油墨樹脂的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油墨樹脂的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種油墨樹脂的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會(huì)節(jié)奏的加快，告訴印刷已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，因而需要印刷性能良好，瞬間干燥的油墨以滿足高速印刷、流水作業(yè)的要求。松香改性酚醛油墨樹脂具有附著力強(qiáng)、干燥速度快等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于熱固性油墨中?，F(xiàn)有的印刷油墨主要采用水溶性松香樹脂作載色體，水溶性松香樹脂是以精制松香為基本原料，經(jīng)加氫、酯化、穩(wěn)定化處理等工藝制成，具有制備工藝簡(jiǎn)單，原料來源豐富，成本低，粘合力強(qiáng)，且具有水白、耐老化性好與高分子材料相溶性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]水溶性松香樹脂因結(jié)構(gòu)中有大量的羧基或酸酐基團(tuán)，其pH值低，容易造成水墨在貯藏、運(yùn)輸中聚結(jié)、發(fā)霉，使水墨粘度改變，故在制備過程中需要添加PH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值。目前，一般使用氨水或乙醇胺等助劑作為PH值調(diào)節(jié)劑，將pH值調(diào)節(jié)在8.0?9.0之間。但在印刷過程中(I小時(shí)內(nèi))由于胺類溶劑的揮發(fā)，水墨粘度會(huì)迅速增高，光澤度下降，流動(dòng)性變差，造成印刷過程中出現(xiàn)大量的不合格印刷品。所以在印刷過程中要經(jīng)常用酸度計(jì)檢測(cè)水墨的PH值，當(dāng)水墨的pH值低于8時(shí)，就要加入適量的胺類溶劑來提高水墨的pH值，從而使水墨保持良好的印刷狀態(tài)。由于胺類溶劑揮發(fā)性強(qiáng)，在水墨中添加胺類溶劑，使整個(gè)印刷車間充滿了難聞的氨氣味，帶來環(huán)境污染。此外，松香改性酚醛油墨樹脂傳統(tǒng)做法是以松香、酚醛漿和多元醇等為主要原料的能生成一類具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、較高軟化點(diǎn)、低酸價(jià)的油墨性樹脂。松香改性酚醛油墨樹脂，制備分2個(gè)階段進(jìn)行:前階段的松香、酚類和甲醛形成酚醛樹脂以及后階段的多元醇酯化交聯(lián)?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是:后階段加入多元醇與松香在高溫條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)，由于多元醇的位阻效應(yīng)，現(xiàn)在常用的金屬氧化物催化效率低，不利于多元醇與松香進(jìn)行酯化反應(yīng)，因而后期酯化時(shí)間長(zhǎng)，能耗大，生產(chǎn)效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供油墨樹脂的制備方法，該方法簡(jiǎn)單，易操作，制備周期短，制備得到的油墨樹脂綜合性能良好。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]油墨樹脂的制備方法，包括以下制備步驟:
[0007]I)向反應(yīng)爸中加入酸，升溫至60?70°C的，攪拌3?5min，再加入堿液，調(diào)節(jié)pH至8.5?9.0，繼續(xù)加入甲醛和聚乙烯醇，升溫至90?95°C，進(jìn)行保溫反應(yīng)50?10min后，加入富馬酸、鄰苯二甲酸酐，進(jìn)行保溫反應(yīng)60?90min，停止加熱，冷卻至室溫，調(diào)節(jié)pH至中性，出料，得到縮合液；
[0008]2)在另外反應(yīng)釜中放入松香，升溫至145?150°C融化，再加入步驟I)得到的縮合液，攪拌5?lOmin，保溫40?60min，升溫至200?210°C，加入季戊四醇、鈦酸四丁酯和納米二氧化硅，保溫反應(yīng)30?50min，繼續(xù)升溫至230?235 °C，保溫40?60min，繼續(xù)升溫至250?255°C，保溫20?40min，降溫至40°C出料。
[0009]本發(fā)明所述的酚和甲醛摩爾比為1:0.8?1.10選擇酚和醛的最佳配比，最大限度降低游離酚和游離甲醛量。
[0010]本發(fā)明所述酚為摩爾比為3:2:3的雙酚A、甲酚和間苯二酚的混合物。
