一種石油樹脂的製備方法及其應用與流程

2023-05-21 14:19:11 5

本發明屬於塗料技術領域,具體涉及一種石油樹脂的製備方法及其應用。

背景技術：

近年來，隨著船舶運輸業的蓬勃發展，我國造船業無論是噸位還是規模都位於世界前列。在這期間，船舶用防腐塗料得到了長遠的發展，在已有的防腐塗料體系中或多或少的會使用到甲苯、二甲苯、有機酯類等揮發性溶劑。在人們的環保意識和各國對環保塗料的大力推行的時代背景下，揮發性溶劑的使用受到了較大的局限和困境。

本發明主要是將苯酚和甲基苯乙烯通過一定的反應條件以製備石油樹脂，這種製備方法符合工業化生產和工藝控制，對船舶用防腐塗料用無溶劑型稀釋劑的選擇提供了一種必要的材料，製造一種船舶防腐塗料專用的環保型石油樹脂，是值得推廣和應用的技術。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種石油樹脂的製備方法。

本發明的另一目的在於所述的製備方法生產的石油樹脂在製作塗料中的應用。

本發明的更進一步目的在於所述石油樹脂在製作船舶塗料中的應用。

本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的：

用苯酚和甲基苯乙烯製備所述石油樹脂的方法包括如下步驟：

(1)將苯酚9-10重量份、二甲苯10-15重量份和催化劑0.1-0.3重量份依次加入反應釜中，打開攪拌並持續到反應結束，攪拌速度為50-60轉/分鐘，持續通入氮氣進行保護；所述催化劑為磺酸型大孔陽離子樹脂與苯酚鋁兩者絡合物，以三氟化硼乙醚作為催化劑溶劑。

(2)保持反應釜內溫度在40-50℃，向反應釜中勻速滴加甲基苯乙烯77-80重量份，滴定在3-4小時內完成，滴定結束後，升溫至50-60℃，保溫兩小時；

(3)加入氫氧化鈣0.2-0.4重量份進行中和，升溫至60-70℃，保溫1小時；

(4)通過過濾裝置除去反應沉澱，所得濾液在120-140℃，-0.1MPa真空條件下進行蒸餾，待溶劑質量百分含量低於0.2％時，即可得所述石油樹脂。

本發明的關鍵技術特點：

1.控制催化劑的含量，催化劑含量的變化會影響產品粘度的大幅變化：其催化劑用量增加，二芳基化合物1,1,3-三甲基-3-苯基茚滿(TMPI,常溫下為固體)的量會增加，從而加大產品粘度。

2.控制滴定溫度，較低的滴定溫度會導致1,1,3-三甲基-3-苯基茚滿(TMPI)含量的增加，降低2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(DPMP-1,常溫下為液體)和2,4-二苯基-4-甲基-2-戊烯(DPMP-2,常溫下為液體)的含量，從而加大產品粘度。

3.通過控制副產物TMPI、DPMP-1和DPMP-2的含量以優化其二芳基和芳基化合物含量。對最終產品進行氣相色譜分析得到數據：TMPI的質量百分含量小於25％，TMPI+DPMP-1+DPMP-2合計質量百分含量小於35％，也就是二芳基化合物質量百分含量小於35％

本發明工藝回收的二甲苯可以作為下次反應的溶劑繼續使用，達到了零排放，無汙染的工作化生產要求。

本發明所述製備方法生產的石油樹脂在製作塗料中的應用，可以採用如下配方：環氧樹脂828(34重量份)、本發明製備的石油樹脂(10重量份)、顏料(0.5重量份)、磷酸鋅(10重量份)、矽微粉(20重量份)、氧化鐵紅(25重量份)、膨潤土(1重量份)、聚醯胺固化劑和/或多胺類固化劑(12-15重量份)。

