本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品領(lǐng)域,涉及一種石油樹(shù)脂的合成新方法,尤其涉及到一種采用以預(yù)處理后c5餾分為主要原料成分,通過(guò)芳香烴化合物改性合成石油樹(shù)脂的新方法。
背景技術(shù):
隨著乙烯工業(yè)的發(fā)展,乙烯裝置的副產(chǎn)物c5和c9餾份日漸增多。利用c5和c9餾份合成各種石油樹(shù)脂,是充分利用c5、c9餾份資源的重要途徑。c5石油樹(shù)脂具有較好的降凝增粘和改善粘度系數(shù)的性能,通常用于熱熔膠、壓敏膠、路標(biāo)漆、紙張施膠劑等方面。c5石油樹(shù)脂通常與其它混合物混合使用,要求石油樹(shù)脂具有良好的相容性,同時(shí)要求熱熔膠具有一定的粘接強(qiáng)度,因此采用對(duì)石油樹(shù)脂進(jìn)行改性的方法來(lái)提高石油樹(shù)脂性能,從而提高石油樹(shù)脂與其它熱熔膠成分的相容性,以滿足其在不同應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
目前對(duì)c5石油樹(shù)脂的主要改性方法有化學(xué)接枝改性以及共混改性?;瘜W(xué)接枝改性是采用改性單體如c9餾分、馬來(lái)酸酐、酰胺以及酯類等,與c5原料共同參加陽(yáng)離子聚合反應(yīng),通過(guò)聚合過(guò)程引入新的官能團(tuán)來(lái)達(dá)到改善石油樹(shù)脂相容性的目的。共混改性通常是采用改性劑與石油樹(shù)脂在一定條件下共混或交聯(lián),通過(guò)引入新的功能分子鏈來(lái)達(dá)到改善石油樹(shù)脂相容性的目的。
中國(guó)專利cn201110116550介紹了一種將石油樹(shù)脂、馬來(lái)酸酐升溫溶解,在100~200℃之間滴加引發(fā)劑,制備馬來(lái)酸酐接枝石油樹(shù)脂的方法。中國(guó)專利cn200910192163介紹了一種以廢棄聚苯乙烯泡沫為改性劑,與石油樹(shù)脂的質(zhì)量比為1∶(0.1~99),在30~150℃下攪拌0.5~1.5小時(shí)后,再升溫至180~280℃維持1.5~2.5小時(shí),壓力控制在0~1.5mpa,制備聚苯乙烯改性石油樹(shù)脂的方法。中國(guó)專利cn200910055554介紹了一種以將 裂解乙烯副產(chǎn)c5餾分原料與dcpd富集原料按質(zhì)量比1∶0.6~1.2混合得到反應(yīng)原料,在180~240℃條件下反應(yīng)20~30小時(shí),制備c5改性dcpd石油樹(shù)脂的方法。
美國(guó)專利us5,939,268介紹一種以通過(guò)diels-alder反應(yīng)產(chǎn)物為原料,酰胺、酯類等為功能單體合成樹(shù)脂的方法。美國(guó)專利us20140058033介紹了一種以環(huán)戊二烯化合物和乙烯芳香族化合物的混合物為原料,經(jīng)過(guò)熱聚合反應(yīng),加氫反應(yīng),脫除溶劑過(guò)程以及造粒等工藝得到粒狀加氫石油樹(shù)脂的制備方法。
中國(guó)專利cn200610104530.6介紹了一種以c10、c15、c20為主要成分的混合組份為原料合成石油樹(shù)脂的方法,利用該方法合成的石油樹(shù)脂可以提高樹(shù)脂與熱熔膠sis、sbs、eva的相容性。但是這樣的過(guò)程合成的石油樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)中芳烴組分含量低,無(wú)法滿足熱熔膠特殊行業(yè)對(duì)石油樹(shù)脂高芳烴含量的性能要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂及其合成方法,以克服現(xiàn)有技術(shù)中石油樹(shù)脂與熱熔膠基材的相容性差及粘接強(qiáng)度低的缺陷。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂的合成方法,該方法具體為:以c10、c15、c20為主要成分的混合組份為原料,以芳香烴化合物為改性劑,將所述原料和改性劑混合后,加入反應(yīng)器,然后加入混合組份重量0.3~2.5%的催化劑,在溫度100℃~140℃,壓力為0~8mpa下反應(yīng)4~10小時(shí),然后升溫至150℃~190℃,壓力為0~8mpa,繼續(xù)反應(yīng)4~10小時(shí)得粗樹(shù)脂;對(duì)粗樹(shù)脂加入溶劑稀釋、水洗、沉降、減壓蒸餾得到石油樹(shù)脂。
