导读氢化丙烯酸松香树脂的作用答松香树脂的特性和几个配方莱宏机械2022-04-29 15:12山东莱宏机械设备有限公司关注松香的介绍松香是松树科植物中的一种油树松脂,主要成分为C19H29COOH。分“...

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氢化丙烯酸松香树脂的作用

氢化丙烯酸松香树脂的作用

松香树脂的特性和几个配方

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2022-04-29 15:12山东莱宏机械设备有限公司

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松香的介绍

松香是松树科植物中的一种油树松脂,主要成分为C19H29COOH。分“脂松香”“木松香”“浮油松香”3种。

松香与纯碱或烧碱一起蒸煮,形成松香皂。松香皂具有很大的去污力,易溶于水,能溶解油脂,易起泡沫。松香具有黏性,可使肥皂不易开裂和酸败变质。

松香易溶于各种有机溶剂,而且易成膜,有光泽,是油漆涂料的基本原料之一。松香在油漆中的作用是使油漆色泽光亮,干燥快,漆膜光滑不易脱落。

松香在印刷油墨中主要用作载色体,并增强油墨对纸张的附着力。油墨中若不用松香,印制成的墨迹就会色调呆滞,模糊不清。

以松香酯和氢化松香酯为基本原料的粘合剂,常用作热熔性粘合剂、压敏粘合剂和橡胶增粘剂。

松香在橡胶工业上用作软化剂,可增加其弹性。歧化松香钾皂可作合成橡胶。

松香的性质

松香树脂主要由各种树脂酸组成,树脂酸含有三环骨架结构,含有两个双键和一个羧基两种活性中心,通过与羧基的酯化中和及与双键的加成,氢化,歧化,聚合等可改变其理化性能,经过改性的产物统称改性松香树脂。

改性松香树脂的生产过程,除了使用松香外,根据不同的改性工艺,还需要使用其他原料,常见的有多元醇(主要有甘油和季戊四醇),醛类(甲醛),多元酸(顺丁烯二酸酐),酚类(苯酚,双酚A,对叔丁酚),催化剂(主要有次磷酸,乌洛托品,氧化锌)等

树脂酸有多种同分异构体,可分为枞酸型酸和海松型酸。共轭双键具有较高的化学活性,在松香中含有共轭双键的树脂酸含量总量70%,有利于加成反应。

生产松香树脂时酯化反应一般要达到270摄氏度,树脂酸在此温度下易分解,生成松脂烃和二氧化碳。

松脂烃为黏稠状液体,树脂若含有松脂烃会使树脂软化点下降,使得期末硬度下降,干燥缓慢,耐水性变差,在松香树脂生产的最后阶段都有一段时间的减压维持阶段,尽量减少树脂中松脂烃含量。

催化剂

松香的羧基处于叔碳位置上,空间位阻大,反应活化能高,酯化反应要在长时间(6-10h),高温(270℃)反应,为加快酯化反应的,需要加热合适的催化剂,常用的催化剂有

1.酸催化

对甲苯磺酸,次磷酸等,但是这些催化剂在反应时会产生有毒气体,影响环境,次磷酸在加入时极易发生燃烧,需要注意。

2.亚磷酸盐,亚磷酸胺,亚磷酸酯类

与酸催化比较单独使用时减色效果会差一些

3硫酚系列化合物和低聚物

与前两类比较可加快酯化反应,减少不溶物的出现,但是会出现树脂外观透明,但苯中清浑浊的现象。

综上需要根据生产的实际通过实验来确定催化剂的复配比例。

生产设备

松香改性树脂的生产主体设备是不锈钢反应釜,使用桨式搅拌(附带 刮沫器),配直立式冷凝器,卧式冷凝器(附带分水器),高位槽,泻爆口,真空泵和造粒机(或切片机)等附件,釜体内部最好抛光,减少摩擦系数,使树脂不易粘附,以免影响第二批物料。

不同类型的松香树脂对附件的要求不同,如生产松香钙皂时可以不用冷凝器,但其他品种需要,用高位槽滴加丙烯酸单体和分水器来保持回流时丙烯酸改性树脂需要的,其他品种可以不用,因生产品种的不同,设备搭配也不尽相同。

松香树脂主要分为五类

1松香皂

树脂酸具有一元羧酸特性,可进行一些列的羧基反应,和金属氧化物或者氢氧化物在高温下中和,生成树脂酸的金属盐,也成松香皂,常用的松香皂是松香钙皂,又名石灰松香。

松香钙皂透明度较差,生产时加入少量碳酸锂可改善透明度。

注意事项:加入石灰前需要开启防爆管,防止加入石灰时溢锅,维持温度不要超过230℃,过高容易发生树脂胶结,若发现树脂有结锅趋势,立即加入少量松香避免结锅。

松香钙皂

松香5000kg

熟石灰300kg

操作工艺

吸入熔化后的松香,开动搅拌,在160摄氏度下均匀的加入熟石灰,之后维持一小时,一小时后升温到220摄氏度维持一小时,即可取样检测品质并包装了

2松香多元醇酯

涂料和粘合剂中采用多元醇和松香进行酯化,生成多元醇酯,最常用的是松香甘油酯和松香季戊四醇酯,主要用于生产粘合剂,硝基漆,油墨等。

138松香甘油酯配方

松香5000kg

300抗氧剂5.0kg

甘油560kg

168抗氧剂5.0kg

工艺:

吸入松香,开始搅拌,加入甘油(注意不要溢锅)同时开启立式和卧式冷凝器冷却水,在140℃以下加入168和300抗氧剂,维持15分钟,升温至200℃,维持1小时,升温270℃,维持6小时关闭立式冷凝器,维持真空和温度2小时即可取样检测,然后出料冷却包装即可。

145松香季戊四醇酯配方

松香5000kg

季戊四醇575kg

次磷酸2.5kg

300抗氧剂2.5kg

工艺

吸入松香,开始搅拌,在100℃以下加入次磷酸和300抗氧剂维持0.5小时,然后升温到180℃加入季戊四醇,(防溢锅),打开立式和卧式冷凝器冷却水,升温200℃维持1-2小时,升温至270℃维持6-10小时关闭立式冷凝器冷凝水,维持温度并减压两小时即可取样检测,出料冷却包装。

3松香酚醛树脂

甲醛和酚类的缩合产物与松香

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松香主要溶于什么溶剂?

