造纸用石油树脂的合成
合集下载
相关主题
- 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、"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、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)。
Keywor ds: intellectual property; technical innovation; harmonious society
14
wenku.baidu.com
文章编号:1006- 4877( 2006) 09- 0013- 02
2 0 0 6 年 9 月第 9 期 重点实验室建设
T A IY U A N S C I- T E C H
造纸用石油树脂的合成
马国章
摘 要:讨论了以顺丁烯二酸酐和石油裂解副产 C 9 馏分为原 料,采用热聚合法合成造纸用含羧基石油树脂过程中原料配 比、聚合温度、聚合时间、C 9 馏分的不同组成对产率及产品 性能的影响。提出了最佳合成工艺条件为 C 9 馏分与顺丁烯 二酸酐的质量配比为 100∶9 ̄100∶15,聚合温度为 230 ̄260 ℃, 聚合时间为 4 ̄16 h。 关键词:顺丁烯二酸酐;C 9 馏分;石油树脂;施胶剂;热聚合 中图分类号:T Q 320 文献标识码:A
参考文献: [1] 马国章,侯彩英,吉爱顺.造纸用石油树脂的开发和应用[J].
山西化工,2003,23(3):3- 5. [2] 蔡季琰.造纸用化学助剂 200 例[M ].广州:科学普及出版
社广州分社,1985. [3] 闫卫东,于涛,韩颖.C 9- M A 水溶性石油树脂的合成及其
水溶性质的研究[J].大庆石油学院学报,1995,19(1):51- 54. [4] 张剑坡,李会欣,闫卫东.低分子量 C 9- M A 共聚物的合成
C9 馏分与顺丁烯二酸酐的质量配比直接决定着 产品的收率、酸值和软化点。顺丁烯二酸酐所占比 例越大,产品收率越高,酸值越高,软化点越低。
较高的酸值,有利于产品乳化或皂化,有利于 造纸施胶。但是较高酸值的石油树脂软化点较低, 当软化点低于 60 ℃时,产品固化困难,不利于储 存、运输;而软化点高于 95 ℃时,产品乳化或皂 化困难,不能用于造纸施胶剂。
13
重点实验室建设 2 0 0 6 年 9 月第 9 期 T A IY U A N S C I- T E C H
2.3 聚合时间的影响 在同样的温度下,延长聚合时间,对产品色
度、酸值影响很小,只提高反应收率、软化点。延 长聚合时间、收率和软化点都有提高,但并不是无 限制的提高。到 16 h 后,收率和软化点变化幅度 不大。因此,理想的聚合时间是 16 h 左右,但考 虑到实际操作中的效率,选择聚合时间为 4 ̄16 h 为宜。 2.4 其他因素的影响
将 C9 馏分和顺丁烯二酸酐按一定配比加入 2 L 高压反应釜,缓慢加热至一定温度,维持反应。反 应完成后,将物料移至带搅拌、温度计和蒸馏装置 的 2000 mL 三口瓶中,加热蒸馏,然后抽真空至 220 ℃,无低馏分馏出后,出料。计算产品收率,测 定产品的酸值、软化点、色度。 2 结果与讨论 2.1 原料配比对产品的影响
[J].精细石油化工进展,2000,1(5):17- 19.
( 山西省应用化学研究所,山西 太原 030027) ( 责任编辑 张 璇)
Synthesis of Petr oleum Resin for Paper- making
MA Guozhang
Abstr act: Using maleic anhydride and C9fraction from ethylene cracking(140 ̄200℃)as raw materials , the carboxylic group containing petroleum resin used for paper-making were prepared bythermal polymerization . The factors such as material ratio , temperature and time of polymerization , and different composition of C9fraction influencing on yield and properties of final product were investigated . The optimum reaction conditions were obtained as follows:ratio of C9fraction between maleic anhydride was 100∶9 ̄100∶15 , polymerization temperature was 230 ̄260℃ , and the polymerization time was 4-16h .
