CN103881043A - 环己酮-双酚a-甲醛共缩聚树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂,所述环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂由环己酮、双酚A和质量百分含量为37%的甲醛水溶液在催化剂的作用下共缩聚而成。本发明还提供一种环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法。上述环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂,在环己酮、甲醛中引入双酚A,不但使该树脂具有良好的溶剂相溶性和树脂相容性,且具有较高的软化点和抗黄变性能,抗粉化能力也较强。
Description
技术领域
本发明涉及涂料/油墨技术领域,特别是涉及一种环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂及其制备方法。
背景技术
助剂在涂料/油墨领域中起到十分关键的作用,虽然用量很小,却能够大幅度提高涂料/油墨的性能。传统的环己酮-甲醛树脂,是由环己酮和甲醛在碱的催化作用下缩聚而成的含有羰基、端基为羟基的聚合物。这种树脂具有与其它树脂良好的相容性,在涂料、油墨中应用时,可以有效提高其光泽、附着力、硬度等性能。但是,这种传统的环己酮-甲醛树脂存在着软化点较低、抗粉化能力差、抗黄变性能低的缺点。因此寻找一种软化点较高、抗粉化能力强以及抗黄变性能高的树脂成为研究的重点。
发明内容
基于此,有必要针对传统的环己酮-甲醛树脂软化点较低、抗粉化能力差、抗黄变性能低的问题,提供一种软化点较高、抗粉化能力强以及抗黄变性能高的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。
此外,还提供一种环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法。
一种环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂,所述环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂由环己酮、双酚A和质量百分含量为37%的甲醛水溶液在催化剂的作用下共缩聚而成。
在其中一个实施例中,以质量份数计,所述环己酮为100份,所述双酚A为15~45份,所述37%的甲醛水溶液为100~160份。
在其中一个实施例中,以质量份数计,所述催化剂含有0~100份水及以下组分中的至少一种:
氢氧化钠 0~30份;
氢氧化钾 0~10份;
氢氧化钙 0~20份;及
氢氧化钡 0~10份。
上述环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂,在环己酮、甲醛中引入双酚A,不但使该树脂具有良好的溶剂相溶性和树脂相容性,且具有较高的软化点和抗黄变性能,抗粉化能力也较强。
一种环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法,包括以下步骤:
在质量百分含量为37%的甲醛水溶液中加入催化剂,调pH值到10~12,得到混合液;
将环己酮和双酚A混合加热至20~60℃,加入所述混合液,在90~100℃搅拌2~6小时,得到反应液;及
将所述反应液分离纯化,得到环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。
在其中一个实施例中,以质量份数计,所述催化剂含有0~100份水及以下组分中的至少一种:
氢氧化钠 0~30份;
氢氧化钾 0~10份;
氢氧化钙 0~20份;及
氢氧化钡 0~10份。
在其中一个实施例中,以质量份数计,所述环己酮为100份,所述双酚A为15~45份,所述37%的甲醛水溶液为100~160份。
在其中一个实施例中,将所述反应液分离纯化,得到环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的步骤中,所述分离纯化的方法具体为:在所述反应液中加入去离子水,在80~90℃保持1小时,继续加入去离子水水洗,直至所述催化剂完全除去,取有机相,蒸发所述有机相,得到纯化的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。
在其中一个实施例中,所述蒸发的条件为:在-0.098MPa,150~160℃保持1小时。
上述环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法,通过在环己酮和双酚A中加入由催化剂调pH值的甲醛水溶液,在环己酮和甲醛中引入双酚A,不但使该树脂具有良好的溶剂相溶性和树脂相容性,且具有较高的软化点和抗黄变性能,抗粉化能力也较强。
附图说明
图1为一实施方式的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
一种环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂,由环己酮、双酚A和质量百分含量为37%的甲醛水溶液在催化剂的作用下共缩聚而成。