本發(fā)明所述的芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂的合成方法,其中,優(yōu)選的是,以重量百分比計(jì),所述原料包括c1075~95%,c152~15%,c203~10%。
本發(fā)明所述的芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂的合成方法,其中,所述改性劑優(yōu)選為乙烯裂解過(guò)程中的c9切割餾分(120-200℃之間的餾分)、苯乙 烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯和丙烯基苯所組成群組中的一種或幾種。
本發(fā)明所述的芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂的合成方法,其中,所述改性劑的加入量?jī)?yōu)選為混合組份重量的1~30%。
本發(fā)明所述的芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂的合成方法,其中,所述反應(yīng)是采用分段方法進(jìn)行的。
本發(fā)明所述的芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂的合成方法,其中,所述催化劑優(yōu)選為無(wú)水三氯化鋁。
本發(fā)明所述的芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂的合成方法,其中,所述c10、c15、c20均優(yōu)選為環(huán)烯烴化合物。
本發(fā)明還提供了一種芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂,其是上述芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂的合成方法合成的。
本發(fā)明所述的芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂,其中,所述c5石油樹(shù)脂的軟化點(diǎn)為80~110℃,色度為2~12,數(shù)均分子量為550~700,分子量分布為1.3~2.6。
本發(fā)明所述的芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂的合成方法,其中,所述c10、c15、c20為主要成分的混合組份是將乙烯裂解c5餾份在溫度140~300℃,壓力1.0~12.0mpa下進(jìn)行diels-alder反應(yīng)3~12小時(shí)后降溫出料,精餾除去未反應(yīng)的c5組份而得。
本發(fā)明所述的芳香烴改性的c5石油樹(shù)脂的合成方法,其中,所述溶劑為高沸點(diǎn)的加氫飽和烷烴礦物油、正戊烷、石腦油等。
本發(fā)明的有益效果:
該發(fā)明通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),以c10、c15、c20為主要成分的混合組份為原料,采用芳香族烯烴類改性劑,可以進(jìn)一步增強(qiáng)樹(shù)脂與其它熱熔膠基材sis、sebs、sbs的相容性,改善了熱熔膠與其他衛(wèi)生材料的初粘性以及提高了熱熔膠的粘接強(qiáng)度。
本發(fā)明采用兩段聚合工藝進(jìn)行石油樹(shù)脂的改性,可以有效控制聚合過(guò)程的穩(wěn)定性,控制聚合物分子量及其分布。目前c5石油樹(shù)脂樹(shù)脂行業(yè)里普遍采用低溫(低于70℃)合成技術(shù),原料中有效烯烴濃度低(55-70%百分含量,其余部分為飽和烷烴),局部反應(yīng)劇烈,聚合過(guò)程中容易出現(xiàn)凝聚物導(dǎo) 致聚合物性能不穩(wěn)定,聚合物分子量分布寬。本發(fā)明中聚合原料為99%環(huán)烯烴,幾乎全部為有效烯烴參與聚合過(guò)程,聚合過(guò)程原料利用率高。
通過(guò)該發(fā)明實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),對(duì)聚合結(jié)束后的樹(shù)脂提純,分析脫出后的溶劑,未發(fā)現(xiàn)芳香族烯烴類改性劑,說(shuō)明改性劑完全參與反應(yīng),不會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂產(chǎn)品中引入游離苯類化合物而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例,下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法,通常按照常規(guī)條件。
