碳九石油树脂的原料与合成方法

　　碳九石油树脂是以裂解制乙烯装置的副产物碳九馏分为主要原料，在催化剂存在下聚合，或将其与醛类、芳烃、萜烯类化合物进行共聚合而制得的热塑性树脂。

　　它的分子质量一般小于2000，软化点小于150℃，呈热塑性粘稠液体或固体。由于其软化点低、分子量比较小，一般不作为材料单独使用。

　　由于碳九石油树脂的结构中不含极性基团，具有良好的耐水性、耐酸碱性、耐候性和耐光老化性，在有机溶剂中的溶解性好，与其他树脂的相容性好，还具有脆性、增粘性、粘结性和可塑性，主要用于涂料、橡胶助剂、纸张添加剂、油墨和胶粘剂等领域，市场需求量大。

　　石油树脂的原料裂解碳九馏分是沸点在240℃以内范围的150多种芳香烃组分的复杂混合物，无固定的组成，而且非常分散，不易分离。从合成的角度出发，可将其分成两类。

　　一类可以进行聚合的活性组分，如：苯乙烯和乙烯基甲苯类、双环戊二烯等；另一类非活性组分，如烷基苯及稠环芳烃等，在聚合时起到溶剂的作用反应后被蒸馏出来。碳九原料中一般含有大约50%的可聚性单体。

　　合成石油树脂的常用的方法有热聚合、催化聚合、和自由基聚合3种。石油树脂的许多物化性质中，其中更重要的是软化点、色相。要求其软化点50～140℃，色相小于l3，浅黄至暗褐色。碳九馏分的聚合方式对碳九石油树脂的色相、软化点有着较大的影响。

　　1、热聚合

　　石油树脂的热聚合反应一般将碳九馏分在反应釜中加热到260℃左右，首先由两个可聚物的分子形成Diels－Alder加成中间体，再与另一个可聚组分的分子反应，生成两个自由基，而后引发聚合。热聚合方法合成树脂的工艺简单、产率高，但反应温度高、能耗大、易结焦、生产的树脂颜色深、产品档次低，工业上只用来生产深色树脂，其产品主要用作橡胶补强剂，混凝土的添加剂。

　　2、催化聚合

　　石油树脂的催化聚合反应是阳离子型加聚反应，主要是碳九单体在催化剂的作用下，形成碳正离子活性中心，引发链式聚合，从而合成石油树脂。活性中心受离子对的离解程度影响很大，当反应介质、溶剂不同活性中心也不同。催化聚合法在合成石油树脂中是出现更早的、应用更广的，大部分文献中提到的石油树脂合成工艺都是用催化聚合法。

　　自由基聚合是由于碳九组分分子中存在大量的不饱和键（孤对电子），在引发剂的作用下形成自由基，并引发链聚合，合成产品后加入固体阻聚剂终止反应。在石油树脂的自由基聚合中常用的引发剂是过氧化物和脂肪酸钠或者他们的混合物，引发剂的用量和配比对产品质量影响比较大。阳离子聚合和自由基聚合的根本不同就是生长链末端的性质不同，即活性中心不同。

　　其主要表现在如下几个方面：

　　（a）阳离子聚合的生长链带电荷；

　　（b）阳离子聚合的生长链与反离子的从以上可以看出碳九馏分成分复杂，而且沸点较高，难以精确分离，富含不饱和烯烃，使碳九馏分适合做生产石油树脂的原料。

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