自凝性松香改性酚醛树脂的合成及性能研究

摘要

酚醛树脂是由酚类化合物与醛类化合物缩聚而成的树脂，它在用于制备油墨连接料时，在干性、光泽方面性能优良，然而，单纯用它制成的油墨流动性很差，松香具有使油墨流动性变好的长处，用松香改性后的树脂软化点高，油溶性好，制成油墨后，引入大量矿油，从而大大加快了渗透固着的速度，因此在油墨中获得了广泛的应用。作为印刷油墨的主要品种－胶印亮光油墨，为了适应当今先进的胶印设备的需要，必须同时具备“高速、多色、快干”等性能，自凝性松香改性酚醛树脂较普通的酚醛树脂更适用于胶印油墨中，它有良好的储藏稳定性，关键是溶在矿物油中可以不需要添加凝胶试剂就可以形成较理想的稳定的胶体，正是因为此而叫做自凝性松香改性酚醛树脂。它广泛的用在胶印油墨中，是非常好的油墨连接料。用自凝性松香改性酚醛树脂制备胶印油墨的过程简单，只是简单地把它溶在矿物油、植物油或它们的混合物中，不需要再与铝化合物进行额外的反应了就可以得到理想的胶体，这种胶体与矿物油有很好的兼容性，它在高速剪切下，胶体结构不会被破坏，保持胶体的性能，对印刷业具有重要的意义。 本论文采用两步法合成了自凝性松香改性酚醛树脂，在反应的第一步，原料主要以辛基苯酚，甲醛为主，在碱性条件下合成了甲阶酚醛缩合物，研究讨论了酚醛摩尔比对树脂粘度的影响，催化剂用量、反应温度、反应时间对缩合反应的影响，同时通过凝胶渗透色谱（GPC）和蒸汽压渗透法（VPO）对自制产品和国外样品的分子量分布以及分子量作了比较，说明了本实验的合成方法思路有较好的效果，红外光谱分析表明树脂中含有羟甲基活性基团，最终得出了适宜的反应条件为：酚醛摩尔比1.5，反应温度60℃，反应时间2.5小时，催化剂用量为辛基苯酚的3％。 酚醛缩合物的松香改性是反应的第二步，实验考察了反应的各个影响因素，发现催化剂的选择和马来酸酐的加入对于产品的自凝性和软化点有很大的影响，同时也考察了酚醛缩合物的添加量、季戊四醇的添加量、催化剂用量对树脂性能的影响，以及添加二甲苯与水共沸蒸馏对于反应的影响。得出了适宜的反应条件：酚醛缩合物的添加量为松香的40％，季戊四醇的添加量为松香的11％，马来酸酐的添加量为松香的5％，催化剂用量为松香的1％，酯化反应温度270℃，酯化时 间7小时，最终产物的色泽在11号左右。研究了不同合成条件的树脂的软化点，粘度，自凝性以及酸价等性能，最终合成了用在胶印油墨里的比较适宜的自凝性松香改性酚醛树脂，具有较好的应用前景。