CN102093510B - 一种热聚合合成间戊二烯石油树脂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热聚合合成间戊二烯石油树脂的方法，采用C5分离装置得到的C5烯烃馏分中间戊二烯质量含量≥65％的间戊二烯浓缩物为原料，通过自由基聚合合成间戊二烯石油树脂；热聚反应温度为280～400℃，反应压力为2.0～3.0MPa，反应时间为2～8h；采用热聚合法生产石油树脂不需要催化剂，省去了繁琐的催化剂后处理工序，无废水排放造成的环境污染，树脂收率比较高，容易实现连续化生产，与催化聚合法相比具有明显的优势，是石油树脂生产技术发展的趋势。
Description
技术领域
本发明涉及一种热聚合合成间戊二烯石油树脂的方法，特别以C5馏分脱除环戊二烯、异戊二烯后剩下含有60～70％的间戊二烯浓缩物为原料制备间戊二烯石油树脂的方法。
背景技术
间戊二烯石油树脂一般通过间戊二烯阳离子聚合制备，通常采用金属或非金属卤化物等Lewis酸催化剂，在这些Lewis酸中，使用最为广泛的是AlCl3，由于单一组分的Lewis酸催化剂本身在聚合过程中对反应的控制存在一定的局限性，此时聚合反应为非均相反应，使聚合反应难以控制，产品质量不稳定，因此在反应体系中引入复合催化剂，可对聚合反应进行调控，并改善树脂的性能。
专利US4419503提出在AlCl3催化反应体系中引入HCl可提高反应活性；而专利US4008360和US4068062提出，将活泼卤代烃(RX)引入催化反应体系，专利CN1293211A和CN1293212A提出在催化体系中引入一定结构的芳香族醚类化合物，可使得反应溶液成为芳香族醚-AlCl3-溶剂的均相体系。
上述催化法反应速率快，条件温和，是目前工业上应用最广泛的生产工艺，其缺点是需要在聚合反应完成后脱除催化剂，但催化剂的脱除非常关键，脱除不净，将严重影响树脂的质量及应用。催化剂脱除主要有醇洗法、水洗法、液氨中和法，这几种方法的共同缺点是“三废”污染严重，劳动强度大。
发明内容
本发明的目的是提供一种以间戊二烯浓缩物为原料制备间戊二烯石油树脂的方法。本发明提供的制备间戊二烯石油树脂的方法为热聚合工艺，采用热聚法生产石油树脂不需要催化剂，省去了繁琐的催化剂后处理工序，无废水排放造成的环境污染，且树脂收率比较高，容易实现连续化生产，与催化聚合法相比具有明显的优势，是石油树脂生产技术发展的趋势。
本发明的原料是间戊二烯浓缩物，即采用C5分离装置得到的C5烯烃馏分其间戊二烯质量含量在65％以上。
本发明所指的原料间戊二烯浓缩物，包括下表所述的组分：
表1间戊二烯所用原料组分表
本发明中的热聚合法反应温度为280～400℃，优选为300～350℃，反应压力为2.0～3.0MPa，优选为2.2～2.5MPa，反应时间为2～8h，优选为4～6h。
本发明所提供的方法与现有技术相比具有如下优点：
(1)以间戊二烯浓缩物为原料，利用热聚合法合成间戊二烯石油树脂，从而使间戊二烯树脂的生产控制易于进行，产品质量更加稳定。
(2)反应不需催化剂，省去了催化剂后处理过程，避免了“三废”的产生。
(3)树脂收率高，达到80％以上。
(4)能耗物耗低，易于实现连续化生产。
综上所述，本发明可以成功地实现间戊二烯浓缩物热聚合反应，避免了催化法带来的成本的提高。该方法可解决生产高档间戊二烯石油树脂的难题，使间戊二烯石油树脂质量更加稳定，满足客户多档次需求，提高经济效益。本发明所提供的工艺比较容易控制，工艺简捷，安全性高。
具体实施方式
实施例1：
在反应釜中按比例加入间戊二烯浓缩物(组成见表2)、溶剂，用N2置换3～4次，开始升温，启动搅拌。控制升温速度60～90℃/h，控制反应温度300℃，压力2.1MPa，反应时间4h。反应结束后闪蒸，得到产品间戊二烯石油树脂，树脂收率达到80％，可以得到色相(Fe-Co)≤4、软化点为92℃。
表2间戊二烯浓缩物组分表
实施例2：
实验过程及原料同实施例1，改变反应温度至310℃，压力2.2MPa，反应时间5h。反应结束后闪蒸出未聚合物，得到产品间戊二烯石油树脂，树脂收率达到83％，可以得到色相(Fe-Co)≤5、软化点为94℃。
实施例3：
实验过程及原料同实施例1，改变反应温度至320℃，压力2.3MPa，反应时间4h。反应结束后闪蒸出未聚合物，得到产品间戊二烯石油树脂，树脂收率达到84％，可以得到色相(Fe-Co)≤6、软化点为97℃。
实施例4：
实验过程及原料同实施例1，改变反应温度至330℃，压力2.4MPa，反应时间4h。反应结束后闪蒸出未聚合物，得到产品间戊二烯石油树脂，树脂收率达到84％，可以得到色相(Fe-Co)≤6、软化点为102℃。
实施例5：
实验过程及原料同实施例1，改变反应温度至350℃，压力2.5MPa，反应时间6h。反应结束后闪蒸出未聚合物，得到产品间戊二烯石油树脂，树脂收率达到82％，可以得到色相(Fe-Co)≤6、软化点为108℃。
Claims (1)
1.一种热聚合合成间戊二烯石油树脂的方法，其特征在于：在反应釜中加入间戊二烯浓缩物、溶剂，用N2置换3～4次，开始升温，启动搅拌，控制升温速度60～90℃/h，控制反应温度330℃，压力2.4MPa，反应时间4h，反应结束后闪蒸出未聚合物，得到产品间戊二烯石油树脂，树脂收率达到84％，可以得到色相(Fe-Co)≤6、软化点为102℃；
其中所述间戊二烯浓缩物质量含量组成为：环戊烷3.5％、环戊烯19.5％、反间戊二烯46.3％、顺间戊二烯25.9％、环戊二烯1.0％、双环戊二烯1.3％、C5烃总和2.0％、其他杂质0.5％。
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