[发明专利]一种松香改性酚醛树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种松香改性酚醛树脂及其制备方法和应用，属于材料改性领域。本发明将含共轭双键的植物油和/或其衍生物与松香和/或松香衍生物、甲阶酚醛树脂进行加成反应，提高了树脂的分子量；之后加成产物与多元醇进行酯化反应，进一步提高了树脂的分子量；最后加入扩链剂，更进一步的提高了树脂的分子量，而分子量的提高会使树脂的溶解性降低。并且扩链剂与松香改性酚醛树脂前驱体中的羧基或羟基反应后在松香改性酚醛树脂中引入了与植物油相容性不好的聚氨酯结构基团和/或缩水甘油醚中环氧基团开环后生成的羟基，从而能进一步降低树脂在植物油中的溶解性。

技术领域

本发明属于材料改性领域，具体涉及一种松香改性酚醛树脂及其制备方法和应用。

背景技术

矿物油(Mineral oil hydrocarbons,MOH)是石油经过物理分离和化学转化等过程所形成的烃类混合物，主要包括直链、支链及环状的饱和烃矿物油(Mineral oilsaturated hydrocarbons，MOSH)和含苯环的芳香烃矿物油(Mineral oil aromatichydrocarbons，MOAH)。传统的胶印油墨采用矿物油作为溶剂，但矿物油对人类健康具有潜在影响，如MOAH可能具有致突变和致癌性，MOSH可能在淋巴结、脾脏和肝脏等多个组织中积累。而植物油则不存在上述潜在影响。因此，用植物油或其衍生物来代替传统矿物油是今后胶印油墨的必然发展趋势。

传统的胶印油墨含有10％～30％的矿物油，矿物油在油墨转移到纸张后会快速渗入到纸张的毛细孔内，油墨因为失去溶剂，从液相转成固相，形成渗透干燥。含矿物油的胶印油墨为了平衡渗透干燥速度和油墨光泽会选择高溶解性的松香改性酚醛树脂。但是植物油油墨对松香改性酚醛树脂的溶解性高于含有矿物油的传统胶印油墨，如果仍使用原来的高溶解性树脂，会导致植物油渗入纸张的毛细孔的速度变慢，固化时间变长，达不到印刷时的快速翻面要求，或需要等待长时间的固化再进行翻面，影响印刷效率。

目前主要通过缩短松香改性酚醛树脂中烷基酚的烷基链段来降低其溶解性，或提高松香改性酚醛树脂的醇当量来提高树脂的极性，进而降低其溶解性。但是上述方法制备的松香改性酚醛树脂溶解性仍较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种松香改性酚醛树脂及其制备方法和应用，本发明的松香改性酚醛树脂在植物油中的溶解性低，用于植物油油墨印刷固化速度快，印刷效率高。

本发明提供了一种松香改性酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

将甲阶酚醛树脂、松香和/或松香衍生物与含共轭双键的植物油和/或其衍生物混合，进行加成反应，得到加成产物；

将所述加成产物、多元醇和酯化催化剂混合，进行酯化反应，得到松香改性酚醛树脂前驱体；

将所述松香改性酚醛树脂前驱体与扩链剂混合，进行扩链反应，得到松香改性酚醛树脂；所述扩链剂为具有二官能团以上的二异氰酸酯和/或聚异氰酸酯，或具有二官能团以上的缩水甘油醚树脂。

优选的，所述甲阶酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

将烷基酚、多聚甲醛、催化剂和水混合后进行缩合反应，得到甲阶酚醛树脂；

所述催化剂为碱性催化剂和/或弱酸性催化剂；

所述烷基酚的分子数量与多聚甲醛中结构单元总数量之比为1：1～3；

所述催化剂的质量为多聚甲醛质量的0.1～2％；

所述烷基酚为双酚A、对叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对壬基苯酚、腰果酚和对十二烷基苯酚中的一种或多种。

优选的，所述缩合反应的温度为50～90℃，时间为3～5h。

优选的，所述含共轭双键的植物油和/或其衍生物的质量为松香和/或松香衍生物质量的1～10％；