普通松香溶于乙醇、乙醚、丙酮、甲苯、二硫化碳、油类和碱溶液;氢化松香溶于苯、甲苯、汽油和植物油;聚合松香溶于苯、甲苯、二甲苯、汽油、石油醚、三氯甲烷等有机溶剂。其他还有歧化松香、甘油松香酯等,也都溶于苯、甲苯和汽油等有机溶剂。

什么是氢化松香?

松香在高温、高压下催化氢化,使松香内枞酸型树脂酸(如枞酸、长叶松酸等)氢化成二氢或四氢枞酸。高度氢化饱和的称为全氢化松香,部分氢化饱和的称氢化松香。

简史

1916年美国第一次发表海湾石油公司布鲁克斯的松香氢化专利。1938年赫克莱斯公司将氢化松香生产工业化。苏联于1962年在沃隆涅兹油脂联合厂开始生产氢化松香。中国1979年建成氢化松香连续法中试车间,随后建厂生产。

性质

氢化松香具有抗氧化性能好、热稳定性高、脆性小、色泽浅等特点。按照松香原料不同,可分为氢化脂松香、氢化木松香和氢化浮油松香。氢化松香含二氢枞酸75%左右,全氢化松香含二氢枞酸1~14%和四氢枞酸66~80%。

生产方法

松香氢化分间歇法和连续法两种。①间歇氢化法:将松香熔融后置于高压釜内,加入催化剂,密闭高压釜,用氮气分别冲洗高压釜,以驱除釜内空气,再充入氢气,使其达到所需压力,保持15分钟,然后加热至180℃。开动搅拌器,继续升温至所需的反应温度,由釜内压力下降来表明氢化反应的进程。当釜内压力不再下降时,氢化反应结束。排气开釜,除去催化剂,得到氢化松香。此法主要工艺条件是:催化剂为5%的钯—炭催化剂,钯用量为0.01%(对松香计),活性炭颗粒度为60~80目;反应温度270℃,氢气(30℃时)进气压力为10兆帕。②连续氢化法:将块状松香加入松香熔融锅内,用间接蒸汽加热熔化,使温度达到150℃。熔融松香经过过滤器除去杂质,进入贮槽。开动高压泵,将松香流经加热管道到混合器。氢气自气柜经过压缩机压缩,通过残雾分离器除去气体内可能夹带的油气,再经加热器加热后送到混合器,与松香一起依次进入装有载钯5%的钯—炭催化剂的反应器。然后到分离器进行分离。分离后氢气经过冷却器冷却至50℃,再经残液分离器除去高沸点残液,进入循环机,连同自压缩机补充的新鲜氢气一起循环使用。氢化松香经过受器,进入贮槽,定期放料。此法主要工艺条件是:最高操作压力20兆帕,最高操作温度270℃,气液比5000∶1(标准状态下氢气体积和熔融松香体积之比),空速0.4小时-1。

质量指标

色泽不深于一级(松香色级)软化点(环球法)不小于72°,酸值不小于160,乙醇不溶物不大于0.03%,氧吸收量不大于0.2%,枞酸不大于2.0%,去氢枞酸不大于10.0%。枞酸和脱氢枞酸含量采用紫外分光光度法测定。

用途

主要用于:①胶粘剂。氢化松香及其酯类作为压敏胶粘剂和热熔胶的增粘剂,增加胶粘剂的强度、柔软性和粘合性能;制备热稳定性良好的防潮胶粘剂。②涂料、油墨。制成稳定的感光涂料,金属、塑料、水果表面涂料,抗溶剂、抗化学或抗垢涂料。用富马酸改性,可用于快干油墨。还可作搪瓷展色剂。③制造纸张和肥皂的抗水、耐光抑菌剂。④作助焊剂的主要成分。制成的助焊剂活性好,腐蚀性小。此外氢化松香可以作食品添加剂,用于饮料和口香糖;作橡胶助剂、牙齿粘结剂、镜片胶合剂等。经过特殊处理的氢化松香酯类在美国、中国、日本等国的食品卫生法中批准用于口香糖和软饮料中或作为主要组分用于食品包装用的胶粘剂、涂料和纸张中。

氢化松香的简介

松香具有防腐、绝缘、粘合、软化等优良性能,广泛用于肥皂、油漆、颜料、橡胶等工业。但也存在一些缺点,因此必须使松香改性,主要是改变树脂酸中非环的双键结构,如进行氢化(氢化松香)、岐化(歧化松香)、聚合(聚合松香)等反应,提高松香的稳定性,使之用途更加广泛,效果更理想。

极酸型树脂的共轭双键,在把催化剂(活性炭为载体)的存在下,间歇进行加氢反应。氢气压力为9.SMPa、温270℃反应1一2小时,催化剂0.01%。(对松香部分),为氢所饱和,称为氢化松香或二氢松香,其中含二氢极酸5%。氢化松香广泛用于胶粘剂(增胶剂),像胶加工,合成橡胶,肥皂(耐光皂),还用于涂料、造纸、光学仪器,以及防水剂,防腐剂和润滑油等 。

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