合成间戊二烯石油树脂用催化体系及间戊二烯石油树脂的制备方法技术

技术编号:12913152 阅读:57 留言:0更新日期:2016-02-24 17:54
本发明专利技术涉及到一种合成间戊二烯石油树脂用催化体系及间戊二烯石油树脂的制备方法,其特征在于包括路易斯酸、叔碳氯代烃和给电子体ED;按聚合原料总重量计,所述路易斯酸的用量为0.5wt%~3wt%,所述叔碳氯代烃的用量为0.05wt%~0.5wt%;所述叔碳氯代烃与给电子体ED的摩尔比为0.05~1.0;所述给电子体ED选自醚类、羧酸酯类或酮类化合物,DN值在5~20之间。本发明专利技术所提供的催化体系及间戊二烯石油树脂的制备方法,采用新的催化体系,在不改变间戊二烯石油树脂传统阳离子聚合工艺的前提下,即可获得相容性好、色相较浅、Z均分子量低且分布窄的间戊二烯石油树脂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到高聚物合成催化剂及高聚物制备方法,具体指一种间戊二烯石油树 脂催化体系及间戊二烯石油树脂的制备方法。
技术介绍
间戊二烯石油树脂是一种重要的C5石油树脂,因其主链为脂肪烃结构,具有酸值 低、混溶性好、粘合性好、耐水和耐乙醇和耐化学药品等特性而被广泛应用于热熔胶、橡胶、 涂料、油墨、马路漆和造纸等行业。 路易斯酸共引发的烯烃阳离子聚合制备间戊二烯石油树脂是公知的方法。此类路 易斯酸通常是铝、铁、锑、钛、硼等的卤化物,由于路易斯酸本身的引发活性较低,因此一般 需要与水、质子酸或烷基卤化物结合使用,以提高引发聚合活性。工业上以A1C13最为常见, 因八1(:13价格低廉,且用此催化剂制备的间戊二烯树脂软化点高,产率高,低聚物少。 传统的间戊二烯石油树脂阳离子聚合反应中,路易斯酸与原料体系中存在的微量 水反应,由于路易斯酸与水的引发很慢,导致慢引发快增长,由于聚合反应几乎瞬间完成, 反应热难以及时散发,可能使反应局部过热,会促使副反应发生,最终导致产品分子量变宽 且质量不稳定。另一方面,由于阳离子聚合中,反应增长中的碳正离子活性极强,对自身增 长链发生烷基化反应,此过程不加控制,会生成类似茚满的结构,恶化树脂色相。同时,在双 烯阳离子聚合中,如果碳正离子发生分子链间的烷基化反应,形成高支链度的不溶高分子 结构,会导致间戊二烯树脂的相容性变差。 针对上述间戊二烯石油树脂阳离子聚合存在的不足,US4068062提供了一种方法, 将活泼卤代烃(RX)引入反应体系,组成A1C13/RX复合催化体系,合成的C5石油树脂的相 容性获得一定程度的改善。但由于这个体系中卤代经的加入量高达lwt%~4wt%,导致生 成的树脂中氯含量高,恶化了色相。 CN1197808A和CN101319016B提出,采用A1C13/亲核试剂复合催化体系,一定程度 提高了C5树脂的相容性,但由于上述复合催化体系中亲核试剂易与A1C13络合,且加入量 较多,如果工业化,极易导致催化剂体系活性降低,因此存在生产工艺不稳定的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种相容性好、色相浅、Z 均分子量低且分布窄的合成间戊二烯石油树脂用催化体系。 本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种相容性好、色相浅、Z均分子量低且 分布窄的间戊二烯石油树脂。 本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:该合成间戊二烯石油树脂用催化 体系,其特征在于包括路易斯酸、叔碳氯代烃和给电子体;按聚合原料总重量计,所述路 易斯酸的用量为〇. 5wt%~3wt%,所述叔碳氯代经的用量为0. 05wt%~0. 5wt% ; 所述叔碳氯代烃与给电子体ED的摩尔比为0. 05~1. 0 ; 所述叔碳氯代烃的结构式为: 所述Ri、R2和R3为相同或不同的烷基、芳基或芳烷基,X是齒兀素; 所述给电子体ED选自醚类、羧酸酯类或酮类化合物,DN值在5~20之间。 