CN109627984B - 一种增粘树脂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种增粘树脂，其特征在于：由以下重量份的原料制备而成：松香树脂100份，含羟基硅烷0.1～80份，醇类0～50份，催化剂0.2～0.4份，抗氧剂0.3～0.6份。本发明还提供一种增粘树脂的制备方法及应用，包括以下步骤：(1)称取原料；(2)将松香树脂破碎，再加入抗氧剂搅拌溶解，加热至完全熔解；(3)先加入催化剂分散5分钟，再加入醇类反应30分钟；(4)滴加含羟基硅烷开始酯化反应；(5)待再无水分排出，真空减压蒸出低沸点馏分；(6)降温出料。本发明的接增粘树脂对低表面能材料的粘接性能优异，可单独作为热熔胶树脂来使用，还可以加入到其它热熔胶体系中作为增粘剂共混使用，也可作为热熔胶体系中的相容剂来使用。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料及其制备技术领域，特别是涉及一种增粘树脂及其制备方法与应用。
背景技术
因为其环保特性，热熔胶的开发和应用越来越多，多种热熔树脂和添加剂被用于热熔胶的配方体系。松脂是松树或松类树干分泌出的天然树脂，经提炼后可得松香，松香是比较复杂的混合物，由树脂酸(枞酸、海松酸)、少量脂肪酸、松脂酸酐和中性物等组成。松香的主要成分为树脂酸，属不饱和酸，所以松香含有共轭双键和羧基等活性官能团，具有很强的反应活性。松香与甘油等酯化反应后的产品是使用最广泛的松香树脂。公开号为CN107254023A的中国专利利用松香中的双键，通过丙烯酸系列单体熔融接枝的方法制备了改性松香增粘树脂，然而，该专利采用丙烯酸接枝松香，通过双键反应加成反应，主要是为提高水性松香乳液在水性丙烯酸乳液中的相容性，故其耐水性差，对低表面能材料附着差。而且，以含羟基硅烷通过酯化的方式对松香树脂进行改性制备增粘树脂还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增粘树脂，其以松香树脂为基体材料，含羟基硅烷为改性原料制备得到，该增粘树脂对低表面能材料的粘接性能优异，可单独作为热熔胶树脂来使用，还可以加入到其它热熔胶体系中作为增粘剂共混使用，也可作为热熔胶体系中的相容剂来使用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种增粘树脂，其特征在于：由以下重量份的原料制备而成：
松香树脂100份，
含羟基硅烷0.1～80份，
醇类0～50份，
催化剂0.2～0.4份，
抗氧剂0.3～0.6份。
进一步地，所述松香树脂为脂松香、深加工松香及松香油回收物的一种或几种。
进一步地，所述含羟基硅烷为羟甲基三甲基硅烷、羟基三苯基硅烷、羟基聚二甲基硅氧烷、道康宁DC7120、道康宁DC1248中的一种或几种。
优选地，所述含羟基硅烷的分子量为92-5000。选择合适分子量的含羟基硅烷，可以容易地控制反应体系粘度，使反应得到控制。
进一步地，所述醇类选自异构十三醇、正丁醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、季戊四醇中的一种或几种。
进一步地，所述催化剂为氧化锌、氯化锌、硫酸锌、硫酸、硼酸、磷酸中的一种或几种；所述抗氧剂为巴斯夫Irganox 565、Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox1425、Irganox1520、Irganox B551、Irganox B561、Irganox 1520、Irganox 1035、Irgafos 168、住友Sumilizer AO-80、Sumilizer TP-D、AKEMA松香树脂抗氧剂ROSINOX的一种或几种。
本发明还提供一种上述所述的增粘树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)称取原料；
(2)将松香树脂破碎，再加入抗氧剂搅拌溶解，加热至完全熔解；
(3)加入催化剂再分散5分钟；
(4)滴加含羟基硅烷开始酯化反应；
(5)反应结束后，真空减压蒸出低沸点馏分；
(6)降温出料。
本发明的制备方法是一种环境友好的、基于可再生资源的增粘树脂的制备方法，通过酯化反应方式用含羟基硅烷对松香树脂进行改性，以羟烃基硅烷跟一级松香反应、以及二羟烃基硅烷跟氢化松香反应为例，其反应式如下：
羟烃基硅烷跟一级松香反应：
(n为自然数，且1≤n≤116)
二羟烃基硅烷跟氢化松香反应：
(n为自然数，且1≤n≤65)
(n为自然数，且1≤n≤65)
进一步地，所述步骤(2)中加热温度控制为70-180℃。
进一步地，所述步骤(4)酯化反应温度控制在180-270℃，滴加时间为至少3小时，保温至少1小时。
本发明还提供一种上述所述的增粘树脂的应用，其特征在于：所述增粘树脂直接用作热熔胶，或作为热熔胶的增粘树脂，或作为热熔胶体系的相容剂。
本发明的增粘树脂的制备方法，具有以下有益效果：
(1)采用本方法制备的接枝共聚物，接枝率>90％；
