膠黏劑專用淺色石油樹脂聚合工藝研究

寧媛媛

（大慶華科股份有限公司技術(shù)研究開發(fā)中心，黑龍江大慶 163711）

乙烯裂解裝置副產(chǎn)C9餾分在催化劑的作用下可聚合得到淺色石油樹脂[1，2]。調(diào)節(jié)聚合原料中苯乙烯和茚的組分含量等工藝參數(shù)，可以改變樹脂性能，最終得到適用于萬(wàn)用膠黏劑行業(yè)的淺色石油樹脂[3]。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原料設(shè)備

苯乙烯餾分（35%，華科樹脂分公司提供），茚餾分（50%，華科樹脂分公司提供）；BF3乙醚絡(luò)合物；1.0%堿液。電子天平（JE2001，上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司生產(chǎn)）；軟化點(diǎn)測(cè)定儀（SYD-2806，上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司生產(chǎn)）；數(shù)字旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)（SNB-2-J，上海地學(xué)儀器研究所）；防爆電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（BXG-035Y，徐州新黎明防爆電器有限公司）；馬弗爐（SG-XL1100，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所）。

1.2 實(shí)驗(yàn)操作

開啟聚合釜循環(huán)水浴，設(shè)定30℃，先后將實(shí)驗(yàn)規(guī)定量的混合C9原料（苯乙烯餾分和茚餾分）加入聚合反應(yīng)釜中，開啟聚合釜磁力攪拌及冷卻水。待聚合釜達(dá)到設(shè)定溫度后，將滴液漏斗中實(shí)驗(yàn)規(guī)定量的BF3乙醚絡(luò)合物緩慢滴入聚合反應(yīng)釜中，滴加時(shí)間控制在10 min～30 min。催化劑滴加完畢，聚合釜30℃恒溫反應(yīng)5 h。全程控制體系溫度30±2℃。反應(yīng)完成將聚合液移入洗滌釜，加入等量30℃的1.0%的堿液堿洗，堿洗完成分去堿水層，有機(jī)層加入等量80℃熱水水洗，水洗后分去水層，將有機(jī)層移入蒸餾燒瓶，常壓加熱蒸餾至底溫190℃時(shí)，通入水蒸氣進(jìn)行減壓蒸餾，待底溫升至210℃時(shí)撤熱，當(dāng)?shù)诇亟抵?90℃時(shí)開啟放空閥，樹脂液稱重冷卻至室溫后待檢測(cè)。

1.3 分析方法

軟化點(diǎn)測(cè)定方法執(zhí)行GB4507-84；色相測(cè)定方法執(zhí)行GB12007.1-89；正庚烷值測(cè)定方法執(zhí)行GB/T 24138-2009附錄B；酸值測(cè)定方法執(zhí)行GB/T 2895-2008；熔融黏度測(cè)定方法執(zhí)行HG/T3660-1999；溴值測(cè)定方法執(zhí)行GB/T 24138-2009附錄A；灰分測(cè)定方法執(zhí)行GB/T 2295-2008中規(guī)定的方法；熱穩(wěn)定性測(cè)定方法：樹脂180℃恒溫4 h后測(cè)色相。

2 結(jié)果與討論

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（見表1）顯示，當(dāng)聚合原料中苯乙烯和茚配比恒定，催化劑用量增加0.2%，樹脂收率略有增加，樹脂軟化點(diǎn)、黏度下降。當(dāng)聚合原料中苯乙烯與茚配比接近 2∶1（茚＞10%），催化劑用量 0.6%，樹脂收率 40%，色相淺，熱穩(wěn)定性好，軟化點(diǎn)117℃，黏度596.4 mPa·s。

研究發(fā)現(xiàn)，苯乙烯餾分室溫封閉放置時(shí)間影響樹脂產(chǎn)品色相（見表2），應(yīng)控制在15 d以內(nèi)，原料過期需經(jīng)蒸餾精制處理，且處理后的苯乙烯餾分聚合所得樹脂除色相變好外，產(chǎn)品收率、旋轉(zhuǎn)黏度、軟化點(diǎn)等性能指標(biāo)幾乎不變。

樹脂產(chǎn)品溴值測(cè)定數(shù)據(jù)顯示（見表3），在催化劑用量相同情況下，隨著聚合體系中茚含量的增加，樹脂產(chǎn)品收率增加，溴值也相應(yīng)增大。小試成品性能指標(biāo)和客戶試用結(jié)果（見表4和表5）。

表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

表2 苯乙烯餾分放置時(shí)間對(duì)樹脂性能的影響

表3 樹脂溴值數(shù)據(jù)表

表4 客戶試用小試成品性能一覽表

客戶試料結(jié)果顯示，小試樹脂產(chǎn)品強(qiáng)度高，樹脂性能達(dá)到三泰公司膠黏劑配方要求，適用于萬(wàn)用膠黏劑的生產(chǎn)。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)成功研發(fā)出了一種適用于萬(wàn)用膠黏劑行業(yè)的淺色石油樹脂，實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)聚合工藝：聚合原料中苯乙烯與茚配比2∶1（茚＞10%），BF3乙醚絡(luò)合物用量0.6%，30℃恒溫反應(yīng)5 h。

［1］閆慧，孟邱，叢玉鳳，等.C9石油樹脂的研究進(jìn)展［J］.應(yīng)用化工，2011，40（6）：1083-1088.

［2］韓穎，于濤，閆衛(wèi)東，等.C9石油樹脂的合成［J］.大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，1994，18（3）：61-64.

［3］黃軍左，張仕森.C9石油樹脂的改性技術(shù)及應(yīng)用［J］.高分子通報(bào)，2010，（4）：62-67.