歧化松香(不均化松香)產品的發展史
懷集東邦化學有限公司董事長
日本東邦化學工業株式會社常務董事
小原郭靖HIROYASUOHARA
最近中國對歧化脂松香通過了新的國家(林業行業)標準中國(部頒)標準將作為世界性的規格通用這是一件令人高興的事
就此機會我想就這些規格是在什么樣的歷史背景下產生的這件事讓大家知曉或許能對大家有所幫助另外我們也必須要認識到根據使用用途完全不同規格的產品要比常規產品更能得到客戶的好評價
為此將原來松香擔當人員的一些經驗向有志于從事松香深加工事業的年輕人作一下交流和溝通
一為什么非要使用歧化松香
水中乳化聚合生產丁苯橡膠可生產出均質的優良橡膠
一般的高級脂肪酸皂化物的殘留部分會對橡膠的物性造成損害
生產橡膠產品時用變成膠粘劑的松香皂化來作為乳化劑可能效果會更好
但是作為樹脂酸的混合物松香含有較多的樅酸abieticacid簡稱AA)在反應時會產生雙鍵反應(共軛雙鍵)和橡膠的原料單體產生反應因此不能使用
松香進行歧化反應后使其失去雙鍵反應即可
在美國是用木松香用松樹的根蒸餾而得加工成歧化松香做成皂化產品來作為丁苯橡膠乳化劑開始使用的
二中國脂松香使用的歷史
木松香產量越來越少且價格越來越高
在美國用高油松香用松樹等生產紙漿時的廢液中的生產的副產品做原料來生產歧化松香現在的美國是以高油松香為主流
在日本瑞翁公司和日本合成橡膠公司現JSR從開始生產丁苯橡膠時就委托東邦化學工業株式會社進行國產乳化劑的開發
當初他們是用進口的木松香來生產的東邦化學從近鄰的中國采購到大量便宜的脂松香后經過獨自的研究和開發成功開發出了歧化松香和所需的催化劑在1961年1月達到了規模化生產
在亞洲地區的歧化松香生產廠家現在基本上使用同樣的歧化反應催化劑所以說亞洲地區生產的歧化松香的性能也基本相同
三歧化高油松香和歧化脂松香的不同點
3-1有無脂肪酸
高油松香含有少量的高油脂肪酸通常使用脂肪酸含量在2%以下的高油松香|
脂松香是完全不含有脂肪酸的所含有的酸類僅僅是松香酸
脂肪酸的乳化性能要比松香酸好乳化粒子很容易變得細小可以說高油松香的反應速度比脂松香要快
但是脂肪酸的殘留部分會影響到樹脂產品的質量因此一般的脂松香系列能較大范圍的適宜于橡膠產品的生產制造
在乳化性方面通過乳化聚合的反應溫度和攪拌速度等可以來調整還能用硬脂酸皂化等的量來進行調整所以對較大型的用戶來說是不存在問題的
3-2軟化點
歧化高油松香的軟化點要比歧化脂松香的軟化點低10℃左右歧化高油松香的軟化點低特別在夏季容易形成粘糊狀和從包裝桶內漏出造成難以粉碎等的質量問題
3-3色相
因廠家不同色相有好有壞
3-4價格
主要取決于各廠家的價格戰略
歧化脂松香是中國脂松香的出口價格而形成的國際價格高油松香是受到同時生產的高油脂肪酸的市場影響的在高油脂肪酸的價格較高時可以將高油松香進行低價銷售
四歧化脂松香的指標和意義
4-1脫氫樅酸(DAAdehydro-abieticacid)以及鈉鹽和鉀鹽的含有率
松香是有包含多種松香酸和總稱為樹脂酸的混合物
這中間代表樅酸(AA)的雙鍵反應(共軛雙鍵)酸通過歧化反應成脫氫樅酸(DAA)和二氫樅酸dihydro-abieticacid
增加催化劑的添加量和延長反應時間可增加脫氫樅酸含量(DAA)脫氫樅酸(DAA)的含有率(%)是測量歧化松香以及歧化松香皂物性的指標
