CN112321769B - 一种用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法。主要解决了现有氢化树脂与干性油的相容性差的问题。包括以下步骤：S1：将混合原料A、混合原料B和混合原料C按照一定质量比混合；S2:混合后原料在搅拌条件下升高到一定反应温度和反应压力后，恒温反应一定时间；S3：把聚合液移入流化床加氢反应釜，加入混合溶剂D加氢催化剂D后，物料调整并恒定到一定温度下，在一定压力下通入氢气进行加氢反应；S4加氢后处理：将合格的加氢树脂液移入另一反应器中除去其中的溶剂及低聚物，倒出冷却后以制备形成一种用于油墨的氢化热聚石油树脂。该方法制备的产品具有正庚烷值高、颜色浅的特点，与干性油相容性优良，非常适合用于油墨行业的氢化树脂。

Description

一种用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法
技术领域
本发明涉及石油树脂的制备方法，尤其涉及一种用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法。
背景技术
石油树脂在油墨中的应用广范, 各种石油树脂满足了多种印刷油墨的特殊需求。目前石油树脂已在包括新闻纸印刷、凸版印刷、活版印刷、平版印刷、照相版印刷等油墨中得到了应用。
目前医疗卫生和食品油墨使用的石油树脂，为保证无毒害性和良好的稳定性普遍使用氢化石油树脂，但是普通氢化石油树脂由于正庚烷值较低（小于10）与油墨用干性油相容性差，致使油墨产品喷涂使用后色泽发暗不亮丽，影响油墨使用效果。
发明内容
本发明在于克服背景技术中存在的普通氢化石油树脂由于正庚烷值较低与油墨用干性油相容性差致使油墨产品喷涂使用后色泽发暗不亮丽影响油墨使用效果的问题，而提供一种用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法。该用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法制备的产品具有正庚烷值高、颜色浅的特点，与干性油的相容性优良，非常适合用于油墨行业的氢化树脂。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：一种用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法，包括以下步骤：
S1、配置聚合反应原料： 将混合原料A、混合原料B和混合原料C按照一定质量比混合；
S2、聚合反应：将S1混合后原料加入反应釜，在一定的搅拌条件下升高到反应温度200-350℃和反应压力1.0-4.0MPa后，恒温反应5-80h，得到反应聚合液。
S3、加氢反应：把聚合液移入流化床加氢反应釜，加入混合溶剂D以及加氢催化剂E后，在搅拌转速200-300转/分的条件下反应釜加热升温并恒定到温度150-320℃，通入氢气并保持压力在1.0-12MPa下进行加氢反应，得到加氢树脂液；
S4、加氢后处理：将合格的加氢树脂液过滤脱除催化剂，然后移入蒸馏釜中通过减压蒸馏处理以除去其中的溶剂及低聚物，倒出冷却后以制备形成一种用于油墨的氢化热聚石油树脂。
进一步的，S1中混合原料A、混合原料B和混合原料C质量比为1：0.05-0.6：0-0.7。
进一步的，混合溶剂D与聚合液重量百分比的100-300%；加氢催化剂E与聚合液重量百分比5-20%。
进一步的，所述混合原料A为乙烯裂解C9馏分段，其典型组分及质量百分比为：双环戊二烯含量35-40%，环戊二烯含量1%-2%,甲基环戊二烯含量1-2%，乙基甲苯含量3-4%，甲基苯乙烯含量6-8%，三甲苯含量1-2%，茚含量1-2%为环戊二烯、双环戊二烯、甲基环戊二烯、乙基甲苯、甲基苯乙烯、三甲苯和茚的混合物。
进一步的，所述混合原料B典型组分及质量百分比为：双环戊二烯含量80%-85%，环戊二烯含量3%-4%。
进一步的，所述混合原料C典型组分及质量百分比为苯乙烯含量35%-40%， 甲基苯乙烯含量2-5%，苯丙烯含量2-5%，二甲苯含量8%-12% ，乙基甲苯含量2-5%，丙苯含量1-3%。
