[发明专利]一种改性醛酮树脂、制备方法及在书写墨水中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性醛酮树脂、制备方法及其应用，属于高分子材料合成技术领域。

背景技术

醛酮树脂是醛酮缩聚而成的中性、无毒硬树脂，外观为无色至淡黄色透明颗粒，能溶于除脂肪烃以外的所有涂料工业常用溶剂，具有十分良好的溶解性；且适用于大多数的油墨、涂料和胶粘剂体系，可以用来提高油墨、胶粘剂和涂料的快流动性、干性、光泽、附着力、颜料的润湿性等。醛酮树脂的化学结构赋予其特殊质量与特性，因为这种树脂在结构中不含酯键，所以具有较好的耐水性。另外，酮基团和羟基团的极性不仅使其具有广泛的溶解性和相溶性，同时具有良好的颜料润湿性和附着力。这样的特性使它对提高油墨、涂料和胶粘剂的快干性、光泽度、附着力、流平性、颜料润湿性、耐候性和固含量等具有很好的作用，由此成为油墨、涂料和胶粘剂的理想的原材料。

醛酮树脂具有光泽性好、硬度强、抗降解、在阳光下不变色等功能特性。由于有醛酮树脂结构中不含酯键，因而耐水性较好。醛酮树脂广泛应用于木器漆、复合、柔版、凹版油墨、圆珠笔油墨、醇容性油墨、烫金材料、热封涂料、高固体份工业涂料等方面。

目前，改性醛酮树脂的制备方法较为繁琐，不仅增加了技术的复杂程度，还造成了资源的浪费。中国发明专利(CN 105542098 A)提供了一种改性醛酮树脂，其制备方法是先通过酯化反应制备带有多个双键官能度以及羧酸基团的中间合成物；然后再通过中间合成物与醛酮树脂的酯化反应，制备多双键官能度醛酮树脂，制备工艺比较复杂。

因此，需要寻求一种简便高效的制备改性醛酮树脂的方法，并利用该改性的酮醛树脂制作一种出手感、性能比较适用的书写墨水。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种具有结构新颖，工艺简便的改性醛酮树脂及其制备方法，并可应用于书写墨水中，能显著提高油墨的快干性、光泽度、附着力、流平性、颜料润湿性和耐候性。

为达到上述目的，本发明的总体构思是通过含末端官能团的醛酮树脂，在马来酸酐、钛酸丁酯催化条件下进行酸酐的醇解反应与酯化反应，合成新型结构的改性醛酮树脂，并应用于书写墨水中。

本发明技术方案是提供一种改性醛酮树脂，它的结构式为：

其中，n＞2。

所述改性酮醛树脂的分子量优选为400～1000克/摩尔。

本发明技术方案还包括如上所述的一种改性醛酮树脂的制备方法，步骤如下：

1、将醛酮树脂在二甲苯中溶解，醛酮树脂溶液的浓度为0.05～1g/mL，加入到Dean-Stark反应装置中；在通氮气的条件下，将溶解于二甲苯溶剂中、浓度为0.01～1g/mL的马来酸酐溶液滴加到反应装置中，醛酮树脂与马来酸酐的摩尔比为(4～20)∶1；回流处理0.5～3.0小时；

2、加入钛酸丁酯，在温度为85～105℃的搅拌条件下继续反应2～5小时，得到液体状的改性醛酮树脂。

本发明优选的技术方案包括：

醛酮树脂与马来酸酐的摩尔比为8∶1。

在温度为75～95℃条件下对得到的改性醛酮树脂液体进行旋蒸处理，除去溶剂，得到改性酮醛树脂。

本发明提供的一种改性醛酮树脂在书写墨水中的应用，将改性醛酮树脂加入到苯乙醇中，烘干后得到粘稠状液体，用作为书写墨水中的连接料，与颜料及添加剂混合均匀，制成圆珠笔用油墨。

所述的添加剂包括助剂，润湿剂和活性剂。

所述的助剂为聚硅烷，所述的润湿剂为多元醇，所述的活性剂为改性蓖麻油。

由于上述方案的实施，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明通过醛酮树脂和马来酸酐之间的酯化反应制备出新型结构的醛酮树脂。

2、本发明公开的制备改性醛酮树脂的过程中，反应条件温和，原料的浪费率低，副反应的发生少，避免了繁琐的提纯操作。

3、本发明利用该新型结构的醛酮树脂作为油墨成分中的连结料，使得该油墨具有光泽性好、硬度强、抗降解的特性；同时，油墨快干性、光泽度、附着力、流平性、颜料润湿性和耐候性等也有了明显的提高。

附图说明

图1为本发明实施例1制备改性醛酮树脂的流程示意图；

图2为本发明实施例1中不同反应比例得到的改性醛酮树脂的GPC流出曲线对比图；

图3为本发明实施例1中扩链前后醛酮树脂的红外光谱图；

图4为实施例1中扩链前后醛酮树脂的紫外可见光谱图；