专用石油树脂研究与开发学士学位论文.doc
《专用石油树脂研究与开发学士学位论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专用石油树脂研究与开发学士学位论文.doc(47页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、XX 大大学学 xxx 学位论文学位论文 论文题目:论文题目: 专用石油树脂研究与开发专用石油树脂研究与开发 硕硕 士士 生:生: 指导教师:指导教师: 工程领域:工程领域: 2012 年 06 月 01 日 Thesis for the Graduate Candidate Test Research and exploitation on special petroleum resins Candidate: Tai Chengzhe Tutor: Cui Baochen Field: Chemical Engineering Date of oral examination: First
2、 June 2012 University: Northeast Petroleum University 东北石油大学工程硕士专业学位论文 I 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说 明并表示谢意。 作者签名: 日期: 学位论文使用授权声明 本人完全了解 XX 大学大学有关保留、使用学位论文的规定,学校有权保留学位论文 并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文用于
3、非 赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入 有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解 密后适用本规定。 学位论文作者签名: 导师签名: 日期: 日期: 东北石油大学工程硕士专业学位论文 II 专用石油树脂研究与开发 摘 要 C5 石油树脂是以乙烯装置副产的裂解 C5 烯烃为原料进行分离聚合后得到的低分 子聚合物,以其优异的性能和广泛的应用领域正逐步收到国内外研究者广泛关注。在 我国整个石油树脂行业中,C5 石油树脂的产量一般约占 35%,在发达国家约占 45%; 此外国内大部分石油树脂装置生产规模小、品种单一、产品质量差,特
4、别是产品色度、 软化点等主要质量指标不稳定、专用化程度低、应用范围小等不足,因此优异 C5 石油 树脂的制备和应用正成为国内外研究者追逐的目标。 本文通过回收溶剂用量、甲苯含量、催化剂用量、抗氧剂用量和反应时间等条件 对合成间戊二烯石油树脂的热聚合工艺参数进行优化,力图制得色度低、软化点高的 石油树脂;随后,使用单烯烃对所得到的 C5 石油树脂进行改性,开发出了色度小、热 稳定性高、熔融粘度低的热熔路标漆专用型石油树脂;最后,使用苯乙烯对间戊二烯 石油树脂进行改性,开发出了初粘粘度和剥离强度优异的热熔胶粘剂型专用石油树脂。 聚合工艺参数优化的实验结果表明:最佳聚合工艺条件为回收溶剂用量 70%
5、80%, 甲苯含量为 10%20%,抗氧剂的用量为 0.3%0.5%,投料时间为 3060min,保温 时间为 1530min;异戊烯改性间戊二烯石油树脂结果表明,当单烯烃与双烯烃的比 例为 0.37:1,即异戊烯用量为 16%时石油树脂的综合性能最好,此时石油树脂的软化 点为 99,加氏色相 4 号色,热稳定性不超过加氏 6 号色,基本接近美国埃克森 E- 288S 的性能,也最符合热熔型路标涂料对增粘树脂的性能要求;综合热熔压敏胶对各 性能的要求,实验得出经 10%15%的苯乙烯改性石油树脂性能指标最为理想,对苯 乙烯改性的间戊二烯石油树脂制备热熔压敏胶同国外同类在销产品(金森 E-220
6、3LC) 的增粘效果比较发现,改性石油树脂配制的压敏胶,除在持粘强度略低于金森 E- 2203LC 外,在初粘强度和剥离强度方面的表现均优于金森 E-2203LC。 关键词:石油树脂,间戊二烯树脂,改性,异戊烯、苯乙烯 东北石油大学工程硕士专业学位论文 III Research and exploitation on special petroleum resins ABSTRACT This paper settled the low-scale, single-specie, bad-quality of the domestic petroleum resin equipments, e
7、specially, the unsteadity of product color and soft point, feeble specialization degree and small application areas, etc. This text elicited the optimal polymerization process of 1,3-pentadiene synthesis, and obtained Petroleum resin of the low- color degree and high-soft point. Then, we modified pe
8、troleum polymer resin by using mono- olefin, and developed low-color degree, high-thermal stability, low-melt viscosity petroleum resin applied for thermoplastic road marking paint. Finally, we modified petroleum polymer resin by using styrene, and achieved excellentinitial adhesive-strength and pee
