一種改性松香乳液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性松香乳液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 天然橡膠是一種以聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物，分子式是（C5H8) n，其成分中91%~94%是橡膠烴（聚異戊二烯），其余為蛋白質(zhì)、脂肪酸、灰分、糖類等非橡 膠物質(zhì)。
[0003] 橡膠樹(shù)的表面被割開(kāi)時(shí)，樹(shù)皮內(nèi)的乳管被割斷，膠乳從樹(shù)上流出。從橡膠樹(shù)上采集 的乳膠，經(jīng)過(guò)稀釋后加酸凝固、洗滌，然后壓片、干燥、打包，即制得市售的天然橡膠。采獲的 天然橡膠主要成分是順式聚異戊二烯，具有彈性大、定伸強(qiáng)度高、抗撕裂性和耐磨性良好、 易于與其它材料粘合等特點(diǎn)，廣泛用于輪胎、膠帶等橡膠制品的生產(chǎn)。天然橡膠根據(jù)不同的 制膠方法可制成煙片、風(fēng)干膠片、縐片、技術(shù)分級(jí)干膠和濃縮膠乳等。
[0004] 由于天然橡膠具有上述一系列物理化學(xué)特性，尤其是其優(yōu)良的回彈性、絕緣性、隔 水性及可塑性等特性，并且經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后還具有耐油、耐酸、耐堿、耐熱、耐寒、耐壓、耐磨 等寶貴性質(zhì)，所以具有廣泛用途。例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松緊帶；醫(yī)療衛(wèi)生行 業(yè)所用的外科醫(yī)生手套、輸血管、避孕套；交通運(yùn)輸上使用的各種輪胎；工業(yè)上使用的傳送 帶、運(yùn)輸帶、耐酸和耐堿手套；農(nóng)業(yè)上使用的排灌膠管、氨水袋；氣象測(cè)量用的探空氣球；科 學(xué)試驗(yàn)用的密封、防震設(shè)備；國(guó)防上使用的飛機(jī)、坦克、大炮、防毒面具；甚至連火箭、人造 地球衛(wèi)星和宇宙飛船等高精尖科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品都離不開(kāi)天然橡膠。
[0005] 松香是以松樹(shù)松脂為原料，通過(guò)不同的加工方式得到的非揮發(fā)性天然樹(shù)脂。松香 是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于肥皂、造紙、油漆、橡膠等行業(yè)。松香為一種透明、脆性的固 體天然樹(shù)脂，是比較復(fù)雜的混合物，由樹(shù)脂酸（樅酸、海松酸）、少量脂肪酸、松脂酸酐和中 性物等組成。松香外觀為淡黃色至淡棕色，有玻璃狀光澤，帶松節(jié)油氣味。松香的主要成分 為樹(shù)脂酸，占90%左右，分子式為C19H29 COOH，分子量302. 46。樹(shù)脂酸是最有代表性的松 香酸，屬不飽和酸，含有共軛雙鍵，強(qiáng)烈吸收紫外光，在空氣中能自動(dòng)氧化或誘導(dǎo)后氧化。松 香具有增黏、乳化、軟化、防潮、防腐、絕緣等優(yōu)良性能，松香在熱熔、壓敏和溶劑型膠黏劑中 常用作增黏樹(shù)脂，增加初黏性，提高粘接強(qiáng)度。
[0006] 雖然天然橡膠與松香在分子構(gòu)成上并不相似，但是由于其都存在共軛雙鍵，在某 些特定的用途，如木材、鞋服等的膠粘劑上有相同的用途，而且由于天然橡膠近年來(lái)的價(jià)位 高企不下，而松香相對(duì)價(jià)格只有天然橡膠的40~70%，將松香替代部分天然橡膠乳液并增 強(qiáng)其粘結(jié)性能，具有非常重要的意義。但是，松香不能與天然橡膠乳液很好地混合，很難達(dá) 到所要求的粘結(jié)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種改性松香乳液，對(duì)松香進(jìn)行天然改性之后 制備得到的所述的改性松香乳液，該改性松香乳液與天然橡膠乳液可隨意地混合，降低天 然橡膠乳液的使用量。
[0008] -種改性松香乳液的制備方法，包括以下步驟：
