CN104152048A - 一种用于油漆的新型松香树脂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于油漆的新型松香树脂，所述新型松香树脂由松香、顺丁烯二酸酐、催化剂、甘油以及添加碳九石油树脂制备而成。所述新型松香树脂具有较高软化点、较浅颜色，能溶于煤焦油类、石油类、酯类溶剂，与硝化棉、醇酸树脂等高聚物相溶性好、不易变色等优点，达到松香树脂具有的指标性能；所述工艺简单，适合工业化生产，容易推广；所用原料碳九石油树脂来源稳定、低价易得，大大降低了所述新型松香树脂的价格，保证相关企业的长远良性发展。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂及其制备方法，具体涉及一种利用松香添加石油树脂制成的用于油漆的松香树脂及其制备方法。
背景技术
树脂是油漆生产的重要原料，尤其是松香树脂，由于松香赋予油漆漆膜特有的光泽、打磨性、附着力、硬度、耐化学性等特点，成为该行业不可替代的原料之一。据统计，油漆工业每年消耗松香及其深加工产品约10～15万吨。近年来，随着社会物价水平的上升及各种通货膨胀、人工成本、运输成本的急剧增加，以及松香行业内的投机倒把、盲目炒货、恶性竞争等行为，导致松香及其深加工产品的价格出现不合理的大幅上涨和波动，严重影响依赖松香及其深加工产品为原料的相关行业，间接增加了这些行业的原料成本，影响这些行业的良性发展。
石油树脂是以石油化学工业乙烯裂解的副产品碳五、碳九馏分为原料生成的一种低分子聚合物,来源简单易得，原料价格及其加工成本都极为低廉，被广泛应用于油漆、油墨、胶黏剂等行业。随着石油化学工业的快速发展、乙烯生产能力的不断扩大，其副产物碳九馏分及以碳九馏分为原料生产碳九石油树脂的产能、产量都不断增加。如果能用这种低价、来源易得的石油树脂结合松香的性能优点，生产一种新的树脂，更好地应用于相关行业，将会产生良好的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上所述缺陷，提供一种将松香与碳九石油树脂相结合制备成的低价、来源稳定、与松香树脂具有相同指标性能的油漆用新型松香树脂。
为了解决以上所述技术问题，本发明一种用于油漆的新型松香树脂，所述新型松香树脂由松香、顺丁烯二酸酐、催化剂、甘油以及添加碳九石油树脂制备而成，生产工艺如下，本发明所述各成分用量均为重量份：
（1）将100份松香、13～15份顺丁烯二酸酐、0.1～0.5份催化剂投入反应釜中，升温到190～220℃反应2～4小时后，加入17～18份甘油，再升温到255～275℃反应8～16小时，得酸值20～40mgKOH/g、软化点130～140℃的反应物料；
（2）将步骤（1）所得反应物料温度降到240～260℃，加入15～25份碳九石油树脂，将物料温度调整到220～240℃，待物料充分熔解混合后，从反应釜内物料底部通入水蒸汽并同时抽真空2～4小时，即得酸值不大于40mgKOH/g、软化点不低于130℃、颜色不大于7#的成品油漆用新型松香树脂。
作为优选，本发明所述步骤（2），加入碳九石油树脂的同时还加入0.1～0.3份酚类抗氧剂2,5'-二叔丁基对苯二酚；所述催化剂为硫代酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂或二者的任意组合；所述的碳九石油树脂要求颜色为4#～7#、软化点为110～130℃。
进一步，本发明所述硫代酚类抗氧剂为聚叔丁基苯酚二硫化物，所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三苯酯，所述催化剂的用量为0.3～0.5份。
本发明所述新型松香树脂以松香为主要原料，添加顺丁烯二酸酐使其与松香中的树脂酸发生狄—阿加成反应，以提高松香的分子量，增加松香的分子结构，有利于应用在油漆时增强漆膜的光泽、强度、附着力等性能。此加成反应的温度必须控制不超过220℃，否则会出现聚合过度现象，产生的高聚物将会影响应用在油漆时的细度、光泽等指标。
本发明所述新型松香树脂加入甘油的目的是降低松香的酸价，同时能增大反应物的分子结构，使得树脂有更好的耐化学性以及强度。
本发明所述石油树脂为碳九石油树脂，碳九石油树脂由于含有较高结构的环类烷烃化合物，有利于形成强度较高的漆膜，又因为碳九石油树脂价格低廉、来源稳定，故特选此石油树脂种类作为本发明的原料。所述碳九石油树脂的加入温度为240～260℃，由于石油树脂的耐热性比较差，高温受热将使其颜色加深，因此，加入碳九石油树脂时需控制物料温度不超过260℃。所述的碳九石油树脂要求颜色为4#～7#、软化点为110～130℃，较浅的颜色能保证最终树脂成品的颜色不至于太深，而较高的软化点将赋予树脂较高的硬度和光泽。
