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改性C5石油树脂在SBS热熔型压敏胶中的应用
摘 要
本论文研究了改性
C5石油树脂在热熔压敏胶中的应用。实验采用加氢改性
后的C5石油树脂，即氢化C5石油树脂作为热熔压敏胶(HMPSA)配方中的增粘剂，SBS热塑性弹性体为增韧剂，邻苯二甲酸丁酯为增塑剂，同时还加入了少量的抗氧剂和防老剂，来制备环保型热熔压敏胶。实验通过单因素考察反应温度、反应时间和搅拌速度对制备热熔压敏胶的影响，确定了制备压敏胶的最佳工艺条件，即反应温度150℃，反应时间2.5小时，搅拌速度600 r·min-1。在此条件下，通过改变各组分在配方中的含量，从而制备出了一系列热熔压敏胶产品。实验通过对这些压敏胶产品性能的测定(如初粘性、180℃熔融粘度、剥离强度和破坏状态等)，得到了一个最佳的热熔压敏胶配方，即氢化C5石油树脂40%(质量百分比)，邻苯二甲酸丁酯35%，SBS热塑性弹性体20%，抗氧剂3%，防老剂2%。通过此配方制备得到的热熔压敏胶产品，在各方面性能上都达到了压敏胶行业所要求的标准，而且在色泽、初粘性和环保等方面均优于其它同类产品，能较好的应用在标签，卫生用品等领域。
关键词：氢化C5石油树脂；热熔压敏胶；初粘性；剥离强度
前言
随着现代经济的飞速发展，人们的生活质量正在不断提高，对于生活用品的要求也在不断提升，除了对于产品性能的要求，安全和环保的理念也已经深入人心。其中C5石油树脂以其性能优良、环保等多方面优势，近些年来备受人们的青睐。C5石油树脂是裂解乙烯的C5馏分，经热聚合或催化聚合而成，一般平均分子量在1000-3000之间。做为一种低分子量、热塑性树脂，其具有降凝、增粘和改善粘度的性能。在路标漆、涂料、油墨等行业都得到了很好的应用，尤其是在热熔型压敏胶中的应用，更为突出。C5石油树脂可做为SBS热熔型压敏胶配方中的增粘剂，可以有效的起到提高胶体初粘性，改善胶体润湿性等作用。
但在配方优化和升级的过程中，渐渐发现C5石油树脂颜色较深(树脂颜色呈黄色至浅褐色)，含有不饱和键，在反应过程中极易氧化，最终导致生产出的产品色泽深，流动性较差，从而限制了其在这一领域的应用。所以实验采用了经加氢改性后的石油树脂，即氢化C5石油树脂做为配方中的增粘剂，制备出的热熔型压敏胶产品，取得了较好的效果，其中外观和流动性都有明显的改善，因此进一步提升了C5石油树脂在压敏胶这一行业的应用价值。最终生产出的成品可应用到标签，卫生用品等领域。
1文献综述
1.1C5石油树脂在国内外发展现状
1.1.1国外C5石油树脂的发展状况
目前，国外石油树脂的生产主要集中在美国、日本以及西欧等国家和地区，美国石油树脂和C5石油树脂生产能力均占世界石油树脂生产能力的50%以上，其次是日本，约占20%左右，欧洲各国占20%，其他各国占10%。目前，美国的主要生产厂家有Exxon、Amoco、Picco、Uelsiol等十几家化工公司，总生产能力超过50万t/a，其中EXXON公司为美国最大的石油树脂生产企业和销售商，拥有
E-2203LC、E-1302等十多个牌号[1]。国外树脂品种齐全，基本可以满足马路标漆、热熔胶、油墨、橡胶加工等不同领域的需求。近年来，国外石油树脂的技术开发主要集中在采用不同的单体共聚来研制新型石油树脂以拓展石油树脂的应用范围。除C5、C9共聚外，常用的共聚单体还有乙酸乙烯酯、顺酐、苯乙烯、邻甲酚、蒎烯、萜烯等。随着热熔胶市场对白色优质石油树脂需求的急剧增长，许多公司采用加氢技术使石油树脂中不饱和部分氢化，制得了热稳定性好的无色或者接近无色的石油树脂，并形成了一定的生产规模。Okazaki等人[2]提出了直接生产加氢石油树脂的方法。Daughenbaugh[3]等人还使用亚铬酸铜和铜锌催化剂成功开发了仅改变树脂色度而不改变碳碳双键结构，不降低树脂软化点的氢化工艺。
1.1.2国内C5石油树脂的发展状况
我国石油树脂的研制工作开始于1964年，由于原料供应不稳定，质量波动较大，加之天然松香的竞争以及石油树脂自身的质量等原因，使得我国石油树脂的生产与发展缓慢。目前我国石油树脂的生产主要以C9石油树脂为主，约占总生产能力的70%，C5石油树脂仅占生产能力的30%，而且大部分装置生产规模小，品种单一，许多装置处于停产或半停产状态，产品质量也不高，特别是产品
色度，
软化点等主要性能指标不稳定。1999年全国石油树脂产量约7.6万t，而表观消费量为9.5万t。在石油树脂市场上,国产树脂中部分出口,用做国外橡胶加工和加氢石油树脂的原料，而国内需用的系列高档C5石油树脂和C5/C9共聚石油树脂以及加氢树脂大部分从国外进口，目前，濮阳市瑞森石油树脂有限公司，山东蓝盾石油树脂有限公司等企业都在生产热熔胶、压敏胶用C5石油树脂，但生产规模较小，产量较低，年产量仅7000吨，产品质量也不是很高，如瑞森石油树脂有限公司的PRS–A1085牌号产品色度为5-8，软化点在80℃-90℃之间，热稳定性也不是很高，国产热熔胶、压敏胶用C5石油树脂无论在产量还是质量方面和国外相比都有很大差距。在溶剂选择方面，国内制备石油树脂常常直接用甲苯等芳香烃作为溶剂，溶剂过少则容易因散热较慢发生暴聚产生凝胶，溶剂过多则不能得到软化点较高的石油树脂；而国外很少直接采用甲苯作为聚合反应的溶剂，而常采用烷烃、或者混合溶剂作为反应的溶剂，所制备的石油树脂软化点较高。
综上所述，我国石油树脂与国外同类产品相比还有很大差距，在国际市场上 的优质石油树脂色度小于3，软化点在100℃以上，专用牌号的石油树脂不断增多，
应用领域不断扩大，树脂原料都能够经过分离再使用。与之相比，我国的石油树 脂产业仅仅属于起步阶段，混合馏分缺乏必要的分离精制手段，生产技术相对落 后等原因造成树脂的色泽较深，热稳定性较差，使其应用范围受到很大的限制。 当前，我们应该加大专用石油树脂的研发力度，努力缩短与国外公司在关键技术 方面的差距；改进C5石油树脂的生产工艺，提高产品质量，降低生产成本，尽快达到发达国家的水平。 1.2石油树脂简介
石油树脂是以乙烯装置的副产物C5、C9馏分为原料经阳离子聚合而制得的