首都师范大学学报(自然科学版)第27卷第6期2006年12月JournalofCapitalNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.27,No.6Dec.2006热固性酚醛树脂合成方法的改进于向华章鹤龄张存林邓洪杰(首都师范大学物理系,北京100037)摘要热固性酚醛树脂是热敏版材的两种成膜树脂之一,其结构性能直接影响到和线性酚醛树脂在热和酸的作用下交联的速度和程度,从而影响版材的灵敏度和成像质量.为了减少或除去残留在树脂中碱性催化剂、提高树脂的分子量及羟基含量,改进了原有的合成方法.新方法中把反应分为两个阶段:低温阶段是形成羟基的阶段,高温阶段是缩聚阶段,此阶段决定树脂分子量的大小,再通过酸碱中和除去树脂中作为催化剂的碱.实验结果显示,改进方法后合成的新树脂在实验室小版实验中取得了明显的效果,版材的灵敏度及成像质量都比原来有了明显的提高.关键词:热固性酚醛树脂,计算机直接制版,热敏.中图分类号:O439收稿日期:20062092040引言计算机直接制版(简称CTP)是将存储在计算机中的图文信息,无需经过电分胶片输出,冲片,打样,晒版等工序,直接由计算机控制激光成像系统输出到印版,印刷机,或纸张上的技术[1].与传统的印刷技术相比具有生产效率高,工序简化,质量提高,污染少等优点.CTP材可分为热敏版材,光敏版材及其它成像版材.其中热敏版材以其卓越的性能与质量成为高档商业印刷和报业印刷的主流[2].热敏CTP版材分为阳图热交联版材和阴图热交联版材.热交联型版材是由热交联树脂层和经阳极氧化的铝板基构成.我实验室从事的是阴图热交联版材的开发研究,其原理是在经过阳极氧化的铝板基上涂上感光层,感光层主要由:红外吸收染料、碘盐、热固性酚醛树脂、热塑性酚醛清漆树脂组成,此外还有其它助剂如着色剂、表面活性剂,毛面剂等.当用830nm的红外激光器曝光时红外吸收染料能将吸收的光能转变为热能,热促进盐分解产酸,在酸和热的催化下使两种树脂交联形成空间网状结构,从而形成潜像,使曝光部分由碱水可溶变为碱水不溶.在感光液的配方中树脂占近80%,因此两种树脂的结构性能直接影响到其在热和酸的作用下交联的速度和程度,进而影响版材的灵敏度和成像质量.而热固性酚醛树脂在两种树脂的交联反应中要提供可供交联的羟基,其羟基数目对交联后的立体网状结构的大小有着决定性的影响,进而影响成像层对铝版基的粘附力和图像质量.所以其结构性质对版材灵敏度有很大影响[3].我们所使用的热固性酚醛树脂,实质上是醛过量、碱催化、甲阶可溶的热固性酚醛树脂.在热交联版材中,含羟甲基的热固性酚醛树脂和线性的热塑性酚醛树脂在酸的催化下,吸热发生交联,形成立体网状结构(如图1),使热敏涂层失去水溶性,具有良好的亲油性.因此树脂的分子量、酸碱性、交联度等性质对版材的灵敏度和图像性质有着重要影响.因树脂交联是在酸性环境中进行的,而原合成方法中的催化剂氢氧化钡并没有被中和,因此其势必会影响两种树脂的交联程度及成像效果.原方法中的减压蒸馏阶段其压强不容易控制,造成合成实验的可重复性差,树脂性质也不稳定.且实验开始反应温度过高,不利于羟基官能团的形成.本文旨在研究热固性酚醛树脂的分子量和其交联环境的酸碱性对版材成像效果及质量的影响.针©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net图1对原合成方案存在的缺点和不足,改进了合成方法及反应条件,提高树脂的分子量及羟基含量;且通过酸碱中和除去树脂中残留的作为催化剂的碱,使树脂显中性或偏酸性,结合小版实验确定其最佳反应条件,合成出适合本实验室的热固性酚醛树脂,使版材灵敏度得到进一步提高.1实验部分111实验仪器及药品增力电动搅拌器:JJ-2型,江苏省金坛市医疗仪器厂;实验室830nm曝光机;红外光谱仪:BRUKER公司(EQUINOX55);凝胶渗透色谱仪:Agilent公司1100系列泵系统配合Viscotek公司检测系统.双酚A:化学纯,购自北京韦斯公司;甲醛分析纯,北京化工厂;KOH:分析纯,北京化学试剂公司;盐酸:分析纯,北京化工厂.112合成方法[4]将一定比例的双酚A、氢氧化钾混合装入三口瓶,打开电动搅拌器、冷凝水,水浴加热,待药品融化后一次性加入甲醛.65℃反应两小时,再升温到85℃反应一段时间后,停止加热,然后配...
