[发明专利]C5馏分阳离子聚合反应液处理方法

说明书

本发明涉及一种适用于浅色脂肪烃石油树脂合成的C₅馏分阳离子聚合反应液处理方法。

C₅馏分是石油裂解制造乙烯过程中切割出的一段20-80℃的副产物，以C₅馏分或C₅馏分经一定分离后获得的较纯C₅组分为原料通过阳离子聚合可制得C₅石油树脂(亦称脂肪烃石油树脂)。C₅石油树脂广泛用于热熔胶、压敏胶、热熔涂料、油墨、路面漆和橡胶添加剂等应用领域，而不同的应用领域对C₅石油树脂的物理化学性质有着不同的要求，在这些物理化学性质中，C₅树脂的色度值是最为重要的技术指标之一，许多应用场合对C₅树脂的色度值都有着严格的限制。尽管对C₅树脂的显色机理目前还未有一个统一和全面的认识，但一般认为C₅树脂中所含酸性杂质是导致树脂色度变深的主要因素之一。

C₅馏分阳离子聚合通常采用金属和非金属卤化物Lewis酸为催化剂，包括AlCl₃，BF₃，BF₃.OEt₂，AlBr₃，FeCl₃，SnCl₄和TiCl₄等，聚合反应结束后需要进行中和和洗涤以去除C₅反应液的酸性杂质，事实上反应液后处理方法是影响C₅树脂色度的关键因素之一。根据国外专利(如US Pat.4,130,701；US Pat.4,391,961；US Pat.4,419,503和US Pat.4,562,233等)所提出的C₅石油树脂合成工艺，对聚合反应液的中和洗涤处理包括以下几种主要方法：

(1)采用由NaOH，NH₄OH和Na₂CO₃等强碱配制的水溶液中和洗涤反应液，再用水漂洗经碱液中和洗涤后的反应液；

(2)加入甲醇、乙醇和异丙醇等醇类和水的混合液处理反应液，分去水-醇相后再用水漂洗反应液；

(3)在反应液中直接加入固体碱(如Ca(OH)₂和CaCO₃等)进行中和处理，有时也可同时加入一定醇类，中和完毕后再采用过滤的方法除去固体杂质。

以上三种中和处理方法中，方法(3)因涉及过滤操作，工艺较为复杂，且处理效果较差，因此在生产中难以采用。用方法(2)处理反应液效果最好，可得到浅色树脂，但其缺点是需要用大量的醇类，这样在处理完毕后还需要加上水-醇分离操作单元以回收醇类重复使用。相比之下方法(1)采用廉价碱溶液处理反应液，既不涉及过滤操作，也不涉及分离和回收醇类，是一种成本低廉、工艺简单的处理方法，但这种处理方法的效果稍差，得到的树脂的颜色比由方法(2)处理得到的树脂颜色深。

无论采用以上何种处理方法，处理完毕后都需经过蒸馏除去未反应的C₅组分和溶剂，再在N₂保护下用水蒸气蒸馏或减压蒸馏分离出液态低聚物后得到C₅石油树脂。

本发明的目的是提供一种C₅馏分阳离子聚合反应液处理方法，使之具有操作简便、处理成本低的特点，同时又能获得优良的处理效果，得到浅色的C₅石油树脂。

为了得到以上目的，本发明采用的技术方案是采用经过改进后的方法(1)处理反应液，即配制含有(A)和(B)两种组分的碱性水溶液中和洗涤聚合反应液：

      (A)水溶性强碱；

      (B)胺类化合物。以上(A)和(B)的浓度范围为(均为重量百分比)：(A)1～15％，优选方案5～10％；(B)0.1～5％，优选方案0.5～2％。聚合反应结束后用此碱溶液中和洗涤反应液2-3次，再用水漂洗经碱液中和洗涤后的反应液2次。蒸馏除去未反应的C₅组分和溶剂，再在N₂保护下用水蒸气蒸馏分离出液态低聚物后得到浅色C₅石油树脂。