松香酚醛改性树脂的制备工艺的制作方法

文档序号:31940317发布日期:2022-10-26 02:54阅读:67来源:国知局

1.本发明涉及酚醛改性树脂的生产加工工艺技术领域,特别涉及一种松香酚醛改性树脂的制备工艺。


背景技术:

2.松香酚醛改性树脂广泛应用于油漆、油墨以及胶黏剂的原料使用;对于一些特定的胶黏剂使用时,对于松香改性树脂的理化特性要求极为苛刻,色数要在9-10之间,软化点温度需要稳定控制在140℃左右,酸值不能超过20。
3.以上理化特性要求中,技术难点主要在于色数以及软化点温度的稳定性上,现有技术中,难以综合实现以上技术指标,例如现有的松香酚醛改性树脂产品的软化点温度难以稳定控制在140℃左右,多数松香酚醛改性树脂产品的温度达到160℃以上,不符合特定粘胶剂的原料需求。
4.发明人通过对松香酚醛改性树脂的制备工艺研究,偶然得到软化温度在140℃左右的松香酚醛改性树脂产品,但是色数偏高,一般在11-13左右,发明人采用以上偶然发现的松香酚醛改性树脂的制备工艺进行重复实验,发现所制得的产品测得的软化温度并不稳定,在130-150℃之间浮动,这会导致其作为原料制得的胶黏剂的均一性降低,且色数的增加使得制得的胶黏剂产品颜色深度大,导致胶黏剂产品的品相不佳。
5.因此,如何对松香酚醛改性树脂的制备工艺进行进一步地改进,既能使松香酚醛改性树脂产品的软化点温度稳定控制在140℃左右,又能使其产品色数控制在10以内,成为亟需解决的技术问题。


技术实现要素:

