CN107840930A - 一种官能化石油树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种官能化石油树脂及其制备方法,原料由以下组分组成:石油树脂、官能单体、接枝活化剂和引发剂。相比于普通的石油树脂原料,本发明应用于高分子热熔胶后,具有更好的粘接性能,应用于液态胶后,具有更好的乳化性能。
Description
技术领域
本发明属于石油树脂改性领域,特别涉及一种官能化石油树脂及其制备方法。
背景技术
石油树脂是石油裂解所副产的C5、C9馏分,经原料预处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑型树脂,分子量介于300-3000的低聚物。石油树脂在胶黏剂、涂料、橡胶、油墨、油漆等领域有十分重要的应用,具有增加产品光泽度、提高粘度、增加涂料油漆附着力、增加胶黏剂粘接强度等作用。
但是石油树脂原材料由于其为完全非极性材料,在应用方面存在限制和不足。随着行业发展对材料性能的逐步提高,对于经过官能化改性的具有极性的石油树脂的需求越来越大。例如在热熔胶领域,石油树脂作为增粘剂,对胶的湿润性、粘合力、初粘力及韧性有十分重大的影响,对于石油树脂的选择应用往往决定了胶的品质。但石油树脂原料不具有极性,导致热熔胶在粘接极性材料时往往强度不足。在液态胶领域,石油树脂同样作为增粘剂而大量使用,但是非极性的石油树脂较难乳化和分散,而经过极性基团改性后,不仅石油树脂的乳化和分散能力得到加强,整体热熔胶或液态胶的粘接力或附着力同时得到加强,提升了胶的品质。
目前石油树脂改性的技术方法多限于反应釜反应生产方法,生产时间长、反应效率低,并且需要经过后续的减压处理等脱挥、脱馏分工序,生产效率较低。如专利CN102153710B所述方法,对待反应的石油树脂需要预处理,反应过程中引发剂滴加时间需要0.5-1h,滴加后反应时间需要0.5-4h,并且反应完成后需要后处理,工艺十分繁复。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种官能化石油树脂及其制备方法,该石油树脂相比于普通的石油树脂原料,本发明应用于高分子热熔胶后,具有更好的粘接性能,应用于液态胶后,具有更好的乳化性能。
本发明提供了一种官能化石油树脂,所述官能化石油树脂的原料,按重量份数,由以下组分组成:石油树脂90-99份、官能单体0.5-8.0份、接枝活化剂0.1-5.0份和引发剂0.01-0.5份。
所述石油树脂为C5石油树脂、C9石油树脂、氢化C5石油树脂、氢化C9石油树脂中的一种或几种。
所述官能单体为马来酸、马来酸酐、反丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯中的一种或几种。
所述接枝活化剂为丙烯腈、苯乙烯、甲基苯乙烯、吡啶、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
所述引发剂为2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)己烷、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化二异丙苯DCP、过氧化二苯甲酰BPO、二叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔戊酯、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷、二叔戊基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、过氧化二苯甲酰中的一种或几种。
本发明还提供了一种官能化石油树脂的制备方法,包括:
按配比称取原料,先搅拌共混再加入到双螺杆挤出机中,经过熔融、挤出、冷却、干燥、造粒,得到官能化石油树脂;其中,挤出时间为0.5-15min。
所述双螺杆挤出机的长径比为36-52,各反应段温度设置为80-195℃。
所述造粒采用水下切粒设备、磨面切粒设备、拉条切粒设备中的一种。
有益效果
(1)本发明相比于普通的石油树脂原料,应用于高分子热熔胶后,具有更好的粘接性能;应用于液态胶后,具有更好的乳化性能。
(2)本发明制备极性功能基团改性石油树脂的反应容器为挤出机,通过挤出机的高效剪切混合作用,反应可进行的更加彻底,制得的改性石油树脂的功能基团含量高。
(3)区别于釜式反应容器,反应挤出机可实现连续化生产,大大提高生产效率。并且挤出机生产线可直接集成真空脱挥装置,简化了后续提纯工艺。
(4)本发明原料中接枝活化剂的引入,提高了接枝效率,缩短了反应时间,使得本发明更易于工业化大生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
