เรซิ่นขัดสน
ในเวลาเดียวกัน มันยังมีปฏิกิริยาคาร์บอกซิล เช่น เอสเทอริฟิเคชัน แอลกอฮอล์ไลเซชัน การก่อตัวของเกลือ ดีคาร์บอกซิเลชัน และอะมิโนไลซิส
การประมวลผลซ้ำครั้งที่สองของขัดสนขึ้นอยู่กับลักษณะของขัดสนที่มีพันธะคู่และหมู่คาร์บอกซิล และขัดสนถูกดัดแปลงเพื่อสร้างชุดของขัดสนดัดแปลง ซึ่งปรับปรุงมูลค่าการใช้ขัดสน
เรซิ่น Rosin ใช้ในอุตสาหกรรมกาวเพื่อเพิ่มความหนืด เปลี่ยนความหนืดของกาว คุณสมบัติเหนียว ฯลฯ
Rosin resin เป็นสารประกอบไตรไซคลิกไดเทอร์พีนอยด์ (tricyclic diterpenoid) ที่ได้จากผลึกโมโนคลีนิกที่ไม่สม่ำเสมอในเอทานอลที่เป็นน้ำ จุดหลอมเหลวอยู่ที่ 172~175°C และการหมุนด้วยแสงคือ 102° (เอธานอลปราศจากน้ำ) ไม่ละลายในน้ำ ละลายได้ในเอทานอล เบนซิน คลอโรฟอร์ม อีเทอร์ อะซิโตน คาร์บอนไดซัลไฟด์ และสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ในน้ำเจือจาง
เป็นส่วนประกอบหลักของเรซินขัดสนธรรมชาติ เอสเทอร์ของกรดโรซิน (เช่น เมทิลเอสเทอร์ ไวนิลแอลกอฮอล์เอสเทอร์ และกลีเซอไรด์) ใช้ในสีและสารเคลือบเงา แต่ยังใช้ในสบู่ พลาสติก และเรซินด้วย
เป็นโพลิออลเอสเทอร์ของกรดโรซิน โพลิออลที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ กลีเซอรอลและเพนตะอีริทริทอล โพลิออล
จุดอ่อนตัวของเพนตะเอริทริทอล โรซิน เอสเทอร์นั้นสูงกว่าของกลีเซอรอล โรซิน เอสเตอร์ และประสิทธิภาพการอบแห้ง ความกระด้าง การกันน้ำ และคุณสมบัติอื่นๆ ของสารเคลือบเงานั้นดีกว่าสารเคลือบเงาที่ทำจากกลีเซอรอล โรซิน เอสเตอร์
หากใช้เอสเทอร์ที่สอดคล้องกันซึ่งทำจากพอลิเมอไรเซชันโรซินหรือโรซินเติมไฮโดรเจนเป็นวัตถุดิบ แนวโน้มของการเปลี่ยนสีจะลดลง และคุณสมบัติอื่นๆ จะได้รับการปรับปรุงในระดับหนึ่งด้วย จุดอ่อนของพอลิเมอไรเซชัน rosin ester นั้นสูงกว่า rosin ester ในขณะที่จุดอ่อนของ rosin ester ที่เติมไฮโดรเจนนั้นต่ำกว่า
Rosin esters ถูกกลั่นจากเรซินขัดสน เรซินขัดสนทำโดยเอสเทอริฟิเคชันของขัดสน ตัวอย่างเช่น โรซินกลีเซอไรด์ทำจากโรซินโดยเอสเทอริฟิเคชันของกลีเซอรอล
ส่วนประกอบหลักของเรซินขัดสนคือกรดเรซินซึ่งเป็นส่วนผสมของไอโซเมอร์ที่มีสูตรโมเลกุล C19H29 COOH; rosin ester หมายถึงผลิตภัณฑ์ที่ได้มาหลังจาก esterification ของ rosin resin เนื่องจากเป็นสารที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงไม่สามารถบอกได้ว่าขอบเขตของมันคือ ใหญ่.
