C5石油树脂在路标漆中的应用

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
参考文献: [1]王军.石油树脂生产及应用进展[J].化学与粘合,2003, (5). [2]王英龙,石油树脂生产及应用研究进展[J].青岛科技大学 学报,2003,(9). [3]Okazaki;Takumi (Ikoma,JP);Nagahara;Eiji(Nara, JP);Keshi;Hirokazu(Hirakata,JP),Process for pro- ducing hydrogenated C9 petroleum resin and hy- drogenated C9 petroleum resin obtained by the process[P]u.s.p 6,458,902,2002. [ 4 ]韩玉泽, 贾顺超, 康小洪, 等. 加氢石油树脂的制备方法 [P].97112026.9,1998. [5]埃克森化学专利公司.硅烷改性的石油树脂[P].96192384, 96.01.24.
2 路标漆用石油树脂的性能要求
C5石油树脂在常温下是呈固状的热塑性低分子 量聚合物,平均分子量一般在 1000~2000 之间。由 于石油树脂属非结晶形物质, 故没有一定的熔点, 通 常采用环球法测定其软化点。软化点是决定石油树 脂用途的重要性能指标,目前国内生产的石油树脂 软化点可分为80~110℃及110~160℃两大系列。 石 油树脂的物理性质,如:色相、相容性、软化点、熔 融粘度、 酸值、 碘值等是鉴别石油树脂性能的主要指 标, 也是决定石油树脂应用领域的重要因素。 用于路 标漆行业的 C5 石油树脂的指标要求如表 2 所示: 路标漆用石油树脂除了以上基本要求外, 还要求 树脂具有良好的流动性、 填料分散均匀, 不沉降、 高 耐磨、 热稳定性好、 干燥速度快等, 要得到性能优良 的路标漆专用树脂,一般需要对C5石油树脂进行改性 处理,如韩国科隆公司生产的路标漆专用C5石油树脂 HIKOREZ R-1100S 和上海金森生产的热融型路标 漆专用树脂 ECR-288S(7)的性能指标如表 3 所示。
0 引 言
道路标志与道路划线用涂料,一般称为路标 漆,主要有常温型、加热型和熔融型。路标漆用树 脂主要有:丙烯酸树脂、醇酸树脂、 氯化橡胶、 改性 醇酸树脂 、 环氧树脂、 石油树脂等, 石油树脂相对 其他树脂来说具有价格低廉、性能优良的优点,并 且石油树脂对混凝土或沥青路面均有较好的附着力, 而且耐磨性和耐水性好, 此外石油树脂与无机物有 着良好的亲和性, 涂布容易、 耐候性好、 干燥快、 坚 固度高,石油树脂不仅能改进涂层的理化性能,如 硬度、抗冲击强度和弯曲强度等,而且能提高其耐 紫外线和耐候性,最长使用寿命可达3年。国外石 油树脂路标漆的使用量占路标漆总量的25%~30%。
3.2.3 硅烷改性 埃克森化学专利公司发明了一种适合用于路标 漆的热熔型粘合剂组合物, 该热熔型粘合剂组合物 的成分中包括一种硅烷改性的 C5 石油树脂,和一 种或多种热塑性弹性体。 该热熔型粘合剂组合物的主要组分是硅烷化改 性C5 石油树脂。 硅烷化改性树脂的制备步骤如下: (1)C5 原料聚合或加氢反应后,从石油树脂聚 合或加氢反应器中汽提出未反应的单体和副产物,
公路网将进一步得到迅速发展。 预计到2020年, 中国 现有的5条南北线和7条东西线高速公路网将发展成 13条南北线和15条东西线高速公路网。 期间, 中国对 包括树脂在内的交通涂料的需求量将以年均 40%~ 50%的速率增长。 表1中是我国目前C5石油树脂生产 能力,从未来国内市场供需分析来看,高档 C5 树脂 缺口较大, 在许多应用领域将长期依赖进口。
表 2 路标漆行业用 C5 石油树脂的指标要求
种类 物理性质 色相 脂肪族 C5 石油树脂 软化点 相对密度 溴值 酸值 < 11 60~110℃ 0.98 30~45 < 10
表 3 HIKOREZ R-1100S 和 ECR-288S(7)的性能指标
. 82 .
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 入单烯烃等改性剂制得特殊性能的石油树脂。 本论文 主要介绍加氢改性、 马来酸酐改性和硅烷改性方法。 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。 加氢主要有浆态、 固定床、 喷淋塔3种方法, 可 采用一段或二段加氢工艺。 其生产方法是将石油树 脂溶于环己烷或矿物油等溶剂中, 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 由于C5石油树脂流动性差、 附着力差、 软化点 低、与极性树脂相容性差,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 生产商有日本瑞翁、韩国科隆、美国埃克森等。很 多专利中都报道马来酸酐改性石油树脂的方法。 其 中专利 US4,533,700 介绍了马来酸酐改性石油树脂
3 路标漆用 C5 石油树脂的制备方法
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,
4 结束语
随着交通建设的不断发展, 用于路标漆行业行业 的C5石油树脂的需求量越来越大, 要求也越来越高。 从未来国内外市场供需分析来看,高档 C5 树脂缺口 较大,在许多应用领域将长期依赖进口;从对石油树 脂的质量要求来看生产高软化点、 低色相的耐候性树 脂、共聚树脂、改性DCPD树脂、 无色的加氢石油树 脂及专用树脂是今后石油树脂发展的主要方向。
收稿日期:2005-06-27
作者简介: 谷雪贤(1979-),女,河北邢台人,宁波职业技术学院工学院助教,硕士。
2005 年第 5 期
. 81 .