按照重量份称取以下组分:石油树脂(埃克森,Escorez 1102)95份,官能单体为马来酸酐3份,接枝活化剂为甲基苯乙烯1.5份,引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)0.5份。
将上述原辅料在低速搅拌机中共混10分钟,加入到双螺杆挤出机中,挤出机螺杆长径比48,反应停留时间调整为8min,挤出机1区到10区温度设置为70℃、100℃、120℃、150℃、180℃、180℃、170℃、170℃、165℃、135℃,机头为115℃。混合物料经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、冷却、破碎、干燥、造粒、包装,得到产品。
实施例2
按照重量份称取以下组分:石油树脂(埃克森,Escorez 1310)92份,官能单体为马来酸酐5份,接枝活化剂为吡啶2.8份,引发剂为过氧化二苯甲酰(BPO)0.2份。
将上述原辅料在低速搅拌机中共混10分钟,加入到双螺杆挤出机中,挤出机螺杆长径比36,反应停留时间调整为12min,挤出机1区到10区温度设置为70℃、100℃、110℃、110℃、120℃、120℃、120℃、110℃、105℃、105℃,机头为105℃。混合物料经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、冷却、破碎、干燥、造粒、包装,得到产品。
实施例3
按照重量份称取以下组分:石油树脂(埃克森,Escorez 5380)96份,官能单体为马来酸酐2份,接枝活化剂为吡啶1.5份,引发剂为过氧化叔丁基异丙苯0.5份。
将上述原辅料在低速搅拌机中共混10分钟,加入到双螺杆挤出机中,挤出机螺杆长径比44,反应停留时间调整为12min,挤出机1区到10区温度设置为60℃、80℃、100℃、100℃、110℃、110℃、110℃、100℃、100℃、100℃,机头为100℃。混合物料经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、冷却、破碎、干燥、造粒、包装,得到产品。
按如下配方混炼配制热熔胶:
EVA树脂60份、增粘树脂(C5石油树脂或实施例1-3中制备的改性石油树脂)25份、聚乙烯蜡15份,抗氧剂0.3份。
粘接性能测试方法:
将按上述配方制备的热熔胶均匀涂于两片光洁的软铁皮间,固化冷却后按照GB/T2791-1995胶黏剂T剥离强度试验方法检测粘接强度,结果如下表所示。
Claims (8)
1.一种官能化石油树脂,其特征在于:所述官能化石油树脂的原料,按重量份数,由以下组分组成:石油树脂90-99份、官能单体0.5-8.0份、接枝活化剂0.1-5.0份和引发剂0.01-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种官能化石油树脂,其特征在于:所述石油树脂为C5石油树脂、C9石油树脂、氢化C5石油树脂、氢化C9石油树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种官能化石油树脂,其特征在于:所述官能单体为马来酸、马来酸酐、反丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种官能化石油树脂,其特征在于:所述接枝活化剂为丙烯腈、苯乙烯、甲基苯乙烯、吡啶、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种官能化石油树脂,其特征在于:所述引发剂为2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)己烷、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化二异丙苯DCP、过氧化二苯甲酰BPO、二叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔戊酯、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷、二叔戊基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、过氧化二苯甲酰中的一种或几种。
6.一种如权利要求1所述的官能化石油树脂的制备方法,包括:
按配比称取原料,先搅拌共混再加入到双螺杆挤出机中,经过熔融、挤出、冷却、干燥、造粒,得到官能化石油树脂;其中,挤出时间为0.5-15min。
7.根据权利要求6所述的一种官能化石油树脂的制备方法,其特征在于:所述双螺杆挤出机的长径比为36-52,各反应段温度设置为80-195℃。
8.根据权利要求6所述的一种官能化石油树脂的制备方法,其特征在于:所述造粒采用水下切粒设备、磨面切粒设备、拉条切粒设备中的一种。
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