CN1448417A - 高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法 - Google Patents

高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法，以乙烯裂解副产的碳五经分离所得的间戊二烯富集物为原料，间戊二烯含量为65～80wt％，以苯、甲苯或二甲苯为反应溶剂，在催化剂三氯化铝的存在下聚合制得间戊二烯石油树脂产品。聚合反应在密闭的反应器中进行，聚合温度为40～80℃，聚合时间为4～8小时，反应原料在整个反应时间内匀速加入反应器中。本发明的优点在于得到的间戊二烯石油树脂产品软化点在110℃以上，熔融粘度在500cps以上，甚至达到800cps，特别适合用于某些特殊的应用场合，如热带地区使用的路标漆、高温环境中使用的胶粘剂中。

Description

高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法
技术领域
本发明涉及以苯、甲苯或二甲苯为反应溶剂，在催化剂三氯化铝的存在下通过阳离子聚合制备间戊二烯石油树脂的方法。
背景技术
从乙烯裂解副产的碳五原料中可以通过分离得到间戊二烯馏分，再通过阳离子聚合可进一步得到间戊二烯石油树脂。以现有技术生产的这种石油树脂产品，其软化点一般在105℃以下，熔融粘度则在300cps(200℃，以后同)以下。然而，在某些特殊的应用场合，如热带地区使用的路标漆、高温环境中使用的胶粘剂中，往往要求此种石油树脂有更高的软化点和熔融粘度，例如，软化点要求在110℃以上，熔融粘度最好在500cps以上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法，该方法以乙烯裂解副产的碳五经分离所得的间戊二烯富集物为原料，得到的间戊二烯石油树脂产品软化点在110℃以上，熔融粘度在500cps以上，甚至达到800cps。
以下是本发明解决上述技术问题的技术方案：
一种高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法，该方法以乙烯裂解副产的碳五经分离所得的间戊二烯富集物为原料，其中间戊二烯含量为65～80wt％，以苯、甲苯或二甲苯为反应溶剂，在催化剂三氯化铝的存在下聚合制得间戊二烯石油树脂产品，聚合反应在密闭的反应器中进行，聚合温度为40～80℃，聚合时间为4～8小时，所述的反应原料在整个反应时间匀速加入反应器中。
上述的聚合温度最好为45～70℃；聚合时间最好为6～8小时；溶剂与原料总量的比重量比通常可以为0.2～1∶1，最好为0.6～1∶1；催化剂三氯化铝的用量通常可以为原料总量的0.8～3wt％，最好为0.8～2wt％。
在本发明中，聚合反应是采用间歇反应，必须强调的是聚合反应器为密闭的，物料采用计量泵进行加料，反应器通常还带有搅拌和冷却装置。
投料前先将催化剂与溶剂在反应釜中混合均匀，然后根据所需的反应时间将聚合原料匀速地加入反应器中进行聚合反应。由于该聚合反应属于一种阳离子聚合反应，其反应过程几乎在瞬间完成，加料结束便可认为反应结束。聚合反应的产物采用常规的方法再进行脱除溶剂和未反应物、低聚物等的处理后便得到产品。
一般来讲，石油树脂的软化点和熔融粘度两项指标都与聚合度，也就是聚合物分子量密切相关，分子量越大，软化点和熔融粘度就越高。发明人经过大量的试验后发现，当采用密闭的反应容器，并适当地延长聚合发应时间，而反应原料在整个反应时间内匀速地加料，可以大大提高聚合度，得到软化点在110℃以上，熔融粘度在500cps以上，甚至达到800cps的高软化点、高熔融粘度的间戊二烯石油树脂。
与现有技术相比，本发明的优点是以乙烯裂解副产的碳五经分离所得的间戊二烯富集物为原料，通过适当地调整工艺条件便可以得到高软化点和高熔融粘度间戊二烯石油树脂。
具体实施方式
以下将通过一些实施例来描述本发明的细节，其中收率按下式计算：软化点的测试方法：环球法，参照国标GB4507-84。熔融粘度的测试方法：采用熔融粘度仪在200℃下测得。Gardner色度的测试方法：比色法，参照国标GB4317-84。【实施例1～10】：
在一个容积为2500升，带有搅拌装置和冷却夹套的封闭反应釜中加入600公斤溶剂甲苯和所需量的催化剂三氯化铝，在30℃下搅拌5分钟。根据所需的反应时间，用计量泵在整个反应时间内连续匀速地加入所需量的间戊二烯原料(乙烯裂解副产的碳五经分离所得的间戊二烯富集物，组成见表1)。通过控制冷却水流速把系统温度控制在设定温度下进行聚合反应。加料完毕后加入适量的5wt％NaOH溶液终止反应。反应物进行水洗直至水洗液的PH值为中性，以除去油相的催化剂。油相物料经过蒸馏和水蒸气蒸馏，除去溶剂和未反应物、低聚物等，即得到产品。
具体的反应条件见表2，产品的主要指标见表3。表1.
      成分    含量(％)
    环戊烷     2.84
    环戊烯     17.85
    间戊二烯     75.98
    环戊二烯     0.20
    碳六     2.83
    双环戊二烯     0.30
表2.
 反应时间(hr)   反应温度(℃)  溶剂/原料总量(重量比)     催化剂用量(原料总量wt％)
  实施例1     4     50     0.6     1.4
  实施例2     4.5     50     0.6     1.2
  实施例3     6     50     0.6     1.4
  实施例4     6     45     0.5     2.0
  实施例5     6     60     0.5     1.2
  实施例6     5     60     0.5     1.3
  实施例7     4     50     1     1.3
  实施例8     6     50     0.5     1.0
  实施例9     6     50     0.6     1.2
  实施例10     7.5     68     0.6     0.8
表3.
    收率(％)     软化点(℃)      熔融粘度(cps，200℃)   Gardner色度
  实施例1     85     114     630     6
  实施例2     83     111     660     5
  实施例3     85     117     640     6
  实施例4     84     112     680     5
  实施例5     85     114     675     6
  实施例6     85     115     690     6
  实施例7     83.5     114     620     4
  实施例8     82     110     610     4
  实施例9     84     110     690     4
  实施例10     86     124     820     5

Claims (7)

1、一种高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法，该方法以乙烯裂解副产的碳五经分离所得的间戊二烯富集物为原料，其中间戊二烯含量为65～80wt％，以苯、甲苯或二甲苯为反应溶剂，在催化剂三氯化铝的存在下聚合制得间戊二烯石油树脂产品，聚合反应在密闭的反应器中进行，聚合温度为40～80℃，聚合时间为4～8小时，所述的反应原料在整个反应时间内匀速加入反应器中。
2、根据权利要求1所述的高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法，其特征在于所述的聚合温度为45～70℃。
3、根据权利要求1所述的高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法，其特征在于所述的聚合时间为6～8小时，所述的反应原料在整个反应时间内以均匀的加料速度加入反应器中。
4、根据权利要求1所述的高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法，其特征在于所述的溶剂与原料总量的比重量比为0.2～1∶1。
5、根据权利要求1所述的高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法，其特征在于所述的催化剂三氯化铝的用量为原料总量的0.8～3wt％。
6、根据权利要求4所述的高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法，其特征在于所述的溶剂与原料总量的比重量比为0.6～1∶1。
7、根据权利要求5所述的高软化点、高熔融粘度间戊二烯石油树脂的制备方法，其特征在于所述的催化剂三氯化铝的用量为原料总量的0.8～2wt％。
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