[發(fā)明專利]一種酮醛樹脂基反應(yīng)型陰離子乳化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010372292.7
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN111440280B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張延武;趙歡歡;李超峰;姜俊青
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號: C08G6/02
• 分類號: C08G6/02;C08F2/26;C08F222/16
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張麗

本發(fā)明公開了一種酮醛樹脂基反應(yīng)型陰離子乳化劑及其制備方法，屬于高分子技術(shù)領(lǐng)域，其制備方法包括以下步驟：將酮醛樹脂與順丁烯二酸酐混合均勻，加熱到30?120℃恒溫反應(yīng)5?15h，反應(yīng)結(jié)束后再加入氫氧化鈉等溶液進(jìn)行堿中和，可以得到兩親性高分子乳化劑。本發(fā)明得到的樹脂成本較低，工藝簡便，操作簡單，原料可回收利用，較好的兩親性，鏈端含有雙鍵，HLB值為8?18，軟化點(diǎn)在30?80℃。制備環(huán)己烷、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯類單體的水乳液，乳液的平均粒徑為0.1?15μm，具有機(jī)械穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性以及靜置穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子領(lǐng)域，具體涉及一種酮醛樹脂基反應(yīng)型陰離子乳化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

乳化劑，又稱為表面活性劑，是在乳液制備過程中降低兩相表面張力從而使得乳液形成均勻穩(wěn)定體系的一類物質(zhì)，由于乳液是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，只有加入乳化劑調(diào)節(jié)其表面張力才可以形成膠束，使得油相或者水相能夠更好、更穩(wěn)定的存在于另一相中。因此乳化劑的選擇對乳液性能起著舉足輕重的作用。

根據(jù)分子量的大小，可將乳化劑分為低分子乳化劑、中分子乳化劑以及高分子乳化劑，一般的低分子乳化劑和中分子乳化劑是通過較弱的分子間的范德華力將油相和水相結(jié)合在一起，由于分子間的作用力較弱，所以乳液在制備或者存放的過程中會形成兩相分離，尤其是在涂料成膜時，中低分子乳化劑制備的乳液會聚集到膜的表面，對涂膜的外觀和性能產(chǎn)生極大的影響。而高分子乳化劑上的聚合物鏈具有一定空間位阻效應(yīng)，在乳化的過程中除了降低表面張力形成膠束以外，還可以通過空間效應(yīng)對相界面之間的穩(wěn)定性有極大的提高，性能優(yōu)越，并且高分子乳化劑還具備比一般乳化劑較低的臨界膠束濃度和擴(kuò)散系數(shù)，可成為未來乳化劑發(fā)展的方向。

酮醛樹脂是酮及其衍生物和醛在堿的催化作用下經(jīng)縮合反應(yīng)得到的低分子量線性聚合物。環(huán)己酮和甲醛等作為重要的工業(yè)原料，產(chǎn)量高，成本低，合成的樹脂分子鏈段長度可控，狀態(tài)可從固態(tài)到液態(tài)，溶解性從油溶到水溶進(jìn)行調(diào)節(jié)，鏈段中含有羰基和為羥基，羰基和羥基可發(fā)生締合形成氫鍵，這樣可以使整個分子的極性降低，其在水中和大多有機(jī)溶劑中都具有較好的溶解性，但由于其親水基團(tuán)羥基的親水性較弱，維持水相和油相的穩(wěn)定性較差，無法直接作為兩親性乳化劑，但羥基使得酮醛樹脂具有較好改性條件。為制備反應(yīng)型高分子乳化劑，讓酮醛樹脂與順酐進(jìn)行酯化，引入了羧基和雙鍵，得到的乳化劑兼?zhèn)浞磻?yīng)和乳化雙重功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種酮醛樹脂基反應(yīng)型陰離子乳化劑及其制備方法，是以酮醛樹脂和順酐為原料進(jìn)行反應(yīng)，再經(jīng)堿中和形成具有反應(yīng)性的陰離子乳化劑。

基于上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種酮醛樹脂基反應(yīng)型陰離子乳化劑的制備方法，包括如下步驟：

（1）酮醛樹脂和順丁烯二酸酐加入到反應(yīng)釜中，混合均勻后恒溫下攪拌反應(yīng)得到雙鍵封端的酮醛樹脂（又稱為酯化產(chǎn)物，酸值為1 mmol/g -4mmol/g，在未加堿中和前樹脂中含有羧基，對其用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液滴定可以得到樹脂的酸值）；酮醛樹脂的羥值范圍2mmol/g-8mmol/g，粘度范圍0.3Pa.s-5Pa.s，酮醛樹脂為液態(tài)或固態(tài)，酮醛樹脂中酮類單體為丙酮、環(huán)己酮和苯乙酮中的一種或兩種；醛類單體為甲醛和異丁醛中的一種或兩種；酮醛樹脂中羥基與順丁烯二酸酐的摩爾比為1:0.5~10；

（2）將得到的雙鍵封端的酮醛樹脂用堿液進(jìn)行中和，干燥，得到兩親性高分子乳化劑。

進(jìn)一步地，步驟（1）中恒溫溫度為30-120℃中的任一具體溫度，恒溫反應(yīng)時間5-15小時。

進(jìn)一步地，所述步驟（2）中，堿液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、三乙醇胺溶液、乙二胺溶液等，堿液加入量為酮醛樹脂中羥基摩爾量的0.5-2倍。

醛酮樹脂的分子量為800~1500。