[0009] (1)在惰性氣體的保護(hù)下，將松香熔融，對(duì)熔融之后的松香進(jìn)行攪拌，同時(shí)加入酸 或酸酐，再于170~190°C下反應(yīng)1~2h，反應(yīng)完全后，一邊攪拌并加入醇和催化劑，再于 245~265°C下進(jìn)行催化反應(yīng)4~6h，反應(yīng)完全后，一邊攪拌并加入干性油、酸以及酯，在引 發(fā)劑的作用下，于170~175°C下反應(yīng)4~5h，得到改性松香；
[0010] ⑵在溫度125~130°C下，在所述改性松香中加入胺，使得pH值為7. 5~8,再在 攪拌下，加入含有重量百分比為3~7%乳化劑，且pH值為7. 5~8的氨水溶液，得到所述 改性松香乳液。
[0011] 本發(fā)明中的可以選擇多種種類的松香作為原料，例如脂松香、木松香以及浮油松 香等，本發(fā)明使用酸、醇、酯類化工原料以及干性油對(duì)松香進(jìn)行改性，制備得到改性松香，再 對(duì)改性松香進(jìn)行乳化，最終制備得到改性松香乳液，該改性松香乳液具有良好的膠黏性能， 可部分或完全替代天然橡膠乳液在膠粘劑中應(yīng)用。
[0012] 本發(fā)明選用具有不飽和雙鍵的酸或酸酐，與松香的共軛雙鍵加成，提高其抗氧化 性，并且促進(jìn)干性油與松香的加成反應(yīng)，作為優(yōu)選，所述步驟（1)中對(duì)熔融之后的松香進(jìn)行 攪拌時(shí)加入的酸為富馬酸，酸酐為順丁烯二酸酐，所述酸或酸酐的加入量為所述松香重量 的30~35%。
[0013] 本發(fā)明選用可與松香發(fā)生酯化反應(yīng)的醇類，以降低松香的酸值，并提高松香的軟 化點(diǎn)和熱穩(wěn)定性，作為優(yōu)選，所述步驟（1)中醇的加入量為所述松香重量的45~50%。
[0014] 所述步驟（1)中所述醇為甲醇、乙醇、甘油、季戊四醇、二甘醇或三甘醇中的一種 或兩種，所述催化劑為蒽醌或氧化鋅。作為更優(yōu)選，所述步驟（1)中所述醇甘油或/和季戊 四醇。
[0015] 本發(fā)明選擇天然原料干性油與松香加成后，可提高產(chǎn)物的干燥速度，選用的酯為 含有不飽和鍵的軟單體，以增加松香改性產(chǎn)物的初粘性和柔韌性，作為優(yōu)選，所述步驟（1) 中進(jìn)行催化反應(yīng)之后加入的干性油、酸以及酯的重量分別為所述松香重量的30~35%、 20~25 %以及140~160%。作為優(yōu)選，所述步驟（1)中進(jìn)行催化反應(yīng)之后加入的干性油 為桐油、亞麻油或梓油中的至少一種，所述酸和酯分別為丙烯酸和丙烯酸丁酯。
[0016] 所述步驟⑴中的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰。
[0017] 對(duì)進(jìn)行改性之后的改性松香進(jìn)行乳化，作為優(yōu)選，所述步驟（2)中加入的胺為二 乙醇胺，所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉和TX-10,所述十二烷基硫酸鈉和TX-10的質(zhì)量比為 1:1〇
[0018] 本發(fā)明還提供了上述的改性松香乳液的制備方法制備得到的改性松香乳液。
[0019] 作為優(yōu)選，所述改性松香乳液中含有重量百分比為45~55%的所述改性松香。為 了具備更好的膠黏性能以及部分或完全替代天然橡膠乳液在膠粘劑中應(yīng)用，作為更優(yōu)選， 所述改性松香乳液中含有重量百分比為50%的所述改性松香。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0021] 本發(fā)明對(duì)松香進(jìn)行改性之后得到改性松香，再對(duì)改性松香進(jìn)行乳化得到改性松香 乳液，所述改性松香乳液具備良好的膠黏性能，部分或完全替代天然橡膠乳液在膠粘劑中 應(yīng)用，降低降低天然橡膠乳液的使用量，大大降低生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 改性松香乳液的制備方法如下：
[0024] (1)以高純氮?dú)猓兌炔坏陀?9. 5% )為保護(hù)氣（注意，除乳化工序外，全程需用 保護(hù)氣），將l〇〇g特級(jí)馬尾松松香在110°c熔融完全；
[0025] (2)上一步的松香完全熔融之后，在攪拌下加入32g富馬酸，在180°C下反應(yīng)1小 時(shí)；
[0026] (3)上一步反應(yīng)完成后，在攪拌下加入45g季戊四醇（單季含量為95% )，再加入 0. 3g