本发明涉及直接用松脂制造松香改性酚醛树脂的方法。 已知制造松香改性酚醛树脂的方法为二阶段法。即第一阶段,将松脂溶解、经澄清、蒸馏、冷却等工序制成松香及松节油;第二阶段见已知制造改性松香酚醛树脂的方法(见南京林产工业学院编的《天然树脂生产工艺学》);将苯酚与甲醛在六次甲基四胺与氧化锌催化剂存在下,缩合成可溶性酚醛树脂,再与熔融的松香发生加成反应,然后用甘油酯化,制成松香改性酚醛树脂。配方中,苯酚与甲醛的克分子比为1∶1.12,苯酚用量为松香用量的15.3%,颜色为铁钴法11~12号。
用已知方法制作工序较多,苯酚耗量较大且不能保证产品有较浅的颜色,以致效益不明显。
本发明的目的是提供一种用松脂直接制造松香改性酚醛树脂的方法,以减少制作工序、降低苯酚耗量、浅化产品颜色,从而可提高制造厂家的经济效益。
要达到此目的,用松脂制造松香改性酚醛树脂的方法是将松脂经简单地熔解过滤后,以有效量的氧化镁与碱金属锂化物为催化剂,直接参与酚醛缩合物的加成反应,随后在升温脱水时分馏出副产品松节油,然后用甘油酯化,可得到色号为9~10、软化点高于135℃、外观黄色透明的树脂产品。在此方法中,应将苯酚与甲醛的克分子比调整为1∶1.2~2.0,氧化镁与碱金属锂化物地重量比为1∶0.2~2.0,尤以1∶0.5~1.5为佳,且有效量占松脂用量的0.07~0.75%。所选用的碱金属锂化物以碳酸锂或氢氧化锂或两者的混合物为代表。
本发明的其它细节可从如下实施例或对比例中推导出。
将600份松脂溶解,经40目筛过滤去除杂质后加入一装配有搅拌器、温度计、冷凝器的三口烧瓶中,再分别加入催化剂、苯酚、甲醛(37%的水溶液),内容见表一,在100±2℃下缩合,反应4小时,随后在升温脱水时分馏出松节油,然后加入49份甘油,在270℃下酯化反应4小时,抽真空1小时,制得树脂产品,并对各试验例进行了测定。
表一内容例原料(g)催化剂(g)苯酚(g)甲醛(g)产品测定值1松脂600(一级)六次甲基四胺 3.8氧化锌 1.07875.5色号13、酸值18、软化点137℃、外观黄色透明2松脂600(一级)六次甲基四胺 3.8氧化锌 1.07280色号13、酸值19软化点139℃、外观黄色透明3松脂600(一级)碳酸锂1.0氧化镁2.07280色号10、酸值17、软化点138℃、外观黄色透明4脂松香600(一级)六次甲基四胺 4.5氧化锌 1.28595色号11、酸值17、软化点139℃、外观黄色透明
注:①产品颜色按铁钴法测定。
②例4以松香为原料,加入甘油58份进行酯化,仅此处与例1~3不同。
为考核已知方法与本发明方法制造松香改性酚醛树脂的经济性,将各自有关的试验数据对比,见表二。可见每制造1吨树脂约需0.9吨松香或以设定含杂质5%的松脂1.113吨。根据现行价格,松脂2.0元/kg、松香3.45元/kg为单价,生产1吨树脂,松脂原料价格为2226元,松香原料价格为3105元,仅此一项,本发明方法可节约879元/吨产品。此外,以松脂为原料生产1吨树脂产品还可得付产品松节油0.114吨,以每公斤2元计,则可增收228元/吨产品,加上节约苯酚20~30%,其吨产品总增效益1107元以上。
表二原料用量(份)色度软化点(℃)酸值产量(份)松香改性酚醛树脂松节油松脂600101381756664.5松香6001113917667
所建议的用松脂制造松香酚醛树脂的方法能保证产品颜色浅、软化点高、互溶性好。由于其简化制作工序、降低苯酚耗量和原料费用故可相应增加企业的经济效益。