[发明专利]一种C9热聚树脂及其分子量和软化点可控的制备工艺

说明书

本发明公开了一种C9热聚树脂及其分子量和软化点可控的制备工艺，属于石油树脂制备技术领域。本发明的一种C9热聚树脂分子量和软化点可控的制备工艺，该工艺是以脱重C9原料、双环戊二烯、甲基双环戊二烯和苯乙烯以及苯乙烯衍生物为主要原料，通过热聚反应制备得到C9热聚树脂的，其中脱重C9原料、双环戊二烯、甲基双环戊二烯、苯乙烯以及苯乙烯衍生物的质量比为(50～250):(1～20):(1～15):(1～10)。本发明通过调配反应物料中各物料组分的含量可以实现在一定范围内对C9热聚树脂分子量和软化点的自由调控。

技术领域

本发明属于石油树脂制备技术领域，尤其涉及一种通过调配反应物料中各物料组分的含量来调控C9热聚树脂的分子量和软化点的制备工艺。

背景技术

C9石油树脂是以裂解制乙烯装置的副产物C9馏分为主要原料，在催化剂存在下聚合，或将其与醛类、芳烃、萜烯类化合物进行共聚合而制得的热塑性树脂。C9石油树脂的分子质量一般小于2000，软化点小于150℃，呈热塑性粘稠液体或固体。由于其软化点低、分子量比较小，一般不作为材料单独使用。由于C9石油树脂的结构中不含极性基团，具有良好的耐水性、耐酸碱性、耐候性和耐光老化性，在有机溶剂中的溶解性好，与其他树脂的相容性好，还具有脆性、增粘性、粘结性和可塑性，主要用于涂料、橡胶助剂、纸张添加剂、油墨和胶粘剂等领域，市场需求量大。

石油树脂的原料裂解C9馏分是沸点在240℃以内范围的150多种芳香烃组分的复杂混合物，无固定的组成，而且非常分散，不易分离。从合成的角度出发，可将其分成两类。一类是可以进行聚合的活性组分，如：苯乙烯和乙烯基甲苯类、双环戊二烯等；另一类是非活性组分，如烷基苯及稠环芳烃等，在聚合时起到溶剂的作用，反应后则被蒸馏出来。C9原料中一般含有大约50％的可聚性单体，但由于C9馏分成分复杂，而且沸点较高，难以精确分离，富含不饱和烯烃，因此C9馏分主要适合用作生产石油树脂的原料。

C9石油树脂的合成方式共有三种，分别为热聚合、催化聚合和自由基聚合。其中热聚合反应一般是将C9馏分在反应釜中加热到260℃左右，首先由两个可聚物的分子形成Diels-Alder加成中间体，再与另一个可聚组分的分子反应，生成两个自由基，而后引发聚合。热聚合方法合成树脂的工艺简单、产率高、生产所得树脂颜色深，工业上用来生产深色树脂，其产品主要用作橡胶补强剂，混凝土的添加剂等。

世界C9石油树脂生产基本上被西欧、美国和日本等国的大公司垄断。其中，美国和日本是主要的C9石油树脂消费国，约占世界总销量的2/3。C9石油树脂的原料供应商主要有美国Lyondell公司、Exxon公司、西欧的Rsm公司和Dow公司。国外C9石油树脂生产工艺有热聚合、阳离子聚合和自由基引发聚合等多种。产品主要有：(1)常规C9石油树脂，由裂解汽油中140～210℃馏分聚合而成；(2)脂肪族改性芳烃树脂，为了改进与乙烯-乙酸乙烯共聚物的配位性，将C9芳烃树脂用C5馏分物烷基化，如苯乙烯、乙烯基甲苯；双环戊二烯及其分解后生成的环戊二烯；茚及其衍生物；(3)加氢C9石油树脂，如日本Arakawa公司的ArTkon树脂，其中C9芳烃树脂部分或全部加氢以控制其极性；(4)纯单体芳香族树脂是未加氢的水白树脂，可使用的单体主要有α-甲基苯乙烯(Amoco公司生产)，苯乙烯(Hercules公司生产)，α-甲基苯乙烯与乙烯基甲苯(Hercules公司生产)等；(5)共聚石油树脂，用C9馏分与某些C5浓缩物共聚，比古马隆树脂或常规C9树脂具有更高的碘值，且溶解性很好，如Neville公司的Nevchem系列；(6)二次聚合树脂；(7)黑色的焦油树脂，由乙烯装置中的裂解芳香焦油热聚合而成。