其中,以质量份数计,环己酮为100份,双酚A为15~45份,37%的甲醛水溶液为100~160份。
其中,以质量份数计,催化剂含有0~100份水及以下组分中的至少一种:
氢氧化钠 0~30份;
氢氧化钾 0~10份;
氢氧化钙 0~20份;及
氢氧化钡 0~10份。
上述环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂,在环己酮、甲醛中引入双酚A,不但使该树脂具有良好的溶剂相溶性和树脂相容性,且具有较高的软化点和抗黄变性能,抗粉化能力也较强。
上述环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂增加了醛酮树脂的品种,完善了醛酮树脂体系,提高了醛酮树脂的性能、拓宽了醛酮树脂的应用范围。
请参阅图1,一实施方式的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法,包括以下步骤:
S110、在质量百分含量为37%的甲醛水溶液中加入催化剂,调pH值到10~12,得到混合液。
其中,以质量份数计,催化剂含有0~100份水及以下组分中的至少一种:
氢氧化钠 0~30份;
氢氧化钾 0~10份;
氢氧化钙 0~20份;及
氢氧化钡 0~10份。
优选的,以质量分数计,催化剂含有15份氢氧化钙、10份氢氧化钡、2份氢氧化钾和100份水。
S120、将环己酮和双酚A混合加热至20~60℃,加入上述混合液,在90~100℃搅拌2~6小时,得到反应液。
其中,以质量份数计,环己酮为100份,双酚A为15~45份,37%的甲醛水溶液为100~160份。
优选的,以质量份数计,环己酮为100份,双酚A为45份,37%的甲醛水溶液为160份。
S130、将上述反应液分离纯化,得到环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。
在本实施方式中,将上述反应液分离纯化,得到环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的步骤中,分离纯化的方法具体为:在上述反应液中加入去离子水,在80~90℃保持1小时,继续加入去离子水水洗,直至催化剂完全除去,取有机相,蒸发该有机相,得到纯化的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。
其中,蒸发的条件为:在-0.098MPa,150~160℃保持1小时。
需要说明的是,上述分离纯化的方法中,在反应液中加入去离子水,在80~90℃保持1小时,是为了将反应液中浮在上层的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂冷却成为半软的固体,沉入底部。优选的,上述在反应液中加入去离子水为冷的去离子水。
继续加入去离子水水洗,是为了将催化剂溶于水中除去。优选的,继续加入去离子水水洗为热的去离子水。
优选的,继续加入去离子水洗的步骤中,水洗的次数为3~6次。
可以理解,在其他实施方式中,分离纯化还可以采用其他方法,只要能够除去催化剂,得到纯化的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂即可。
上述环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法简单易行,收率高,双酚A原料价廉易得,且在制备过程中不需要加入有毒溶剂,安全环保。且通过在环己酮和双酚A中加入由催化剂调pH值的甲醛水溶液,在环己酮和甲醛中引入双酚A,不但使该树脂具有良好的溶剂相溶性和树脂相容性,且具有较高的软化点和抗黄变性能,抗粉化能力也较强。
以下为具体实施例。
实施例1
将30kg氢氧化钠加入70kg水中,配成催化剂,备用。
在质量含量为37%的甲醛水溶液中加入上述催化剂,调pH至到11,得到混合液。
将980kg环己酮和222kg双酚A加入反应釜中,混合加热至50℃,加入上述混合液1400kg,在90℃搅拌4小时,得到反应液。
在上述反应液中缓慢加入冷的去离子水,在85℃保持1小时,继续加入热的去离子水,水洗6次,使催化剂完全除去,取有机相,在-0.098MPa,150℃保持1小时,进行蒸发,得到1443kg的微黄色的透明固体环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。该树脂软化点为135℃,在乙醇及二甲苯中溶解性好。
实施例2
将20kg氢氧化钙、10kg氢氧化钾和1kg氢氧化钡加入70kg水中,配成催化剂,备用。
在质量含量为37%的甲醛水溶液中加入上述催化剂,调pH至到10,得到混合液。
将980kg环己酮和147kg双酚A加入反应釜中,混合加热至55℃,加入上述混合液1360kg,在95℃搅拌3小时,得到反应液。
在上述反应液中缓慢加入冷的去离子水,在85℃保持1小时,继续加入热的去离子水,水洗4次,使催化剂完全除去,取有机相,在-0.098MPa,150℃保持1小时,进行蒸发,得到1342kg的微黄色的透明固体环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。该树脂软化点为128℃,在乙醇及二甲苯中溶解性好。
实施例3
将15kg氢氧化钙、10kg氢氧化钡和2kg氢氧化钾加入100kg水中,配成催化剂,备用。