實(shí)施例1
將以c10、c15、c20為主要成分的混合組份(混合組份質(zhì)量百分比組成:c10含量85%,c15含量9%,c20含量5%,其他組份1%。)與3%的改性劑c9切割餾分混合(改性劑添加量為質(zhì)量百分比)加入反應(yīng)器,在攪拌下加入混合組份重量2.5%的無(wú)水三氯化鋁,在溫度125℃、壓力為1mpa下聚合反應(yīng)6小時(shí);之后將反應(yīng)溫度升高至150℃,壓力控制在1.2mpa下聚合反應(yīng)8小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后對(duì)粗樹(shù)脂加入礦物油稀釋、水洗、沉降、減壓蒸餾得到石油樹(shù)脂。經(jīng)測(cè)定,該石油樹(shù)脂產(chǎn)品的軟化點(diǎn)為98℃;色度為4.3;數(shù)均分子量為575;分子量分布為1.61。
實(shí)施例2
將以c10、c15、c20為主要成分的混合組份(混合組份質(zhì)量百分比組成:c10含量87%,c15含量8%,c20含量4%,其他組份1%。)與5%的改性劑(苯乙烯和c9按95:5質(zhì)量比例混合)混合(改性劑添加量為質(zhì)量百分比)加入反應(yīng)器,在攪拌下加入混合組份重量2.5%的無(wú)水三氯化鋁,在溫度120℃、壓力為1mpa下聚合反應(yīng)9小時(shí);之后將反應(yīng)溫度升高至145℃,壓力控制在1.1mpa下聚合反應(yīng)10小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后對(duì)粗樹(shù)脂加入礦物油稀釋、水洗、沉降、減壓蒸餾得到石油樹(shù)脂。經(jīng)測(cè)定,該石油樹(shù)脂產(chǎn)品的軟化點(diǎn)為104℃;色度為4.1;數(shù)均分子量為573;分子量分布為1.43。
實(shí)施例3
將以c10、c15、c20為主要成分的混合組份(混合組份質(zhì)量百分比組成:c10含量90%,c15含量5%,c20含量4%,其他組份1%。)與7%的改性劑苯乙烯混合(改性劑添加量為質(zhì)量百分比)加入反應(yīng)器,在攪拌下加入混合組份重量1.0%的無(wú)水三氯化鋁,在溫度135℃、壓力為1.1mpa下聚合反應(yīng)8小時(shí);之后將反應(yīng)溫度升高至155℃,壓力控制在1.3mpa下聚合反應(yīng)7小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后對(duì)粗樹(shù)脂加入礦物油稀釋、水洗、沉降、減壓蒸餾得到石油樹(shù)脂。經(jīng)測(cè)定,該石油樹(shù)脂產(chǎn)品的軟化點(diǎn)為106℃;色度為5.0;數(shù)均分子量為563;分子量分布為1.63。
實(shí)施例4
將以c10、c15、c20為主要成分的混合組份(混合組份質(zhì)量百分比組成:c10含量85%,c15含量10%,c20含量4%,其他組份1%。)與10%的改性劑c9餾分混合(改性劑添加量為質(zhì)量百分比)加入反應(yīng)器,在攪拌下加入混合組份重量0.90%的無(wú)水三氯化鋁,在溫度125℃、壓力為1.0mpa下聚合反應(yīng)8小時(shí);之后將反應(yīng)溫度升高至150℃,壓力控制在1.2mpa下聚合反應(yīng)10小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后對(duì)粗樹(shù)脂加入礦物油稀釋、水洗、沉降、減壓蒸餾得到石油樹(shù)脂。經(jīng)測(cè)定,該石油樹(shù)脂產(chǎn)品的軟化點(diǎn)為106℃;色度為5.3;數(shù)均分子量為617;分子量分布為1.76。
實(shí)施例5
將以c10、c15、c20為主要成分的混合組份(混合組份質(zhì)量百分比組成:c10含量88%,c15含量9%,c20含量2%,其他組份1%。)與10%的改性劑(α-甲基苯乙烯和c9按90:10質(zhì)量比例混合)混合(改性劑添加量為質(zhì)量百分比)加入反應(yīng)器,在攪拌下加入混合組份重量0.80%的無(wú)水三氯化鋁,在溫度120℃、壓力為1.1mpa下聚合反應(yīng)9小時(shí);之后將反應(yīng)溫度升高至145℃,壓力控制在1.3mpa下聚合反應(yīng)11小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后對(duì)粗樹(shù)脂加入礦物油稀釋、水洗、沉降、減壓蒸餾得到石油樹(shù)脂。經(jīng)測(cè)定,該石油樹(shù)脂產(chǎn)品的軟化點(diǎn)為103.2℃;色度為5.1;數(shù)均分子量為609;分子量分布為1.63。
