[发明专利]聚合间戊二烯石油树脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产制备高档间戊二烯石油树脂的方法，具体地涉及由碳五馏分裂解得到的、以间戊二烯、单烯烃为共聚原料合成石油树脂的方法，属于高分子材料与生产自动化技术领域。

背景技术

间戊二烯石油树脂即脂肪族C₅石油树脂，其数均分子量在300～3000范围内。该类石油树脂的主要链节为脂肪烃结构，具有酸值低、混溶性好、粘合性好、耐水和耐乙醇和耐化学药品等特性。

与脂环族C₅石油树脂及C₅和C₉馏分的共聚树脂等相比，脂肪族C₅石油树脂具有更好的增粘性、热稳定性和更浅的色泽，因而在压敏胶等胶粘剂行业有着更好的应用前景，还广泛应用于橡胶、涂料、油墨和造纸等行业。此外，脂肪族C₅石油树脂还可以通过接枝进一步改性而应用于新的领域。

如在先申请的中国专利，其公开号为CN00115445A， 公开了一种碳五单烯烃改性间戊二烯石油树脂的制备方法。即由碳五分离得到的间戊二烯浓缩物A，其中间戊二烯百分比浓度为60~80%，以及碳五分离得到的单烯烃B，其中异戊烯的重量百分比浓度为10~30%，物料A与物料B的投料比为1：（0.1~1）（重量比），在三氯化铝的存在下，聚合得到间戊二烯石油树脂。

另外，又如公开号为CN1181391A的另一在先申请专利，其公开了一种芳烃液体石油树脂生产工艺，包括将石油裂解油原料在常温下蒸馏，取200℃之前馏分；馏分放聚合釜内，加催他剂三氟化硼乙醚络合物l～2‰，聚合反应2小时后经过后处理，得到所需稠度的液态石油树脂。

结合上述2项在先公开技术，可以发现，在以乙烯装置副产的C5馏分为原料制备石油树脂中，单用三氯化铝时，得到的树脂软化点较单用三氟化硼的软化点高，但是树脂颜色比单用三氟化硼时深，而且加入速度控制不得当会使反应结焦或生成胶质物质；单使用三氟化硼做为催化剂，得到的产品颜色浅，但是因为三氟化硼的催化活性相对不高，得到的树脂相对分子质量不如三氯化铝为催化剂的高。

当首先加入三氟化硼，反应一段时间后，再加入配制好的三氯化铝催化剂，树脂的收率和产率都较高，而且得到的产品色度较单用三氯化铝制备的树脂颜色浅。两段聚合法具有树脂颜色浅、可显著抑制凝胶物质生成等优点。两段聚合法催化剂利用率高，催化剂的总消耗量可降低10%～20%。经过二次聚合既可得到颜色极浅、软化点高、耐水、耐腐蚀、耐热、耐天然老化等优良性能的二次聚合树脂。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的聚合间戊二烯石油树脂的方法，其目的在于解决现有技术存在的问题而以间戊二烯、单烯烃为共聚反应原料，制备出颜色极浅、软化点高、耐水、耐腐蚀、耐热、耐天然老化等优良性能的二次聚合树脂。

另一发明目的是，实现间戊二烯树脂同时具备增粘性、氧化稳定性和相容性较好的性能，以满足橡胶、涂料、油墨和造纸等应用领域的使用要求。

为实现上述发明目的，所述聚合间戊二烯石油树脂的方法为：

按重量比1：(0.1-1.0)将间戊二烯和单烯烃投料制成共聚反应原料，以惰性脂肪烃或芳香烃为溶剂，先后加入催化剂A及催化剂B，通过阳离子聚合合成制备出间戊二烯石油树脂；

其中，阳离子聚合反应的温度为10-80℃、环境条件为无氧。

如上述基本方案，在共聚反应原料中以间戊二烯性质最为活泼，间戊二烯浓度越高则反应速率越快。

单烯烃在共聚反应原料中主要做为链转移催化剂，能极大地减少凝胶的产生，还能与间戊二烯共聚以降低树脂中双键含量。

由于本发明采取阳离子聚合反应，聚合温度对反应速率有较明显的影响。低温下反应较慢，软化点也较低；温度较高，产品颜色变深，副反应增多。因此限定聚合温度在10-80℃之间。

对本方案做进一步的优化：在共聚反应原料中，单烯烃为含有4-9个碳原子的一种或其中几种单烯烃的混合物。

所述的催化剂A为三氟化硼或三氯化硼；催化剂B为三氯化铝或三溴化铝。

若使用较多的催化剂，中和水洗要产生大量的废水，既增加了成本，又会直接影响产品色相；但若使用过少的催化剂，则共聚单体又不能充分反应。因此，对本方案做进一步的优化：按重量比例，催化剂A用量为共聚反应原料的0.2-2%，催化剂B用量为共聚反应原料的0.3-2%。

对本方案做进一步的优化：所述的溶剂是正己烷、异戊烷、正戊烷、苯、甲苯、二甲苯中的至少一种。