[0011]本發(fā)明所述的聚乙烯醇加入量為酚的0.3?0.8wt%。加入的聚乙烯醇能夠降低酸酸樹脂脆性，提尚初性，同時(shí)也可提尚初粘性和耐老化性。
[0012]本發(fā)明所述的富馬酸加入量為酚的0.6?1.6wt%，所述的富馬酸和鄰苯二甲酸酐摩爾比為3:1。本發(fā)明中制備縮合液時(shí)，加入富馬酸使樹脂具有較高的反應(yīng)活性，提高樹脂的耐熱性，提高樹脂的軟化點(diǎn)，由于富馬酸加入樹脂具有結(jié)晶傾向，通過加入鄰苯二甲酸酐減少或避免樹脂的結(jié)晶，鄰苯二甲酸酐有較好的透明性，其原料易得，價(jià)格低廉。
[0013]本發(fā)明所述的松香樹脂加入量為酸重量的0.5?1.5倍。
[0014]本發(fā)明所述的季戊四醇加入量為酚的0.1?0.5wt%，所述的季戊四醇、鈦酸四丁酯和納米二氧化硅摩爾比為3:2:1。本發(fā)明中加入季戊四醇，可較大程度地改善樹脂的耐熱性，鈦酸四丁酯和納米二氧化硅作為酯化階段的催化劑，大大縮短了酯化時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
[0015]本發(fā)明所述堿液為質(zhì)量濃度為lmol/L的NaOH溶液。NaOH溶液作為催化劑使用，加快反應(yīng)，節(jié)省時(shí)間，降低成本。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]1、本發(fā)明調(diào)節(jié)pH值至8.5?9.0為最佳pH值，反應(yīng)物在這個(gè)pH值范圍內(nèi)具有最佳的反應(yīng)活性，能夠顯著提高反應(yīng)速度，降低反應(yīng)時(shí)間，降低生產(chǎn)耗能及生產(chǎn)成本。
[0018]2、本發(fā)明用松香樹脂、聚乙烯醇、富馬酸、鄰苯二甲酸酐、季戊四醇、鈦酸四丁酯和納米二氧化娃改性酸醛油墨樹脂，能夠顯著改善油墨樹脂的綜合性能。
[0019]3、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，易操作，鈦酸四丁酯和納米二氧化硅作為酯化階段的催化劑，大大縮短了酯化時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，顯著降低產(chǎn)品制備周期，本發(fā)明原料中不含胺類，較為環(huán)保。
[0020]4、通過本發(fā)明方法制備得到的油墨樹脂，粘性較高，耐老化性、耐水性、抗氧化性和耐高溫性得到提高，提高韌性和強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明制備得到的油墨樹脂，游離甲醛小于0.05wt%，粘度18000?25000mp.s/20°C，保存時(shí)間大于I年，軟化點(diǎn)200?215°C /SP，酸值小于18。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
[0022]實(shí)施例1
[0023]I)向反應(yīng)爸中加入酸，升溫至60°C的，攪拌5min，再加入堿液，調(diào)節(jié)pH至8.5，繼續(xù)加入甲醛和聚乙烯醇，升溫至95°C，進(jìn)行保溫反應(yīng)10min后，加入富馬酸、鄰苯二甲酸酐，進(jìn)行保溫反應(yīng)60min，停止加熱，冷卻至室溫，調(diào)節(jié)pH至中性，出料，得到縮合液；
[0024]2)在另外反應(yīng)釜中放入松香，升溫至145°C融化，再加入步驟I)得到的縮合液，攪拌lOmin，保溫40min，升溫至210°C，加入季戊四醇、鈦酸四丁酯和納米二氧化硅，保溫反應(yīng)30min，繼續(xù)升溫至230°C，保溫60min，繼續(xù)升溫至250°C，保溫40min，降溫至40°C出料。
[0025]所述的酚和甲醛摩爾比為1:0.9。
[0026]所述的酚為摩爾比為3:2:3的雙酚A、甲酚和間苯二酚的混合物。
[0027]所述堿液為質(zhì)量濃度為lmol/L的NaOH溶液。
[0028]所述的聚乙烯醇加入量為酚的0.3wt%。
[0029]所述的富馬酸加入量為酚的1.6wt%，所述的富馬酸和鄰苯二甲酸酐摩爾比為3:1。
[0030]所述的松香樹脂加入量為酸重量的0.5倍。
[0031]所述的季戊四醇加入量為酚的0.5wt%，所述的季戊四醇、鈦酸四丁酯和納米二氧化硅摩爾比為3:2:1。
[0032]實(shí)施例2
[0033]I)向反應(yīng)爸中加入酸，升溫至63°C的，攪拌5min，再加入堿液，調(diào)節(jié)pH至8.6，繼續(xù)加入甲醛和聚乙烯醇，升溫至94°C，進(jìn)行保溫反應(yīng)85min后，加入富馬酸、鄰苯二甲酸酐，進(jìn)行保溫反應(yīng)65min，停止加熱，冷卻至室溫，調(diào)節(jié)pH至中性，出料，得到縮合液；
[0034]2)在另外反應(yīng)釜中放入松香，升溫至146°C融化，再加入步驟I)得到的縮合液，攪拌9min，保溫45min，升溫至208°C，加入季戊