[发明专利]一种C5石油树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供一种C₅石油树脂的制备方法。

背景技术

C₅石油树脂是以浓缩间戊二烯为主要组分合成的树脂，其优点是色浅、耐热耐候性好、软化点低，与非极性聚合物相溶，与极性聚合物不相溶，被广泛地用作增粘剂(压敏胶、热胶)、橡胶共混剂，并用于路标漆的生产。目前中国石油树脂的生产主要以C₉石油树脂为主，约占总生产能力的70％，C₅石油树脂仅占生产能力的30％，而且大部分装置生产规模小，品种单一，许多装置处于停产或半停产状态，产品质量如产品色度，软化点等主要性能指标不稳定。在石油树脂市场上，中国国产树脂中部分出口，用做国外橡胶加工和加氢石油树脂的原料，而中国国内需用的系列高档C₅石油树脂和C₅/C₉共聚石油树脂以及加氢树脂大部分从国外进口，目前，中国国内生产单位生产的石油树脂产品色度为5～8，软化点在80℃～110℃之间。典型的工艺为以甲苯为溶剂，三氯化铝为催化剂制备的树脂软化点为100℃左右，而以甲苯为溶剂，三氟化硼及其乙醚络合物为催化剂，制备的树脂软化点较低，为50～80℃。采用甲苯等芳香烃作为溶剂，溶剂过少则容易因散热较慢发生暴聚产生凝胶；溶剂用量过多时，合成的石油树脂的软化点低。

在国际市场上的优质石油树脂色度小于5，软化点在110℃以上，专用牌号的石油树脂不断增多，应用领域不断扩大，树脂原料都能够经过分离再使用。溶剂大都使用甲苯，由于甲苯和间戊二烯发生链转移反应，造成树脂的软化点不高，热稳定性较差。甲苯沸点较高，为110.6℃，聚合反应后蒸出溶剂时树脂容易发生氧化，导致树脂色泽较深，使其应用范围受到很大的限制。(参考文献，李星全，李志强，李哲，裂解C₅合成石油树脂研究，《化学与粘合》，2003，3：118，123)

发明内容

针对C₅树脂制备技术中存在的问题，本发明提供了一种C₅石油树脂的制备方法，其步骤和条件如下：

(1)在带有搅拌器和氮气保护的反应装置中，按配比量加入反应溶剂和催化剂，在反应温度20～40℃下搅拌10分钟；所述的溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷或任意比例的两者混合物，溶剂用量为原料体积的0.5～2倍，优选0.5～1；所述的催化剂为SbCl₃和AlCl₃的混合物，二者的质量比为1∶6～4∶1，优选1∶5～3∶1，催化剂用量为原料用量的1～3wt％；所述的反应温度优选为20～30℃；所述的原料是乙烯裂解副产品C₅经分离所得的间戊二烯富集物，其组成为(wt％)：顺1，3-戊二烯：21.16；反1，3-戊二烯：37.66；环戊烯：31.94；环戊烷：9.13；其他：0.11；密度为0.7g/cm³；

(2)按配比，把原料滴加入上述反应装置中，原料的滴加速度为1mL/min，直到原料全部加入后再反应1～8h结束反应，得到反应物，反应时间优选4～6h；

(3)然后，用浓度为20wt％乙醇水溶液进行洗涤反应物，静置分层，分出有机相；再对分出的有机相用浓度为20wt％乙醇水溶液进行洗涤，静置分层，分出有机相；再对分出的有机相用浓度为20wt％乙醇水溶液进行洗涤，静置分层，分出有机相；

(4)然后，在60℃下，蒸出有机相中的溶剂和未反应单体；

(5)最后，在150℃，-0.098Mpa下，对步骤(4)的有机相减压蒸馏0.5h，除去低聚物，即得目标产品。

有益效果：本发明提供了一种C₅石油树脂的制备方法，以乙烯裂解副产的C₅经分离所得的间戊二烯富集物为原料，在氮气保护下，以三氯甲烷、二氯甲烷为反应溶剂，采用SbCl₃/AlCl₃复合催化剂进行聚合反应，聚合温度为20～40℃，聚合时间为1～8h。聚合制得一种低色度、高软化点的C₅石油树脂。得到的C₅石油树脂的软化点在110～140℃，软化点高达140℃，比目前的生产工艺的产品的软化点提高了约27.3％；色度3～5，色度最低达到3；产率为75～85％。反应温度较低，所以节约了能源。本发明的一种C₅石油树脂的制备方法所得的树脂质量达到国际同类优质产品标准。

具体实施方式