C9 馏分,北京燕山石油化学公司生产,将该馏
收稿日期:2006- 07- 05; 修回日期:2006- 07- 24 作者简介:马国章( 1963- ),男,山西怀仁人。1989 年 12 月毕
业于成都科技大学,教授级高工,副所长(。 山西省 高分子材料研究及检测重点实验室研究人员)
分加热、切割 140 ̄200 ℃的馏分;顺丁烯二酸酐, 太原侨友化学公司生产。 1.2 实验
产品的质量。 3 结论
热聚合成法合成造纸用含羧基的石油树脂,由 于选择 C9 馏分和顺丁烯二酸酐原料配比的不同, 产品差异很大;而聚合温度、聚合时间、C9 馏分组 成的不同等都对产品合成造成很大影响。实验表 明,合成产品的最佳工艺条件为:C9 馏分与顺丁烯 二酸酐的质量配比为 100∶9 ̄100∶15,聚合温度为 230 ̄260 ℃,聚合时间为 4 ̄16 h。
直接合成含羧基的石油树脂是近些年来科技工 作者研究的热点课题之一。据报道,将石油裂解制 乙烯副产—— —C5 馏分或 C9 馏分与顺丁烯二酸酐在 ALCL3 或其他引发剂存在下聚合,合成含羧基的石 油树脂[3-4]。但这种方法合成产品收率低,催化剂脱 除困难,产生废水量大,很难实现工业化生产。
本研究采用石油裂解制乙烯副产—— —C9 馏分和 顺丁烯二酸酐为原料,用热聚合成法合成含羧基的 石油树脂,不需催化剂,合成工艺简单,产品收率 高,软化点、酸值、色度等各项指标都能满足工业 造纸施胶剂的要求。 1 实验部分 1.1 原料
Ma Wenling
Abstr act: Since China enter into the WTO, protecting intellectual property has become a significant approach to improve the environment of investment and marketing, also, it has turn out to be a very important strategic problem for the development of the whole country, doubtlessly, to perfect the intellectual propertysystem means a lot for constructing harmonious society.
与松香相比,石油树脂做造纸施胶剂优点很 多,但因为石油树脂不含极性基团,不能直接用于 造纸施胶剂。一般在使用前必须用顺丁烯二酸酐或 (甲基)丙烯酸改性[1-2]。然而,这样做会有很多弊 病:一是工艺繁杂,成本高;二是需将石油树脂熔 融再进行改性反应。如此导致树脂颜色变深,制成 的施胶剂乳液颜色发黄,从而影响纸张白度。
C9 馏分中可聚合的不饱和烃的含量对产品影响 很大。由于 C9 馏分中可聚合的不饱和烃主要有甲 基苯乙稀、双环戊二烯、茚,这些不饱和烃含量越 少,产品收率越低,软化点越低,产品颜色越深。 而双环戊二烯含量越少,产品收率越低,质量越 差。实验中,通过调节双环戊二烯含量可合成满意 的产品。
C9 馏分中水分越多,收率越低,产品色度越 深,软化点越小。聚合反应时升温速度越快,产品 收率越低。此外,搅拌速度等其他因素也直接影响
Keywor ds: maleic anhydride; C9 fraction; petroleum resin; sizing agent; thermal polymerization
( 上接第 12 页)
Discussion on the Function of the Intellectual Pr oper ty in the Constr uction of Har monious Society
因此,选择 C9 馏分与顺丁烯二酸酐的配比为 100∶9 ̄100∶15,在合理的工艺条件下,可合成造纸 用含羧基的石油树脂。 2.2 聚合温度的影响
聚合温度是合成造纸用石油树脂的关键,聚合 温度越高,收率越高,产品软化点越高,但反应压 力相应增高,不利于工艺操作;产品颜色变深,在 用于施胶剂时,乳化或皂化液颜色发黄,施胶后, 影响纸张白度。同样反应时间和投料比例,合成产 品的技术指标差异很大。聚合温度低于 220 ℃,产 品收率低,软化点低,不能合成理想的造纸用含羧 基石油树脂;温度高于 270 ℃,合成产品颜色深, 不能用于造纸施胶剂,且反应压力过高,不利于工 业操作。因此,选择 230 ̄260 ℃作为该反应的最佳 聚合温度。
14
wenku.baidu.com
文章编号:1006- 4877( 2006) 09- 0013- 02
2 0 0 6 年 9 月第 9 期 重点实验室建设
T A IY U A N S C I- T E C H
造纸用石油树脂的合成
马国章
摘 要:讨论了以顺丁烯二酸酐和石油裂解副产 C 9 馏分为原 料,采用热聚合法合成造纸用含羧基石油树脂过程中原料配 比、聚合温度、聚合时间、C 9 馏分的不同组成对产率及产品 性能的影响。提出了最佳合成工艺条件为 C 9 馏分与顺丁烯 二酸酐的质量配比为 100∶9 ̄100∶15,聚合温度为 230 ̄260 ℃, 聚合时间为 4 ̄16 h。 关键词:顺丁烯二酸酐;C 9 馏分;石油树脂;施胶剂;热聚合 中图分类号:T Q 320 文献标识码:A
参考文献: [1] 马国章,侯彩英,吉爱顺.造纸用石油树脂的开发和应用[J].
