C5石油树脂的研究与应用

时间:2022-06-20 12:27:33

C5石油树脂的研究与应用

【摘要】C5石油树脂具有耐热性强、稳定性高、抗腐蚀能力强等优势。随着C5石油树脂研究的深入和发展,其实现了多种技术的结合,这就在一定程度上扩大了其应用范围。

【关键词】C5石油树脂 合成工艺 应用

C5石油树脂又称脂肪烃树脂,以C5馏分为原料,在经过预处理、闪蒸等一系列环节后,将其原料形成热塑性树脂,其平均分子量在1000-2500,其具有较好的可溶性,可以与丙酮、甲苯、醋酸乙酯等相溶,且耐热性、安定性以及抗腐蚀性较强,因此,被运用到很多领域中,如用作压敏胶、热熔胶的增粘树脂,但是,就阶段应用范围来看,其在我国的使用率仍旧落后于国外,因此,要实现其应用性提升和应用范围扩展,必须强化其研究。

1 C5石油树脂的合成研究

1.1 C5石油树脂的合成工艺

几种馏分在阳离子催化聚合的作用下而形成C5石油树脂,而催化聚合工艺是工业领域经常使用的一种制备C5石油树脂的工艺,其包括聚合、催化剂脱活、去除反应物等,具有温度较低、反应较快的优点,在其过程中,其催化剂可以有效实现与酚、醚、醛等多种有机化合物的融合,进而可以有效提升所得到的催化剂的活性,但是,将会产生大量废水,进而会造成一定程度的水污染;另一种制作工艺是热聚合,其可以不以使用催化剂,具有操作简单,经济投入少等优点,但是,对所需温度和压力要求较高,而所产出的产品颜色不如催化聚合工艺条件下的鲜亮,这就抑制了其适用范围。因此,李贵成将两者的优缺点进行概括,并提出由催化作用下而发生的游离基聚合过程。

催化剂作为实现其化学反应过程的关键,近年来,我国面向催化剂进行研究 如中石化研制的复合催化体系下,所合成的C5石油树脂的相容性、软化点等都得以提升,祁世斌所制的AlCl3有机络合物的催化剂所合成的C5石油树脂,具有较好的色度、软化点。从多种研究中,我们发现,苯具有较强的溶合性,不会使络合物催化剂产生结块现象,能够有效提升聚合的均匀度,但是,在使用中,尽量不要采用重苯,因为苯带有取代基,能够产生一定的副作用,进而降低树脂的软化点和收率。

将适量的生石灰加入到聚合液中,实则其与BF 3中和,是针对于原来脱除聚合液中的BF 3而采用的一种方式,在其研究中,中和后所生成的钙盐可以有效过滤盐渣,而干燥的盐渣可以被运用到生产磷肥之中或是运于土建,这就实现了资源再利用,也有效保护了环境,避免了水污染、土壤污染。

1.2 C5石油树脂的改性

适应于不同领域以及C5石油树脂发展,对C5石油树脂进行改性成为必须,其方式主要有化学改性和加氢改性两种。

1.2.1 加氢改性

树脂的透明度和亮色具有重要性,尤其在胶粘带与热熔胶使用中,而在通常情况下,C5石油树脂往往会出现掺色、带色现象,其颜色为淡黄色或是浅棕色,这就影响了其使用范围,而加氢后,可以有效降低C5石油树脂的暗色,使得树脂透明或是变白,而且能够有效改善C5石油树脂的稳定性、粘合性等,因此,很多研究者进行试验。加氢往往在溶液中进行,有浆态喷淋和固定床两种,其工艺将对树脂和溶剂混合物进行加热后,将氢气通入其中,期间要求催化剂存在,而通过反应器产生的氢气,可以与新鲜的氢气通入反应器里,这就实现了氢气的循环利用,进而提升了氢气反应度,而将生成后的溶剂冷却,便可得到加氢石油树脂。如邓延昌对其进行试验,并确定了加氢工艺进行的最佳条件为:压力为16兆帕斯卡,温度为260摄氏度,液体空速,每小时为0.6千米。

1.2.2 化学改性

化学改性主要通过极性基团引入的方式实现。针对于C5石油树脂较低软化点问题,很多研究面向软化点的提升。将适量的异戊烯加入到其原料中,所得到的石油树脂的软化点高于或是等于原来的100摄氏度(李西忠);C5石油树脂馏分中的环戊二烯的热聚性能较好,在对其原料进行该反应处理后,可以生成双环戊二烯,并在蒸馏脱除的作用下,可有效提升树脂的亮度,降低暗色,而与环戊二烯相比双环戊二烯具有较多的双键,在较高的软化点的基础上,具有分布相对较窄的分子质量和较低的熔融粘度因此,可以实现多种化合物的共聚合,如烯醇、芳烃、酚等,进而可以再生成多种用途的树脂(傅建松)。而陈均志,则把握住C5石油树脂的碳数结构与石蜡相近,且与油品具有较高相容度的特征,采用引发剂以及马来酸酐对C5石油树脂加以改进,而获得了柴油流动改进剂,进而提升了C5石油树脂的使用范围。

2 C5石油树脂的应用

现阶段C5石油树脂主要用作增黏树脂,尤其是橡胶型胶黏剂、压敏胶、热熔胶等,其规模有逐渐扩展之趋势,由于其增黏性能较好,因此被广泛运用到轮胎、包装、家具、木材、制鞋等领域和行业。而由于其增黏、软化等效能,在橡胶行业得到广泛运用,这有效降低了制作成本、提升了工作效率和产品质量,而在国外,在顺丁橡胶、丁苯橡胶等合成性的橡胶中被使用。

C5石油树脂在很早就被运用到涂料行业中,由于其具有良好的溶解性,而且耐磨损、可防水、耐腐蚀、抗盐碱性强等优点,而在清漆制作中被广泛使用,这就有效提升了涂料的光泽度、抗水性以及质量性,进而有效实现了行业效益的提升。

油漆中普遍运用C5石油树脂,油漆在国外,热熔路标漆呈现迅猛发展之势,而在国内也占到三分之一左右,随着我国交通道路事业的发展,其应用规模也会越来越广阔。

3 总结

由于技术与人才因素的影响,现阶段我国 C5石油树脂研究程度和适用范围,与国外相比具有一定的差距,尤其在产品色度和软化点的控制力度不足,这就影响了其适用范围的扩大,但是,随着技术性的提升,以及乙烯生产能力的增加,我国将有能力实现C5石油树脂资源的充分利用,并以新研究、新发现,促使C5石油树脂适用范围的扩大。

参考文献

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