在质量含量为37%的甲醛水溶液中加入上述催化剂,调pH至到11,得到混合液。
将800kg环己酮和360kg双酚A加入反应釜中,混合加热至60℃,加入上述混合液1280kg,在100℃搅拌3小时,得到反应液。
在上述反应液中缓慢加入冷的去离子水,在90℃保持1小时,继续加入热的去离子水,水洗3次,使催化剂完全除去,取有机相,在-0.098MPa,160℃保持1小时,进行蒸发,得到1415kg的微黄色的透明固体环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。该树脂软化点为142℃,在乙醇及二甲苯中溶解性好。
实施例4
将10kg氢氧化钡和20kg氢氧化钾加入100kg水中,配成催化剂,备用。
在质量含量为37%的甲醛水溶液中加入上述催化剂,调pH至到12,得到混合液。
将900kg环己酮和200kg双酚A加入反应釜中,混合加热至20℃,加入上述混合液1380kg,在100℃搅拌2小时,得到反应液。
在上述反应液中缓慢加入冷的去离子水,在90℃保持1小时,继续加入热的去离子水,水洗5次,使催化剂完全除去,取有机相,在-0.098MPa,150℃保持1小时,进行蒸发,得到1310kg的微黄色的透明固体环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。该树脂软化点为131℃,在乙醇及二甲苯中溶解性好。
实施例5
将20kg氢氧化钠、10kg氢氧化钡、10kg氢氧化钙和5kg氢氧化钾加入100kg水中,配成催化剂,备用。
在质量含量为37%的甲醛水溶液中加入上述催化剂,调pH至到12,得到混合液。
将850kg环己酮和280kg双酚A加入反应釜中,混合加热至60℃,加入上述混合液1360kg,在90℃搅拌6小时,得到反应液。
在上述反应液中缓慢加入冷的去离子水,在90℃保持1小时,继续加入热的去离子水,水洗4次,使催化剂完全除去,取有机相,在-0.098MPa,160℃保持1小时,进行蒸发,得到1345kg的微黄色的透明固体环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。该树脂软化点为137℃,在乙醇及二甲苯中溶解性好。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂,其特征在于,所述环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂由环己酮、双酚A和质量百分含量为37%的甲醛水溶液在催化剂的作用下共缩聚而成。
2.根据权利要求1所述的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂,其特征在于,以质量份数计,所述环己酮为100份,所述双酚A为15~45份,所述37%的甲醛水溶液为100~160份。
3.根据权利要求1所述的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂,其特征在于,以质量份数计,所述催化剂含有0~100份水及以下组分中的至少一种:
氢氧化钠 0~30份;
氢氧化钾 0~10份;
氢氧化钙 0~20份;及
氢氧化钡 0~10份。
4.一种环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
在质量百分含量为37%的甲醛水溶液中加入催化剂,调pH值到10~12,得到混合液;
将环己酮和双酚A混合加热至20~60℃,加入所述混合液,在90~100℃搅拌2~6小时,得到反应液;及
将所述反应液分离纯化,得到环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。
5.根据权利要求4所述的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法,其特征在于,以质量份数计,所述催化剂含有0~100份水及以下组分中的至少一种:
氢氧化钠 0~30份;
氢氧化钾 0~10份;
氢氧化钙 0~20份;及
氢氧化钡 0~10份。
6. 根据权利要求4所述的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法,其特征在于,以质量份数计,所述环己酮为100份,所述双酚A为15~45份,所述37%的甲醛水溶液为100~160份。
7. 根据权利要求4所述的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法,其特征在于,将所述反应液分离纯化,得到环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的步骤中,所述分离纯化的方法具体为:在所述反应液中加入去离子水,在80~90℃保持1小时,继续加入去离子水水洗,直至所述催化剂完全除去,取有机相,蒸发所述有机相,得到纯化的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂。
8.根据权利要求7所述的环己酮-双酚A-甲醛共缩聚树脂的制备方法,其特征在于,所述蒸发的条件为:在-0.098MPa,150~160℃保持1小时。
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