一种环氧化合物改性松香树脂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及松香深加工技术领域，具体涉及一种环氧化合物改性松香树脂及其制备方法与应用，所述环氧化合物改性松香树脂由以下重量份的原料制备而成：松香100份，不饱和酸0‑8份，醇0‑10份，环氧化合物30‑120份，A催化剂0.1‑0.5份，B催化剂0.1‑0.5份，抗氧剂0.1‑0.5份，所述环氧化合物包括有机硅环氧化合物，所述A催化剂为酯化催化剂，所述B催化剂为环氧基开环催化剂。本发明专利技术具有酸值低、对低表面能材料粘结性能优异的优点。

An epoxy modified rosin resin and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种环氧化合物改性松香树脂及其制备方法与应用
本专利技术涉及松香深加工
，具体涉及一种环氧化合物改性松香树脂及其制备方法与应用。
技术介绍
近年来，从节省资源、保护环境、无公害、非危险品等角度考虑，在涂料、油墨、粘合剂等领域中，从有机溶剂型的组合物向水性型的组合物的转换取得了进展。在粘合剂的前期研究都局限在以有机溶剂为基础的油溶性，如甲苯、异丙醇、甲醇等，这些有机溶剂均具有一定的毒性，使用时严重污染环境，恶化工作条件，危害人体健康；另一方面，有机溶剂也存在成本高的缺点。水性粘合剂因具有无溶剂释放、对环境友好、成本低、不燃、使用安全等特点，故被广泛接受并应用。虽然目前已经研制出多种水性粘合剂并投入生产使用，但是依旧存在一些不足之处，很多的水性粘合剂在使用时表现出其初粘力，剥离力和持粘力等性能相对较差的问题，没能达到市场需求的指标。松香是指一种松脂，可从多种松树中获得，在这些树身上割出口子，使高黏度的分泌物(称为松脂精)被蒸馏提取。这种易挥发的液体就是松香水；剩下的硬实树脂叫做松香。松香是我国一种重要的天然产物，是一种可再生资源，常用在涂料、油墨、胶粘剂等领域。但松香分子中存在羧基及共轭双键，具有一定的反应活性，除了本身易于氧化及异构反应外，还具有歧化、氢化、加成、聚合的双键反应，同时也具有酯化、醇化、成盐、脱羧、氨解等羧基反应，在应用中存在较大缺陷，如酸值较高、耐酸、耐碱能力差等。为了消除这些性能缺陷，赋予松香各种优良性能，增加其使用价值，拓宽松香的应用途径，通常要对其改性再应用。用改性松香合成环氧树脂的研究较为常见：中国专利申请CN1425729A公开了使用丙烯酸松香与环氧氯丙烷反应制备丙烯海松酸二缩水甘油酯型环氧树脂，中国专利申请CN1371930A公开了以马来松香与环氧氯丙烷反应合成的马来海松酸三缩水甘油酯为主体、缩水甘油醚(酯或胺)为助剂的环氧树脂组成物，中国专利申请CN101220134A公开了一种使用聚合松香和环氧氯丙烷制备聚合松香二缩水甘油酯型环氧树脂的方法。但利用环氧单体或环氧化合物对松香树脂进行改性的文献并不常见，对环氧单体或环氧化合物对松香树脂进行改性也没有系统的研究。松香的化学改性一般是基于它结构中的一元羧酸和碳碳双键，利用这两个反应性基团引入其他官能团以达到改性的目的。松香分子中的羧基和其它有机一元羧酸一样，可以进行典型的羧基反应，包括酯化、分子间脱水、还原、氨解等，其中酯化反应是松香改性中研究最多的反应。通过酯化，可降低松香的酸值，提高其软化点，并改善其热稳定性。松香改性的另一途径是基于双键的改性，往往通过松香中左旋海松酸环内的共轭双键结构的Diels-Alder反应来实现。除左旋海松酸以外，松香所含的其他一元羧酸如枞酸、新枞酸和长叶松酸等都不直接进行Diels-Alder反应，需在高温异构为左旋海松酸后才具有反应活性。Diels-Alder反应用得最多的是松香与马来酸酐或丙烯酸的反应，加成产物为马来海松酸酐(马来松香)和丙烯酸松香。中国专利申请CN107936846A公开了一种改性松香树脂及其制备方法和应用，其中，所述的改性松香树脂由松香、带苯环的羧酸、环氧化合物、马来酸及其衍生物、带羟基的醚类化合物反应制得。本专利技术提供的改性松香树脂，通过在松香分子中引入疏水基团苯环，以及采用带羟基的醚类化合物与亲水基团羧基反应生成亲水性低的酯基，大大提高了松香树脂的抗水性；且在改性松香树脂制备过程中没有使用有机溶剂作为反应介质，避免了环境污染及产物的溶剂残留缺陷，安全环保。但是该专利申请制备得到的改性松香树脂对低表面能的材料粘结性能较差。因此，利用开发一种能解决上述技术问题的环氧化合物改性松香树脂及其制备方法与应用是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足而提供一种酸值低、对低表面能材料粘结性能优异的环氧化合物改性松香树脂及其制备方法与应用。本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：一种环氧化合物改性松香树脂，由以下重量份的原料制备而成：松香100份，不饱和酸0-8份，醇0-10份，环氧化合物30-120份，A催化剂0.1-0.5份，B催化剂0.1-0.5份，抗氧剂0.1-0.5份，所述环氧化合物包括有机硅环氧化合物，所述A催化剂为酯化催化剂，所述B催化剂为环氧基开环催化剂。优选地，所述环氧化合物为非环状缩水甘油醚或芳香族环氧化合物和有机硅环氧化合物的混合物。更优选地，所述非环状缩水甘油醚为乙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙三醇三缩水甘油醚中的至少一种。更优选地，所述芳香族环氧化合物为4,4-二羟基-3,3,5,5-四甲基二苯基甲烷二缩水甘油基醚和双酚A二缩水甘油醚中的至少一种。更优选地，所述有机硅环氧化合物为Silok-3591、Silok-3599和Silok-8358中的至少一种。所述有机硅环氧化合物中的环氧基和松香树脂中的羧基反应生成了羟基，可以提高添加了该改性松香树脂的热熔胶的粘结力性能；同时额外引入了硅键，降低了改性松香树脂的表面能，从而显著提高了热熔胶对聚乙烯、聚丙烯等低表面能材料的粘结力。优选地，所述松香为木松香、脂松香、氢化松香、浮油松香和聚合松香中的至少一种。优选地，所述不饱和酸为一元不饱和酸和二元不饱和酸中的至少一种。所述不饱和酸与松香中的双键进行加成反应。更优选地，所述不饱和酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸酐和丙二酸中的至少一种。优选地，所述醇为一元饱和醇、二元饱和醇和多元饱和醇中的至少一种。所述醇与松香中的羧基进行酯化反应。更优选地，所述醇为乙二醇、二甘醇、三甘醇、甘油和季戊四醇中的一种或多种。更优选地，所述醇为甘油、季戊四醇中的至少一种。优选地，所述A催化剂为硫酚类化合物、次磷酸、次磷酸盐、亚磷酸、亚磷酸盐、碱金属、碱土金属和金属氧化物中的至少一种。所述A催化剂用于催化醇和羧基的酯化反应。优选地，所述B催化剂为胺系催化剂、季铵盐、路易斯酸、硼酸酯、有机金属化合物和有机金属盐中的至少一种。所述B催化剂用于催化环氧化合物中的醚键和松香的反应。更优选地，所述B催化剂为三乙胺、吡啶、二甲基咪唑和苄基三甲基氯化铵中的至少一种。更优选地，所述B催化剂为三乙胺。优选地，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯和亚磷酸酯中的至少一种。本专利技术还涉及上述改性松香树脂的制备方法，包括如下步骤：(1)将松香在惰性气体条件下投入反应器中；(2)依次加入不饱和酸、A催化剂、醇、B催化剂和环氧化合物；(3)抽真空，加入抗氧剂，即得。优选地，所述的制备方法包括如下步骤：(1)将松香在惰性气体条件下投入反应器中；(2)依次加入不饱和酸、A催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧化合物改性松香树脂，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：松香100份，不饱和酸0-8份，醇0-10份，环氧化合物30-120份，A催化剂0.1-0.5份，B催化剂0.1-0.5份，抗氧剂0.1-0.5份，所述环氧化合物包括有机硅环氧化合物，所述A催化剂为酯化催化剂，所述B催化剂为环氧基开环催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种环氧化合物改性松香树脂，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：松香100份，不饱和酸0-8份，醇0-10份，环氧化合物30-120份，A催化剂0.1-0.5份，B催化剂0.1-0.5份，抗氧剂0.1-0.5份，所述环氧化合物包括有机硅环氧化合物，所述A催化剂为酯化催化剂，所述B催化剂为环氧基开环催化剂。


