张文科,许 昆,张林鹏
(1.平顶山神马工程塑料有限责任公司生产技术处;2.平顶山神马工程塑料有限责任公司一厂,河南 平顶山 467013)
松香改性高分子材料的研究与进展
张文科1,许 昆2,张林鹏2
(1.平顶山神马工程塑料有限责任公司生产技术处;2.平顶山神马工程塑料有限责任公司一厂,河南 平顶山 467013)
随着石油资源的大量消耗,环境问题日益突出,人们对可再生植物资源的开发录用越来越重视,松香是一种可再生植物资源,松香的分子结构是重要的高分子材料制备成分,未来有可能替代石化原料制备高分子材料。文章介绍了松香改性中的高分子材料制备和应用现状,对制备松香改进酚醛树脂的两种方法进行了比较,并在此基础上探究了松香综合改性高分子材料的发展趋势。
松香改性;高分子材料;研究进展
酚醛树脂是酚类化合物和醛类化合物的聚合物,也是最早的人工合成聚合物,松香改进酚醛述职高分子材料的研究制备和应用对于解决农林生物质废弃物造成环境污染、资源过度开发等问题具有重大战略意义和经济意义。一步法和两步法是工业中松香改性酚醛树脂最常用的方法,一步法就是直接将松香加入熔融的松香树脂中,之后在条件成熟时加入业态甲醛,最后进行缩合、脱水酯化;两步法就是在一定的催化条件下,先通过酚类化合物自身缩聚成一定分子量的酚醛树脂,只有在将酚醛树脂与松香进行制备改性松香酚醛树脂。一步法合成工艺中影响产品性能的因素有很多,但操作简单,只需要将原料进行一步混合。两步法的制作工艺具有可控性强的特点,但缺点是会产生大量的含有有害物质酚的工业水,生产周期长,成本较高。
聚氨酯是先由多羟基化合物和多元异氰酸酯进行化学反应生成预聚体,只有将在预聚体中加入二元醇或二元胺类化学物品种,经过化学反应生成的分子材料,这一分子材料主要应用到泡沫塑料、胶黏剂、涂料等物品的生产中。经过松香改性支撑的聚酯多元醇,能将聚氨酯中特有的分子结构与松香分子材料相融合,提高材料的性能。松香改性聚氨酯材料的研究已经发展到了用松香酯多元醇部分材料代替聚醚多元醇材料的阶段。
国外在松香改性聚氨酯类高分子材料提高软化点和耐性性方面的研究已经取得了丰硕的成果,发现了在松香溶液中加入的聚氨酯量越多,改性后的高分子材料软化点越高。我国松香高分子材料研究学者张跃冬泳松香酯多元醇原料制备出了硬质更高的聚氨酯泡沫塑料材料,在松香三元环菲骨架中加入了聚氨酯硬泡特殊化学结结构,改性后的材料软化点比以往高出很多。
丙烯酸酯聚合物是包装、粘合、涂料等工业物品生产中十分重要的高分子材料。我国林科院林明涛通过细乳液聚合法获取了歧化松香丙烯酸酯复合高分子乳液,松香改性制备的丙烯酸酯高分子乳液克服了产品贮存稳定性和应用型差的缺陷,目前,松香基衍生物改性聚丙烯酸酯高分子材料的研究应取得了突破性进展。
醇酸树脂主要由多元醇、脂肪酸和多元酸三类材料混合制成的,主要用于涂料生产制造。松香改性醇酸树脂制成的高分子材料生产出来的产品附着力更强,漆膜光泽度和硬度更高。植物油和脂肪酸改性醇酸树脂,制作出来的涂料的漆膜不宜边干,硬度、耐水性和耐候性也不好。松香丙烯酸或马来酸酐能代替传统涂料生产需要的苯酐和多元醇反应才能制备出来的松香肌醇酸树脂,有效改善醇酸树脂漆膜的干燥速度和涂料的硬度、耐水性等等,
松香不仅在改性酚醛、聚氨酯等高分子化合物中广泛应用,在改性环氧树脂等高分子材料中也有十分重要的应用价值。中科院纤维素重点实验室制备了松香乙醇二缩水甘油醚改性聚甲基苯及硅氧烷,这两种材料混合饭反应后得到的环氧树脂材料阻燃特性良好。Maiti等按照2:1的比例将马来松香与二元胺的摩尔进行混合,在加入过量的二元醇进行化学反应,只有利用蒸馏方式将没有参与化学反应的二元醇除去,最终获得了松香改性聚酯酰亚胺树脂。
松香改进聚丙烯酸酯高分子材料耐融、耐热性和抗拉伸能力良好。其他高分子材料很少具备这些性能,将这些高分子材料应用到胶黏剂、光学等领域中,能充分发挥出这一高分子材料的优势,创造出更高的价值。松香改性丙烯酸酯还需不断的完善和改进,应用到更多的领域中,发挥出更高的价值。
松香具备的各项性能在涂料中也体现出了很高的应用价值,是涂料膜的重要组成成分。松香改进醇酸树脂高分子材料制作出来的涂料硬度更高、耐性水更好、更容易边干,将松香改进醇酸树脂高分子材料应用到高级涂料的制备中,对提高涂料的质量和性能都十分有利。随着科技的发展,松香改进高分子材料逐渐被研发出来,松香改进高分子材料也凭借自身独特的优势迅速被人们接受,并广泛应用到日常生产生活中。
当前,我国对松香改进高分子材料的研究和应用还存在很多问题,如对浅色和高软化点综合改进松香改性高分子材料这一方面的研究及研究成果相对较少。随着科技的进步,高新技术领域对松香改进高分子材料的需求越来越大,对高分子材料的要求也越来越高。对梭基进行酯化以外的修饰改性、基于双键的一些特殊反应得到浅色和高软化材料,并将其大量应用到工业中,综合利用松香树脂酸分子中的羧基和双键改性,开发松香改性生物基酚醛树脂等将成为松香改进高分子材料主要的研究方向。
随着科技的进步和人们生活水平的提高,人们对材料性能的要求逐渐提高,传统的树脂次材料已经无法满足人们对产品的使用需求了,这就要求我们不断改进树脂材料,生成更高质量的高分子材料。松香改进高分子材料在未来的科技发展中,也许不断进步完善,为人们的生产生活创造出性能更好的高分子材料。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.181