较好的,所述叔碳氯代烃中的&、R2、R3可以选自甲基、乙基、丁基、邻甲苯基、对甲 苯基或苄基;所述X选自氯、溴或碘;所述给电子体选自四氢呋喃、二乙醚、乙醚、乙酸甲 酯、乙酸乙酯、醋酸乙烯酯、二恶烷、环丁砜、苄腈、异丁腈或丙酮。 所述路易斯酸可以选自BC13、A1C13、SnCl4、SbCl5SZnCl2。 上述各方案中,所述路易斯酸的用量优选为1.Owt%~1. 5wt%,所述叔碳氯代经 的用量为〇·lwt%~0· 3wt%。 使用上述催化体系制备间戊二烯石油树脂的制备方法,其特征在于包括下述步 骤: 先将聚合单体、叔碳氯代烃和给电子体混合均匀,然后加入第一溶剂稀释至聚 合单体浓度为50-70wt%,得到第一混合物; 用氮气置换反应釜,加入第一混合物总量15_25wt%的第二溶剂和路易斯酸,然 后加热反应釜,升温至0~100°C时用计量栗将所述第一混合物加入到反应釜内,第一混 合物的加料速度为15_25g/min,第一混合物加料完毕后在0~100°C、400-500rpm下保温 1. 5-2. 5 小时; 所述第一溶剂和第二溶剂为不参加反应的惰性有机溶剂,所述第一溶剂、第二溶 剂选自甲苯、三甲苯、环己烷或正戊烷; 水洗将反应物内的产物,至水溶液PH为中性,除去催化剂,经分液漏斗除去水 相,将油相在常温常压下,加热至140-150°C,除去未反应组份和甲苯,然后升温至180~ 200°C,用90~110°C常压水蒸汽进行汽提,进一步除去溶剂和低聚物,汽提温度240~ 250°C;当汽提至油水比1 :20时,停止汽提; 用氮气置换汽提后剩余的水蒸汽,加入0_2wt%的抗氧剂,然后倒出树脂,冷却即 得到间戊二烯石油树脂; 所述抗氧剂的用量以聚合单体总量为基准,所述抗氧剂为AT1010。 所述聚合单体优选为C5单烯烃和/或C6单烯烃与C5双烯烃和/或C6双烯烃的 混合物,双烯烃和单烯烃的重量比为0. 4~1. 0。 较好的,所述双烯烃和单烯烃的重量比为0. 6~0. 8。 优选所述第一混合物加料完毕后在40~60°C、400-500rpm下保温L5-2. 5小时。 所述间戊二烯石油树脂的软化点在80~120°C,色相小于3. 5 (Gardner),Z均分 子量Mz小于4000,分子量分布D小于1. 65。 与现有技术相比,本专利技术所提供的催化体系及间戊二烯石油树脂的制备方法,采 用新的催化体系,在不改变间戊二烯石油树脂传统阳离子聚合工艺的前提下,即可获得相 容性好、色相较浅、Z均分子量低且分布窄的间戊二烯石油树脂,且制备工艺稳定,工业化后 可以得到质量稳定、软化点在80~120°C的间戊二烯石油树脂产品,尤其适合用于热熔胶、 热熔压敏胶等胶黏剂行业。【具体实施方式】 以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。 实施例1 : 石油裂解副产分离得到的C5双烯烃和C5单烯烃的混合物500g,C5双烯烃和C5 单烯烃的重量比为0.68,加入0.5g氯代叔丁烷(0·lwt%)和0· 15g丙酮(DN= 17.0,丙酮 与氯代叔丁烷的摩尔比为〇. 5),用甲苯稀释至60wt%,得到第一混合物。[0033当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
合成间戊二烯石油树脂用催化体系,其特征在于包括路易斯酸、叔碳氯代烃和给电子体ED;按聚合原料总重量计,所述路易斯酸的用量为0.5wt%~3wt%,所述叔碳氯代烃的用量为0.05wt%~0.5wt%;所述叔碳氯代烃与给电子体ED的摩尔比为0.05~1.0;所述叔碳氯代烃的结构式为:所述R1、R2和R3为相同或不同的烷基、芳基或芳烷基,X是卤元素;所述给电子体ED选自醚类、羧酸酯类或酮类化合物,DN值在5~20之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:徐科杰刘奕熊立群
申请(专利权)人:宁波金海晨光化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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