进一步的，混合溶剂D典型组分及质量百分比为甲苯含量2%-6%，二甲苯含量50%-60%，乙苯含量5%-15%，乙基甲苯含量3%-5%,丙苯含量1-2% ,三甲苯含量1-2% 。
进一步的，加氢催化剂E选自一种以硅藻土为载体的负载型镍系催化剂，催化剂镍含量为30%-70%，催化剂平均孔径为1-10纳米。
本发明用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法工作原理：
1、聚合反应机理
在高温下引发A和B发生自由基聚合产生共聚物，并在恒温过程中不断发生分子链增长生成高分子聚合物。在到达目标分子量后通过降温停止自由基聚合，停止分子链增长。
2、加氢反应机理
在高温下树脂双键与氢分子在催化剂表面发生加成反应，消除树脂分子内的不饱和双键，使树脂分子成为稳定的高分子饱和烃类。
通过与氢气反应，使树脂分子内的硫和氯等元素反应成硫化氢和氯化氢等气体脱出，从而脱除杂树脂内杂质。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：采用本发明用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法制备的产品具有正庚烷值高（大于10）、颜色浅、热稳定性高等特性，可用于医疗、卫生和食品等行业的特点，与油墨用干性油相容性优良，使用该产品生产的油墨喷涂使用后光鲜亮丽，非常适合用于油墨行业的氢化树脂。
a、热聚树脂正庚烷值大于15；
b、氢化树脂产品黄度值小于100#；
c、氢化树脂产品正庚烷值仍大于10；
d、氢化树脂产品软化点适中，在80-120℃ 。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：
下述实施例使用原料：
混合原料A的典型组分为：双环戊二烯含量35-40%，环戊二烯含量1%-2%,甲基环戊二烯含量1-2%，乙基甲苯含量3-4%，甲基苯乙烯含量6-8%，三甲苯含量1-2%，茚含量1-2%。
混合原料B典型组分为：双环戊二烯含量80%-85%，环戊二烯含量3%-4% 。
混合原料C典型组分为：苯乙烯含量35%-40%， 甲基苯乙烯含量2-5%，苯丙烯含量2-5%，二甲苯含量8%-12% ，乙基甲苯含量2-5%，丙苯含量1-3% 。
混合溶剂D典型组分为：二甲苯含量50%-60%，乙苯含量5%-15%，甲苯含量2%-6%，乙基甲苯含量3%-5%,丙苯含量1-2% ,三甲苯含量1-2% 。
加氢催化剂E选自一种以硅藻土为载体的负载型镍系催化剂，催化剂镍含量为30%-70%，催化剂平均孔径为1-10纳米。
使用的反应及加氢装置：3升带有磁力搅拌装置的电加热高压反应釜，反应釜工作温度350摄氏度，反应釜工作压力12MPa，氢气源为氢气钢瓶，反应釜配有冷却水降温系统。
减压蒸馏脱除溶剂使用3升容积玻璃减压蒸馏装置。
实施例1
将534克混合原料A、166克混合原料B 混合均匀，混合后原料升温到240℃-250℃热聚反应10小时；反应后树脂液加入1270克混合溶剂D和43克加氢催化剂E ，在氢气压力8-9MPa下250-260℃加氢反应6小时；将反应液过滤脱除催化剂后转入蒸馏瓶中，通过减压蒸馏处理以除去其中的溶剂和低聚物，冷却后得到产品树脂；树脂对原料收率61.4%，软化点89℃，铂钴比色45#，正庚烷值14。
实施例2
将325克混合原料A、180克混合原料B和195克混合原料C混合均匀，混合后原料升温到230℃-240℃热聚反应12小时；反应后树脂液加入1175克混合溶剂D和45克加氢催化剂E ，在氢气压力7-8MPa下240-250℃加氢反应8小时；将反应液过滤脱除催化剂后转入蒸馏瓶中，通过减压蒸馏处理以除去其中的溶剂和低聚物，冷却后得到产品树脂；树脂对原料收率63.4%，软化点81℃，铂钴比色50#，正庚烷值16。
实施例3