(2)本制备方法选用了环境友好且基于可再生资源的原料制备；
(3)由于含羟基硅烷具有独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小等基本性质，并具有耐高低温、耐氧化稳定性、耐候性、无毒无味等优异特性，本发明利用松香树脂上的羧基，以含羟基硅烷通过酯化的方式对松香树脂进行改性，可改善松香对低表面能材料的附着能力，提高耐水性及耐候性，使制备得到的增粘树脂表面能可降低至26～32达因，其本身作为热熔胶或其用于热熔胶体系时可提高热熔胶体系对低表面能材料的粘接力，尤其是对低表面能材料如OPP、PE的附着好；粘接效果上可以部分替代现有技术常用的APAO、聚烯烃等材料，降低成本，而且使热熔胶的耐高温和耐低温等综合性能得到提高；
(4)制备得到的增粘树脂可直接作为热熔胶使用，还可以加入到其它热熔胶体系中作为增粘剂共混使用，也可作为热熔胶体系中的相容剂来使用。
具体实施方式
实施例1
本实施例的增粘树脂，由以下重量份的原料制备而成：
该增粘树脂的具体制备步骤如下：
(1)称取以上重量份的原料：
(2)将松香树脂破碎，在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的干燥反应釜中加入粉碎好的松香树脂，抗氧剂，通氮气，搅拌溶解，加热至120℃使完全熔解；
(3)加入催化剂再分散5分钟，再加入醇类反应30分钟，温度控制在250-270℃；
(4)滴加羟基硅烷开始酯化反应，温度控制在250-270℃，4小时滴加完毕，保温1.5小时；
(5)真空(20mmHg)减压，蒸出低沸点的组分；
(6)降温出料。
本实施例制备的增粘树脂，可直接用作热熔胶、或作为热熔胶的增粘剂来使用，或作为热熔胶体系的相容剂。
实施例2
本实施例的增粘树脂，由以下重量份的原料制备而成：
该增粘树脂的具体制备步骤如下：
(1)称取以上重量份的原料；
(2)将松香树脂破碎，在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的干燥反应釜中加入粉碎好的松香树脂，抗氧剂搅拌溶解，通氮气，加热至70℃完全熔解；
(3)加入催化剂再分散5分钟；
(4)滴加羟基硅烷开始酯化反应，温度控制在240-260℃，4小时滴加完毕，保温1.5小时；
(5)真空(20mmHg)减压，蒸出低沸点的组分；
(6)降温出料。
本实施例制备的增粘树脂，可直接用作热熔胶、或作为热熔胶的增粘剂来使用，或作为热熔胶体系的相容剂。
实施例3
本实施例的增粘树脂，由以下重量份的原料制备而成：
该增粘树脂的具体制备步骤如下：
(1)称取以上重量份的原料；
(2)将松香树脂破碎，在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的干燥反应釜中加入粉碎好的松香树脂，抗氧剂搅拌溶解，通氮气，加热至100℃完全熔解；
(3)加入催化剂再分散5分钟；
(4)滴加羟基硅烷开始酯化反应，温度控制在200-220℃，3小时滴加完毕，保温1小时；
(5)真空(20mmHg)减压，蒸出低沸点的组分；
(6)降温出料。
本实施例制备的增粘树脂，可直接用作热熔胶、或作为热熔胶的增粘剂来使用，或作为热熔胶体系的相容剂。
实施例4
本实施例的增粘树脂，由以下重量份的原料制备而成：
该增粘树脂的具体制备步骤如下：
(1)称取以上重量份的原料；
(2)将松香树脂破碎，在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的干燥反应釜中加入粉碎好的松香树脂，抗氧剂搅拌溶解，通氮气，加热至180℃完全熔解；
(3)加入催化剂再分散5分钟；
(4)滴加羟基硅烷开始酯化反应，温度控制在180-200℃，4小时滴加完毕，保温1.5小时；
(5)真空(20mmHg)减压，蒸出低沸点的组分；
(6)降温出料。
本实施例制备的增粘树脂，可直接用作热熔胶、或作为热熔胶的增粘剂来使用，或作为热熔胶体系的相容剂。
实施例5
本实施例的增粘树脂，由以下重量份的原料制备而成：
该增粘树脂的具体制备步骤如下：
(1)称取以上重量份的原料；
(2)将松香树脂破碎，在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的干燥反应釜中加入粉碎好的松香树脂，抗氧剂搅拌溶解，通氮气，加热至完全熔解；
(3)加入催化剂再分散5分钟；
(4)滴加羟基硅烷开始酯化反应，温度控制在220-240℃，4小时滴加完毕，保温1小时；
(5)真空(20mmHg)减压，蒸出低沸点的组分；
(6)降温出料。
本实施例制备的增粘树脂，可直接用作热熔胶、或作为热熔胶的增粘剂来使用，或作为热熔胶体系的相容剂。
实施例6
本实施例的增粘树脂，由以下重量份的原料制备而成：
该增粘树脂的具体制备步骤如下：
(1)称取以上重量份的原料；
(2)将松香树脂破碎，在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的干燥反应釜中加入粉碎好的松香树脂，抗氧剂搅拌溶解，通氮气，加热至完全熔解；
