Nhựa thông là một chất dính nhớt, không linh động, có màu trắng, trắng nâu hoặc trắng xám.
Khi khai thác, nhựa vừa chảy từ ống dẫn nhựa ra, tỷ lệ dầu thông trong nhựa có thể đạt tới 36 %. Sau khi tiếp xúc với không khí, dầu thông bay hơi rất nhanh, đồng thời nhựa đặc dần. Nhựa khi đƣa tới nhà máy chế biến thƣờng lẫn nhiều tạp chất nhƣ: vỏ cây, dăm gỗ, sâu bọ, bụi… Tỷ lệ trung bình của các chất trong nhựa thông:
+ Colophan: 74 – 77% + Dầu thông: 18 – 21% + Nƣớc: 2 – 4% + Tạp chất: 0,5%
Nhựa thông lấy về chƣng cất bằng hơi nƣớc đƣợc dầu thông là một loại dung môi rất tốt, phần cặn còn lại chính là tùng hƣơng thông (colophan thông) có màu vàng sáng, nếu có lẫn nhiều hợp chất khác thì màu sẽ thẫm hơn. Nhìn chung thành phần của nhựa thông phụ thuộc vào loài cây, điều kiện lập địa, vị trí khai thác nhựa và phƣơng pháp trích nhựa.
1.2.1.1 Tính chất vật lý colophan thông
Colophan sản xuất từ nhựa thông là một chất rắn trong suốt, cứng, giòn, màu sắc từ vàng nhạt đến màu hồng do chất lƣợng nguyên liệu và điều kiện công nghệ chế biến.
7
Colophan có thể hoà tan trong rất nhiều dung môi hữu cơ nhƣ: C2H5OH, CH3COCH3, CCl4, C6H6, CS2, dầu thông và các dung dịch bazơ nhƣng không tan trong nƣớc. Colophan có tỷ trọng 1,05 – 1,10 g/cm3, nhiệt độ hoá mềm 60 - 85˚C. Hoá lỏng ở 120˚C, nhiệt dung riêng của colophan 2,25 Kj/kg.˚C. Nhiệt độ sôi 250˚C ở áp suất 0,667 Kpa.
Colophan dễ bị kết tinh, có xu thế kết tinh lại trong một số dung môi bình thƣờng, nó bị giảm giá trị sử dụng trong công nghiệp giấy, sơn dầu... Colophan dễ bị oxy hoá trong không khí, đặc biệt ở nhiệt độ cao hoặc ở dạng bột.
Chất lƣợng của colophan đƣợc quyết định bởi màu sắc, nhiệt hoá mềm, độ triết quang, độ quay cực, xu thế kết tinh, độ nhớt...
1.2.1.2 Thành phần hóa học colophan [3]
Colophan là một hỗn hợp phức tạp, nguồn gốc khác nhau thì thành phần cũng khác nhau, nhƣng chủ yếu là acid nhựa ngoài ra còn có một tỷ lệ nhỏ acid béo và các chất trung tính.
Colophan là dung dịch rắn của nhiều acid nhựa đồng phân có công thức chung là C20H30O2 hoặc C19H29COOH, công thức cấu tạo gần giống nhau. Căn cứ vào kết cấu của acid nhựa, ngƣời ta chia chia thành hai loại chính: acid nhựa kiểu acid abietic, nhóm acid nhựa pimaric.
8
Đối với nhóm acid nhựa kiểu acid abietic: Trong cấu tạo có nối đôi cộng hợp, kết cấu thay đổi khi chịu tác dụng của nhiệt và acid, bị oxy hoá trong không khí. Acid nhựa abietic khi thay đổi kết cấu do chịu tác dụng của nhiệt hoặc acid hình thành một hỗn hợp cân bằng chủ yếu là các acid abietic, các acid có nối đôi cộng hợp khi gia nhiệt đến 200˚C, thành phần gồm có 81% là acid abietic, 14% acid palustric, 5% acid neoabietic. Ở nhiệt độ 250 – 270˚C, acid nhựa kiểu abietic mất hydro tạo thành acid dehydroabietic. Khi cộng hydro, acid nhựa kiểu abietic tạo thành một số acid kiểu dyhydroabietic.
Nhóm acid nhựa pimaric bao gồm: acid isopimaric, acid sandaracopimaric. Trong cấu tạo có hai nối đôi, nhƣng không phải là nối đôi cộng hợp. Chúng tƣơng đối ổn định với tác dụng của nhiệt và acid. Ở điều kiện ôn hoà, acid nhựa kiểu pimaric bị mất hydro. Colophan do nhiều acid nhựa tạo thành, tính chất hoá học của nó do khả năng tạo phản ứng của acid nhựa quyết định. Trong phân tử acid nhựa có 2 trung tâm phản ứng hoá học: nối đôi và gốc acid (-COOH). Do phản ứng của nối đôi và gốc acid làm cho colophan dễ thay đổi cấu tạo, nhạy cảm với tác dụng oxy hoá của không khí, tham gia các phản ứng cộng hợp, hydro hoá, polyme hoá, este hoá...Hầu hết các sản phẩm biến tính và dẫn suất của chúng đƣợc điều chế thông qua các phản ứng này.
Trong các loại đồng phân của acid nhựa thì acid abietic là cấu tử chiếm đa số. Chất lƣợng của colophan thông đƣợc đánh giá qua các chỉ tiêu: màu sắc, trị số acid, trị số xà phòng hóa, hàm lƣợng chất không xà phòng hóa, nhiệt độ chảy mềm, hàm lƣợng tạp chất cơ học, chất bốc và nhiệt dung.