[發明專利]間戊二烯石油樹脂的合成方法

有效

• 申請號: 201210578592.6
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103881027B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 蘇坤;左繼強;王龍慶;劉相楊
• 申請（專利權）人: 撫順伊科思新材料有限公司
• 主分類號: C08F240/00
• 分類號: C08F240/00;C08F2/38;C08F4/52;C08F6/06
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技術領域

本發明涉及一種生產制備高檔間戊二烯石油樹脂的方法，屬于高分子材料與生產自動化技術領域。

背景技術

間戊二烯石油樹脂即脂肪族C₅石油樹脂，其數均分子量在300～3000范圍內。該類石油樹脂的主要鏈節為脂肪烴結構，具有酸值低、混溶性好、粘合性好、耐水和耐乙醇和耐化學藥品等特性。

與脂環族C₅石油樹脂及C₅和C₉餾分的共聚樹脂等相比，脂肪族C₅石油樹脂具有更好的增粘性、熱穩定性和更淺的色澤，因而在壓敏膠等膠粘劑行業有著更好的應用前景，還廣泛應用于橡膠、涂料、油墨和造紙等行業。此外，脂肪族C₅石油樹脂還可以通過接枝進一步改性而應用于新的領域。

如中國專利00115445.1，公開了一種碳五單烯烴改性間戊二烯石油樹脂的制備方法。即由碳五分離得到的間戊二烯濃縮物A，其中間戊二烯百分比濃度為60～80％，以及碳五分離得到的單烯烴B，其中異戊烯的重量百分比濃度為10～30％，物料A與物料B的投料比為1∶(0.1～1)(重量比)，在三氯化二鋁的存在下，聚合得到間戊二烯石油樹脂。

又如中國專利200610030765.5，公開了一種高檔石油樹脂生產工藝，包括配制一種共聚反應原料液，使其碳五烯烴含量為80～92％，其中富含雙烯烴餾分組成(wt％)為：雙烯烴45～75％，其中間戊二烯40～95％，單烯、烷烴為54～24％，單烯烴為初戊烯，其中2-甲基-1-丁烯與2-甲基-2-丁烯總量＞20％，其余烯烴總量＜40％。

以上公開技術中通過單烯烴改性間戊二烯石油樹脂使其增粘性能有所提升，但是單烯烴改性使其分子量變小的同時，其內聚強度也變小，當用于某些領域時，容易粘附加工機械；若保持較高分子量時，產品性能又變差。而且，當用于橡膠增粘劑、壓敏膠等用途時，與苯乙烯嵌段共聚物、天然橡膠和各種合成橡膠的相容性還有待提高。

因此，如何在提升間戊二烯石油樹脂增粘性的同時，確保其穩定性、相容性等性能，是目前亟需解決的問題。

發明內容

本發明所述間戊二烯樹脂的合成方法，根據間戊二烯石油樹脂應用領域的不同，通過調節所加入的單烯烴和異戊二烯重量比例、所加入溶劑的重量比例、聚合反應溫度等條件來控制所生成的間戊二烯石油樹脂的分子量及分布、軟化點等產品指標，其目的在于使間戊二烯石油樹脂同時具備增粘性、氧化穩定性和相容性等方面的良好性能，以滿足橡膠、涂料、油墨和造紙等應用領域的使用要求。

為實現上述發明目的，所述間戊二烯樹脂的合成方法包括：

按重量比例1∶(0.1-1.0)∶(0.1-0.5)將間戊二烯、單烯烴、異戊二烯投料制成共聚反應原料；

在催化劑作用下，以惰性脂肪烴為溶劑，在40-70℃溫度、無氧環境條件下進行陽離子聚合反應，以合成制備出樹脂。

如上述基本方案，在共聚反應原料中以間戊二烯性質最為活潑，間戊二烯濃度越高則反應速率越快。

單烯烴在共聚反應原料中主要做為鏈轉移催化劑，減少凝膠的產生的同時，還能減低樹脂分子量，達到改性的目的。但是隨著用量的增多，軟化點也隨著下降。

異戊二烯也能與間戊二烯及單烯烴共聚，異戊二烯分子中含有共軛雙鍵，雙鍵上采用sp3雜化，甲基不在端位，位阻較小，當雙鍵受到進攻，更容易斷裂，容易發生聚合反應，反應較間戊二烯活潑，在陽離子聚合時，瞬間更容易生成大分子結構，因此，異戊二烯在不影響樹脂性能的同時，能夠增加分子量，提高樹脂的軟化點；而且樹脂中引入了聚異戊二烯鏈段，使其與苯乙烯嵌段共聚物(如SIS、SBS、SEBS)、天然橡膠及各種合成橡膠等聚合物具有很好的相容性。

對本方案做進一步優化，在反應原料中，所述的單烯烴為含有4-9個碳原子的一種或其中幾種單烯烴的混合物。

對本方案做進一步優化，所述的催化劑是三氯化鋁、三氟化硼、鹵化烷基鋁中的一種或幾種。

若使用較多的催化劑，中和水洗要產生大量的廢水，既增加了成本，又會直接影響產品色相；但若使用過少的催化劑，則共聚單體又不能充分反應。因此，所述催化劑的用量進一步優化為為共聚反應原料的0.5-4％(按重量比例)。

對本方案做進一步優化，所述溶劑為包含5-12個碳原子的飽和直鏈烷烴、支鏈烷烴、環烷烴及其同分異構體中的至少一種。

對本方案做進一步優化，所述溶劑用量為共聚反應原料的20-60％(按重量比例)。

所述合成方法包含以下操作步驟：