[发明专利]改性间戊二烯树脂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产制备间戊二烯石油树脂的方法，具体地涉及以间戊二烯、C₅单烯烃、萜烯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，间戊二烯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。目前，市场上的间戊二烯树脂主要还是应用于胶粘剂领域。

公开号为CN00115445A的中国专利，其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），在三氯化二铝的存在下，聚合得到间戊二烯石油树脂。

另外，又如公开号为CN101134797B的中国专利，公开了一种高档石油树脂生产工艺，包括配制一种共聚反应原料液，使其碳五烯烃含量为80~92%，其中富含双烯烃馏分组成（wt%）为：双烯烃45~75%，其中间戊二烯40~95%，单烯、烷烃为54~24%，单烯烃为初戊烯，其中2-甲基-1-丁烯与2-甲基-2-丁烯总量＞20%，其余烯烃总量＜40%。

结合上述在先公开技术，通过反复试验发现上述专利技术方案得到的石油树脂软化点在95℃以上时，其溴值也较高，这表明树脂中还含有较多的不饱和双键，因此树脂稳定性、抗老化性较差。由于共聚反应中单烯烃能与间戊二烯共聚以降低产物中的双键含量，但由此生成的共聚物主链大部分为饱和单键链状结构，如-C-C-等，其分子链可以围绕单键进行内旋转，从而单烯烃用量越多，所得产物软化点下降越明显。根据上述原理，若通过调节反应液组成来降低产物中不饱和双键的数量，即降低产物的溴值，得到的树脂的软化点会相应降低，限制了其应用范围。

另一方面，在确保所得石油树脂具有较高软化点的前提下，上述技术方案得到的树脂重均分子量普遍偏大，分子量分布较宽。当用于胶粘剂领域时，分子量偏大，分子量分布较宽使其相容性性较差，与胶粘剂中其他配方如：SIS、SBS、EVA等相容性差，胶粘剂性能大为降低。当用于橡胶增粘剂等用途时，分子量偏大使其较难溢出橡胶表面，因此橡胶增粘效果差。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述改性间戊二烯树脂的合成方法，其目的在于解决现有技术存在的问题而提供一种共聚反应原料，使得制备出的石油树脂在软化点不降低的前提下，其溴值和分子量也较低，实现改性间戊二烯石油树脂同时具备较好的增粘性、氧化稳定性、相容性、品相等性能，以满足高档胶粘剂领域的使用要求。

为实现上述发明目的，所述改性间戊二烯树脂的合成方法包括：

按重量比例1：(0.1-0.7)：（0.4-1.4）将间戊二烯、C5单烯烃、萜烯投料制成共聚反应原料；

在催化剂作用下，以惰性脂肪烃为溶剂，在30-70℃温度、无氧环境条件下进行阳离子聚合反应，以合成制备出树脂。

如上述基本方案，与现有技术的区别在于，共聚反应原料中加入了萜烯，并通过调节各反应物的用量使生成物获得最佳性能。

C₅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。但由此生成的共聚物主链大部分为饱和单键链状结构，如-C-C-等，因为分子链可以围绕单键进行内旋转，所以用量越多，软化点下降越明显。

萜烯也能与间戊二烯共聚，降低树脂中双键含量，但因为其空间位阻作用，反应活性较差。但与C₅单烯烃不同的是，其具有环状结构，当主链上引入五元环、六元环、桥环等脂环以后，主链上可以旋转的单键比例相对地减少，分子链的刚性增大，因此有利于软化点的提高。另外，当环状结构在侧链时，由于体积较大，分子链的旋转位阻也将增加，软化点也将提高。因此，萜烯的加入不但使产品溴值降低，还使树脂保持了较高的软化点。