机硅化物中含硅-氯键，则硅-氢加成反应后，再进行醇解反应，从而使不稳定的硅-氯键转化为较稳定的硅-烷氧键。-->本专利技术所得的改性萜烯树脂的傅里叶红外光谱显示，改性前的萜烯树脂中表示环内双键的1620cm-1吸收峰经改性后已消失，出现了表示硅-碳键的吸收峰：1276cm-1、885cm-1、845cm-1、806cm-1、451cm-1。这表明，萜烯树脂改性后已发生了硅-氢加成反应，环内双键键消失，形成了新的硅-碳键。硅元素分析表明，改性后的固态萜烯树脂硅含量达5-10％；改性后的液态萜烯树脂，硅含量达1-4％。有机硅改性后的萜烯树脂，除具有增粘树脂的性能外，还具有偶联剂的性能，拓宽了其应用的领域。用本专利技术的改性萜烯树脂处理无机粉体材料。在无机粉体材料中加入3-5％的改性萜烯树脂，可使无机粉体材料表面达到改性的效果。在生产涂料、塑料、油墨、橡胶等产品中加入这种改性萜烯树脂处理的无机粉体材料，可使产品具有易分散、与树脂相容性好等特点。用本专利技术的改性萜烯树脂作为玻璃纤维生产中的润滑剂。用含改性萜烯树脂10-15％的乳液，可作为玻璃纤维生产中的润滑剂，具有不污染机器、不需要退火处理等特点，可提高玻璃纤维复合材料的性能。本专利技术具有如下效果：本专利技术工艺操作简单，改性的萜烯树脂，具有增粘树脂和偶联剂的双重性能，可以提高应用产品的物理和/或化学性能，扩展了萜烯树脂的应用领域，提高了萜烯树脂特别是液体萜烯树脂的利用率。本专利技术将通过以下实施例作进一步地说明。实施例1。40gα-萜烯树脂，用40ml无水甲苯溶解，滴加0.3ml的氯铂酸/异丙醇催化剂，加热，在45℃时，滴加30ml甲基氢二氯硅烷，滴加完后继续反应30分钟，然后升温至70℃，反应4小时，蒸除未反应完的甲基氢二氯硅烷，再滴加50ml无水甲醇进行醇解反应，最后将多余的甲醇蒸除，即得到有机硅改性萜烯树脂的甲苯溶液。如欲得到纯产品，蒸去甲苯溶剂即可。实施例2。50gβ-萜烯树脂，用40ml无水二甲苯溶解，滴入0.3ml氯亚铂酸钾/三苯基磷/甲苯异丙醇催化剂，加热，在30℃时，滴加30ml三氯硅氢，滴加完后继续反应30分钟，然后升温到65℃，反应4小时，蒸除未反应完的三氯硅氢，再滴加50ml无水乙醇，进行醇解反应。最后将多余的乙醇蒸除，即得有机硅改性萜烯树脂的二甲苯溶液。实施例3。200gα-萜烯树脂，用150ml的无水甲苯溶解，滴入0.5ml氯铂酸/三苯基磷/异丙醇催化剂，加热，在45℃时，滴加100ml甲基氢二氯硅烷，滴加完后继续反应50分钟，然后升温至70℃，反应5小时，蒸除未反应完的甲基氢二氯硅烷，再滴加100ml无水甲醇，进行醇解反应，最后将多余的甲醇蒸除，即得有机硅改性萜烯树脂的甲苯溶液。实施例4。250gα-萜烯树脂，用150ml的无水甲苯溶解，滴入0.5ml氯铂-->酸/异丙醇催化剂，加热回流，滴加30g低含氢硅油和30ml无水甲苯的混合溶液，滴加完后继续反应6小时，即得有机硅改性萜烯树脂的甲苯溶液。实施例5。40g萜烯树脂，用40ml的无水甲苯溶解，加入0.5g铂/炭(10％)催化剂，加热，在45℃时，滴加30ml甲基氢二氯硅烷，滴加完后继续反应30分钟，然后升温至70℃，反应4小时，蒸除未反应完的甲基氢二氯硅烷，再滴加50ml无水乙醇，进行醇解反应，最后将多余的乙醇蒸除，过滤，除去铂/炭催化剂，即得有机硅改性萜烯树脂。实施例6。40g萜烯树脂，用40ml的无水甲苯溶解，加入0.5g铂/二氧化硅(10％)催化剂，加热，在30℃时，滴加30ml三氯硅氢，滴加完后继续反应35分钟，然后升温至70℃，反应4小时，蒸除未反应完的三氯硅氢，再滴加50ml无水甲醇，进行醇解反应，最后将多余的甲醇蒸除，过滤，除去铂/二氧化硅催化剂，即得有机硅改性萜烯树脂。实施例7。有机硅改性萜烯树脂用于炭黑的表面改性。用10公斤有机硅改性萜烯树脂溶于190公斤甲苯中，配成5％浓度的溶液，升温到95℃，在搅拌下，逐渐加入50公斤炭黑，加完后继续搅拌1.5小时，然后将产物过滤，干燥得到改性炭黑。这种改性产品用于黑氨基磁漆生产，对比试验结果表明：改性产品易分散，细度在12个月后基本上保持15μm；而未改性炭黑分散较难，细度由当时的20μm，一个月后变为35μm，半年后大于50μm。而且，由于萜烯树脂与氨基树脂，基体树脂相容性好，因此，用它处理后的黑氨基磁漆漆膜光亮、牢固。实施例8。将有机硅改性萜烯树脂10公斤溶于190公斤甲苯中，配成浓度为5％的溶液，升温至95℃，在搅拌下加入干燥好的50公斤硅灰石粉，加完后继续搅拌1.5小时，然后将产品过滤，干燥得改性硅灰石粉。用这种改性产品分别填充到尼龙6和聚酯模塑料中，可显著提高制品的物理力学性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种萜烯树脂改性的方法，其特征是用含硅－氢键的有机硅化合物，在铂催化剂的作用下，与萜烯树脂中的环内双键进行硅－氢加成反应。

【技术特征摘要】
1、一种萜烯树脂改性的方法，其特征是用含硅-氢键的有机硅化合物，在铂催化剂的作用下，与萜烯树脂中的环内双键进行硅-氢加成反应。2、根据权利要求1所述的方法，其特征是用芳烃类无水溶剂溶解萜烯树脂，加入铂催化剂，加热，温度以不高于其后所加的含硅-氢键有机化合物的沸点为限，而后加入含硅-氢键有机化合物，加完后反应20-50分钟，然后在65-70℃温度下反应4-6小时。3、根据权利要求1、2所述的方法，其特征是芳烃类无水溶剂为甲苯。4、根据权利要求1、2所述的方法，其特征是含硅-氢键有机硅化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张招贵，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]