輻射接枝丙烯酸單體改性c5石油樹脂的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于改性C5石油樹脂的制備方法。該方法以商業(yè)級C5石油樹脂為原料，以丙烯酸為接枝單體，于100-600KGy輻照劑量下，輻照反應(yīng)后經(jīng)減壓蒸餾后脫除非反應(yīng)的單體，得到改性C5石油樹脂。制備方法是采用輻射接枝的方法，制備的改性C5石油樹脂的軟化點在90～150℃，色度在4～10。本發(fā)明的效果：(1)本發(fā)明所述的C5石油樹脂使用輻射方法進行接枝，可以擺脫C5石油樹脂化學(xué)接枝能耗大，不易于控制的難題；(2)本發(fā)明可以實現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)，產(chǎn)品主要用于粘膠劑、油墨、涂料等添加劑。
【專利說明】輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂的一種新的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]C5石油樹脂是以乙烯裝置裂解的C5餾分為原料，經(jīng)預(yù)處理、陽離子催化聚合得到的功能樹脂，其數(shù)均分子量為300-3000，外觀呈微黃色，固態(tài)或粘稠狀液態(tài)。該類樹脂主要鏈節(jié)為脂肪烴結(jié)構(gòu)，具有良好的增粘性、相容性、熱穩(wěn)定性及光穩(wěn)定性，其酸值低，混溶性好，熔點低，耐水和耐化學(xué)品，在眾多領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用，如用于膠粘劑、涂料和油漆添加劑、油墨添加劑、橡膠輪胎、蠟制品及紙張施膠劑等。C5石油樹脂生產(chǎn)成本低，但用途很大，它可制成塊狀、粒狀，在壓敏膠中作增粘劑；還可用于熱熔性涂料，路標漆、印刷油墨、橡膠配合劑、防水材料等。馬路標志漆(特別是白色標識)通常采用溶劑漆，使用壽命短。如采用C5石油樹脂做馬路標志漆其壽命可大大延長，其粘結(jié)力強，而且耐磨。在整個石油樹脂行業(yè)中，C5石油樹脂的產(chǎn)量一般約占35%，而在發(fā)達國家約占45%。因此，C5石油樹脂的制備和應(yīng)用研究受到了廣泛關(guān)注。近年來，我國開展了 C5石油樹脂的改性方法探索。即在原來為油溶性的C5石油樹脂分子中引入極性基團，使之成為有一定極性、甚至水溶性聚合物。但此種化學(xué)改性由于溶劑通常選用甲苯或二甲苯等有機物質(zhì)。大量溶劑的使用，使后處理時需用合適的絮凝劑將接枝產(chǎn)物沉淀出來，過程復(fù)雜且溶劑有毒，故能耗高，環(huán)境污染嚴重。
[0003]輻射接枝具有以下特點:(I)任何形狀的聚合物與單體都可使用，可以完成化學(xué)法難以進行的反應(yīng)。(2)射線能量高，穿透能力強，反應(yīng)可以深入到物質(zhì)內(nèi)部。(3)操作簡單易行，反應(yīng)時間短，穩(wěn)定性高。不需交聯(lián)劑和引發(fā)劑，不需要進行后處理。輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂的方法，具有節(jié)能減排，能夠連續(xù)化生產(chǎn)加工等優(yōu)點。
[0004]申請?zhí)?00129199.8公開了一種烷基酚醛改性石油樹脂及制作工藝，它是以石油裂解制乙烯副產(chǎn)C5餾份、C9餾份和亞麻油為原料合成石油樹脂A再用順丁烯二酸酐、辛醇改性制成改性石油樹脂B、用對-特辛基酚、甲醛二步法合成烷基酚醛樹脂液C、用烷基酚醛樹脂液C縮合改性石油樹脂B而制得，該樹脂具有軟化點高、粘度大、色澤淺、在高沸點溶劑和干性油中溶解性能好、制成的油墨粘彈性、觸變性、抗乳化性能好、光澤度高、固化和干燥時間適中，是一種較理想的組成油墨連接料的樹脂。
[0005]申請?zhí)?201210459355.8公開了一種輻照接枝制備改性C5石油樹脂的方法，其特征在于:以商業(yè)級溴值在10?90gBr/100g之間的C5石油樹脂為原料，以馬來酸酐為接枝單體，以電子加速器高能電子束為輻射接枝動力源，于50-200KGy輻照劑量下，輻照1_10分鐘；輻照接枝反應(yīng)后經(jīng)減壓蒸餾后脫除非反應(yīng)的單體，得到改性C5石油樹脂；通過調(diào)節(jié)馬來酸酐用量、輻照劑量、輻照時間來制備改性C5石油樹脂，使制備的改性C5石油樹脂的軟化點在90?150°C，色度在4?10 ;用途是制備道路路標漆產(chǎn)品。
[0006]本專利以商業(yè)級C5石油樹脂為原料，以丙烯酸為接枝單體，于100-600KGy輻照劑量下，輻照反應(yīng)后經(jīng)減壓蒸餾后脫除非反應(yīng)的單體，得到改性C5石油樹脂。本發(fā)明所述的C5石油樹脂使用輻射方法進行接枝，可以擺脫C5石油樹脂化學(xué)接枝能耗大，不易于控制的難題；并且可以實現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)，產(chǎn)品主要用于粘膠劑，油墨，涂料的添加劑。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是通過輻射接枝丙烯酸單體使改性C5石油樹脂，使原來為油溶性的C5石油樹脂分子中引入極性基團，使之成為有一定極性、甚至水溶性聚合物。使其流動性、附著力明顯改善、軟化點提高。其目的是得到接枝率高、色度低、軟化點高的改性C5石油樹脂產(chǎn)品，并具有良好的經(jīng)濟與環(huán)境效益。
