[发明专利]环烷基橡胶油及其制备方法

说明书

本发明提供一种环烷基橡胶油及其制备方法。本发明的环烷基橡胶油的制备方法，包括如下步骤：采用加氢催化剂对环烷基原料油进行加氢处理；采用异构降凝催化剂对经加氢处理的生成油进行异构降凝；采用加氢精制催化剂对经异构降凝的生成油进行加氢精制。本发明的制备方法能够有效提高环烷基橡胶油的光热安定性并且不影响环烷基橡胶油中的环烷烃含量。

技术领域

本发明涉及一种橡胶油，具体涉及一种环烷基橡胶油及其制备方法。

背景技术

为了改善橡胶的弹性、柔韧性和加工性能，通常需要加入一定量的起软化作用的矿物油。在橡胶合成过程中，将乳化了的矿物油添加到合成橡胶中，使其共聚生产充油橡胶，此时可以将该矿物油称为橡胶填充油；此外，在橡胶加工成制品时，为了改善橡胶的加工性，通常在开炼机、密炼机、压出机中加入与橡胶混合的矿物油，此时可以将该矿物油称为橡胶操作油或橡胶加工油。就矿物油的物理化学性能而言，作为填充油或操作油在本质上不存在差别，因此统称为橡胶油或石油软化剂。

热塑性弹性体是发展最快的通用合成橡胶品种，其中苯乙烯系热塑性弹性体是目前世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体，代表性产品有SBS、SEBS、SIS等，广泛应用于鞋材制品、玩具、运动器材、工具五金、电子产品、汽车行业、食品包装、医疗行业、通讯器材、胶粘剂、电线电缆等领域，为多功能多用途的环保材料。

橡胶属于高分子材料，具有老化特征，其制品在使用过程中，由于受到日光的照射，会逐渐变黄或变暗沉(即黄变)。具体而言，黄变是指在合成橡胶或橡胶制品的加工、使用过程中，因受热或日光照射而发生变黄的现象，制品变黄严重影响其外观和使用性能。目前，多数橡胶制品为本色透明、白色或彩色，要求产品在使用期间保持良好的颜色稳定性，即耐黄变性，其也是橡胶制品档次定位的一个关键指标。

橡胶制品变黄与其原材料的性质和质量有关，其中包括橡胶、橡胶油及其它辅助材料，耐黄变性良好的橡胶制品要求其各种原材料也应具有相应的耐黄变性。橡胶油是橡胶制品的主要原材料，占制品质量的30-50％，因此，改善橡胶油的耐黄变性是提高橡胶制品质量的一个关键因素。

橡胶油通常可以通过一种或几种石油加工工艺制得，如以溶剂精制为主的老三套工艺、加氢工艺等，其原料可以是石蜡基原油、中间基原油和环烷基原油。目前，石蜡基的加氢橡胶油已具有较高的光热安定性，然而环烷基加氢橡胶油仍然存在光热安定性较差等缺陷，其已成为严重制约环烷基橡胶油发展的一个重要因素，在某种程度上限制了其应用推广。

环烷基橡胶油的精制深度较高，原料中的硫、氮杂质含量较低，粘度指数具有较大改进，然而在有氧及光照射的情况下，油品的颜色容易变深、变混浊，随后产生雾状絮凝物，最后形成沉淀；并且，该变质在常温下也能以较快速度进行。其中，克拉玛依石化有限公司(以下简称克石化公司)生产的环烷基白色橡胶油在市场上最具有代表性，其初始颜色呈水白色，环烷烃含量高，对橡胶的相容性和对添加剂的溶解性好，但其耐黄变性仍不能满足对颜色及安定性要求较高的高档白色橡胶制品的使用要求，从而制约了其在高端产品中的应用。部分橡胶生产或加工企业不得不选择将光热安定性更好的石蜡基橡胶油掺入环烷基橡胶油中，以提高其光热安定性，但随之带来的结果是橡胶油中的环烷烃含量下降，从而导致该橡胶油与橡胶的相容性和对添加剂的溶解性变差。

目前，国内所有的加氢环烷基橡胶油都存在光安定性差的缺陷，其最主要的原因在于油品中有部分加氢不饱和芳烃的存在，其是导致加氢环烷基橡胶油光安定性劣化的主要原因。尽管不饱和芳烃在加氢环烷基橡胶油中的含量较小，然而其性质极不安定，在日光或紫外光作用下，会导致油品颜色变深甚至产生沉淀。解决该问题的方法包括溶剂后处理、加氢后处理、烷基化后处理、白土后处理等，此外还可以向该橡胶油中调入抗紫外光添加剂等。