本发明所述制作工艺步骤（2），所述碳九石油树脂与物料充分混合后，一边从物料底部通入水蒸汽，一边抽真空2～4小时，目的是将物料内的低沸点物质更好地去除，有效去除树脂产品的气味，以及增加树脂产品的光泽度。
本发明以松香和碳九石油树脂为原料，充分利用松香和碳九石油树脂各自的特点，添加一定辅助成分制备而成，所得新型松香树脂酸值不大于40mgKOH/g，软化点不低于130℃（环球法），颜色不大于7#（铁钴比色法），能溶于煤焦油类、石油类、酯类溶剂，与硝化棉、醇酸树脂等高聚物相溶性好、不易变色，为一种质优价廉的油漆用松香树脂，为相关行业尤其是油漆行业提供了充足的原料供给。
本发明的有益效果：本发明采用特定的工艺，在松香里添加适量碳九石油树脂，制备成一种用于油漆的新型松香树脂，该新型松香树脂具有较高软化点、较浅颜色，能溶于煤焦油累、石油类、酯类溶剂，与硝化棉、醇酸树脂等高聚物相溶性好、不易变色等优点，达到松香树脂具有的指标性能；所述工艺简单，适合工业化生产，容易推广；所用原料碳九石油树脂来源稳定、低价易得，大大降低了所述新型松香树脂的价格，保证相关企业的长远良性发展。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明一种用于油漆的新型松香树脂，所述新型松香树脂由松香、顺丁烯二酸酐、催化剂、甘油以及添加碳九石油树脂制备而成，生产工艺如下，本发明所述各成分用量均为重量份：
（1）将100份松香、13～15份顺丁烯二酸酐、0.1～0.5份催化剂投入反应釜中，升温到190～220℃反应2～4小时后，加入17～18份甘油，再升温到255～275℃反应8～16小时，得酸值20～40mgKOH/g、软化点130～140℃的反应物料；
（2）将步骤（1）所述反应物料温度降到240～260℃，加入15～25份碳九石油树脂，将物料温度调整到220～240℃，待物料充分熔解混合后，从反应釜内物料底部通入水蒸汽并同时抽真空2～4小时，即得酸值不大于40mgKOH/g、软化点不低于130℃、颜色不大于7#的成品油漆用新型松香树脂。
作为优选，本发明所述步骤（2），加入碳九石油树脂的同时还加入0.1～0.3份酚类抗氧剂2,5'-二叔丁基对苯二酚；所述催化剂为硫代酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂或二者的任意组合；所述的碳九石油树脂要求颜色为4#～7#、软化点为110～130℃。
进一步，本发明所述硫代酚类抗氧剂为聚叔丁基苯酚二硫化物，所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三苯酯，所述催化剂的用量为0.3～0.5份。
实施例一：称取松香3375克、聚叔丁基苯酚二硫化物7克、亚磷酸三苯酯4克、顺丁烯二酸酐450克，一起投入反应瓶内，升温到195℃保温3小时，保温结束后，加入甘油600克，然后再升温到270℃保持反应10小时，取样分析所得物料酸值为40mgKOH/g、软化点134℃，降温到260℃后加入800克颜色为5#、软化点为120℃的碳九石油树脂以及抗氧剂2,5'-二叔丁基对苯二酚5g，将温度调整至250℃，待物料充分混合后，从反应瓶内物料底部通入水蒸汽并同时抽真空2小时，即得成品油漆用新型松香树脂。采用环球法检测，本实施例所得新型松香树脂的软化点为131℃，采用铁钴比色法测得颜色为5#+，酸值为26.3mgKOH/g。
实施例二：称取松香3375克、聚叔丁基苯酚二硫化物9克、亚磷酸三苯酯5克、顺丁烯二酸酐500克，一起投入反应瓶内，升温到200℃保温2小时，保温结束后，加入甘油620克，然后再升温到265℃保持反应14小时，取样分析所得物料酸值为37mgKOH/g、软化点135℃，降温到250℃后加入600克颜色为5#、软化点为110℃的碳九石油树脂以及抗氧剂2,5'-二叔丁基对苯二酚5g，将温度调整至240℃，待物料充分混合后，通入水蒸汽并抽真空2小时，即得成品油漆用新型松香树脂。采用环球法检测，本实施例所得新型松香树脂的软化点为132℃，采用铁钴比色法测得颜色为5#-，酸值为27.0mgKOH/g。