本發明的有益效果是：

本發明是通過一定的反應條件使苯酚和甲基苯乙烯產生各種類型的聚合。該產品中含有酚羥基，具有一定的化學活性。提出一種環保型無溶劑型的材料以代替目前防腐塗料中廣泛使用的有機揮發性溶劑。經過試驗證明，該產品對基材和顏料具有較好的浸潤性，與環氧體系兼容，可以降低膠黏劑、密封膠、橡膠等體系粘度，在無溶劑體系中增加流平。可應用於塗料和地板製劑改性，增塑，無溶劑環氧塗料，自流平地坪砂漿和建築化學品中，主要應用於船舶塗料中。

具體實施方式

以下結合具體的實施方式，對本發明申請所述的石油樹脂的製備方法及其應用進行描述，目的是為了公眾更好的理解所述的技術內容，而不是對所述技術方案的限制，凡以相同或近似的原理，對所述石油樹脂的各組分進行的替換、增減，以及含量的變化，以及對其製備方法的工藝條件的改變，以實現相同效果為目的，則都在本發明申請所要求保護的技術方案之內。

實施例1

用苯酚和甲基苯乙烯製備石油樹脂的方法

將苯酚9重量份、二甲苯10重量份和催化劑0.3重量份依次加入反應釜中，打開攪拌並持續到反應結束，攪拌速度為60轉/分鐘，持續通入氮氣進行保護；保持反應釜內溫度在50℃，向反應釜中勻速滴加甲基苯乙烯78重量份，滴定在4小時內完成，滴定結束後，升溫至60℃，保溫兩小時；加入氫氧化鈣0.4重量份進行中和，升溫至70℃，並保溫1小時；通過過濾裝置除去反應沉澱，所得濾液在140℃，-0.1MPa真空條件下進行蒸餾，待溶劑質量百分含量低於0.2％時，得石油樹脂。

所述通入的氮氣為普通工業用氮氣，含量大於95％。速度以氮氣管在液面以下，液面可視冒泡為準。

所述催化劑為磺酸型大孔陽離子樹脂與苯酚鋁兩者絡合物，以三氟化硼乙醚作為催化劑溶劑。

所述的二甲苯經高效氣相色譜分析，間二甲苯質量百分含量為89％，鄰二甲苯質量百分含量為9％，對二甲苯及雜質質量百分含量為2％。

通過控制副產物TMPI的質量百分含量小於25％，TMPI+DPMP-1+DPMP-2合計質量百分含量小於35％以優化其二芳基和芳基化合物含量。

實施例2

用苯酚和甲基苯乙烯製備石油樹脂的方法

將苯酚10重量份、二甲苯13重量份和催化劑0.1重量份依次加入反應釜中，打開攪拌並持續到反應結束，攪拌速度為50轉/分鐘，持續通入氮氣進行保護；保持反應釜內溫度在50℃，向反應釜中勻速滴加甲基苯乙烯80重量份，滴定在4小 時內完成，滴定結束後，升溫至60℃，保溫兩小時；加入氫氧化鈣0.2重量份進行中和，升溫至70℃，並保溫1小時；通過過濾裝置除去反應沉澱，所得濾液在140℃，-0.1MPa真空條件下進行蒸餾，待溶劑質量百分含量低於0.2％時，得石油樹脂。

所述通入的氮氣為普通工業用氮氣，含量大於95％。速度以氮氣管在液面以下，液面可視冒泡為準。

所述催化劑為磺酸型大孔陽離子樹脂與苯酚鋁兩者絡合物，以三氟化硼乙醚作為催化劑溶劑。

所述的二甲苯經高效氣相色譜分析，間二甲苯質量百分含量為89％，鄰二甲苯質量百分含量為9％，對二甲苯及雜質質量百分含量為2％。

通過控制副產物TMPI的質量百分含量小於20％，TMPI+DPMP-1+DPMP-2合計質量百分含量小於30％以優化其二芳基和芳基化合物含量。

實施例3

實施例1和實施例2所製備的石油樹脂均達到如下的質量標準：

外觀：淺黃色透明液體

密度：1.06±0.05g/ml

色澤：≤5(加德納)

OH含量：50-80mg KOH/g

閃點：＞170℃

粘度(25℃)：500-1200mPa.s。