(3)加入催化剂再分散5分钟；
(4)滴加羟基硅烷开始酯化反应，温度控制在210-230℃，4小时滴加完毕，保温1.5小时；
(5)真空(20mmHg)减压，蒸出低沸点的组分；
(6)降温出料。
本实施例制备的增粘树脂，可直接用作热熔胶、或作为热熔胶的增粘剂来使用，或作为热熔胶体系的相容剂。
实施例7
本实施例的增粘树脂，由以下重量份的原料制备而成：
该增粘树脂的具体制备步骤如下：
(1)称取以上重量份的原料；
(2)将松香树脂破碎，在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的干燥反应釜中加入粉碎好的松香树脂，抗氧剂搅拌溶解，通氮气，加热至180℃完全熔解；
(3)加入催化剂再分散5分钟；
(4)滴加羟基硅烷开始酯化反应，温度控制在250-270℃，4小时滴加完毕，保温1.5小时；
(5)真空(20mmHg)减压，蒸出低沸点的组分；
(6)降温出料。
本实施例制备的增粘树脂，可直接用作热熔胶、或作为热熔胶的增粘剂来使用，或作为热熔胶体系的相容剂。
实施例8
本实施例的增粘树脂，由以下重量份的原料制备而成：
该增粘树脂的具体制备步骤如下：
(1)称取以上重量份的原料；
(2)将松香树脂破碎，在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的干燥反应釜中加入粉碎好的松香树脂，抗氧剂搅拌溶解，通氮气，加热至完全熔解；
(3)加入催化剂再分散5分钟，再加入醇类反应30分钟，温度控制在250-270℃；
(4)滴加羟基硅烷开始酯化反应，温度控制在180-200℃，3小时滴加完毕，保温1小时；
(5)真空(20mmHg)减压，蒸出低沸点的组分；
(6)降温出料。
本实施例制备的增粘树脂，可直接用作热熔胶、或作为热熔胶的增粘剂来使用，或作为热熔胶体系的相容剂。
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。
Claims (10)
1.一种增粘树脂，其特征在于：由以下重量份的原料制备而成：
松香树脂100份，
含羟基硅烷0.1～80份，
醇类0～50份，
催化剂0.2～0.4份，
抗氧剂0.3～0.6份。
2.根据权利要求1所述的增粘树脂，其特征在于：所述松香树脂为脂松香、深加工松香及松香油回收物的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的增粘树脂，其特征在于：所述含羟基硅烷为羟甲基三甲基硅烷、羟基三苯基硅烷、羟基聚二甲基硅氧烷、道康宁DC7120、道康宁DC1248中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的增粘树脂，其特征在于：所述含羟基硅烷的分子量为92-5000。
5.根据权利要求1所述的增粘树脂，其特征在于：所述醇类选自异构十三醇、正丁醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、季戊四醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的增粘树脂，其特征在于：所述催化剂为氧化锌、氯化锌、硫酸锌、硫酸、硼酸、磷酸中的一种或几种；所述抗氧剂为巴斯夫Irganox 565、Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox1425、Irganox1520、Irganox B551、Irganox B561、Irganox 1520、Irganox 1035、Irgafos 168、住友Sumilizer AO-80、Sumilizer TP-D、AKEMA松香树脂抗氧剂ROSINOX的一种或几种。
7.权利要求1～6任一所述的增粘树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)称取原料；
(2)将松香树脂破碎，再加入抗氧剂搅拌溶解，加热至完全熔解；
(3)先加入催化剂分散5分钟，再加入醇类反应30分钟；
(4)滴加含羟基硅烷开始酯化反应；
(5)待再无水分排出，真空减压蒸出低沸点馏分；
(6)降温出料。
8.根据权利要求7所述的增粘树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中加热温度控制为70-180℃。
9.根据权利要求8所述的增粘树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)酯化反应温度控制在180-270℃，滴加时间为至少3小时，保温至少1小时。
10.权利要求1～6任一所述的增粘树脂的应用，其特征在于：所述增粘树脂直接用作热熔胶，或作为热熔胶的增粘树脂，或作为热熔胶体系的相容剂。
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