谷雪贤、孙向东、张慧波等:C5 石油树脂在路标漆中的应用 表 1 我国 C5 石油树脂生产企业情况
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 单位 上海石化股份有限公司化工所 河北三河市化工实验厂 山东莘县蓝盾化工有限公司石油树脂厂 山东齐鲁友谊烯烃厂 宁波新星精细化工厂 上海康联公司 茂名石化华粤集团石油 扬子石化实业公司 上海石化金森石油树脂有限公司 大庆华科 齐鲁鲁华化工厂 北京八达岭精细化工厂 江苏靖江溶剂厂 生产能力 /(万 t.a-1 ) 2.5 0.5 0.5 0.05 0.05 0.05 0.5 1.8 2.5 1.0 0.15 0.15 0.2 间戊二烯 混 C5 混 C5 混 C5 间戊二烯 精间戊二烯 C5 加氢(计划) C5 加氢石油树脂和脂肪族石油树脂 C5、C5/C9 共聚 DCPD(C5 加氢为 0.2 万 t/a) C5 2.5 加氢(计划) 混 C5 C5 C5、C5/C9 共聚 上海涂料所 中科院化学所 山东大学 上海石化精化所 上海石化精化所 美国 Exxon 合资 美国易斯曼合资 与美国埃克森合Biblioteka Baidu建设 北京化工研究所 树脂种类 技术来源
2005 年第 5 期
谷雪贤、孙向东、张慧波等:C5 石油树脂在路标漆中的应用
的方法以及它在路标漆中的应用。 其合成工艺如下:
2000g 辛烷 H2/10mL/min 25g 钯催化剂 15h 过滤、蒸馏滤液收集 原料 A
1717g 商品 环戊二烯
180 — 1840℃的馏分 如制备原料 A 的操作 150 ℃ 低沸点物质 C5 原料 15h
2005 年 10 月 第 9 卷第 5 期
宁波职业技术学院学报
JOURNAL OF NINGBO POLYTECHNIC
Oct, 2005 Vol. 9 No.5
C5 石油树脂在路标漆中的应用
谷雪贤,孙向东,张慧波,陈亚东,施力钦
(宁波职业技术学院,浙江 宁波 315800) 摘 要: 分析了路标漆行业对 C5 石油树脂的需求现状和应用前景,对适用于路标漆行业 C5 石油树脂的指标要 求进行了介绍,并主要介绍了其制备改性方法。 关键词: C 5 石油树脂; 路标漆; 改性 中图分类号:TQ32 文献标识码: B 文章编号: 1671 - 2153(2005)05 - 0081 - 03
表 4 路标漆配料表
改性石油树脂 增塑剂(torushinol T5110) 重碳酸钙(Kansui # 30) 轻质碳酸钙(WitenH) 二氧化钛(TipagneA-220) 玻璃珠 GB-153T) 100g 12g 20g 66g 20g 100g
然后将得到的含有脂肪族或烯族不饱和碳-碳键的 石油树脂装入一个反应容器; (2)根据树脂质量,在上述容器中加入 0.05% 至 1.0%(质量分数)具有与石油树脂反应活性点的硅烷 单体; (3)在至少 160℃的温度下,将二者充分混合; (4)一段时间后,回收石油树脂的一硅烷产物。 然后将硅烷化改性 C5 石油树脂与一种热塑性 弹性体混合即可得性能优良的用于路标漆配料的热 熔型粘合剂组合物。 该热熔型粘合剂组合物可用于 路标漆来提高玻璃珠对路面的粘着力, 增强其强度、 延长使用时间。
1 C5 石油树脂在路标漆中的应用前景
根据公路建设的规划, 到2020年, 国内所有拥有 50 万以上人口的大城市将由高等级公路连接形成网 络, 公路的总里程数达到300万km, 高速公路达8万 km, 公路漆的用量约为1t/km。 随着中国和东南亚国 家高速公路建设的快速发展,对主要由 C5 石油树脂 制成的交通涂料(白色和黄色)的需求保持着旺盛的需 求。 全球石油树脂主要供应国日本对亚洲地区的出口 量大幅增加,预计每年日本出口的石油树脂有 2.5 万 t用于C5交通涂料。 业内人士分析说, 随着2008年北 京奥运会和2010年上海世博会的成功申办, 中国高速
原料 B
将制得的原料 A 和 B按如下程序操作, 即得改 性石油树脂: 往1立升高压反应釜中加入催化剂三氯化铝1.1g 和溶剂20mL(10mL环己烷和81mL二甲苯混合制得), 用恒压滴液漏斗滴加原料A 81g和丁二烯7g, 滴加 完后, 再恒温反应2h, 然后加入甲醇除去催化剂, 并 水洗即得石油树脂。往制得的石油树脂中加入 0. 5% 的马来酸酐,于 200℃下反应 2h,即得改性石油 树脂产品,其软化点为 96℃、色相 7、酸值 2.0 且具 有良好的流动性,该树脂可用作交通涂料的配料。 将上述马来酸酐改性石油树脂按表4中的配方 混合, 然后将该混合物在200℃ 的油浴中加热至融 化,即得性能优良的路标漆。
HIKOREZ 物理参数 密度(20/20℃) 软化点(环球法) 色相(加德纳) 抗热稳定性(200℃,3 小时) 酸值(KOH mg/g) 熔融黏度(200℃,cps) 挥发物含量(wt%) 分子质量(GPC,Mw) R-1100S 性能指标 0.98 100℃ 5 6 2.7 170 <1 2,300 ≤ 250 98.0-105.0 ≤ 4.5 ECR-288S(7) 性能指标
相关文档
最新文档