实施例三：称取松香3375克、聚叔丁基苯酚二硫化物10克、亚磷酸三苯酯6克、顺丁烯二酸酐450克、一起投入反应瓶内，升温到200℃保温3小时，保温结束后，加入甘油600克，然后再升温到272℃保持反应10小时，取样分析得到酸值36mgKOH/g、软化点135℃的物料，降温到260℃后加入800克颜色为7#、软化点为125℃的碳九石油树脂以及抗氧剂2,5'-二叔丁基对苯二酚6g，将温度调整至245℃，待物料充分混合后，通入水蒸汽并抽真空2小时，即得成品油漆用新型松香树脂。采用环球法检测，本实施例所得新型松香树脂的软化点为132℃，采用铁钴比色法测得颜色为6#+，酸值为26.0mgKOH/g。
实施例四：称取松香3375克、聚叔丁基苯酚二硫化物7克、亚磷酸三苯酯5克、顺丁烯二酸酐500克，一起投入反应瓶内，升温到200℃保温2小时，保温结束后，加入甘油620克，然后再升温到270℃保持反应12小时，取样分析得到酸值38mgKOH/g、软化点136℃的物料，降温到240℃后加入500克颜色为4#、软化点为110℃的碳九石油树脂以及抗氧剂2,5'-二叔丁基对苯二酚5g，将温度调整至240℃，待物料充分混合后，通入水蒸汽并抽真空2小时，即得成品油漆用新型松香树脂。采用环球法检测，本实施例所得新型松香树脂的软化点为130℃，采用铁钴比色法测得颜色为4#+，酸值为25.5mgKOH/g。
实施例五：称取松香3375克、聚叔丁基苯酚二硫化物7克、亚磷酸三苯酯5克、顺丁烯二酸酐450克，一起投入反应瓶内，升温到205℃保温2小时，保温结束后，加入甘油600克，然后再升温到265℃保持反应14小时，所得物料取样分析酸值为40mgKOH/g、软化点134℃，降温到255℃后加入700克颜色为5#、软化点为120℃的碳九石油树脂，将温度调整至245℃，待物料充分混合后，通入水蒸汽并抽真空2小时，即得成品油漆用新型松香树脂。采用环球法检测，本实施例所得新型松香树脂的软化点为132℃，采用铁钴比色法测得颜色为5#，酸值为28.0mgKOH/g。
以上仅为本发明的部分实施方式，本发明所述硫代酚类抗氧剂并不限于聚叔丁基苯酚二硫化物，4,4’-硫代双（2-甲基-6-特丁基酚）、聚烷基苯酚二硫化物等也能实现所述效果，所述亚磷酸酯类抗氧剂除亚磷酸三苯酯外亚磷酸三（壬基苯基）酯也可实现所述效果。本发明所述用于油漆的新型松香树脂，外观为浅黄色透明固体，用铁钴比色法测得颜色小于7#，用环球法测得软化点大于130℃，本产品酸值指标小于30mgKOH/g，本产品树脂液与硝化棉液、醇酸树脂液相混溶后，清澈透明，7天内无红变。本产品以上各项指标均达到油漆用松香树脂的指标要求，在松香价格与碳九石油树脂价格相差3000元/吨的情况下，只需在松香里加入5%的碳九石油树脂，用本发明所述工艺生产出来的新型松香树脂即可相比现有松香树脂的原料成本低300元/吨。本发明为油漆行业提供了一种低价、性能卓越的树脂，为相关行业提供充足货源且还能降低企业的生产成本。
Claims (5)
1.一种用于油漆的新型松香树脂，其特征在于，所述新型松香树脂由松香、顺丁烯二酸酐、催化剂、甘油以及添加碳九石油树脂制备而成，生产工艺如下，本发明所述各成分用量均为重量份：
（1）将100份松香、13～15份顺丁烯二酸酐、0.1～0.5份催化剂投入反应釜中，升温到190～220℃反应2～4小时后，加入17～18份甘油，再升温到255～275℃反应8～16小时，得酸值20～40mgKOH/g、软化点130～140℃的反应物料；
（2）将步骤（1）所得反应物料温度降到240～260℃，加入15～25份碳九石油树脂，将物料温度调整到220～240℃，待物料充分熔解混合后，从反应釜物料底部通入水蒸汽并同时抽真空2～4小时，即得酸值不大于40mgKOH/g、软化点不低于130℃、颜色不大于7#的成品油漆用新型松香树脂。
2.根据权利要求1所述一种用于油漆的新型松香树脂，其特征在于，所述步骤（2），加入碳九石油树脂的同时还加入0.1～0.3份酚类抗氧剂2,5'-二叔丁基对苯二酚。
3.根据权利要求1所述一种用于油漆的新型松香树脂，其特征在于，所述催化剂为硫代酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂或二者的任意组合。
4.根据权利要求1所述一种用于油漆的新型松香树脂，其特征在于，所述的碳九石油树脂要求颜色为4#～7#、软化点为110～130℃。
5.根据权利要求3所述一种用于油漆的新型松香树脂，其特征在于，所述硫代酚类抗氧剂为聚叔丁基苯酚二硫化物，所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三苯酯，所述催化剂的用量为0.3～0.5份。
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