[发明专利]一种环氧化合物改性松香树脂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及松香深加工技术领域，具体涉及一种环氧化合物改性松香树脂及其制备方法与应用，所述环氧化合物改性松香树脂由以下重量份的原料制备而成：松香100份，不饱和酸0‑8份，醇0‑10份，环氧化合物30‑120份，A催化剂0.1‑0.5份，B催化剂0.1‑0.5份，抗氧剂0.1‑0.5份，所述环氧化合物包括有机硅环氧化合物，所述A催化剂为酯化催化剂，所述B催化剂为环氧基开环催化剂。本发明具有酸值低、对低表面能材料粘结性能优异的优点。

技术领域

本发明涉及松香深加工技术领域，具体涉及一种环氧化合物改性松香树脂及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，从节省资源、保护环境、无公害、非危险品等角度考虑，在涂料、油墨、粘合剂等领域中，从有机溶剂型的组合物向水性型的组合物的转换取得了进展。在粘合剂的前期研究都局限在以有机溶剂为基础的油溶性，如甲苯、异丙醇、甲醇等，这些有机溶剂均具有一定的毒性，使用时严重污染环境，恶化工作条件，危害人体健康；另一方面，有机溶剂也存在成本高的缺点。水性粘合剂因具有无溶剂释放、对环境友好、成本低、不燃、使用安全等特点，故被广泛接受并应用。虽然目前已经研制出多种水性粘合剂并投入生产使用，但是依旧存在一些不足之处，很多的水性粘合剂在使用时表现出其初粘力，剥离力和持粘力等性能相对较差的问题，没能达到市场需求的指标。

松香是指一种松脂，可从多种松树中获得，在这些树身上割出口子，使高黏度的分泌物(称为松脂精)被蒸馏提取。这种易挥发的液体就是松香水；剩下的硬实树脂叫做松香。松香是我国一种重要的天然产物，是一种可再生资源，常用在涂料、油墨、胶粘剂等领域。

但松香分子中存在羧基及共轭双键，具有一定的反应活性，除了本身易于氧化及异构反应外，还具有歧化、氢化、加成、聚合的双键反应，同时也具有酯化、醇化、成盐、脱羧、氨解等羧基反应，在应用中存在较大缺陷，如酸值较高、耐酸、耐碱能力差等。为了消除这些性能缺陷，赋予松香各种优良性能，增加其使用价值，拓宽松香的应用途径，通常要对其改性再应用。

用改性松香合成环氧树脂的研究较为常见：中国专利申请CN1425729A公开了使用丙烯酸松香与环氧氯丙烷反应制备丙烯海松酸二缩水甘油酯型环氧树脂，中国专利申请CN1371930A公开了以马来松香与环氧氯丙烷反应合成的马来海松酸三缩水甘油酯为主体、缩水甘油醚(酯或胺)为助剂的环氧树脂组成物，中国专利申请CN101220134A公开了一种使用聚合松香和环氧氯丙烷制备聚合松香二缩水甘油酯型环氧树脂的方法。

但利用环氧单体或环氧化合物对松香树脂进行改性的文献并不常见，对环氧单体或环氧化合物对松香树脂进行改性也没有系统的研究。

松香的化学改性一般是基于它结构中的一元羧酸和碳碳双键，利用这两个反应性基团引入其他官能团以达到改性的目的。松香分子中的羧基和其它有机一元羧酸一样，可以进行典型的羧基反应，包括酯化、分子间脱水、还原、氨解等，其中酯化反应是松香改性中研究最多的反应。通过酯化，可降低松香的酸值，提高其软化点，并改善其热稳定性。

松香改性的另一途径是基于双键的改性，往往通过松香中左旋海松酸环内的共轭双键结构的Diels-Alder反应来实现。除左旋海松酸以外，松香所含的其他一元羧酸如枞酸、新枞酸和长叶松酸等都不直接进行Diels-Alder反应，需在高温异构为左旋海松酸后才具有反应活性。Diels-Alder反应用得最多的是松香与马来酸酐或丙烯酸的反应，加成产物为马来海松酸酐(马来松香)和丙烯酸松香。

中国专利申请CN107936846A公开了一种改性松香树脂及其制备方法和应用，其中，所述的改性松香树脂由松香、带苯环的羧酸、环氧化合物、马来酸及其衍生物、带羟基的醚类化合物反应制得。本发明提供的改性松香树脂，通过在松香分子中引入疏水基团苯环，以及采用带羟基的醚类化合物与亲水基团羧基反应生成亲水性低的酯基，大大提高了松香树脂的抗水性；且在改性松香树脂制备过程中没有使用有机溶剂作为反应介质，避免了环境污染及产物的溶剂残留缺陷，安全环保。但是该专利申请制备得到的改性松香树脂对低表面能的材料粘结性能较差。