石油树脂应用及性能、以及关系
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一关于粘合剂
石油树脂在不同行业中的使用性能及作用:
A、油漆油漆主要使用高软化点的C9石油树脂、DCPD树脂、
C5/C9共聚树脂,油漆加入石油树脂能够增加油漆光泽度,提高漆
膜附着力、硬度、耐酸、耐碱性。
B、橡胶橡胶主要使用低软化点的C5石油树脂、C5/C9共聚树
脂及DCPD树脂。此类树脂和天然橡胶胶粒有很好的互溶性,对橡胶
硫化过程没有大的影响,橡胶中加入石油树脂能起到增粘、补强、软
化的作用。特别是C5/C9共聚树脂的加入,不但能增大胶粒间的粘
合力,而且能够提高胶粒和帘子线之间的粘合力,适用于子午线轮胎
等高要求的橡胶制品。
C、粘合剂行业石油树脂具有很好的粘接性,在粘合剂和压敏
胶带中加入石油树脂能够提高粘合剂的粘合力、耐酸性、耐碱性以及
耐水性,并且能够有效地降低生产成本。
D、油墨行业油墨用石油树脂,主要是高软化点C9石油
树脂、DCPD树脂。油墨中加入石油树脂能起到展色、快干、增亮的
效果,提高印刷性能等作用。
E、其它树脂具有一定的不饱和性,可用于纸张上胶剂,塑料改性剂等。
石油树脂的特性与热熔胶性能的关系
热熔胶用石油树脂的性能指标
蜡雾点
石油树脂与弹性体之间的相容性通常用蜡雾点表示。蜡雾点作为1 个与树脂相对分子质量、相对分子质量分布、树脂极性相关的性能指标,对热熔胶粘剂的初粘强度、持粘强度和180℃剥离强度起重要的平衡作用,石油
树脂蜡雾点越低,弹性体与树脂、蜡体系之间的相容性越好,热熔胶的初粘强度越高,但持粘强度降低;当石油树脂蜡雾点升高时,持粘强度升高,尤其是蜡雾点在150-1 60℃时,持粘强度较高,但热熔胶的初粘强度降低。初粘强度与持粘强度是2个相互制约的物理量,两者制约的结果使石油树脂存在1 个最佳的180℃剥离强度,因此优质增粘树脂应具有合适的蜡雾点,能够使热熔胶达到初粘强度和持粘强度的最佳平衡,从而优化热熔胶的界面粘接强度和内聚强度,最终形成纤维撕裂粘合模式,达到最佳的粘合效果,石油树脂蜡雾一般以7 0 - 1 10℃为宜。
通常,经苯乙烯、菇烯等芳香烃改性的相对分子质量、相对分子质量分布适中,并且含有环状结构的石油树脂才具有合适的极性,理想的相容性。但近年Donke r 等人研究发现反应温度、催化剂、链转移剂、甚至环戊二烯都能够促进树脂的环化、交链和网状结构的生成; 随着树脂环状结构的增加、交链度的增强,树脂的相对分子质量相应的增大、软化点提高,同时树脂的蜡雾点降低、相容性提高。
通过合理的工艺就可以得到软化点在1 0 0 ℃以上,蜡雾点小于9℃,从小于2 C的石油树脂,用这种树脂制备的压敏胶的高温剪切强度较高,克服了芳香烃改性石油树脂制备的热熔压敏胶高温剪切强度低的难题,这也开辟了脂肪烃改性C S 石油树脂用作增粘剂的新方向。
软化点
石油树脂的软化点一般由树脂相对分子质量的大小和树脂的结构决定,比其玻璃化转变温度高约4 0- 5 0 ℃。相对分子质量越大,环状结构比重越高,石油树脂的软化点越高。
石油树脂软化点对热熔胶的持粘强度有很大影响。树脂软化点越高,树脂的内聚强度越强,胶粘剂的持粘强度越高,热熔胶的使用温度也就越高,应用范围越广;所以在使用时都要求增粘树脂的软化点尽量高些,但过高的软化点可能会提高树脂的熔融粘度,降低了热熔胶的浸润能力,反而不利于热熔胶的粘接。若通过提高热熔胶的施胶温度的方法降低熔融粘度,容易造成因施胶温度过高而引起基体树脂发生热降解,降低了热熔胶的使用寿命,石油树脂的软化点一般在80-1 30℃之间比较合适l。此外石油树脂软化点对热熔胶的固化速度,热熔胶的施胶速度也有很大影响。软化点过高还容易引起热熔胶的硬化和结皮。
熔融粘度、热稳定性的影响
石油树脂的熔融粘度常由树脂的相对分子质量、相对分子质量分布及其结构特点决定。在高剪切速度下加工时,单分散或相对分子质量分布窄的高聚物的粘度比宽分布的同种聚合物要高;在同样的注射和挤出加工条件下,宽相对分子质量分布比窄分布试料的流动性更好。
熔融粘度低的热熔胶能够在基材上得以较好地铺展,增大了热熔胶与基材之间的接触面积,提高了热熔胶对被粘接物的浸润程度,有利于热熔胶与被粘接物间界面强度的提高; 但熔融粘度过低,一方面可能会引起热熔胶体系内填料产生沉降造成物料成分分布不均,另一方面可能会造成热熔胶因内聚强度的降低反而不利于粘接。石油树脂熔融粘度以1 5 0 - 2 5 0 m P as为宜。
二关于路标漆
来源:
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作为路标漆配料对C5石油树脂的要求较高,目前国内生产的用于路标漆的C5 石油树脂主要缺点是:耐热稳定性不好、流动性差、软化点低,很难满足路标漆行业的需求,改善这些缺点的途径目前主要是通过对C5 石油树脂进行改性,主要有两种途径,即化学改性和物理改性。
3.1 物理改性
物理改性主要是指将石油树脂与其他物质直接进行共混的过程。目前常用的物理改性剂主要有抗氧剂和增塑剂,如聚乙烯蜡等。也有的采用化学改性和物理改性相结合的方法,例如日本专利中报道先用0.4%的马来酸酐对C5石油树脂进行化学改性,然后再用0.35%聚乙烯蜡进行物理共混改性的方法,制得了性能优良的可作为热熔型路标漆配料的石油树脂。
3.2 化学改性
为了克服C5石油树脂作为路标漆配料的缺点还可以对其进行化学改性。其改性途径主要有两种,一是加氢改性,使C5石油树脂分
子中的双键得到加成,从而改善其色泽和抗氧化稳定性;二是化学改性,即在C5石油树脂分子中引入极性基团,或在原料中加入单烯烃
3.2.1 加氢改性
加氢改性就是使C5 石油树脂分子中的双键得到加成,从而改善其色泽和抗氧化稳定性,通过加氢改性可制得白色树脂。据报道质量分数为10%~30% 加氢石油树脂的路标漆具有足够的耐久性、良好的热稳定性和耐候性。
加入负载在氧化铝或硅藻土上的镍或铝催化剂,在升温状态下通人氢气进行加氢反应,其反应产物经蒸馏后即得到加氢改性石油树脂。专利97112026.9、US6,458,902中都介绍了石油树脂的加氢改性方法。
3.2.2 马来酸酐改性
性差,因此在路标漆中的使用受到限制。采用马来酸酐接枝改性C5石油树脂,改性后的C5石油树脂的性能显著得到改善。目前主要生