6.本发明所要解决的技术问题是:既能使松香酚醛改性树脂产品的软化点温度稳定控制在140℃左右,又能使其产品色数控制在10以内。
7.为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
8.一种松香酚醛改性树脂的制备工艺,包括以下步骤:
9.步骤1:7100-7300kg松香与850-950kg苯酚混合,搅拌均匀投入反应釜,加热反应釜至温度125-135℃,使松香溶解;
10.步骤2:在反应釜中加入550-600kg多聚甲醛,搅拌均匀;
11.步骤3:反应釜温度降低至105-115℃,一次性加入催化剂,所述催化剂与松香的质量比为2-3∶1000,保持3-4h;所述催化剂包括氧化锌和氧化镁,质量比氧化锌∶氧化镁为2∶1;
12.步骤4:反应釜温度上升至190-200℃,保温1h;
13.步骤5:在反应釜内投入甘油,反应釜温度上升至260-280℃,保持2h后,得到松香酚醛改性树脂。
14.进一步,上述松香酚醛改性树脂的制备工艺中,所述步骤5具体为:在反应釜内投
入甘油,反应釜温度上升至270℃,升温过程中,头2h回流冷凝器顶部温度小于110℃;继续加温使反应釜温度达到270℃后,保持2h后,得到松香酚醛改性树脂。
15.进一步,上述松香酚醛改性树脂的制备工艺中,继续加温使反应釜温度达到270℃后,保持2h后,还包括步骤:对反应釜进行抽真空,使反应釜内温度降低至250℃。
16.进一步,上述松香酚醛改性树脂的制备工艺中,所述步骤1具体为:7200kg松香与900kg苯酚混合,搅拌均匀投入反应釜,加热反应釜至温度130℃,使松香溶解。
17.进一步,上述松香酚醛改性树脂的制备工艺中,所述步骤2具体为:在反应釜中加入575kg多聚甲醛,搅拌均匀。
18.进一步,上述松香酚醛改性树脂的制备工艺中,所述步骤3具体为:反应釜温度降低至110℃,一次性加入催化剂,所述催化剂与松香的质量比为2.5∶1000,保持3.5h;所述催化剂包括氧化锌和氧化镁,质量比氧化锌∶氧化镁为2∶1。
19.进一步,上述松香酚醛改性树脂的制备工艺中,所述步骤4具体为:反应釜温度上升至195℃,保温1h。
20.发明人原先采用甲醛作为松香酚醛改性树脂的制备原料,经过多年探索,发现催化剂的选择即氧化锌与氧化镁比例配合特定比例(氧化锌∶氧化镁为1∶1)的甲醛、苯酚和松香在特定的工艺条件下制得松香酚醛改性树脂能够达到色数≤10,软化点温度在130-150℃的范围,且酸度值也能满足≤20,然而发明人发现采用甲醛作为原料存在诸多问题,由于甲醛本身含水量较多,在投入催化剂进行反应时,温度不能高于100℃,且催化剂无法一次性加入,需要分为三次加入,每次加入需要相隔1h,否则会导致反应过快而产生涨锅的问题,而且后续脱水,酯化工序中,相应的反应时间较长。
21.为了提高生产效率,发明人考虑采用多聚甲醛代替甲醛,但发明人发现,多聚甲醛代替甲醛时,其他反应条件需要随之改变,否则难以达到预期的效果,例如色数难以控制在≤10,始终在11-12左右,软化点温度依然在130-150℃的宽幅范围内,难以稳定在140℃左右。
22.本发明的有益效果在于:采用多聚甲醛代替甲醛,相应地减少多聚甲醛的比例,特别是在催化剂的配比上,增加了氧化锌的比例,即质量比氧化锌∶氧化镁为2∶1,其是控制促进酚醛氧化反应的稳定进行的关键因素,相应的,由于多聚甲醛本身含水量少,以上催化剂可以一次性加入,不会发生涨锅的问题,催化酚醛氧化反应的时间大幅缩短,提高生产效率,通过以上原料配比以及催化剂的改进,使得苯酚、多聚甲醛和松香进行稳定地双键加成与酯化反应,形成稳定的线性分子,使得最终制得的产品的色数能够稳定控制在10以下,软化点温度则可以控制在140
±
2℃的范围,使产品性能更加稳定,使得胶黏剂的干燥性能刚好,符合特定的胶黏剂原料的性能需求。
具体实施方式
23.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式予以说明。
24.实施例1
25.一种松香酚醛改性树脂的制备工艺,包括以下步骤:
26.步骤1:7200kg松香与800kg苯酚混合,搅拌均匀投入反应釜,加热反应釜至温度130℃,使松香溶解;
27.步骤2:在反应釜中加入575kg多聚甲醛,搅拌均匀;
28.步骤3:反应釜温度降低至110℃,一次性加入催化剂,所述催化剂与松香的质量比为2-3∶1000,保持3-4h;所述催化剂包括氧化锌和氧化镁,质量比氧化锌∶氧化镁为2∶1;
29.步骤4:反应釜温度上升至190-200℃,保温1h;
30.步骤5:在反应釜内投入甘油,反应釜温度上升至270℃,升温过程中,头2h回流冷凝器顶部温度小于110℃;继续加温使反应釜温度达到270℃后,保持2h后,对反应釜进行抽真空,使反应釜内温度降低至250℃,得到松香酚醛改性树脂。
31.制得的松香酚醛改性树脂的色数≤10,软化点温度为140
±