對(duì)比例1
將以c10、c15、c20為主要成分的混合組份(混合組份質(zhì)量百分比組成:c10含量87%,c15含量8%,c20含量4%,其他組份1%。)與5% 的改性劑(苯乙烯和c9按95:5質(zhì)量比例混合)混合(改性劑添加量為質(zhì)量百分比)加入反應(yīng)器,在攪拌下加入混合組份重量2.5%的無(wú)水三氯化鋁,在溫度140℃、壓力為1.2mpa下聚合反應(yīng)18小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后對(duì)粗樹(shù)脂加入礦物油稀釋,過(guò)濾有2%的凝聚物雜質(zhì),對(duì)過(guò)濾后的樹(shù)脂液水洗、沉降、減壓蒸餾得到石油樹(shù)脂。經(jīng)測(cè)定,該石油樹(shù)脂產(chǎn)品的軟化點(diǎn)為97℃;色度為5.8;數(shù)均分子量為547;分子量分布為1.87。
對(duì)比例2
將以c10、c15、c20為主要成分的混合組份(混合組份質(zhì)量百分比組成:c10含量85%,c15含量10%,c20含量4%,其他組份1%。)與10%的改性劑c9餾分混合(改性劑添加量為質(zhì)量百分比)加入反應(yīng)器,在攪拌下加入混合組份重量0.90%的無(wú)水三氯化鋁,在溫度145℃、壓力為1.2mpa下聚合反應(yīng)18小時(shí);反應(yīng)結(jié)束后對(duì)粗樹(shù)脂加入礦物油稀釋、過(guò)濾有1.6%的凝聚物雜質(zhì),對(duì)過(guò)濾后的樹(shù)脂液水洗、沉降、減壓蒸餾得到石油樹(shù)脂。經(jīng)測(cè)定,該石油樹(shù)脂產(chǎn)品的軟化點(diǎn)為100℃;色度為5.9;數(shù)均分子量為535;分子量分布為1.97。
通過(guò)對(duì)比實(shí)施例及對(duì)比例可知,實(shí)施例中分段反應(yīng)可以避免改質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生凝聚物雜質(zhì),并且實(shí)施例所得改質(zhì)產(chǎn)品的分子量分布也比對(duì)比例優(yōu)異。
本發(fā)明的有益效果:
該發(fā)明通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),以c10、c15、c20為主要成分的混合組份為原料,采用芳香族烯烴類改性劑,可以進(jìn)一步增強(qiáng)樹(shù)脂與其它熱熔膠基材sis、sebs、sbs的相容性,改善了熱熔膠與其他衛(wèi)生材料的初粘性以及提高了熱熔膠的粘接強(qiáng)度。
本發(fā)明采用兩段聚合工藝進(jìn)行石油樹(shù)脂的改性,可以有效控制聚合過(guò)程的穩(wěn)定性,控制聚合物分子量及其分布。目前c5石油樹(shù)脂樹(shù)脂行業(yè)里普遍采用低溫(低于70℃)合成技術(shù),原料中有效烯烴濃度低(55--70%百分含量,其余部分為飽和烷烴),局部反應(yīng)劇烈聚合過(guò)程中容易出現(xiàn)凝聚物導(dǎo)致聚合物性能不穩(wěn)定,聚合物分子量分布寬。本發(fā)明中聚合原料為99%環(huán)烯烴,幾乎全部為有效烯烴參與聚合過(guò)程,聚合過(guò)程原料利用率高。
通過(guò)該發(fā)明實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),對(duì)聚合結(jié)束后的樹(shù)脂提純,分析脫出后的溶劑,未發(fā)現(xiàn)芳香族烯烴類改性劑,說(shuō)明改性劑完全參與反應(yīng),不會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂產(chǎn)品中引入游離苯類化合物而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
當(dāng)然,本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例,在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。