石油树脂

石油树脂

从某种角度看，石油树脂集中了补强剂、软化剂、增塑剂、增粘剂等多种配合剂的优点于一体，它具有如下优势:

(1)与天然树脂(松香树脂、萜烯树脂)相比，石油树脂整个生产流程以石油裂解为起点，以裂解副产品为原料，故不占用土地，原料充沛，增产潜力大。

(2)性能全面，具有多功能特点，可以通过调节合成技术，提供补强、软化、增粘和增塑等多方面的功能，满足橡胶加工和产品性能两方面的要求。制造路线 利用石油裂解得到的馏分(烯烃或环烯烃)进行聚合，或与醛、芳烃、萜烯类化合物等共聚生成的树脂状物质总称为石油树脂。以石油化工厂裂解所得之轻焦油为基本原料，截取其130°C～170°C的馏分。这些馏分与三氧化铝或三氧化硼反应后，在氯乙醚的催化下进行聚合，再加入石灰水破坏掉催化剂，经水洗、减压、蒸馏而得到固态石油树脂产品。

产品性状 黄色至棕色树脂状固体，分子量600～8 000，软化点66 °C ～125 °C，相对密度0.97 ～0.975，闪点 260 °C，酸值0 ～2，皂化值0 ～2，折光指数1.58 ～1.60，石油树脂具有酸价低、相溶性好、熔点低、耐水、耐乙醇和耐化学药品等良好特点。石油树脂溶于石蜡烃和氯化烃类，但不溶于低级醇和酮类。在石油树脂的诸多性能中关键的几项性能如下:

(1)软化点 固态的石油树脂要通过混炼才能均匀地分散到橡胶基质中去，所以，其软化点必须处于弹性体粘流态的温度范围之内。橡胶密炼机混炼室温度一般控制在100°C～120°C的区间，这与石油树脂的软化点正好相匹配。

(2)酸值 反映树脂中酸性物质的总含量，它也可以衡量树脂停放时羧基化合物的变化，这对控制好树脂的储存稳定性很重要。

(3)灰份含量 用于评定树脂中无机物含量的多与寡，并可借以了解剩余催化剂的量，掌握树脂中未反应催化剂的脱除程度。

(4)相容性 反映树脂添加到胶料中后与胶料之间的相容程度。如果相容性不佳，则必然会在胶料停放或成品储藏过程中出现喷霜现象，影响产品的外观、手感，严重的甚至影响使用寿命。

综上所述，橡胶使用的石油树脂一般应具有低酸值(意味着稳定性好)，与橡胶主体材料的相容性好(意味着相容后的有效持续时间长)，熔点相对较低，以防止其喷出产品表面影响使用寿命。熔点要适当低一些(以加快其在橡胶中的流动，获得较好的分散效果，特别对用作增粘剂和软化剂时这一点尤为重要)，但也要防止软化点过低对某些要求具备一定力学性能的产品不利。此外，还要考虑耐水以及耐化学药品侵蚀等性能。

石油树脂产品的分类要比橡胶中常用的其他树脂复杂，这是因为它的原料来源多，而且为了满足不同的使用环境和要求，无论在原料选取或合成路线方面均需有灵活变动的余地。

按原料划分，通常可分成三大类。

(1)芳香族石油树脂 以石油裂解后的馏分为原料，在催化剂的作用下进行自聚、共聚或嵌段共聚。根据聚合工艺的不同可采用不同的催化体系。由于参与反应的组分不同，所得树脂的性能也可能差异很大。

胶料中添加这类石油树脂后硬度及定伸应力提高，抗老化性能较好。老化前后对比数据稳定，均匀性良好，添加树脂之后耐磨性能提高20%，这对轮胎来说非常有利。

(2)脂肪族石油树脂 这类石油树脂和橡胶的相容性好，但由于它含二烯成分较多，不饱和度高，所以热稳定性较差，但增粘效果优于古马龙树脂。

这类树脂是乙烯裂解后的副产物C5馏分聚合所得，以反式结构为主。在路易斯酸的催化作用下，经阴离子聚合而得。

(3)嵌段共聚石油树脂 这是除以上两类以外的第三类石油树脂，它是芳香族馏分与异戊二烯两种单体的有规嵌段共聚体。嵌段共聚石油树脂结构的有序性与热塑性SBS类似，借助于阴离子催化剂的引发而聚合。该产品的优势在于适用于两种极性相差悬殊的弹性体材料，使原来不可能共混的弹性体材料融为一体，这样既简化了工艺，又促进了它们之间的性能互补。

(君 轩)

理论研究