1. 研究目的与意义
松香由于结构上的特点具有防腐、防潮、绝缘、粘和、乳化等优良性能;因此在材料、化学、化工各领域得到了广泛的应用。松香的深加工产品包括聚合松香、氢化松香、歧化松香、马来松香、松香酯等。聚合松香是其中一种重要的松香改性产品,它具有软化点高、色泽浅、不结晶,有优良的抗氧性,在有机溶剂中有更高的黏度,酸值高等特点,广泛应用于造纸、涂料、油墨、日用化工、食品、黏胶剂、橡胶等行业中。松香系列表面活性剂主要是对松香树脂酸中的羧基和共轭双键进行改性,树脂 酸的三环菲骨架与高级脂肪酸的长链烃基 一样具有疏水基,又可通过其中的羧基和共轭双键等活性基团引人亲水基。未经改性的松香 , 结构中仍保留两个易氧化的双键,不利于长时间储存和使用。
2. 国内外研究现状分析
松香是我国林产化学工业中最重要的产品之一,是一种重要的天然产物,也是一种宝贵的可再生资源。我国一直是松香出口大国, 同时又进口美国、日本的改性松香产品低值出口上游产品,高价进口下游产品这种落后状况应该改变。发展松香深度加工技术就成为当前我国松香工业发展的必然趋势。我国松香以酸性物树脂酸为主要成分,树脂酸是一类
化合物的总称,其主要是一系列分子式为 C19H29COOH的松香酸同分异构体( 含量90 %~95 %,主要为枞酸型树脂酸和海松酸型树脂酸);均是以罗汉松烷为骨架含两个双键的一元羧酸衍生物,总称为松香酸C12~Cl8饱和、不饱和脂肪酸。松香中中性物质约占总成份的ll %~l5 %。树脂酸的同分异构体有枞酸、长叶松酸、去氢枞酸、新枞酸、二氢枞酸等8种同分异构体,而枞酸占天然松香的45 %~50 %。利用枞酸具有的活性基团 ( 羧基、共轭双键) ,可以合成一系 列与天然脂肪酸类结构相似的表面活性剂及其他功能性高分子,这类表面活性剂和功能性高分子一般有着良好的生态性能,具有良好的应用前景。
3. 研究的基本内容与计划
本论文详细研究在微波辅助条件下影响丙烯酸与树脂酸中的共轭双键发生Diels-Aider 双烯加成反应的因素,以松香为原料和丙烯酸为原料,主要考察微波功率、反应温度、反应时间、物料配比等对丙烯酸改性松香反应转化率的影响,确定最佳工艺条件。在最佳工艺条件下制备得到丙烯酸改性松香,进而以此为原料进行下面的丙烯酸改性松香烯丙酯的制备,即在微波反应条件下,以丙烯酸改性松香酸钠和氯丙烯为原料,以十六烷基三甲基溴化铵为原料,对苯二酚为阻聚剂,在有机溶剂中考察微波功率、反应温度、反应时间、催化剂用量和物料配比等对酯化反应收率及纯度的影响,优化反应条件得到最佳制备工艺。
4. 研究创新点
丙烯酸改性松香( AR) 是一种重要松香衍生物,它的主要成分丙烯海松酸在结构上含有两个羧基官团,通过羧基官能团,可以实现AR的进一步深加工,合成一系列新的松香基化学品。可自由基聚松香基单体是当前松香改性研究的一个热点。当前制备可自由基聚合松香基高分子单体常见的方法要将松香或松香衍生物改性成松香类乙烯基、烯丙基或丙烯酸酯。