2℃,酸值≤20。
32.对比例1
33.一种松香酚醛改性树脂的制备工艺,包括以下步骤:
34.步骤1:7200kg松香与800kg苯酚混合,搅拌均匀投入反应釜,加热反应釜至温度130℃,使松香溶解;
35.步骤2:在反应釜中加入1480kg多聚甲醛,搅拌均匀;
36.步骤3:反应釜温度降低至90℃,每隔一小时加入依次催化剂,共加三次,加入的催化剂总量与松香的质量比为2-3∶1000,保持5-6h;所述催化剂包括氧化锌和氧化镁,质量比氧化锌∶氧化镁为1∶1;
37.步骤4:反应釜温度上升至190-200℃,保温3-4h;
38.步骤5:在反应釜内投入甘油,反应釜温度上升至270℃,升温过程中,头2h回流冷凝器顶部温度小于110℃;继续加温使反应釜温度达到270℃后,保持2h后,对反应釜进行抽真空,使反应釜内温度降低至250℃,得到松香酚醛改性树脂。
39.制得的松香酚醛改性树脂的色数≤10,软化点温度为140
±
10℃,酸值≤20。
40.对比例2
41.一种松香酚醛改性树脂的制备工艺,包括以下步骤:
42.步骤1:7200kg松香与800kg苯酚混合,搅拌均匀投入反应釜,加热反应釜至温度130℃,使松香溶解;
43.步骤2:在反应釜中加入575kg多聚甲醛,搅拌均匀;
44.步骤3:反应釜温度降低至110℃,一次性加入催化剂,所述催化剂与松香的质量比为2-3∶1000,保持3-4h;所述催化剂包括氧化锌和氧化镁,质量比氧化锌∶氧化镁为1∶1;
45.步骤4:反应釜温度上升至190-200℃,保温1h;
46.步骤5:在反应釜内投入甘油,反应釜温度上升至270℃,升温过程中,头2h回流冷凝器顶部温度小于110℃;继续加温使反应釜温度达到270℃后,保持2h后,对反应釜进行抽真空,使反应釜内温度降低至250℃,得到松香酚醛改性树脂。
47.制得的松香酚醛改性树脂的色数≤12,软化点温度为140
±
6℃,酸值≤20。
48.对比例3
49.一种松香酚醛改性树脂的制备工艺,包括以下步骤:
50.步骤1:7200kg松香与800kg苯酚混合,搅拌均匀投入反应釜,加热反应釜至温度130℃,使松香溶解;
51.步骤2:在反应釜中加入1480kg多聚甲醛,搅拌均匀;
52.步骤3:反应釜温度降低至110℃,一次性加入催化剂,所述催化剂与松香的质量比
为2-3∶1000,保持3-4h;所述催化剂包括氧化锌和氧化镁,质量比氧化锌∶氧化镁为2∶1;
53.步骤4:反应釜温度上升至190-200℃,保温1h;
54.步骤5:在反应釜内投入甘油,反应釜温度上升至270℃,升温过程中,头2h回流冷凝器顶部温度小于110℃;继续加温使反应釜温度达到270℃后,保持2h后,对反应釜进行抽真空,使反应釜内温度降低至250℃,得到松香酚醛改性树脂。
55.制得的松香酚醛改性树脂的色数≤12,软化点温度为140
±
15℃,酸值≤22。
56.对比例4
57.一种松香酚醛改性树脂的制备工艺,包括以下步骤:
58.步骤1:7200kg松香与800kg苯酚混合,搅拌均匀投入反应釜,加热反应釜至温度130℃,使松香溶解;
59.步骤2:在反应釜中加入575kg多聚甲醛,搅拌均匀;
60.步骤3:反应釜温度降低至110℃,一次性加入催化剂,所述催化剂与松香的质量比为2-3∶1000,保持3-4h;所述催化剂包括氧化锌;
61.步骤4:反应釜温度上升至190-200℃,保温1h;
62.步骤5:在反应釜内投入甘油,反应釜温度上升至270℃,升温过程中,头2h回流冷凝器顶部温度小于110℃;继续加温使反应釜温度达到270℃后,保持2h后,对反应釜进行抽真空,使反应釜内温度降低至250℃,得到松香酚醛改性树脂。
63.制得的松香酚醛改性树脂的色数≤13,软化点温度为140
±
6℃,酸值≤22。
64.对比例5
65.一种松香酚醛改性树脂的制备工艺,包括以下步骤:
66.步骤1:7200kg松香与800kg苯酚混合,搅拌均匀投入反应釜,加热反应釜至温度130℃,使松香溶解;
67.步骤2:在反应釜中加入575kg多聚甲醛,搅拌均匀;
68.步骤3:反应釜温度降低至110℃,一次性加入催化剂,所述催化剂与松香的质量比为2-3∶1000,保持3-4h;所述催化剂包括氧化镁;
69.步骤4:反应釜温度上升至190-200℃,保温1h;
70.步骤5:在反应釜内投入甘油,反应釜温度上升至270℃,升温过程中,头2h回流冷凝器顶部温度小于110℃;继续加温使反应釜温度达到270℃后,保持2h后,对反应釜进行抽真空,使反应釜内温度降低至250℃,得到松香酚醛改性树脂。
71.制得的松香酚醛改性树脂的色数≤12,软化点温度为140
±
8℃,酸值≤23。
72.以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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