醛酮樹脂的作用
背景及概述
醛酮樹脂是由與甲醛在一定條件下共縮合而成的樹脂產物。這種樹脂硬度高.粘度低,特別適用作涂料、在日本、美國、德國等均己工業化生產。合成醛酮樹脂的傳統方法是與甲醛在**溶劑和存在下一步共縮合,但所得樹脂的質量不穩定,與烴類溶劑混溶性差,而且顏色深.因此.對涂料等材料的改性效果不夠理想。
性質
醛酮樹脂是醛酮縮聚而成的中性、無毒硬樹脂,外觀為無色至淡黃色透明顆粒,能溶于除脂肪烴以外的所有涂料工業常用溶劑,具有十分良好的溶解性;且適用于大多數的油墨、涂料和膠粘劑體系,可以用來提高油墨、膠粘劑和涂料的快流動性、干性、光澤、附著力、顏料的潤濕性等。醛酮樹脂的化學結構賦予其特殊質量與特性,因為這種樹脂在結構中不含酯鍵,所以具有較好的耐水性。另外,酮基團和羥基團的極性不僅使其具有廣泛的溶解性和相溶性,同時具有良好的顏料潤濕性和附著力。這樣的特性使它對提高油墨、涂料和膠粘劑的快干性、光澤度、附著力、流平性、顏料潤濕性、耐候性和固含量等具有很好的作用,由此成為油墨、涂料和膠粘劑的理想的原材料。
醛酮樹脂具有光澤性好、硬度強、抗降解、在陽光下不變色等功能特性。由于有醛酮樹脂結構中不含酯鍵,因而耐水性較好。醛酮樹脂廣泛應用于木器漆、復合、柔版、、圓珠筆油墨、醇容性油墨、燙金材料、熱封涂料、高固體份工業涂料等方面。
酮醛樹脂分子結構中含有羰基,端基為羥基,與涂料用的樹脂與溶劑具有良好的兼容性,對顏料有良好的潤濕、分散作用,能有效提高涂料的初干性、附著力、硬度及光澤等性能,使形成的漆膜具有良好的耐油性、耐化性及耐候性,是一種性能優良的涂料用多功能助劑,廣泛用作制備涂料、油墨通用色漿的研磨樹脂以及提高涂料性能的助劑。此外,還廣泛用作油墨、圓珠筆的分散劑和光亮劑。
應用
改性醛酮樹脂-乳化墨水
s1、將5.0g分子量為1800g/mol的醛酮樹脂溶于100ml干燥甲,將上述溶液冷卻至-5℃。在攪拌下,向上述醛酮樹脂溶液中緩慢滴加10mmol的溴代異丁酰溴的甲溶液,滴加完畢后,繼續于-5℃下反應5小時,并緩慢升溫至室溫攪拌24小時。
而后過濾并除去沉淀物,濾液用水洗滌至中性后加入無水酸干燥。減壓蒸去溶劑,得到溴化的醛酮樹脂,該溴化的醛酮樹脂呈淡黃色固體。所得譜圖中的化學位移與預期結構相吻合,證實了該化合物的成功制備。
s2、取1g步驟s1中得到的溴化的醛酮樹脂溶解于20ml干燥甲中,而后加入2.5mmol的酸聚乙二醇酯,攪拌混合后通20分鐘,在氛圍下加入0.05mmol的溴化亞銅和0.05mmol的五二基三胺,繼續通20分鐘后于80℃下進行反應。在反應4h后將反應液過中性氧化鋁柱,向過鋁柱后收集到的液體溶液倒入250ml進行沉淀,將產物于真空下干燥至恒重,得到改性醛酮樹脂。經凝膠色譜儀測定其分子量為3600g/mol。其核磁譜圖證實了該化合物的成功制備。
制備
在反應釜中投入酸43.05份、對甲磺酸2.58份、84.93份、對二、活性炭以及硅膠(廣州化學試劑廠)50份,得混合物,控制對二和活性炭在混合物中的含量分別為200ppm和150ppm;并充分混合攪拌均勻;緩慢開始蒸汽加熱,控制加熱速度使其蒸汽壓在0.3mpa,在1.5h之內升溫至85℃,并維持此溫度攪拌20分鐘;將二羥33.53份逐步加入反應釜中,3h內完成投料并回流反應3.5h;繼續蒸汽加熱,使反應釜蒸汽壓在0.4mpa,1h內升溫至110℃,并充分混合攪拌30分鐘;將事先用溶解的醛酮樹脂溶液,248份逐步加入反應釜中,1h內完成投料并繼續回流反應5h。
向反應釜中加入質量濃度為10%的純堿溶液及質量濃度為20%的nacl溶液,洗滌4次靜置分層,取上層**相抽濾,除去活性炭,然后加壓脫去(真空度﹥-0.09mpa,溫度30℃),即得改性醛酮樹脂,該結構的末端帶有四個雙鍵,可直接應用于光固化體系中,同時增強化學交聯密度,提高產物硬度和耐化性及耐溶劑性能。在反應釜中加入該改性醛酮樹脂10份、光固化樹脂uma510(長興化學工業股份有限公司)37份、二丙二醇二(長興化學工業股份有限公司)50份、2,2-二-2-羥基乙酮(常州強力電子材料有限公司)3份,攪拌均勻,即可得到光固化涂料組合物。
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