碳五石油树脂的合成技术与发展分析
摘要:乙烯工业中产量的13%左是碳五馏分,这种副产品主要用来裂解碳五,不但充分有效的利用了石油资源、降低了乙烯的生产成本,同时促进了碳五石油树脂的广泛应用,增加了企业的经济效益,也为社会的发展贡献力量。
它主要以碳五馏分为生产加工的原料,经过一系列化学工艺,最终合成无凝胶碳五石油树脂。
碳五石油树脂可以作为粘合剂、橡胶增粘剂和各种涂料的添加剂,且随着工艺的逐步发展,市场潜力巨大。
本文主要讨论碳五石油树脂的合成技术,介绍其原料来源、加工工艺等,而且对我国碳五石油树脂的发展提出一些建议,并分析其在未来市场的发展前景。
关键词:碳五石油树脂合成技术发展阳离子聚合
碳五石油树脂(图一)是石油化工行业的产物。
它的形态为或固态或液态(粘稠状),其分子质量低于2千,其特点为:色泽较浅,熔点较其他化学物低,耐水性好,酸值也低,粘结性超强等。
我国对碳五石油树脂的开发研究起步比国外要晚很多,但是凭着新技术和创新,发展速度并不慢,目前在一些省份已经建立了碳五石油树脂的生产公司。
并且与国外先进的化学公司合作建厂,使得我国石油树脂的发展更上一层。
一、碳五石油树脂的简单分类
碳五石油树脂可以分为不同的种类,主要根据原料的不同而划分的,具体有:脂肪族碳五石油树脂,一般色泽较浅,耐热性能较好,其原料为浓缩间戊二烯;双环戊二烯脂环族碳五石油树脂,一般有臭气,稳定性较差点,原料为DCPD;共聚树脂系列,一般与极性和非极性聚合物都相容,原料为DCPD等;加氢改性石油树脂,一般无臭,价格比较昂贵,稳定性比双环戊二烯脂环族要好。
1.碳五石油树脂的合成技术
1.1第一步——聚合
聚合是一个连续操作过程,它以脱环碳五为原料,催化剂为无水三氯化铝,以此进行阳离子催化聚合,然后再进行中和水洗,把催化剂去掉。
具体操作过程如下:按照一定比例将原料和溶剂放到容器内,同时加入一定量的催化剂,打开聚合釜进行搅拌,并且同时注入冷却水,当溶剂在聚合釜中达到一定量时,再加催化剂,等到温度上升达到一定时,加入戊二烯单体。
当聚合液洪的催化剂完全中和后就停止搅拌,此时,聚合液与水形成分层,将废水排除,然后加入一定冷水再继续搅拌,大约几十分钟左右,再次将废水排除,再重复一次水洗,将之后的聚合液再次分层。
1.2第二步——后处理单元
此步骤需要借助常压汽提塔和真空汽提塔,首先将聚合液中的未聚合碳五等溶剂借助常压汽提塔去除,然后将聚合液中的低聚物利用真空汽提塔去除。
具体操作过程:把聚合液中的杂质过滤,然后导入预热器,手动将温度调到合适的度数,当聚合液温度达到一百五十左右的时候,将进入常压汽提塔。
然后进行脱溶,之后浓缩液又被过滤掉多余杂质,热度达到一定程度后进入真空汽提塔。
将蒸汽过热后进入塔内,水蒸气中带有低聚物,此时汽提塔底部排除树脂液,到达造粒单元。
1.3第三步——造粒单元
把树脂冷却后造粒,经过包装后出装置就是造粒单元。
即将树脂液还是热度很高时就趁机倒人不锈钢盘内,当树脂液完全冷却之后,就会得到浅黄色固体状石油树脂。
其实碳五石油树脂的工艺要求很高,流程需要严谨的计算和掌控,从原料与溶剂结合成配料,在加入催化剂聚合,经过碱洗、水洗、氨洗、污水处理等,将剩余的溶液倒入中间罐,进行脱溶,然后汽提,添加剂,到最后的造粒包装。
这些工程中设计到诸多化学反应公式,比如一分子的三氯化铝和三分子的氢氧化钠反应,会生成三分子的氯化钠和一分子的氢氧化铝。
2.碳五石油树脂在社会上的发展应用
2.1涂料应用
2.1.1在生活上的应用
居民日常生活中的食品包装,如凤椒鸡爪等的包装,都广泛应用热熔涂料,它的具体作用是防止食品发潮,防止水分在空气中对食品产生影响。
这种涂料需要石油树脂色泽较浅,且防水性强,粘力要求也高,因此碳五石油树脂在此行业深受喜欢。
日常生活中的汽车所用的防护涂抹,就是用双环石油树脂,结合氟改性树脂制成的乳液,此乳液可以防止汽车免遭雨水侵蚀,还能防止污染物的侵袭,附带功能就是保持车表面的光亮。
2.1.2在工业上的应用
第一,脂环族石油树脂有一个特别的应用就是能制作各种类别的清漆,做法是用热熔法调制清漆时,当加热到一定程度时,加入石油树脂,此时得到的清漆光泽鲜艳且不容易变形,稳定性强。
还有一点,石油树脂能为聚氨脂调和漆增加耐温水性,因为加入石油树脂后,其硬度就会发生变化,进而增加其耐受性,效果比不加要好。
第三,脂环族石油树脂及碳五或碳九共聚石油树脂都可以用于制作临时性的防锈漆,作为防锈漆,需要石油树脂的稳定性强,色泽浅,而且容易
溶于溶剂。
这种防锈漆主要在钢结构部件常用。
第四,碳五石油树脂还可以用作防水材料,这种涂料在高温下都不变性,比沥青制作的防水材料高级,且色泽更加美观。
第五,双环石油树脂还可以应用于工程施工,就是溶于石油溶剂涂抹咋新浇混凝土上,保持混凝土处于湿润状态。
2.2溶剂型、热熔型路标漆
碳五石油树脂在制作工艺过程中,如果稳定性高的话,且色泽浅、防水灯等,则可以用来制作热熔型路标。
但是,溶剂型路标漆容易对环境造成危害,而且不容易干燥,寿命比较短,一般为五个月上下;而热熔型路标漆能够快速干燥,且寿命比溶剂型的长,可长达三年,广泛应用于路面标志,能够保障夜间行车的安全性。
2.3应用于粘合剂领域
碳五石油树脂主要应用领域就是粘合剂,还可以作为橡胶的增粘剂。
主要原因是,石油树脂在粘合剂的制作工程中能够引起高聚物性质的变化,为其提供粘接性能而且稳定性比其他原料要好,因此广泛应用。
2.4在艺术领域的应用
主要是油墨应用,油墨的组成需要连接料的存在,才能形成流动性有色彩的胶黏体,这种连接料就是有树脂等组成的,因为石油树脂对颜料的湿润性比较有优势,能够抗水的侵蚀,因此适合做印刷油墨。
二、总结
碳五石油树脂随着新技术的发展将不断扩大其领域适用范围,它的发展具有巨大潜力。
有必要采取进一步的开发研究措施,促使其提高工艺改进,进而发展扩大衍生产品的销售门路。
参考文献
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