山西化工,2003,23(3):3- 5. [2] 蔡季琰.造纸用化学助剂 200 例[M ].广州:科学普及出版
社广州分社,1985. [3] 闫卫东,于涛,韩颖.C 9- M A 水溶性石油树脂的合成及其
水溶性质的研究[J].大庆石油学院学报,1995,19(1):51- 54. [4] 张剑坡,李会欣,闫卫东.低分子量 C 9- M A 共聚物的合成
C9 馏分与顺丁烯二酸酐的质量配比直接决定着 产品的收率、酸值和软化点。顺丁烯二酸酐所占比 例越大,产品收率越高,酸值越高,软化点越低。
较高的酸值,有利于产品乳化或皂化,有利于 造纸施胶。但是较高酸值的石油树脂软化点较低, 当软化点低于 60 ℃时,产品固化困难,不利于储 存、运输;而软化点高于 95 ℃时,产品乳化或皂 化困难,不能用于造纸施胶剂。
13
重点实验室建设 2 0 0 6 年 9 月第 9 期 T A IY U A N S C I- T E C H
2.3 聚合时间的影响 在同样的温度下,延长聚合时间,对产品色
度、酸值影响很小,只提高反应收率、软化点。延 长聚合时间、收率和软化点都有提高,但并不是无 限制的提高。到 16 h 后,收率和软化点变化幅度 不大。因此,理想的聚合时间是 16 h 左右,但考 虑到实际操作中的效率,选择聚合时间为 4 ̄16 h 为宜。 2.4 其他因素的影响
将 C9 馏分和顺丁烯二酸酐按一定配比加入 2 L 高压反应釜,缓慢加热至一定温度,维持反应。反 应完成后,将物料移至带搅拌、温度计和蒸馏装置 的 2000 mL 三口瓶中,加热蒸馏,然后抽真空至 220 ℃,无低馏分馏出后,出料。计算产品收率,测 定产品的酸值、软化点、色度。 2 结果与讨论 2.1 原料配比对产品的影响
[J].精细石油化工进展,2000,1(5):17- 19.
( 山西省应用化学研究所,山西 太原 030027) ( 责任编辑 张 璇)
Synthesis of Petr oleum Resin for Paper- making
MA Guozhang
Abstr act: Using maleic anhydride and C9fraction from ethylene cracking(140 ̄200℃)as raw materials , the carboxylic group containing petroleum resin used for paper-making were prepared bythermal polymerization . The factors such as material ratio , temperature and time of polymerization , and different composition of C9fraction influencing on yield and properties of final product were investigated . The optimum reaction conditions were obtained as follows:ratio of C9fraction between maleic anhydride was 100∶9 ̄100∶15 , polymerization temperature was 230 ̄260℃ , and the polymerization time was 4-16h .
