[发明专利]一种油墨用腰果酚改性松香酚醛树脂及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及化学领域，尤其涉及有机化学，特别涉及酚醛树脂，具体的是一种油墨用腰果酚改性松香酚醛树脂及其制备方法。

背景技术：

现代社会的生活节奏快，高速印刷已经成为一种趋势，而为了满足高速印刷、流水作业的需要，就要用热固着轮转胶印油墨。这种油墨具有良好的印刷性能，可高速两面同时印刷，瞬间干燥。松香改性酚醛树脂具有附着力强、干燥速度快等优点，适合于应用到热固油墨中。

松香改性酚醛树脂是以松香、烷基酚、多元醇、以及甲醛等为主要成分，经一定的缩合、加成、酯化等反应得到的高分子量、低酸价的油溶性树脂。由于其独特的蜂窝状结构特征，能与颜料良好润湿，与成胶剂适当反应得到有一定粘弹性的连接料而被广泛应用于涂料、油墨行业。其主要工艺是以烷基酚甲醛树脂初期缩合物与松香加成后，用多元醇酯化而制得。

松香改性酚醛树脂作为胶印油墨用树脂，是胶印油墨的主要成分，它赋予油墨以光泽、流动性、干燥性、固着性和其它各种印刷适性。随着印刷速度的加快，这就要求树脂的内聚力要提高，树脂的流变性中弹性部分要增加。可采取的方法有增大树脂的分子量、采用多元醇酯化，但这两者都会使树脂和油的相容性减小。为平衡二者之间的矛盾，在提高分子量的同时，根据相似相溶原理，在酚醛树脂的酚环上引入长碳链的取代基，可以提高树脂的分子量，使得树脂更高的结构，同时在一定程度上提高了树脂的脂肪烃溶解性。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种油墨用腰果酚改性松香酚醛树脂，所述的这种油墨用腰果酚改性松香酚醛树脂要解决现有技术中提高酚醛树脂的分子量，获得一种高分子量树脂且与矿、植物油相溶性好的技术问题。

本发明的这种油墨用腰果酚改性松香酚醛树脂，其结构式为：

其中R'的结构式为：

其中R为C₁₅H₂₇，n为5~10。

本发明还提供了一种制备上述油墨用腰果酚改性松香酚醛树脂的方法，在所述的方法中，首先称取一定质量的松香，将松香加入反应釜中，在通入氮气的情况下熔融松香，待松香全部熔化后，搅拌和回流，然后降低反应釜的温度至120～150℃，加入与松香的摩尔比为0.15～0.25:1的腰果酚，加入与松香的摩尔比为0.45～0.55:1的叔丁酚，再加入与松香摩尔比为1.1～1.5:1的多聚甲醛，并加入催化剂，以100～140℃保温回流2～4小时，回流结束后，改回流为回收，升高温度至230～270℃，加入与松香摩尔比为0.45～0.55:1的多元醇，通微量氮气，在230～270℃情况下进行酯化3～5小时，取样检测，直至指标合格，抽真空、脱除低沸物后趁热出料，急速冷却，即得到油墨用腰果酚改性松香酚醛树脂。

进一步的，所述的催化剂为氧化锌。

进一步的，所述的多元醇为季戊四醇。

进一步的，所述的指标合格是指旋转粘度为140000～180000mpa.s、正庚烷值为2～5ml;酸值小于等于25.0mgKOH/g、色泽小于等于12#色。

进一步的，所述的急速冷却是指在产品出料时用冰水浴快速降温。

本发明反应的方程式如下：

1、由含有活泼羟甲基的线性低阶酚醛缩合物在170-190度时，分子中苯环上的羟基和端羟甲基脱水形成次甲基醌：

2、由次甲基醌一定条件下与松香结构中的碳碳双键发生Diele-Aider加成反应，形成重要色满环结构苯并二氢呋喃环形化合物：

3、由苯并二氢呋喃环形化合物与多元醇在较高温度下进行酯化反应：

苯并二氢呋喃环

形化合物    季戊四醇    酯化产物

其中R'为反应2得到的苯并二氢呋喃环形化合物。

本发明的反应原理：腰果酚、叔丁酚首先与多聚甲醛在碱性催化剂氧化锌存在条件下缩合得到各种聚合度不同的酚醛缩合物，它们在170~190度时，分子中苯环上的羟基和端羟甲基脱水形成次甲基醌，然后与松香结构中的碳碳双键发生Diele-Alder加成反应，形成重要色满环结构苯并二氢呋喃环形化合物，此加成产物上的羧基与季戊四醇在较高温度下进行酯化反应，最后得到的酯化产物极为本发明的腰果酚改性松香酚醛树脂。