将577克混合原料A、57克混合原料B和66克混合原料C混合均匀，混合后原料升温到235℃-245℃热聚反应9小时；反应后树脂液加入1460克混合溶剂D和49克加氢催化剂E ，在氢气压力8.5-9.5MPa下245-255℃加氢反应6小时；将反应液过滤脱除催化剂后转入蒸馏瓶中，通过减压蒸馏处理以除去其中的溶剂和低聚物，冷却后得到产品树脂；树脂对原料收率69.5%，软化点109℃，铂钴比色60#，正庚烷值11。
实施例4
将626克混合原料A、36克混合原料B和38克混合原料C混合均匀，混合后原料升温到240℃-250℃热聚反应11小时；反应后树脂液加入1472克混合溶剂D和49克加氢催化剂E，在氢气压力7.5-8.5MPa下245-255℃加氢反应7小时；将反应液过滤脱除催化剂后转入蒸馏瓶中，通过减压蒸馏处理以除去其中的溶剂和低聚物，冷却后得到产品树脂；树脂对原料收率70.1%，软化点107℃，铂钴比色50#，正庚烷值15。
实施例5
将591克混合原料A、64克混合原料B和45克混合原料C混合均匀，混合后原料升温到230℃-240热聚反应16小时；反应后树脂液加入1514克混合溶剂D和50克加氢催化剂E ，在氢气压力7.0-8.0MPa下235-245℃加氢反应6小时；将反应液过滤脱除催化剂后转入蒸馏瓶中，通过减压蒸馏处理以除去其中的溶剂和低聚物，冷却后得到产品树脂；树脂对原料收率72.1%，软化点116℃，铂钴比色60#，正庚烷值14。
上述实施例1-5制备的产品树脂：
a、热聚树脂正庚烷值大于15；
b、氢化树脂产品黄度值小于100#；
c、氢化树脂产品正庚烷值仍大于10；
d、氢化树脂产品软化点适中，在80-120℃ 。
具有正庚烷值高（大于10）、颜色浅、热稳定性高等特性，可用于医疗、卫生和食品等行业的特点，与油墨用干性油相容性优良，使用该产品生产的油墨喷涂使用后光鲜亮丽，非常适合用于油墨行业的氢化树脂。

Claims (3)

1.一种用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法，包括以下步骤：
S1、配置聚合反应原料： 将混合原料A、混合原料B和混合原料C按照一定质量比混合；
所述混合原料A为乙烯裂解C9馏分段，其典型组分及质量百分比为：双环戊二烯含量35-40%，环戊二烯含量1%-2%,甲基环戊二烯含量1-2%，乙基甲苯含量3-4%，甲基苯乙烯含量6-8%，三甲苯含量1-2%，茚含量1-2%；
所述混合原料B典型组分及质量百分比为：双环戊二烯含量80%-85%，环戊二烯含量3%-4%；
所述混合原料C典型组分及质量百分比为苯乙烯含量35%-40%， 甲基苯乙烯含量2-5%，苯丙烯含量2-5%，二甲苯含量8%-12% ，乙基甲苯含量2-5%，丙苯含量1-3%；
混合原料A、混合原料B和混合原料C质量份数比为1：0.05-0.6：0-0.7；
S2、聚合反应：将S1混合后原料加入反应釜，在搅拌条件下升高到反应温度200-350℃和反应压力1.0-4.0MPa后，恒温反应5-80h，得到反应聚合液；
S3、加氢反应：将S2聚合液移入流化床加氢反应釜，加入混合溶剂D以及加氢催化剂E后，在搅拌转速200-300转/分的条件下反应釜加热升温并恒定到温度150-320℃，通入氢气并保持压力在1.0-12MPa下进行加氢反应，得到加氢树脂液；
S4、加氢后处理：将合格的加氢树脂液过滤脱除催化剂，然后移入蒸馏釜中通过减压蒸馏处理以除去其中的溶剂及低聚物，倒出冷却后以制备形成一种用于油墨的氢化热聚石油树脂。
2.根据权利要求1所述的一种用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法，其特征在于：混合溶剂D典型组分及质量百分比为甲苯含量2%-6%，二甲苯含量50%-60%，乙苯含量5%-15%，乙基甲苯含量3%-5%,丙苯含量1-2% ,三甲苯含量1-2% 。
3.根据权利要求1所述的一种用于油墨的氢化热聚石油树脂的合成方法，其特征在于：加氢催化剂E选自一种以硅藻土为载体的负载型镍系催化剂，催化剂镍含量为30%-70%，催化剂平均孔径为1-10纳米。
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