當然用同樣的原料用同樣的催化劑來進行歧化反應時相對容易比較但由于松香的種類(脂松香和高油松香)產地催化劑的不同它的規格指標也就完全不盡相同了因此即使DAA的絕對值大也不能判斷它的物性就好
羥酸皂化產品乳化劑好但為了防止異常反應后面將進行說明的樅酸(AA)含量就比較重要了盡管用相同的脂松香貴金屬催化劑生產的產品如果該數值太低的話應該是原料松香的質量太差或者反應時間太短所造成的通常有設定下限值
也有廠家使用碘化物硫磺化物鐵化物等各種催化劑進行歧化反應脫氫樅酸(DAA)值很低的產品也有客戶在使用用這類產品也可以進行丁本橡膠(SBR)乳化聚合反應這也表明脫氫樅酸(DAA)和乳化聚合作用沒有直接的關系
4―2樅酸(AAabieticacid)以及鈉鹽和鉀鹽的含有率
這是含有共軛雙鍵的分子需要將其含量變成零
通常0.3%~0.5%的含量是允許的但我們公司在生產時是按0%進行管理與松香的種類和催化劑無關在生產時理想是使用該數值為0%的產品
|4-3曇點(渾濁點)(僅限于皂化產品的指標)
N-20和K-25的皂化產品在溫度降低時會有一小部不溶部分這部分稱為曇點(也稱為渾濁點)
通常規格值在5℃以下
該數值高就意味著產品的溶解性能差理想是0℃以下
即使產生曇點(渾濁點)只要加溫后也可溶解但是加溫后顏色容易變深所以需要適度掌握
沒有充分反應好的產品其曇點(渾濁點)也高
4-4色相
歧化松香產品的色相用松香獨特色相等級來表示通常分為X特級WW一級WG二級
我們用羅維邦色相儀測量用色號確定色級
在日本皂化產品的色相通常用GardnerColorNo.表示其值通常在8以下但該規格本來是面向丁苯橡膠客戶的對其它客戶我們的產品都按6以下進行管理
也有改良色相的藥劑經藥劑改良后的色相隨著時間的推移會發生變化產生著色我們在生產中沒有使用藥劑其產品顏色為天然樹脂淡色
4-5不皂化物
一般來說縮短歧化反應的時間就會減少不皂化物所以該規格數值管理過低就容易出現歧化反應時間不足的產品其樅酸(AA)就會有殘留或相容性變差等
不皂化物含量多客戶就會覺得不利認為采購了與乳化沒有關系的東西但是使用乳化性本來就劣于脂肪酸的歧化松香作乳化劑就是認為歧化松香的綜合性能適合丁苯橡膠和ABS樹脂產品其值過低就容易損壞歧化松香的其它性能我們按照自己的理解根據商品設計中什么是最重要的思路我們通常推薦用8-12%進行管理
4-6外觀
產品通常為淺黃色透明但歧化脂松香在固化時容易產生白色晶體含有一定比例的結晶物
按現在的技術要使該結晶物為零還是很困難無論那個廠家的產品都有一定程度的結晶品
我們對所有產品進行結晶檢驗控制結晶品不要流通到客戶那里去
4-7其它
有時也把羥值(OHV)皂化值(AV)軟化點等列入歧化脂松香100%品
產品規格
但這些數值是為了檢測原料松香的質量或者用于中和反應的當量計算中對皂化產品的需方來講是沒有什么意義的
4-8金屬成分
金屬成分對催化劑活性和產品性能影響較大所以從新的供方采購時需要進行檢測
但主要取決于原料松香所以重新采購時檢測后可以減少檢測的次數
|結束語
我本來不是松香行業的技術人員我只是把過去從前輩那里所聽到的話照原樣在這里講了一遍其中可能存在專業人士聽后認為是錯誤的內容所以還請大家包涵本人才疏學淺