[发明专利]一种改性石油树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属有机高分子领域，具体涉及石油树脂接枝马来酸酐的制备方法，及其在木塑复合材料中的应用。

背景技术

木塑复合材料由于以废弃塑料、木屑、秸秆等废弃材料为原料，具有节能环保、强度高、不易褪色、防虫蛀、耐腐蚀性能好等突出优点，具有比纯塑料和防腐木等制品倍增的使用寿命和抗老化功能，成为塑料和防腐木制品的良好替代产品，广泛用做室外装饰、园林工程建设、车间防腐工程、海洋防腐工程、环卫设施等各种场合，近年来引起了各国研究者的高度关注。尽管木塑复合材料有诸多优点，但由于木塑复合材料中木粉的极性、塑料的非极性，使得两者的相容性差，业内目前使用的相容剂有钛酸酯、铝酸酯、硅烷偶联剂、马来酸酐接枝聚烯烃等。这些相容剂的使用起到了一定的效果，但效果不理想，表现为力学性能较差，吸水率高等，这样在室外装饰、园林工程建设、海洋防腐工程上的应用受到极大限制。因此，寻找一种性能较好的相容剂一直是业内关注的焦点。

石油树脂是以乙烯装置的副产物C5、C9馏分为主要原料，聚合制得的固态或粘稠状液态的低相对分子质量聚合物。目前，石油树脂及其改性的石油树脂已经广泛用于油墨、造纸、涂料、橡胶等行业，特别是马来酸酐接枝改性的石油树脂应用在纸张粘胶剂、路标线漆中已有报道。申请号CN200810048398.0公开了一种用于纸张施胶的改性石油树脂施胶剂，为改性石油树脂、分散剂、助留助滤剂等组成的混合物；申请号CN200410084024.6公开了一种C₉-马来酸酐共聚物的制备方法，主要用于阻垢剂等。这些改性石油树脂都存在接枝率低的特点，因此，无法用在木塑复合材料中。

发明内容

为了解决木塑复合材料相容性差的问题及合理利用石油树脂，本发明通过改进马来酸酐接枝石油树脂的制备方法，提高其接枝率，应用在木塑复合材料中，结果令人惊奇的是，能够明显改善木塑复合材料的的力学性能，从而得到性能优异的复合材料。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案为：

1)原料预处理：将石油树脂在170～200℃、-0.08～-0.1Mpa的压力下减压蒸馏0.5～2h，除去石油树脂中的低馏分；

2)聚合反应：将预处理好的石油树脂降温到100～150℃，加入占总反应物质量百分比为3～25％的马来酸酐，升温到100～200℃之间滴加占总反应物质量百分比为0.1～1％的引发剂，滴加时间为0.5～1h，滴加完成后反应0.5～4h，得到聚合液；

3)马来酸酐及低馏分的脱除：反应完毕后，升温至170～200℃，在-0.08～-0.1Mpa的压力下减压蒸馏出多余的马来酸酐及低馏分，得到改性树脂产品。

其中，所述的石油树脂包括C5石油树脂、C9石油树脂、C5与C9共聚石油树脂，优选溴值在10～90gBr/100g之间，特别优选20～50gBr/100g之间。

所述的引发剂为过氧化物引发剂，如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化叔丁基等。

按照本发明对比现有技术有如下优点：

1、本发明接枝的方法采用无溶剂法，因此，安全环保经济。

2、本发明对原料进行了预处理，脱除了影响接枝率的低分子物质，从而提高了接枝率。

3、本发明最后进行了马来酸酐的脱除，最后在产品中残留的马来酸酐少，产品基本无气味，因此，改善了产品在应用时的工作环境。

按照本发明的工艺，得到较高的接枝率产品，应用在PE木塑复合材料中，能够明显提高木塑复合材料的力学性能，从而得到性能优异的木塑复合制品。

具体实施方式

实施例1

在烧瓶中，加入200g碳五石油树脂(溴值为40gBr/100g)升温熔融，并升温至180～190℃，于-0.08～-0.1Mpa的真空压力下减压蒸馏1h。然后降温到120～130℃，加入30g马来酸酐，溶解后升温到135～145℃，于0.5～1h内滴加2g过氧化二异丙苯，滴加完成后反应2h，反应完成后，升温至170～200℃，在-0.08～-0.1Mpa真空压力下脱除马来酸酐及催化剂，得到碳五改性石油树脂产品。检测其接枝率为11.2％。

实施例2