一种以C9馏分为原料制备石油树脂的方法技术

技术编号:13177407 阅读:91 留言:0更新日期:2016-05-10 22:08
本发明专利技术公开了一种以C9馏分为原料制备石油树脂的方法旨在提供一种提高石油树脂产率、缩短反应时间和提高产品质量,改进后处理工艺,减少后处理产生环境污染的石油树脂的制备方法;其技术要点:该方法:1)以原料体积15-25%的正庚烷作为溶剂,将原料和溶剂加入到带有搅拌装置的反应器中,再加入Al-MCM-41分子筛负载的磷钨酸为催化剂,催化剂用量为原料质量的1%-3%;2)加入氮气进行置换,启动搅拌,釜中压力设定为0.4-0.9MPa,加热到60-100℃,并在此温度下持续搅拌5-10h,反应完毕,用氮气压出粗石油树脂,常温减压蒸馏,回收溶剂,便C9石油树脂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种石油树脂的制备方法,具体地说,是一种以C9馏分为原料制备石 油树脂的方法。
技术介绍
C9石油树脂是以裂解制乙烯装置的副产物C9馏分为主要原料,在催化剂存在下聚 合,或将其与醛类、芳烃、萜烯类化合物进行共聚合而制得的热塑性树脂。它的分子质量一 般小于2000,软化点小于150°C,呈热塑性粘稠液体或固体。由于其软化点低、分子量比较 小,一般不作为材料单独使用。由于C9石油树脂的结构中不含极性基团,具有良好的耐水 性、耐酸碱性、耐候性和耐光老化性,在有机溶剂中的溶解性好,与其他树脂的相容性好,还 具有脆性、增粘性、粘结性和可塑性,主要用于涂料、橡胶助剂、纸张添加剂、油墨和胶粘剂 等领域,市场需求量大。 石油树脂的催化聚合反应是阳离子型加聚反应,主要是单体在催化剂的作用下, 形成正碳离子活性中心,引发链式聚合,从而合成石油树脂:活性中心受离子对的离解程度 影响很大,反应介质、溶剂不同,活性中心也不同。大部分石油树脂合成工艺采用催化聚合 法。催化聚合的反应温度低于l〇〇°C,一般包括链引发、链增长、链转移和链终止反应。催化 剂BF 3或A1C13与乙醚络合形成HX型络离子引发链聚合。催化聚合法优点在于聚合温度低,聚 合时间短,缺点是催化剂成本较高,且对设备有腐蚀,工艺过程中有废水产生,产品石油树 脂颜色较深等。 聚合反应的酸性催化剂有硫酸、磷酸及金属卤化物等,目前使用最多的是BF3和 A1C13。该类催化剂活性较高,合成树脂色相好,因而被广泛采用。其中BF3易于贮存,使用方 便,能在较低温度下提高树脂熔点,易于从聚合物中脱除,且易实现连续化生产,活性适中, 树脂颜色较浅,但价格较贵;A1C1 3的聚合活性要高于BF3,树脂的软化点和收率均较高,且成 本低廉,来源广泛,生产中污水处理容易,但催化剂脱除困难,在中和时容易和碱形成凝胶 而不易从反应液中脱除,树脂颜色较深,对设备腐蚀较大。在生产过程中,脱催化剂是一关 键环节,如果催化剂脱除不干净,不仅导致石油树脂性能下降,而且影响整个后处理工艺的 进行。催化剂的脱除可采用先用碱将聚合液分解后再水洗,也可以用氨水或无水碱性化合 物形成络合物的方法除去非水系催化剂。 催化剂种类对树脂的收率及质量有明显影响,因此新型催化剂的选择是提高石油 树脂产率、缩短反应时间和提高产品质量,改进后处理工艺,减少后处理产生环境污染的重 要手段。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术的目的是提供一种提高石油树脂产率、缩短反应时间和提 高产品质量,改进后处理工艺,减少后处理产生环境污染的石油树脂的制备方法。 为解决上述技术问题,本专利技术提供的技术方案是这样的: 一种以C9馏分为原料制备石油树脂的方法,依次包括下述步骤: 1)以原料体积15-25%的正庚烷作为溶剂,将原料和溶剂加入到带有搅拌装置的 反应器中,再加入A1-MCM-41分子筛负载的磷钨酸为催化剂,催化剂用量为原料质量的1%-3% 2)加入氮气进行置换,启动搅拌,釜中压力设定为0 · 4-0 · 9MPa,加热到60-100°C, 并在此温度下持续搅拌5-10h,反应完毕,用氮气压出粗石油树脂,常温减压蒸馏,回收溶 剂,便C9石油树脂。 