เรซินฟีนอลที่ดัดแปลงด้วย Rosin ยังคงมีลักษณะเด่นโดยกระบวนการสังเคราะห์แบบดั้งเดิม กระบวนการขั้นตอนเดียวคือการผสมฟีนอล อัลดีไฮด์ และวัตถุดิบอื่นๆ กับโรซิน แล้วทำปฏิกิริยาโดยตรง
รูปแบบกระบวนการนั้นเรียบง่าย แต่ข้อกำหนดในการควบคุม เช่น การให้ความร้อนตามมานั้นค่อนข้างสูง กระบวนการสองขั้นตอนคือการสังเคราะห์ฟีนอลคอนเดนเสทขั้นกลางล่วงหน้า แล้วทำปฏิกิริยากับระบบขัดสน
แต่ละขั้นตอนของปฏิกิริยาเฉพาะจะก่อตัวเป็นเรซินที่มีค่ากรดต่ำ มีจุดอ่อนตัวสูง และมีน้ำหนักโมเลกุลใกล้เคียงกัน และความสามารถในการละลายที่แน่นอนในตัวทำละลายน้ำมันแร่
1. หลักการปฏิกิริยาของกระบวนการขั้นตอนเดียว:
â การสังเคราะห์รีโซลฟีนอลเรซิน: อัลคิลฟีนอลถูกเติมลงในโรซินที่หลอมเหลว และพาราฟอร์มัลดีไฮด์มีอยู่ในระบบในรูปแบบเม็ด จากนั้นจะสลายตัวเป็นโมโนเมอร์ฟอร์มัลดีไฮด์ ซึ่งผ่านปฏิกิริยาโพลีคอนเดนเซชันกับอัลคิลฟีนอล
การก่อตัวของเมธินควิโนน: การคายน้ำที่อุณหภูมิสูง, ในกระบวนการที่ร้อนขึ้น, กิจกรรมของเมทิลอลในระบบเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว, การคายน้ำภายในโมเลกุลของเมทิลอลเกิดขึ้น, และปฏิกิริยาการควบแน่นเป็นอีเทอร์ริฟิเคชันระหว่างโมเลกุลของเมทิลอลเกิดขึ้น, ก่อตัวเป็น มีคอนเดนเสทฟีนอลหลากหลายชนิดที่มีระดับของพอลิเมอไรเซชันต่างกัน
การเติมโรซินในเมทีนควิโนนและมาเลอิกแอนไฮไดรด์: เติมมาเลอิกแอนไฮไดรด์ที่อุณหภูมิ 180 °C ใช้พันธะคู่ที่ไม่อิ่มตัวของมาลิกแอนไฮไดรด์และพันธะคู่ในกรดโรซินเพื่อเพิ่ม และเติมเมทีนควิโนนลงในโรซินพร้อมกัน กรดยังผ่านปฏิกิริยาการเติม Diels-Alder เพื่อผลิตสารประกอบมาเลอิกแอนไฮไดรด์โครโมฟิวแรน
⣠เอสเทอริฟิเคชันของโพลิออล: การมีอยู่ของหมู่คาร์บอกซิลจำนวนมากในระบบจะทำลายสมดุลของระบบและทำให้เรซินไม่เสถียร
ดังนั้นเราจึงเพิ่มโพลิออลและใช้ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันระหว่างหมู่ไฮดรอกซิลของโพลิออลและหมู่คาร์บอกซิลในระบบเพื่อลดค่าความเป็นกรดของระบบ ในเวลาเดียวกัน เมื่อผ่านการเอสเทอริฟิเคชันของโพลิออล โพลิเมอร์สูงที่เหมาะสำหรับหมึกพิมพ์ออฟเซตจึงเกิดขึ้น
2. หลักการปฏิกิริยาของกระบวนการสองขั้นตอน:
â ภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยาพิเศษ ฟอร์มาลดีไฮด์จะก่อตัวเป็นรีโซลฟีนอลโอลิโกเมอร์หลายชนิดที่มีเมทิลอลที่ใช้งานอยู่จำนวนมากในสารละลายของอัลคิลฟีนอล เนื่องจากระบบไม่มีฤทธิ์ยับยั้งกรดโรซิน จึงสามารถสังเคราะห์คอนเดนเสทที่มีหน่วยโครงสร้างฟีนอลมากกว่า 5 หน่วยได้
â¡ โพลิออลและโรซินถูกเอสเทอริไฟต์ที่อุณหภูมิสูง และภายใต้การทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐาน สามารถเข้าถึงค่ากรดที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว
⢠ใน rosin polyol ester ที่ทำปฏิกิริยาแล้ว ให้ค่อยๆ เติมรีโซลเรซินฟีนอลที่สังเคราะห์ขึ้นทีละหยด ควบคุมอัตราการเติมและอุณหภูมิทีละหยด และทำให้การเติมทีละหยดเสร็จสมบูรณ์ การคายน้ำที่อุณหภูมิสูง และในที่สุดก็เกิดเรซินที่ต้องการ
ข้อดีของกระบวนการขั้นตอนเดียวคือของเสียจะถูกกำจัดออกไปในรูปของไอน้ำ ซึ่งง่ายต่อการจัดการในการปกป้องสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาการควบแน่นของฟีนอลิกที่เกิดขึ้นในขัดสนที่หลอมเหลวมีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาข้างเคียงมากมาย เนื่องจากอุณหภูมิปฏิกิริยาสูงและการละลายที่ไม่สม่ำเสมอ
การปรับนี้ควบคุมได้ยาก และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะได้ผลิตภัณฑ์เรซินที่มีความเสถียร ข้อได้เปรียบของวิธีการแบบสองขั้นตอนคือสามารถหาโอลิโกเมอร์ควบแน่นฟีนอลที่มีโครงสร้างและองค์ประกอบค่อนข้างคงที่ แต่ละขั้นตอนของปฏิกิริยาจะตรวจสอบได้ง่ายกว่า และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ค่อนข้างคงที่
ข้อเสียคือคอนเดนเสทเยื่อกระดาษฟีนอลแบบดั้งเดิมต้องถูกทำให้เป็นกลางด้วยกรดและล้างด้วยน้ำปริมาณมากเพื่อขจัดเกลือออกก่อนที่จะสามารถทำปฏิกิริยากับโรซิน ส่งผลให้เกิดน้ำเสียที่มีฟีนอลจำนวนมาก ซึ่งสร้างความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อ สิ่งแวดล้อมและใช้เวลามาก
คำถามเกี่ยวกับสิ่งถูกและผิดของกระบวนการแบบขั้นตอนเดียวและสองขั้นตอนเป็นสิ่งที่ผู้ผลิตหมึกให้ความสำคัญมาช้านาน แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ ด้วยการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ฟีนอลคอนเดนเสทแบบไม่ต้องล้างที่ประสบความสำเร็จ การหาเหตุผลเข้าข้างตนเองของวิธีการสังเคราะห์แบบสองขั้นตอนจึงได้รับการส่งเสริมอย่างมาก
