[发明专利]采用催化剂－分散剂的复合催化体系合成C5石油树脂的方法

说明书

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，涉及一种以乙烯裂解副产的碳五馏分为原料制备碳五石油树脂的制备方法，尤其涉及一种采用催化剂-分散剂的复合体系作为催化剂合成C₅石油树脂的方法。 

背景技术

碳五石油树脂是一种低分子量热塑性树脂，由乙烯装置副产的碳五馏分在阳离子型催化剂(如三氟化硼等)作用下聚合而成，在阳离子型催化剂作用下聚合而成。由于其原料来源广泛，价格低廉，聚合工艺简单，并且具有良好的耐碱性，耐水性，耐候性以及优良的相容性，所以有着较为广泛的应用，尤其在胶粘剂、道路标志漆、涂料造纸等方面有大量的应用。 

C5馏分的组成十分复杂，一般可粗分为两大类：一类是可以聚合的活性组分，主要从轻柴油和石脑油裂解所得到的副产物中分离出来，包括异戊二烯(15％～20％)，双环戊二烯(14％～19％)，间戊二烯(10％～19％)和戊烯-1、戊烯-2(14％～20％)，其活性顺序为：环戊二烯、异戊二烯、1，3-间戊二烯＞戊烯-2＞2-甲基-1-丁烯＞戊烯-1；另一类是非活性组分，主要有正戊烷和异戊烷。其中化学性活泼的双烯烃(如环戊二烯、异戊二烯、1，3-间戊二烯等)总含量为60％～70％，是当前C5分离后综合利用的重点组分。 

在石油树脂聚合技术方面，国外文献普遍报道C₅石油树脂是由乙烯裂解的C₅馏分直接通过阳离子聚合制得的。阳离子聚合通常采用金属和非金属卤化物等Lewis酸作为催化剂。美国专利US3577398、US3880953、US4038346、US4098983、US4153771提出以AlCl₃、EtAlCl₂、Et₂AlCl、BF₃、AlBr₃、FeCl₃、SbF₅、SnCl₄和TiCl₄等单组分作为C₅加氢石油树脂阳离子聚合的催化剂，聚合过程采用脂肪烃、芳烃、卤代烃等作溶剂，其缺点是聚合反应的控制存在一定的局限性，催化剂必须洗涤除去，从而产生大量废水。 

美国专利US5128426利用三氯化铝与苯、甲苯、氯苯复配催化剂，得到一种高软化点的石油树脂，软化点范围为20～110℃。美国专利US4952639利用三氯化铝与脂肪族酯类复配催化剂，其摩尔比为1/1.5～1/6。在以脂肪烃， 芳香烃为溶剂，加氢后得到的树脂，数均分子量为700～1500，软化点70～120℃，溴值不超过100。其原料组成为25～75％的戊二烯，10～45％的戊烯，10～50％的芳香族单烯烃。催化剂含量为0.5～2％，反应温度为70～120℃。 

日本专利JP78145786利用三氯化铝、乙酸乙酯和二甲苯复配催化剂，得到软化点为84.2℃的石油树脂。德国专利Ger.Offen.2837235报道了以三氯化铝和异丙醇配合成的液体催化体系。捷克专利CS230113则利用含芳烃及HCl的液体三氯化铝催化剂合成石油树脂。 

中国专利CN97107458.5报道了一种适用于碳五石油树脂(C₅石油树脂)合成的复合催化体系。该复合催化体系为AlCl₃与芳香族醚类化合物(如苯甲醚、苯乙醚、4-甲基苯甲醚、4-乙基苯乙醚、4-乙基苯甲醚或4-甲基苯乙醚等)的复配催化剂。与单一组分催化剂相比，用此复合催化体系合成的C₅树脂具有更高的软化点和更好的相容性。 

中国专利CN1197808A报道了一种C₅石油树脂阳离子聚合复合催化体系，是先除去环戊二烯，催化剂为AlCl₃和芳香族醚类化合物的复配体，聚合溶剂为甲苯，反应平稳且易于控制。