本發(fā)明涉及一種改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法及其應(yīng)用,涉及c08g,具體涉及用碳-碳不飽和鍵以外的反應(yīng)得到的高分子化合物。
背景技術(shù):
1、雙環(huán)戊二烯石油樹脂是由雙環(huán)戊二烯在高溫高壓下熱聚合得到的,雙環(huán)戊二烯石油樹脂具有軟化點高,增粘效果好,穩(wěn)定性強的特點,可以作為增粘劑應(yīng)用于涂料中,但是雙環(huán)戊二烯石油樹脂分子中不含羥基,羧基等極性官能團,因此在水性涂料中的應(yīng)用受到很大限制,會導(dǎo)致涂料的附著力較差。傳統(tǒng)方法中改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂需要引入催化劑,但是在制備完成后需要分離催化劑,同時不可避免的會造成金屬催化劑的殘留,影響改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的純度,降低改性效果。
2、中國發(fā)明專利cn102076734b公開了一種改性樹脂組合物、其制造方法以及含有該改性樹脂組合物的固化性樹脂組合物,使環(huán)氧樹脂與特定的烷氧基硅烷化合物以特定的比率反應(yīng)而得到的改性樹脂組合物,調(diào)整樹脂組合物中的殘留烷氧基量,實現(xiàn)良好的透明性、同時具有優(yōu)異的耐熱性、耐熱變色性。但是需要引入催化劑才能實現(xiàn)改性效果。中國發(fā)明專利cn202210814194.3公開了一種高含量雙環(huán)戊二烯無苯乙烯不飽和聚酯樹脂及其制備方法,通過雙環(huán)戊二烯型不飽和聚酯分子鏈上含有的共軛雙鍵和環(huán)狀結(jié)構(gòu),能夠降低雙環(huán)戊二烯型不飽和聚酯在交聯(lián)劑中的結(jié)晶度,從而具有良好的相容性,但是制備得到的改性樹脂不適合應(yīng)用于水性涂料中。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂,使其可以在水性涂料中廣泛應(yīng)用,改善水性涂料的附著力,本發(fā)明的第一個方面提供了一種改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,包括以下步驟:
2、s1在熱聚釜中加入定量的雙環(huán)戊二烯,單苯環(huán)烯烴,丙烯酸酯,并加入惰性溶劑,攪拌均勻后通入惰性氣體,擠出熱聚釜中的空氣,維持熱聚釜內(nèi)壓強,升溫攪拌反應(yīng);
3、s2熱聚釜冷卻泄壓后,將熱聚釜內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移至蒸餾釜中加熱,蒸餾除去未反應(yīng)的物料,得到改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂。
4、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述雙環(huán)戊二烯,單苯環(huán)烯烴,丙烯酸酯的重量比(60-80):(5-25):(5-20)。
5、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述雙環(huán)戊二烯,單苯環(huán)烯烴,丙烯酸酯的重量比(60-80):(5-20):(10-20)。
6、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述雙環(huán)戊二烯,單苯環(huán)烯烴,丙烯酸酯的重量比65:20:15。
7、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述單苯環(huán)烯烴為苯乙烯。
8、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯中的一種或幾種的組合。
9、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述丙烯酸酯為丙烯酸丁酯。
10、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述惰性溶劑選自甲苯、二甲苯、三甲苯、正己烷、環(huán)己烷中的一種或幾種的組合。
11、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述惰性溶劑為甲苯。
12、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述惰性溶劑與雙環(huán)戊二烯的質(zhì)量比為(50-200):(60-80)。
13、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述惰性溶劑與雙環(huán)戊二烯的質(zhì)量比為100:65。
14、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述惰性氣體選自氮氣、氬氣、氦氣、氖氣、氪氣、氙氣、氡氣中的一種或幾種的組合。
15、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述惰性氣體為氮氣。
16、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述步驟s1的升溫溫度為160℃-240℃。
17、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述步驟s1的升溫溫度為180℃-220℃。
18、申請人在實驗過程中發(fā)現(xiàn)雙環(huán)戊二烯與丙烯酸酯反應(yīng),在180-220℃下反應(yīng),在不采用催化劑的條件下,可以實現(xiàn)雙環(huán)戊二烯石油樹脂良好的改性,引入的丙烯酸酯轉(zhuǎn)化率高,并且樹脂顏色較淺。猜測可能的原因是:在丙烯酸酯改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的過程中在引入催化劑的情況下,還需要分離催化劑,催化劑的引入會影響改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的純度,造成催化劑金屬的殘留,影響后續(xù)的涂料使用。
19、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述步驟s1的熱聚釜內(nèi)壓強為0.8mpa-2.0mpa,反應(yīng)時間為3h-8h,攪拌速度為80r/min-120r/min。
20、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述步驟s1的熱聚釜內(nèi)壓強為1.0mpa-1.6mpa,反應(yīng)時間為4h-6h,攪拌速度為90r/min-100r/min。
21、申請人在實驗過程中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),采用180-220℃的反應(yīng)溫度,在1-1.6mpa的反應(yīng)壓力下,反應(yīng)效率較高,殘留雙鍵少,丙烯酸酯的轉(zhuǎn)化率高。低于優(yōu)選的反應(yīng)溫度,丙烯酸酯的轉(zhuǎn)化率不足,造成改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的酸值低,溴值高,熱穩(wěn)定性下降。超過優(yōu)選的溫度范圍,改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂會發(fā)生一定程度的氧化,造成樹脂的顏色加深,影響樹脂在涂料中的廣泛應(yīng)用。
22、作為一種優(yōu)選的實施方式,所述步驟s2的蒸餾溫度為160℃-200℃。
23、本發(fā)明的第二個方面提供了一種改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂制備方法的應(yīng)用,本申請所述制備方法制備得到改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂在涂料中的應(yīng)用。
24、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
25、(1)本發(fā)明所述改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,雙環(huán)戊二烯與丙烯酸酯反應(yīng),在不采用催化劑的條件下,可以實現(xiàn)雙環(huán)戊二烯石油樹脂的良好改性,引入的丙烯酸酯轉(zhuǎn)化率高,并且樹脂顏色較淺。
26、(2)本發(fā)明所述改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,采用180-220℃的反應(yīng)溫度,在1-1.6mpa的反應(yīng)壓力下,反應(yīng)效率較高,殘留雙鍵少,丙烯酸酯的轉(zhuǎn)化率高。
27、(3)采用本發(fā)明所述的制備方法制備得到的改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂,溴值低、熱穩(wěn)定性好、酸值高;應(yīng)用于涂料中可以有效提高涂料的附著力,殘留雙鍵少,性能更加穩(wěn)定。
1.一種改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述雙環(huán)戊二烯,單苯環(huán)烯烴,丙烯酸酯的重量比(60-80):(5-25):(5-20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯中的一種或幾種的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述惰性溶劑選自甲苯、二甲苯、三甲苯、正己烷、環(huán)己烷中的一種或幾種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述惰性溶劑與雙環(huán)戊二烯的質(zhì)量比為(50-200):(60-80)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述惰性氣體選自氮氣、氬氣、氦氣、氖氣、氪氣、氙氣、氡氣中的一種或幾種的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述步驟s1的升溫溫度為160℃-240℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述步驟s1的熱聚釜內(nèi)壓強為0.8mpa-2.0mpa,反應(yīng)時間為3h-8h,攪拌速度為80r/min-120r/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述步驟s2的蒸餾溫度為160℃-200℃。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂制備方法的應(yīng)用,其特征在于,本申請所述制備方法制備得到改性雙環(huán)戊二烯石油樹脂在涂料中的應(yīng)用。