[0008]1.輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂，其特征是組份和重量百分比含量如下:
[0009]C5石油樹脂3O?97 %，
[0010]丙烯酸單體2?30%，
[0011]其他助劑0.1?5%
[0012]2.輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂的制備方法中C5石油樹脂的溴值在
10?90gBr/100g 之間，優(yōu)選 20 ?50gBr/100g 之間。
[0013]3.輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂的制備方法中輻射介質(zhì)包括但不限于:α射線、β射線、Y射線、X射線、高能電子束或紫外線，優(yōu)選為高能電子加速器的高能電子束；輻射劑量為100?600kGy，優(yōu)選為200?400kGy。
[0014]4.輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂的制備方法中其他助劑為硫酸鈉、硫化鈉、硫氰酸銨，優(yōu)選為氯化鐵。
[0015]5.輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂的制備方法的步驟如下:
[0016](I)將石油樹脂加熱到100?150°C熔融后，加入占總反應(yīng)物質(zhì)量百分比為2?30 %的丙烯酸單體，將配好的反應(yīng)原料裝入可塑封容器中，用氮氣置換三次后，塑封，以排除氧氣對反應(yīng)的影響；
[0017](2)開啟輻照裝置，在100-600KGy輻照劑量下，進行輻照接枝；
[0018](3)輻照接枝反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾除去未反應(yīng)單體，真空負壓力為-0.01?-0.09MPa，直到無液滴流出；
[0019](4)在真空烘箱于120?180°C，真空干燥5?12小時，降到室溫得改性C5石油樹脂。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:1)本發(fā)明選擇了一種新的接枝改性的方式，該方式節(jié)能減排，利于環(huán)保；2)本發(fā)明使用了丙烯酸單體作為接枝單體，使改性的C5石油樹脂具有極性，更好的應(yīng)用于粘膠劑，油墨，涂料的添加劑。3)輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂得到更高的軟化點。
【權(quán)利要求】
1.輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂，其特征是組份和重量百分比含量如下: C5石油樹脂30?97%， 丙烯酸單體2?30%， 其他助劑0.1?5%。
2.權(quán)利要求1所述的輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂的制備方法，其特征在于C5石油樹脂的溴值在10?90gBr/100g之間，優(yōu)選20?50gBr/100g之間。
3.權(quán)利要求1所述的輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂的制備方法，其特征在于輻射介質(zhì)包括但不限于:α射線、β射線、Y射線、X射線、高能電子束或紫外線，優(yōu)選為高能電子加速器的高能電子束；輻射劑量為100?600kGy，優(yōu)選為200?400kGy。
4.權(quán)利要求1所述的輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂的制備方法，其特征在于其他助劑為硫酸鈉、硫化鈉、硫氰酸銨，優(yōu)選為氯化鐵。
5.權(quán)利要求1所述的輻射接枝丙烯酸單體改性C5石油樹脂的制備方法，其特征在于實施步驟如下: (1)將石油樹脂加熱到100?150°C熔融后，加入占總反應(yīng)物質(zhì)量百分比為2?30%的丙烯酸單體，將配好的反應(yīng)原料裝入可塑封容器中，用氮氣置換三次后，塑封，以排除氧氣對反應(yīng)的影響； (2)開啟輻照裝置，在100-600KGy輻照劑量下，進行輻照接枝； (3)輻照接枝反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾除去未反應(yīng)單體，真空負壓力為-0.01?-0.09MPa,直到無液滴流出； (4)在真空烘箱于120?180°C，真空干燥5?12小時，降到室溫得改性C5石油樹脂。
【文檔編號】C09D7/12GK104231186SQ201310237557
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】劉偉, 郝建鋼, 張玥, 葉明旸, 靳健喬 申請人:天津市技術(shù)物理研究所