C9 馏分,北京燕山石油化学公司生产,将该馏
收稿日期:2006- 07- 05; 修回日期:2006- 07- 24 作者简介:马国章( 1963- ),男,山西怀仁人。1989 年 12 月毕
业于成都科技大学,教授级高工,副所长(。 山西省 高分子材料研究及检测重点实验室研究人员)
分加热、切割 140 ̄200 ℃的馏分;顺丁烯二酸酐, 太原侨友化学公司生产。 1.2 实验
产品的质量。 3 结论
热聚合成法合成造纸用含羧基的石油树脂,由 于选择 C9 馏分和顺丁烯二酸酐原料配比的不同, 产品差异很大;而聚合温度、聚合时间、C9 馏分组 成的不同等都对产品合成造成很大影响。实验表 明,合成产品的最佳工艺条件为:C9 馏分与顺丁烯 二酸酐的质量配比为 100∶9 ̄100∶15,聚合温度为 230 ̄260 ℃,聚合时间为 4 ̄16 h。
直接合成含羧基的石油树脂是近些年来科技工 作者研究的热点课题之一。据报道,将石油裂解制 乙烯副产—— —C5 馏分或 C9 馏分与顺丁烯二酸酐在 ALCL3 或其他引发剂存在下聚合,合成含羧基的石 油树脂[3-4]。但这种方法合成产品收率低,催化剂脱 除困难,产生废水量大,很难实现工业化生产。
本研究采用石油裂解制乙烯副产—— —C9 馏分和 顺丁烯二酸酐为原料,用热聚合成法合成含羧基的 石油树脂,不需催化剂,合成工艺简单,产品收率 高,软化点、酸值、色度等各项指标都能满足工业 造纸施胶剂的要求。 1 实验部分 1.1 原料
Ma Wenling
Abstr act: Since China enter into the WTO, protecting intellectual property has become a significant approach to improve the environment of investment and marketing, also, it has turn out to be a very important strategic problem for the development of the whole country, doubtlessly, to perfect the intellectual propertysystem means a lot for constructing harmonious society.
与松香相比,石油树脂做造纸施胶剂优点很 多,但因为石油树脂不含极性基团,不能直接用于 造纸施胶剂。一般在使用前必须用顺丁烯二酸酐或 (甲基)丙烯酸改性[1-2]。然而,这样做会有很多弊 病:一是工艺繁杂,成本高;二是需将石油树脂熔 融再进行改性反应。如此导致树脂颜色变深,制成 的施胶剂乳液颜色发黄,从而影响纸张白度。
C9 馏分中可聚合的不饱和烃的含量对产品影响 很大。由于 C9 馏分中可聚合的不饱和烃主要有甲 基苯乙稀、双环戊二烯、茚,这些不饱和烃含量越 少,产品收率越低,软化点越低,产品颜色越深。 而双环戊二烯含量越少,产品收率越低,质量越 差。实验中,通过调节双环戊二烯含量可合成满意 的产品。
C9 馏分中水分越多,收率越低,产品色度越 深,软化点越小。聚合反应时升温速度越快,产品 收率越低。此外,搅拌速度等其他因素也直接影响
Keywor ds: maleic anhydride; C9 fraction; petroleum resin; sizing agent; thermal polymerization
( 上接第 12 页)
Discussion on the Function of the Intellectual Pr oper ty in the Constr uction of Har monious Society
因此,选择 C9 馏分与顺丁烯二酸酐的配比为 100∶9 ̄100∶15,在合理的工艺条件下,可合成造纸 用含羧基的石油树脂。 2.2 聚合温度的影响
聚合温度是合成造纸用石油树脂的关键,聚合 温度越高,收率越高,产品软化点越高,但反应压 力相应增高,不利于工艺操作;产品颜色变深,在 用于施胶剂时,乳化或皂化液颜色发黄,施胶后, 影响纸张白度。同样反应时间和投料比例,合成产 品的技术指标差异很大。聚合温度低于 220 ℃,产 品收率低,软化点低,不能合成理想的造纸用含羧 基石油树脂;温度高于 270 ℃,合成产品颜色深, 不能用于造纸施胶剂,且反应压力过高,不利于工 业操作。因此,选择 230 ̄260 ℃作为该反应的最佳 聚合温度。