Kolofónna živica
Súčasne má tiež karboxylové reakcie, ako je esterifikácia, alkoholizácia, tvorba solí, dekarboxylácia a aminolýza.
Sekundárne prepracovanie kolofónie je založené na charakteristikách kolofónie s dvojitými väzbami a karboxylovými skupinami a kolofónia je modifikovaná tak, aby generovala sériu modifikovanej kolofónie, ktorá zlepšuje úžitkovú hodnotu kolofónie.
Kolofónna živica sa používa v priemysle lepidiel na zvýšenie viskozity, zmenu lepivosti lepidla, kohéznych vlastností atď.
Kolofónia je tricyklická diterpenoidná zlúčenina získaná v jednoklonných vločkovitých kryštáloch vo vodnom etanole. Teplota topenia je 172 až 175 °C a optická rotácia je 102 ° (bezvodý etanol). Nerozpustný vo vode, rozpustný v etanole, benzéne, chloroforme, éteri, acetóne, sírouhlíku a zriedenom vodnom roztoku hydroxidu sodného.
Je hlavnou zložkou prírodnej kolofónnej živice. Estery kolofónnych kyselín (ako sú metylestery, estery vinylalkoholu a glyceridy) sa používajú vo farbách a lakoch, ale aj v mydlách, plastoch a živiciach.
Je to polyolester kyseliny kolofóniovej. Bežne používané polyoly sú glycerol a pentaerytritol. Polyol
Bod mäknutia pentaerytritolového kolofóniového esteru je vyšší ako u glycerolového kolofónneho esteru a sušiaci výkon, tvrdosť, odolnosť voči vode a ďalšie vlastnosti laku sú lepšie ako u laku vyrobeného z glycerolového kolofónneho esteru.
Ak sa ako surovina použije zodpovedajúci ester vyrobený z polymerizovanej kolofónie alebo hydrogenovanej kolofónie, sklon k zafarbeniu sa zníži a do určitej miery sa zlepšia aj iné vlastnosti. Bod mäknutia polymerizovaného esteru kolofónie je vyšší ako bod mäknutia esteru kolofónie, zatiaľ čo bod mäknutia hydrogenovaného kolofónneho esteru je nižší.
Kolofónne estery sa rafinujú z kolofónnych živíc. Kolofónia sa vyrába esterifikáciou kolofónie. Napríklad glycerid kolofónie sa vyrába z kolofónie esterifikáciou glycerolu.
Hlavnou zložkou kolofónnej živice je živicová kyselina, ktorá je zmesou izomérov s molekulovým vzorcom C19H29 COOH; kolofóniový ester označuje produkt získaný po esterifikácii kolofónnej živice, pretože ide o inú látku, takže nemožno povedať, o koho ide. veľký.
Kolofóniou modifikovaná fenolová živica sa stále vyznačuje hlavne tradičným procesom syntézy. Jednostupňovým procesom je zmiešanie fenolu, aldehydu a iných surovín s kolofóniou a potom priama reakcia.
Forma procesu je jednoduchá, ale požiadavky na riadenie, ako je následné zahrievanie, sú relatívne vysoké; dvojstupňovým procesom je vopred syntetizovať medziprodukt fenolického kondenzátu a potom reagovať so systémom kolofónie.
Každý špecifický reakčný stupeň nakoniec vytvorí živicu s nízkym číslom kyslosti, vysokým bodom mäknutia a porovnateľnou molekulovou hmotnosťou a určitou rozpustnosťou v rozpúšťadlách minerálnych olejov.
1. Jednokrokový proces Princíp reakcie:
â Syntéza rezolovej fenolovej živice: Alkylfenol sa pridáva do roztavenej kolofónie a paraformaldehyd existuje v systéme v granulovanej forme a potom sa rozkladá na monomérny formaldehyd, ktorý podlieha polykondenzačnej reakcii s alkylfenolom.