9、l-strength petroleum resin applied for hot-melt adhesive. The best technical conditions of polymerization were obtained as follows:by adding 70%80% solvent, 10%20% toluene, 0.3%0.5%antioxidation agent, others such as catalyst, reaction temperature, reaction time, were determined according to experie
10、nce of our corporation, and the optimal the adding agents time was 3060min and heat preservation time was 1530min. The results of modification petroleum polymer resin by using mono-olefin isoamylene: the proportion of olefin and diolefin was 0.37:1 (the amount of isoamylene was 16%), and petroleum p
11、olymer resin behaved the optimal performance. the products were with the softing point 99, the gardner colour less than 4, the heat-stability less than gardner colour 6.Comparing with the American product E-288S, the results show that the properties of the new resin are basically equal or close to t
12、he product as above. According to the perform request of the melt pressure sensitive adhesives, 10%15% styrene was optimal for improving the performance of the resin. The melt pressure sensitive adhesives made by styrene modification were compared with E-2203LC. the result indicated that the modifie
13、d petroleum resin has better intial bonding strength and peel strength than E- 2203LC. Key words:petroleum resin, 1,3-pentadiene resin, modification, isoamylene, styrene 东北石油大学工程硕士专业学位论文 IV 创新点摘要 本研究针对国内大部分石油树脂装置生产规模小、品种单一、产品质量差,特别 是产品色度、软化点等主要质量指标不稳定、专用化程度低、应用范围小等不足。通 过研究得到了低色度、高软化点等性能的专用石油树脂。 第一,对
14、合成间戊二烯石油树脂的聚合工艺条件进行优化,得到色度低、软化点 高的石油树脂; 第二,使用单烯烃对间戊二烯石油树脂进行改性,开发出了色度小、热稳定性高、 熔融粘度低的热熔路标漆专用型石油树脂; 第三,使用苯乙烯对间戊二烯石油树脂进行改性,开发出了初粘粘度和剥离强度 优异的热熔胶粘剂型专用石油树脂。 东北石油大学工程硕士专业学位论文 目 录 学位论文独创性声明.I 学位论文使用授权声明.I 摘 要II ABSTRACTIII 创新点摘要IV 前 言.1 第一章 文献综述.2 1.1 石油树脂介绍2 1.1.1 脂肪族 C5 石油树脂2 1.1.2 芳香族 C9 石油树脂3 1.1.3 共聚石油树
15、脂(C5/C9)3 1.1.4 双环戊二烯以及双环戊二烯石油树脂.4 1.2 石油树脂的合成方法4 1.2.1 催化聚合法.4 1.2.2 热聚合法.5 1.2.3 引发聚合法.5 1.3 石油树脂的生产工艺5 1.4 石油树脂的主要指标6 1.4.1 色相.6 1.4.2 软化点.6 1.4.3 溴价或碘价.6 1.4.4 酸值.7 1.4.5 蜡雾点.7 1.4.6 黏度.7 1.4.7 溶解度.7 1.4.8 其他.7 1.5 国内外石油树脂的发展状况7 1.5.1 国外石油树脂的发展状况.7 1.5.2 国内石油树脂的发展状况.8 1.6 石油树脂的加氢改性9 1.6.1 C5 加氢石
16、油树脂现状.9 1.6.2 C5 加氢石油树脂合成技术.9 1.7 石油树脂的广义应用11 1.7.1 油漆、涂料.11 东北石油大学工程硕士专业学位论文 1.7.2 路标漆.11 1.7.3 印刷油墨.12 1.7.4 橡胶助剂.12 1.7.5 粘合剂.12 1.9 本文的研究目的和意义14 第二章 间戊二烯石油树脂的合成.15 2.1 实验材料和仪器15 2.1.1 实验材料.15 2.1.2 实验仪器.16 2.2 实验方案16 2.2.1 原料的精制.16 2.2.2 合成反应.16 2.3.3 产物洗涤.16 2.3.4 产物蒸馏.17 2.3.5 工艺流程图及其说明.17 2.4