2.根据权利要求1所述的改性松香树脂，其特征在于，所述环氧化合物为非环状缩水甘油醚或芳香族环氧化合物和有机硅环氧化合物的混合物。


3.根据权利要求2所述的改性松香树脂，其特征在于，所述非环状缩水甘油醚为乙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙三醇三缩水甘油醚中的至少一种；所述芳香族环氧化合物为4,4-二羟基-3,3,5,5-四甲基二苯基甲烷二缩水甘油基醚和双酚A二缩水甘油醚中的至少一种；所述有机硅环氧化合物为Silok-3591、Silok-3599和Silok-8358中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的改性松香树脂，其特征在于，所述松香为木松香、脂松香、氢化松香、浮油松香和聚合松香中的至少一种；所述不饱和酸为一元不饱和酸和二元不饱和酸中的至少一种；所述醇为一元饱和醇、二元饱和醇和多元饱和醇中的至少一种。


5.根据权利要求4所述的改性松香树脂，其特征在于，所述松香为马尾松香、歧化松香中的至少一种；所述不饱和酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸酐和丙二酸中的至少一种；所述醇为乙二醇、二甘醇、三甘醇、甘油和季戊四醇中的至少一种。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：许健兴，徐社阳，范德明，
申请(专利权)人：广东科茂林产化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44