摘 要 最近几年,石油树脂的技术成为了非常重要的研究领域。改性石油树脂是一类新型的材料,其对生产工艺有很高的要求,根据改性石油树脂的具体需求,规划好生产工艺及应用,以免影响改性石油树脂的使用性能,更重要的是要把控好生产的过程,提高改性石油树脂的性能和水平,保障改性石油树脂的有效性。本文主要探讨改性石油树脂生产工艺和生产。
关键词 改性石油树脂;生产工艺;应用
引言
虽然石油树脂具有工艺简单、成本较低、相容性好等特点,但也存在颜色重、易变形、脆性大等弊端,因此需要借助技术手段对其性能加以改良,不过改性石油树脂需要以合理的生产流程和严格的工艺条件为前提,这就要求我们对其生产工艺及应用加以了解和分析。改性石油树脂的生产工艺,实践性比较强,与其他材料混合使用,体现出改性石油树脂生产应用的价值。
1 改性石油树脂概述
改性石油树脂是在石油树脂的基础上,利用合理的技术手段改良其原有性质,进而得到一类反应型树脂,克服了石油树脂的一些弊端,具有良好的耐水性和耐酸碱性,可相溶于其他组分改善涂抹的附着力,因此在涂料配制中比较常见。至于石油树脂改性途径常见的有催化加氢改性与化学改性等途径。其中催化加氢改性是指将石油树脂溶于合适的溶剂中,常见的有矿物油、环己烷等,经催化剂铝或镍的作用使其负载于硅藻土或氧化铝之上,然后在高温环境下加氢还原不饱和双键,经蒸馏提纯后得到改性石油树脂。而化学改性则包括改性剂的加入,如脂环烃、芳香族不饱和烃、单烯烃等,以及極性官能团的引入,典型代表有马来酸酐等。
2 改性石油树脂的生产工艺
2.1 生产试验
改性石油树脂生产试验中,提前准备好相关的试剂、仪器,常用的试剂有:抗氧剂、破乳剂、碱片等。生产仪器包括玻璃反应釜、水洗釜、水浴锅、气象色谱仪、真空泵、测定仪以及旋转黏度计。首先是树脂的聚合,采用催化剂处理反应釜中的改性石油树脂的原材料,温度调制到50℃,使用水浴的方法保持温度的稳定性,反应釜温度在45℃时,需要缓慢的滴入混合液,原料加入5%左右后,逐步降低加入的速度,滴入的方法维持80min,滴入完成后,恒温的时间是30min,待反应后期,排除树脂液,将原材料制成的树脂液,转入到洗涤釜中。然后是利用中和碱水法,处理树脂液。列举中和碱水法的相关操作,如[1]:①碱洗,水浴加热洗涤釜中的树脂液,当树脂液出现回流后,需要加入适量的破乳剂,一般可以选择氢氧化钠溶液,500g,50℃,搅拌约5分钟后,停止操作,促进溶液沉淀,洗涤釜内会出现分层沉淀的情况,经过5~15min后,去除沉淀中的碱水层,将有机层保留在洗涤釜内;②水洗,洗涤加了破乳剂的树脂溶液,检测溶液的pH,pH在7~8之间,达到水洗的标准,将抗氧剂加入到有机层内,同时转移树脂溶液,溶液放入三颈瓶中保存;③蒸馏,改性石油树脂生产中,蒸馏工艺的温度是200℃,利用水蒸气降低真空泵的压力,重新升高温度到220℃,去掉加热套,待温度重新降低到200℃,就要采取放空的方法,将树脂冷却到常温状态。
2.2 生产过程
在改性石油树脂的生产过程中数值测定必不可少,因此要按照1∶1的比例在甲苯内加入改性石油树脂进行相溶形成溶液,观察树脂此时的颜色,然后在温度点150℃和200℃下利用软化点对树脂的熔融黏度进行测定;在测试其蜡雾点时则要根据9∶6∶5的比例混合树脂、EVA和微晶蜡,待其混合均匀后转移至烧杯,经电炉加热与迅速冷却后测定并记录浑浊状态下的溶液温度。
2.3 注意事项
由上可知,影响改性石油树脂生产工艺水平的因素较多[2],一是改性剂的用量,生产实践证明,改性剂用量的高低可明显影响石油树脂的软化点,若用量不当则会过度降低其软件点,致使石油树脂材料流动性难以达到性能要求,因此必须根据实际情况合理控制改性剂用量。二是石油树脂分子量,一般情况下,聚合物分子量大的石油树脂原料往往黏度高,易因链转移致使分子量增大而对自由基聚合物分子量造成直接干扰,因此在改性石油树脂生产工艺优化中考虑到这一点。三是是树脂外观色相,结合甲苯溶液色阶可对石油树脂的最佳色泽做出判断,且生产研究发现,双环戊二烯、环戊二烯等对改性石油树脂色相的影响最为突出,需加以重视。
3 改性石油树脂的应用
改性石油树脂可以应用在黏合剂、涂料工业、橡胶工艺等领域。分析如[3]:①黏合剂中的改性石油树脂,主要是用于黏结处理,此类树脂材料,其可改善聚合物的性能,包括耐热性、稳定性等,能够提高黏结的效果;②涂料工业中的改性石油树脂,其可与其他类型的树脂实现有效结合,其可代替传统的高价树脂,以便降低涂料工业的成本,改善涂料产品性能,避免影响产品的性能指标;③橡胶行业内,改性石油树脂可以作为一项软化添加剂,一来提高橡胶产品的黏性,二来便于橡胶分割,降低天然橡胶的使用量,由此缩短橡胶生产的周期,在很大程度上提高橡胶工艺的经济效益。改性石油树脂的运用,对产业和企业起到改善的作用,注重性能、质量和效益,运用到工业生产内,表明改性石油树脂的生产价值。改性石油树脂的开发应是我国的重点研究方向之一,而且应该加大资金投入与人才培养,为改性石油树脂生产企业提供必要的支持和帮助,结合市场运营与拓展,为改性石油树脂的开发、生产与应用奠定良好的基础。
4 结束语
总之,改性石油树脂的生产质量与效率会随着工艺条件的改变而不同,因此必须结合实际需要与生产试验保证生产工艺的合理性与实用性,以此提高改性石油树脂产品的性能与质量,为实现规模化生产创造条件。
参考文献
[1] 聂鑫垚,姚鸿儒,李政,等.C–9石油树脂对高黏度改性沥青性能的影响[J].石油学报(石油加工),2019,35(1):176-182.
[2] 崔译戈.浅析C–5石油树脂合成及改性研究[J].化学工程与装备,2017,(12):250-251.
[3] 胡银磊.石油树脂的改性与合成技术[J].生物化工,2016,2(1):
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