C5石油树脂加氢改性研究进展

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C5石油树脂的改性

C5石油树脂本身不具备极性基团，故不能与其他极性基团混合，在实际应用过程中受到很大限制。为了改变C5石油树脂的性质，使其应用范围广泛，近年来国内外学者通过对C5石油树脂改性的方式，扩大其应用规模，使其带来一定的经济效益。改性即通过物理或者化学方法使其自身性质发生变化，根据不同的目的性对其进行相应改变。

1.1化学改性

对C5裂解气中的组分进行化学改性是C5石油树脂改性的一种有效方式。目前，引入极性官能团是主要的改性方法之一。在一定温度下，引入顺丁烯二酸酐与石油树脂中的共轭双键反应，这一反应可有效提高石油树脂的黏结性。近年来许多学者在此基础上，进一步引入酚醛树脂进行改性，解决了C5石油树脂存在的粘黏结性差、与有机物相溶性不高、软化点较低等问题。

李涛等对C5石油树脂的接枝改性技术进行了深入研究，发现丙烯酸与C5石油树脂可以很好地接枝在一起发生共聚，聚合后的分子量大幅度提高，树脂性能也得到改善。

1.2引入单烯烃

改性工业上通常根据不同的功能，引入不同单烯烃对C5石油树脂进行改性，如为了增加石油树脂的黏结性，通常引入马来酸酐、茚、苯乙烯等物质。

庞飞等使用钯基催化剂对双环戊二烯与苯乙烯进行聚合，得到软化点98℃，加纳德色度接近于0的共聚石油树脂，得到的产品可以应用于热熔压敏胶中。为了改变内部结构如进行链转移，可以引入异戊烯或二异丁烯等。

卢言成使用质量分数2%无水AlCl3作为催化剂，质量分数15%异戊烯为改性剂，制得软化点为87.5℃、加纳德色度＜2的高档石油树脂。

1.3加氢改性

C5石油树脂的聚合物链中存在的不饱和双键较多，加氢改性可在催化剂的作用下，使氢气与C5石油树脂聚合链中的不饱和双键发生加氢反应，以提高其稳定性。同时加氢石油树脂的卤素含量也有所降低，因此产品的黏结性也有很大改观。色号越低的加氢树脂价格越高，与氢气发生加氢反应后得到的加氢石油树脂产品的色度低，颜色变浅或几乎为无色。

刘学等对C5石油树脂加氢改质进行研究，采用质量分数为2%金属钯为活性组分，分别对反应温度、反应压力和反应时间等工艺条件进行评价，测试反应温度(200～310)℃、反应压力(1.0～5.5)MPa、反应时间(1.5～7.0)h条件对C5石油树脂的加氢影响，根据产品的氢化率、软化点以及色度的综合性能指标，最后确定最佳反应工艺条件为:反应温度280℃，反应压力4.0MPa，反应时间4h，可以得到加纳德色度＜1、软化点高于90℃的高档C5加氢石油树脂。

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C5石油树脂加氢工艺

现阶段国内外研究比较成熟的C5石油树脂加氢工艺大致分为固定床加氢、浆态床加氢和喷淋式加氢。

2.1固定床加氢工艺

固定床加氢工艺可以进行一段或两段加氢。两段加氢工艺的方法是将C5石油树脂与溶剂溶解在一个混合器中，C5石油树脂溶液进入加热炉，与氢气混合后进入一段加氢反应器，加氢后的物料通过分离器进行冷却分离，分离出氢气和氯化氢气体后进入储罐，再送到加热炉加热，并与氢气混合进入二段加氢反应器，经过二段加氢后的物料通过冷却分离后进入储罐，然后进入汽提塔，汽提塔顶部得到溶剂，底部得到加氢后的产品。

2.2浆态床加氢工艺

浆态床加氢工艺过程有间歇式和连续式两种。首先将石油树脂按一定浓度溶解在溶剂中，然后将带有载体的固体粉末催化剂与溶液一起加入到反应釜中，控制氢气压力为(3～25)MPa、反应温度(260～300)℃，在进行保压后开始通入氢气进行加氢反应，反应时间(4～10)h，加氢后的物料首先过滤掉催化剂，而后通过减压蒸馏分离出溶剂，溶剂可循环使用，分离出溶剂后即可得到C5加氢改性树脂。

2.3喷淋式加氢工艺

喷淋式加氢工艺于20世纪80年由日本荒川公司开发并实现工业生产化，工艺过程如下:首先将粉末状催化剂悬浮在泡罩塔板上，进而石油树脂溶液从塔顶流经塔板与催化剂接触，与底部的氢气发生加氢反应，然后从塔底流出，而催化剂仍会悬浮在塔板上。该工艺的优点是将C5石油树脂与产品分离过程相结合，在一定程度上减少了能源消耗，节约成本。