进一步的,上述的以C9馏分为原料制备石油树脂的方法,所述的催化剂依次采用 下述方法制得: 1)取模板剂十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中,35-45°C水浴中搅拌,然后加 入氨水,滴加正硅酸乙酯,同时加入异丙醇铝,再在35-45°C水浴中搅拌3-5h,将液体转移至 聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,在75-85°C晶化65-80h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,初 步干燥,放入马弗炉中450~550°C焙烧6h,脱除模板剂,即得到A1-MCM-41; 其中:所述的模板剂十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯与异丙醇铝的质量比为: 1:40:0.4-4; 2)将步骤1)得到的A1-MCM-41载体,按每克A1-MCM-41载体、5-7ml磷钨酸溶液的比 例混合,在室温下搅拌12-24小时后,过滤分离,80~110°C干燥8~12小时,于450~550°C焙 烧3小时即可得到A1改性的A1-MCM-41分子筛负载磷钨酸的催化剂。 进一步的,上述的以C9馏分为原料制备石油树脂的方法,所述的磷钨酸溶液是质 量分数20-50 %磷钨酸乙醇溶液。 进一步的,上述的以C9馏分为原料制备石油树脂的方法,所述的C9馏分沸程为70 ~190°C〇 与现有技术相比,本专利技术提供的技术方案具有如下技术优点: 本专利技术反应过程温和,反应容易控制,克服了现有技术中使用固体A1C13为催化剂 易引起暴聚和溢釜的现象,所制备的C9石油树脂产品性能稳定,树脂软化点相对较高C9石 油树脂软化点为1 〇〇~120,色度较浅,软化点为7~10,石油树脂溴值小,酸值< 1,外观浅黄 色,透明有光泽。不需脱催化剂,不用水洗,有效的解决脱除催化剂时产生的乳化现象,大大 简化了生产工艺,而且不产生大量废水,催化剂可反复使用,得到的石油树脂各项指标符合 国家标准,可广泛应用于油漆、路标漆及印刷油墨等领域。【具体实施方式】 下面结合具体实施,对本专利技术的权利要求做进一步的详细说明,任何人在本专利技术 权利要求范围内所做的有限次的修改,仍在本专利技术的权利要求保护范围之内。 实施例1取lg模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于200ml的去离子水中,40°C水浴中 搅拌。然后加入5ml的氨水,滴加40g正硅酸乙酯,同时加入4g异丙醇铝,然后40°C水浴中搅 拌4h。之后将液体转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,在80°C晶化72h,后过滤,用蒸 馏水洗涤至中性,干燥。最后将其放入马弗炉中,450°C焙烧6h,脱除模板剂,得到A1-MCM-41〇将5g上述得到的A1改性的MCM-41载体,加入30ml质量分数为20%的磷钨酸乙醇溶 液中,室温下搅拌12小时后,过滤分离。80°C干燥8小时,于450°C焙烧3小时。得到硅铝比为 10,磷钨酸负载量为20 %的A1-MCM-41分子筛负载磷钨酸催化剂。 实施例2取lg模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于200ml的去离子水中,40°C水浴中 搅拌。然后当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种以C9馏分为原料制备石油树脂的方法,其特征在于,依次包括下述步骤:1)以原料体积15‑25%的正庚烷作为溶剂,将原料和溶剂加入到带有搅拌装置的反应器中,再加入Al‑MCM‑41分子筛负载的磷钨酸为催化剂,催化剂用量为原料质量的1%‑3%2)加入氮气进行置换,启动搅拌,釜中压力设定为0.4‑0.9MPa,加热到60‑100℃,并在此温度下持续搅拌5‑10h,反应完毕,用氮气压出粗石油树脂,常温减压蒸馏,回收溶剂,便C9石油树脂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李小潞孙大雷蔡晓兰方岩雄郑育英谭伟阚一群
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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