[發明專利]一種萜烯樹脂中殘留單體和溶劑的去除方法

有效

• 申請號: 200910027403.4
• 申請日: 2009-05-04
• 公開（公告）號: CN101550209A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 黨渭銘
• 申請（專利權）人: 無錫信達膠脂材料有限公司
• 主分類號: C08F36/00
• 分類號: C08F36/00;C08F32/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

一種萜烯樹脂中殘留單體和溶劑的去除方法，屬于合成材料技術領域。一種萜烯樹脂深度加工精制的方法，目的是脫除樹脂中殘留對人體有害的溶劑和單體，經精制的樹脂可安全的作為食品添加劑用于各類食品和食品包裝行業

背景技術

從松節油經初級蒸餾得到的α-蒎烯或β-蒎烯類化合物，在甲苯溶液中三氯化鋁催化劑存在下，經聚合反應得到萜烯樹脂，該樹脂經酸性水洗，蒸餾得到普通級(也稱工業級)的萜烯樹脂。該樹脂因粘接力強，耐老化性好，耐熱，耐光，耐酸，耐堿等特點，廣泛用于壓敏膠，熱熔涂料，橡膠粘合劑，油墨等，它并且可作膠姆糖膠基的增粘劑，性能優于各類松香樹脂，但因其合成過程引入甲苯溶劑，以及樹脂中殘留單體，這些環狀化合物均為對人體有害物質，這些高殘留量樹脂使用于食品對人體危害很大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種萜烯樹脂中殘留單體和溶劑的去除方法，將樹脂中殘留的甲苯和單體(可以是蒎烯也可以是它們的同系物，例如萜二烯等)在樹脂中的殘留量降至25ppm(25*10^-6)以下，按FDA標準，經精制的樹脂可安全的作為食品添加劑用于各類食品和食品包裝行業。

本發明的技術方案：一種萜烯樹脂中殘留單體和溶劑的去除方法，以工業品萜烯樹脂為原料，經樹脂熔解、水蒸氣吹除、氮氣深度吹除和真空脫氣處理后得到殘余單體和溶劑總量小于25ppm、符合食品級要求的萜烯樹脂；

(1)樹脂熔解：將固體工業品萜烯樹脂投入釜內，在設備全封閉狀態下，抽真空至-0.098～-0.099Mpa，再用氮氣破空，如此操作兩次，使樹脂在氮氣保護下，電熱碗加熱將萜烯樹脂熔解，所用氮氣的純度≥99.9％，氮氣通入量10～50mL/kg·h，熔解溫度180～200℃，熔解時間為1～3小時；氮氣保護可避免樹脂在熔解階段在有殘余單體存在狀態下發生氧化或降價。

(2)水蒸氣吹除：將熔解的萜烯樹脂，用過熱蒸汽吹除，水蒸汽的壓力為＞0.1Mpa，通汽量為10～100L/kg·h，溫度為120～180℃，時間1～5小時，這一過程確保樹脂中殘存的溶劑脫除。

(3)氮氣深度吹除：在萜烯樹脂經水蒸汽吹除后，進一步用≥99.9％的高純氮從底部吹出，氮氣壓力＞0.02Mpa，體系溫度180～210℃，時間1～5小時，通氮速率1～10L/kg·h；此時與樹脂有一定氫鍵結合的殘余單體，通過大量氮氣的汽提而徹底吹除。

(4)真空脫氣：用真空脫除殘余單體和溶劑，控制真空度在-0.08～-0.0995Mpa狀態下，脫氣1～5小時，溫度從200℃逐漸升高至210～230℃，作為操作的終點，使殘余單體和溶劑總量小于25ppm，符合單體和溶劑殘留量的要求。

所述的樹脂是松節油通過初級蒸餾及催化溶液聚合所得的普通級(或稱工業級)萜烯樹脂。

所述的氮氣為純度≥99.9％的高純度氮。

所述的水蒸汽為過熱水蒸汽，壓力＞0.1Mpa，過熱溫度20-40℃。

所述的真空操作，可以選用往復式，水環式，或水環與羅茨泵組合型式各類真空設備，真空度大于-0.08Mpa，極限真空度達到-0.0995Mpa。

本發明的有益效果：本發明產品的特點是處理后的萜烯樹脂中殘留單體和溶劑含量極低，可以滿足安全食用的要求。

具體實施方式

實施例1：

樹脂800g，置于帶攪拌2000mL五口燒瓶中，燒瓶空間先抽真空至-0.098Mpa，再通氮氣破空至常壓，如此共兩遍，用電熱碗加熱，然后在氮氣保護下進行熔解，通氮速率20mL/h，在底部樹脂熔化后，緩慢開動攪拌器，約1小時。在180℃下，從底部吹出水蒸汽，以20L/h速率通入170℃過熱蒸汽，3小時。然后通入≥99.9％的高純氮，速率6L/h，共2小時。在真空度-0.09Mpa狀態下抽真空，2小時，溫度提高至220℃，繼續在真空度-0.09Mpa，再抽真空1小時，出料，監測殘余單體和溶劑總量為20ppm。

實施例2：

試驗裝置同實施例1，稱取樹脂800g，同樣抽真空，充氮量置換共二次，電熱碗加熱，通過調壓器調節加熱，速度不宜過快，以免局部過熱焦化。氮氣以30mL/h速率通入，使系統保持正壓，避免從攪拌器滲入氧氣，約20分鐘，釜溫升至120℃，底部部分樹脂熔解，開動攪拌器經一小時樹脂全部熔解。并且溫度逐步升高，為后期操作需升溫至180℃，降低體系粘度，達到溫度后，從底部吹出水蒸汽，以30mL/h速率通入170℃過熱蒸汽，并關閉氮氣，通蒸汽2小時。然后通入0.02Mpa高純氮，同時關閉蒸汽，此時提高溫度至200℃，通氮速率3L/h，共3小時。再在-0.09Mpa真空度下，抽真空0.5小時，同時溫度提高至210℃，繼續在真空度-0.099Mpa，抽真空1小時，出料，檢測殘余單體和溶劑，總量＜20ppm。