17、 树脂样品性能测试17 2.4.1 软化点的测定.17 2.4.2 颜色的测定.17 2.4.3 融熔粘度的测定.18 2.4.4 收率的测定.18 2.4.5 热稳定性的测定.18 2.5 间戊二烯石油树脂聚合工艺条件的优化18 2.5.1 溶剂加入量的影响 18 2.5.2 甲苯加入量的影响 20 2.5.3 聚合原料的影响 21 2.6 小结22 第三章 单烯烃合成涂料专用改性间戊二烯石油树脂.23 3.1 前言23 3.2 改性原理23 3.3 实验材料和仪器24 3.4 树脂样品性能测试24 3.5 实验方案24 3.6 单烯烃与双烯烃比例对石油树脂性能的影响24 3.6.1 单烯烃
18、与双烯烃比例对石油树脂软化点的影响.24 3.6.2 单烯烃与双烯烃的比例对石油树脂熔融粘度的影响.25 3.6.3 单烯烃与双烯烃的比例对石油树脂色度和热稳定性的影响.26 东北石油大学工程硕士专业学位论文 3.6.4 改性石油树脂与国内外同类产品的性能比较.27 3.5 小结27 第四章 苯乙烯合成粘合剂专用改性间戊二烯石油树脂.28 4.1 前言28 4.2 实验材料、仪器及产物性能检测28 4.2.1 实验材料.28 4.2.2 实验仪器.28 4.2.3 热熔压敏胶制备.28 4.2.4 SIS 热熔压敏胶的测试方法 29 4.3 苯乙烯加入量与石油树脂性能的关系29 4.3.1 苯
19、乙烯加入量与树脂色相的关系.29 4.3.2 苯乙烯加入量量与石油树脂热稳定性的关系.30 4.3.3 苯乙烯加入量与石油树脂软化点的关系.30 4.3.4 苯乙烯加入量与石油树脂收率的关系.31 4.4 改性石油树脂与国外同类产品增粘效果的关系32 4.4.1 初粘强度的比较.32 4.4.2 持粘强度的比较.33 4.4.3 剥离强度的比较.34 4.5 小结34 结 论.35 参考文献.36 致 谢.40 东北石油大学工程硕士专业学位论文 1 前前 言言 世界石油树脂需求近年来一直在不断的增长,目前全球石油树脂总产量约达到 120 万吨/年,其中 C5 石油树脂约达 60 万吨/年。我国
20、石油树脂的应用正处于高速发展阶 段,年均需求增加率可达到 20%。1间戊二烯石油树脂是一种高档的 C5石油树脂,其生 产主要集中在美国、日本、西欧等发达国家和地区。美国和日本分别约占 50%和 20%, 欧洲约占 22%。美国主要生产厂家有 Exxon、Amoco、Picco、Uelsicol 等十几家化工公 司,其中最大的生产厂家是 Exxon 公司,C5石油树脂生产能力达 15 万吨/年。日本的 生产厂家有瑞翁、三井石油化学、日本石油公司、富士兴产公司等。西欧主要生产 C5 石油树脂的公司有 4 家,生产能力约为 8 万吨/年。目前各国生产的 C5石油树脂主要以 混合 C5石油树脂为主,只
21、有 Picco、Goodyear、Arizona 等几家公司生产间戊二烯石油 树脂。目前,由于技术保密和技术封锁,间戊二烯石油树脂的生产技术尚未得到广泛 推广和应用。 石油树脂则是利用石油裂解制乙烯过程中的副产物烯烃、二烯烃、乙烯基芳香烃 的聚合而成的低分子量树脂,分子量一般小于 3000,其数量大约为乙烯产量的 1020%。C5 石油树脂是以 C5 馏分中的间戊二烯组份为主要原料阳离子催化聚合而 得到的固态状态的热塑性烃类树脂,其具有混容性好、粘合性好、耐水、耐腐蚀等特 点;可溶于苯、二甲苯等芳烃类溶剂中,可与 EVA、SBS,SIS 等混溶,广泛的应用于 热熔路标漆、橡胶增粘剂、热熔胶等领
22、域。 目前,我国 C5 石油树脂的应用正处于快速发展阶段,近几年需求以年均 12%的速 率增长。2001 年我国 C5 石油树脂的表观消费量为 9.5 万吨,2009 年表观消费量约 14.9 万吨。其中 C5 加氢石油树脂产量 3.2 万吨,进口量为 3 万吨,表观消费量为 5 万 吨。针对国内市场对以 C5 为原料的各种高附加值产品的需求迅速增长,中国石油和中 国石化均非常重视 C5 石油树脂的深加工产业的发展:同时一些地方民营企业也看到 C5 资源的增值潜力,正在盯紧两大石油公司的 C5 资源,几十套规模不等的 C5 石油树 脂正在筹建或建设之中。但我国大部分装置生产规模小,品种单一,产
23、品质量不高, 特别是产品色度、软化点、杂质、易挥发物等主要质量指标不稳定,应用范围受到了 较大的限制,只能用于低端市场。 本文通过对优化 C5 石油树脂的聚合工艺,改善产品的色度,提高石油树脂的软化 点;加强工艺过程控制,降低石油树脂中的杂质、易挥发物;然后通过改性,开发了 初粘粘度和剥离强度优异的高档热熔胶粘剂专用石油树脂,对解决当前国内同类产品 存在的不足问题具有一定的借鉴意义。 东北石油大学工程硕士专业学位论文 2 第一章第一章 文献综述文献综述 我国乙烯工业的发展已经进入一个飞速发展的时期,2010 年,我国乙烯生产能力 已经达到 1000 万 t,实际产量达到 9.24Mt/a。随着
24、近年来多套乙烯装置的扩能改造, 乙烯生产能力还会大幅度提高,但在乙烯裂解副产物综合利用领域还存在很多问题和 差距。 C5/C9 馏分是裂解乙烯过程中的副产物,其分离产品可以用来生产一系列高附加 值的化工产品。许多大型石油化工公司都把 C5/C9 馏分综合利用作为一项全球性的业 务进行开发,其中,美国和日本是目前世界上 C5/C9 馏分综合利用最好的两个国家; 而我国目前 C5/C9 的利用率相比国外还非常低,还主要被用来作为燃料烧掉。如何利 用好该资源已经成为我国众多企业关注的话题。石油树脂是以石油裂解过程中副产物 C5/C9 馏分为原料,以硫酸、无水三氯化铝、气体三氟化硼或三氟化硼洛合物等为
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专用 石油 树脂 研究 开发 学士学位 论文
链接地址:https://www.31doc.com/p-3906239.html