â¡ Tvorba metínchinónu: dehydratácia pri zvýšenej teplote, v procese zahrievania sa aktivita metylolu v systéme rýchlo zvyšuje, dochádza k dehydratácii v molekule metylolu a dochádza ku kondenzačnej eterifikačnej reakcii medzi molekulami metylolu, pričom vzniká K dispozícii sú rôzne fenolové kondenzáty s rôznym stupňom polymerizácie.
⢠Pridanie kolofónie k metínchinónu a anhydridu kyseliny maleínovej: Pridajte anhydrid kyseliny maleínovej pri 180 °C, na pridanie použite nenasýtenú dvojitú väzbu anhydridu kyseliny maleínovej a dvojitú väzbu v kyseline kolofónie a súčasne pridajte metínchinón do kolofónie. Kyselina tiež podlieha Diels-Alderovej adičnej reakcii za vzniku maleínanhydridových chromofuránových zlúčenín.
⣠Esterifikácia polyolu: Existencia mnohých karboxylových skupín v systéme zničí rovnováhu systému a spôsobí nestabilitu živice.
Preto pridávame polyoly a využívame esterifikačnú reakciu medzi hydroxylovými skupinami polyolov a karboxylovými skupinami v systéme na zníženie čísla kyslosti systému. Súčasne sa esterifikáciou polyolov vytvárajú vysoké polyméry vhodné pre ofsetové tlačové farby.
2. Dvojkrokový proces Princíp reakcie:
â Pôsobením špeciálneho katalyzátora formaldehyd vytvára rôzne rezolové fenolové oligoméry obsahujúce veľké množstvo aktívneho metylolu v roztoku alkylfenolu. Pretože systém nemá žiadny inhibičný účinok kolofónnej kyseliny, možno syntetizovať kondenzáty s viac ako 5 fenolickými štruktúrnymi jednotkami.
â¡ Polyol a kolofónia sú esterifikované pri vysokej teplote a pôsobením zásaditého katalyzátora je možné rýchlo dosiahnuť požadované číslo kyslosti.
⢠Do kolofónneho polyolového esteru, ktorý zreagoval, pomaly po kvapkách pridávajte syntetizovanú rezolovú fenolovú živicu, kontrolujte rýchlosť pridávania po kvapkách a teplotu a dokončite pridávanie po kvapkách. Dehydratácia pri zvýšenej teplote a nakoniec sa vytvorí požadovaná živica.
Výhodou jednostupňového procesu je, že odpad je odstraňovaný vo forme pary, s čím je ľahké sa vysporiadať pri ochrane životného prostredia. Avšak fenolová kondenzačná reakcia, ktorá sa vyskytuje v roztavenej kolofónii, je náchylná na mnohé vedľajšie reakcie v dôsledku vysokej reakčnej teploty a nerovnomerného rozpúšťania.
Úprava je ťažko kontrolovateľná a nie je ľahké získať stabilné živicové produkty. Výhodou dvojstupňového spôsobu je, že možno získať fenolický kondenzačný oligomér s relatívne stabilnou štruktúrou a zložením, každý reakčný stupeň je ľahšie monitorovateľný a kvalita produktu je relatívne stabilná.
Nevýhodou je, že tradičný fenolový kondenzát buničiny sa musí neutralizovať kyselinou a prepláchnuť veľkým množstvom vody, aby sa odstránili soli skôr, ako môže reagovať s kolofóniou, čo vedie k veľkému množstvu odpadovej vody obsahujúcej fenol, čo spôsobuje veľké škody na životné prostredie a spotrebuje veľa času.
Otázka správnosti a nesprávnosti jednokrokových a dvojkrokových procesov bola dlho stredobodom záujmu výrobcov atramentov. Ale nedávno, s úspešným vývojom bezpremývacej metódy na syntézu fenolického kondenzátu, bola silne podporovaná racionalizácia metódy dvojstupňovej syntézy.
