试论石油树脂的开发应用与展望

刘书会

摘 要：石油树脂具有良好的耐水、耐候、互溶等性能，价格便宜，应用广泛。从市场应用来看，每年都会有新产品出现，当前石油树脂已进入技术竞争时代，而且我国是一个发展中的潜力大国，技术水平和市场份额在迅速提高。有鉴于此，本文首先就石油树脂的分类、应用、开发及其相关问题等应用进行了论述，并针对未来石油树脂发展方向进行了展望。

关键词：石油树脂;开发应用;展望

引言

石油树脂是我国重要的工业用品，其主要是由芳烃和烯烃组成，然后通过催化剂的催化作用使之聚合成一种合成树脂，对国民经济发展具有非常重要的作用。我国对石油树脂的研究早在20世纪60年代就已经开始，且成功开发了石油树脂的生产技术，但随着全球C5产业的快速发展，我国的石油树脂竞争力越来越大，为了更好地促进我国的石油化工行业发展。

一、石油树脂的分类与应用分析

（一）石油树脂分类

对于石油树脂来说，是以其组成进行分类的，主要可分为：C5石油树脂、C9石油树脂、DCPD石油树脂以及C5/C9石油树脂、加氢改性石油树脂等等。

（二）石油树脂的应用

（1）涂料领域

石油树脂可与天然树脂类、沥青类、聚酯类、聚氨酯类、聚丙烯酸类、橡胶类、醇酸类、环氧类、酚醛类、烯类等诸多树脂共混，降低体系黏度，有效防止储存期间增稠和颜料沉淀问题，提高漆膜干性、光泽、硬度、干性、附着力、耐酸/碱/盐/水、耐候性、耐老化性和热稳定性等性能，减少有机溶剂排放量，一般用量为主树脂的10%～50%。

（2）黏合剂领域

黏合剂配方中的基本组分通常是一种高聚物，如天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、聚烯烃、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA、SBS和SIS树脂等，石油树脂与之复配制成压敏胶、热熔胶、橡胶型胶黏剂，起到增黏作用，提高初黏性、粘结性、拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率和耐酸/碱/盐/水等性能。

（3）橡胶领域

石油树脂作为配合剂在大多数橡胶制品中广泛应用，起到增粘、补强、软化等作用，用量约为主胶量20%～80%，常用品种有C5、C5/C9、DCPD、加氢石油树脂和古马隆树脂。在橡胶混炼、压延、压出等加工过程中，这些树脂与橡胶胶粒有很好的互溶性、初黏性与持黏性，提高生粘、降低门尼黏度，改善颜料分散性，避免对加工机械粘附，降低硫化点的硬度及模数，但不影响硫化时间及硫化后的物理性能;提高胶料间的互黏性、伸展性、抗剥落性，改善拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率和耐老化性等性能，适用于制备子午线轮胎、三角带、输送胶带、橡胶管等各种橡胶制品。

（4）印刷领域

石油树脂替代许多天然树脂应用于活版、平版、雕版等各类印刷油墨中，主要起到连接、润湿、展色、快干、增亮、增塑、耐磨、耐水、耐碱、提高印刷性能等作用，降低成本。它对印刷油墨的流变性和连接料的稳定性影响很大，应选用与体系中各种组分相容性好、软化点高的C9、DCPD等石油树脂。

二、石油树脂的开发及其生产技术分析

（一）石油树脂催化剂

石油树脂催化剂是树脂催化剂当中的一类，在早期生产中，此类石油树脂主要是硫酸，也可能是酸性白土等。就现状而言，大部分所使用的是BF3-乙醚以及AlCl3。其中，倘若对AlCl3加以应用，能给获得较高的树脂收益率，但同时也潜在一些不足之处，比如催化剂脱除工艺不够简单，树脂色相不够好等。为使上述不足之处得到有效处理，近年来研究了固体酸类催化剂以及固载AlCl3类催化剂等。基于整体来说，上述提到的新型催化剂尚且处于探究阶段，实际应用效果还未得到充分证实，因此其应用有待进一步探究。

（二）生产工艺分析

如今，石油树脂的应用规模逐渐增大，同时市场对树脂品种的需求也较多。大致上而言，近几年所研发的石油树脂生产工艺主要有三种：催化聚合法、热聚合法和引发聚合法.热聚合法反应基于狄尔斯—阿尔德反应，过程不需要催化剂.引发聚合法是由过氧化物引发的游离基聚合过程.催化聚合工艺适合于各种类型的石油树脂。对于石油樹脂来说，其颜色一般呈现黄色到棕色等不同的色度，因为其中含有大量苯环和双键，存在热稳定性差的问题，为改善色号、稳定性等问题，石油树脂生产工艺又分为两种：加氢改性和不加氢改性。在石油树脂合成工艺操作过程中，需完成的事项包括了原料的预处理、聚合反应以及回收溶剂等后处理。

（三）生产工艺方法举例

（1）催化聚合工艺

其生产工艺如下图所示，包括5个基本单元：

传统的催化聚合法是以C5、C9为原料，以BF3或ALCL3为催化剂的聚合方法。通常催化剂为原料用量的0.5-1%，在15-70度反应3-5小时以上。但由于该两种催化剂均为路易斯酸，要终止反应只能靠加碱液的方式，在加以多次水洗才可以，因此必然造成废水的产生。且在水洗过程中容易产生乳化现象，导致分离困难。

（2）加氢改性工艺

加氢及在聚合石油树脂的基础上，将树脂溶于苯类、环烷烃类溶剂中，加镍系或钯系催化剂，进行加氢反应。其工艺常见如下：

三、石油树脂发展方向展望

近年来，国内外石油化学工业发展非常迅速，在这样的趋势下石油树脂的开发、生产速度均非常显著。尤其是对部分性能高、功能高的石油树脂来说，市场需求量更高。而对石油树脂有所需求的用户来说，对于树脂的颜色、性能及质量均有所要求，大致上而言更注重树脂的淡色、特殊、电子束固化等，并且期望树脂具备多样化的用途。从类别方面来看，现在的石油树脂类型不仅仅局限于过去的C5、C9等类型。将石油树脂进行加工，从而成为新型树脂则更具应用前景。

四、结语

通过本文分析，我们可以认识到，在生产石油树脂过程中，需充分注重其质量，充分保证其原料中水分的含量，并对催化剂浓度加以控制，降低铁污染。相信在石油树脂生产质量得到有效提升的基础上，能够有效满足应用需求，进一步为国内石油树脂的进步及发展奠定坚实的基础。

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