黑龙江省大庆华科股份有限公司
摘要：随着科学技术的发展，我国在石油树脂的研究方面取得了一些成绩，特别是乙烯工业的迅速发展，为石油树脂的研发提供了便利条件。目前，我国已在黑龙江、江苏等地建立了石油树脂生产基地，并安装了高科技的石油树脂生产装置。石油树脂主要是指以C9馏分为主要原料，经一系列热聚合反应制得的树脂。该树脂具有较高的可塑性、耐水性和亲和力。由于这些特性，它被广泛应用于涂料、橡胶等制备行业。有必要对热聚合石油树脂的研究现状和发展趋势进行探讨。简要介绍了C9树脂的特点，指出了我国石油树脂的生产现状，分析了热聚合生产石油树脂的有效策略。
关键词：C9树脂；热聚合；研究现状；发展趋势
简介：裂解C9馏分得到的树脂为芳香族石油树脂，是一种溶解性强、耐水性好、绝缘性好、化学状态和性能相对稳定的化合物。正是由于这一优势，才被用于胶粘剂、橡胶、油墨等制备企业。目前，我国正在研究芳香族石油树脂，但由于相关技术相对滞后，产品相对单一，质量水平有待提高。C9馏分热聚合是生产树脂的常用方法。该方法经济性强，条件容易满足，生产的石油树脂质量高，制备过程中对环境污染小。它是目前一些石油副产品企业广泛采用的一种生产方式。
1、C9馏分对石油树脂性能的影响
C9石油树脂是一种高分子化合物，主要由聚合法合成。先是淡黄色树脂，热聚合后变成深褐色树脂。分子量一般大于2000，软化点接近100℃。它类似于具有玻璃形态的固体。
C9树脂对软化温度要求低，分子量小。在实际应用中，它并不是一种独立的材料，分子中也没有极性基团。因此，C9树脂易溶于各种有机溶液中，与其它树脂具有很高的熔融性。其次，这种树脂具有较强的耐水性和耐老化性，可塑性和附着力强的特点，在实际应用中得到广泛应用，如热熔胶、涂料、涂料等制造企业。
根据对C9馏分合成树脂的研究，C9馏分可分为两类，一类是活性组分，即馏分原料中含有近一半的可聚合物质，如苯乙烯、苯乙烯衍生物和双戊二烯。另一类是非活性组分，不能参与热聚合反应，只起增溶作用。热聚合后，这类活性物质将被分离出来，如烷基苯和多环芳烃。双环戊二烯是影响树脂质量的关键因素。双环戊二烯含量的增加将提高热聚合石油树脂的质量，优化各方面性能。但也有缺点，即容易加深树脂的颜色，降低树脂的分子量。因此，我国C9馏分原料中双环戊二烯的含量是确定的，要求小于或等于2%。苯乙烯的含量也应符合一定的规范，不超过15%，否则会影响石油树脂的某些性能。虽然甲基苯乙烯的含量对树脂的影响不大，但含量过高会影响树脂的外观。
2、我国石油树脂生产现状
2.1C9石油树脂原料
目前，在众多石油副产品中，乙烯的产量是最大的。目前，我国乙烯年产量接近2000万吨，C9馏分产量接近200万吨。预计10年后乙烯和C9馏分的年产量将有较大幅度的提高，产品质量也将提高到一个新的水平。C9石油树脂是乙烯装置生产的助剂，生产乙烯原料的不同会影响C9馏分的质量和组成。这些原料对石油树脂的性能有着非常重要和直接的影响。
2.2我国石油树脂生产现状
目前，我国C9石油树脂生产企业有100多家，其中中大型企业占35%，生产能力在几十万吨以上的占10%。其他企业均为中小型石油树脂生产企业。这些生产能力弱的小企业有着设备简单、技术人员比例小、工厂规模小、生产工艺有待改进等共同特点。目前比较正规的有大庆华科股份有限公司、济宁华凯树脂有限公司等，与国外石油树脂生产厂家相比，我国树脂生产仍难以满足实际市场需求。其次，目前改性C9树脂的研究和生产还处于一个比较空白的阶段，很大一部分是从国外进口的。第三，我国部分C9石油树脂生产企业缺乏完善的质量监督体系，树脂产品质量有待进一步提高。
3热聚合法合成石油树脂的工艺分析
3.1合理控制操作压力不能保证树脂的软化点和反应速率
首先，将220℃馏分和溶剂按一定比例加入反应容器中。原料应在加热开始时搅拌，每分钟转数应控制在80-90转。当温度接近265℃时，应在反应容器中加入改性剂，以保证温度恒定，从而发生聚合反应。在实际反应中，热聚合的操作压力对树脂有一定的影响。因此，有必要采取有效措施控制操作压力。反应平衡的积极发展将削弱操作压力的影响。操作压力应控制在0.3MPa左右。
3.2合理控制热聚合温度保证石油树脂性能
当反应温度低于200℃时，C9石油树脂的收率随温度的升高而提高，最高收率可达30%左右。当温度接近265℃时，石油树脂收率提高较快，达65%。此时，石油树脂的色泽和软化点都处于较好的状态。因此，树脂热聚合反应时间设定在260～265℃。
3.3改性剂的科学使用
在制备石油树脂相关产品时，应在反应过程中加入改性剂，以提高树脂的实际性能。例如，制墨时，应选择粘度高、软化点合理的树脂。结果表明，原料的正庚烷数随着烷基链的增加而增加，烷基链的增加和分子极性的降低将使树脂的溶解性更好。根据不同的要求，应选择合适的工艺，并添加适当的改性剂。改性剂的加入量应根据反应的实际情况而定。一般情况下，以1%的改性剂为宜。
3.4合理控制搅拌时间和老化时间
根据国内外沥青软化试验规程，石油树脂软化点受多种因素的影响。在热聚合反应中，搅拌时间和核老化时间是影响树脂性能的重要因素。通过搅拌使原料充分混合在一起，可以提高热聚合效果和石油树脂的软化点。恒温搅拌时间为5小时。老化时间对树脂质量的影响不容忽视。一般来说，22小时的老化时间最适合工艺要求，有助于保证C9石油树脂的质量。
结论：综上所述，热聚合法生产C9石油树脂是目前石油树脂的主要生产方式。随着石油树脂应用的日益广泛，我国石油树脂的生产工艺有待改进和改进。开发特种石油树脂，研究无公害优质石油树脂是必然趋势，也是提高相关企业经济效益和社会效益的重要途径。
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