本發(fā)明屬于合成樹脂,具體地,涉及一種木工膠用共聚石油樹脂生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
1、石油樹脂是一種由石油裂解產(chǎn)物經(jīng)過聚合或縮合反應(yīng)得到的合成樹脂。石油樹脂通常是分子量介于300~3000的低聚物,根據(jù)主要原料的不同,石油樹脂可以分為脂肪族樹脂(c5)、脂環(huán)族樹脂(dcpd)、芳香族樹脂(c9)、脂肪族/芳香族共聚樹脂(c5/c9)及加氫石油樹脂等。其中,c5石油樹脂和c9石油樹脂是應(yīng)用最廣泛的兩種類型,石油樹脂具有優(yōu)良的溶解性、粘結(jié)性和熱穩(wěn)定性。它還具有價格低廉、混溶性好、熔點(diǎn)低、耐水、耐乙醇和化學(xué)品等優(yōu)點(diǎn)。此外,石油樹脂對酸堿具有化學(xué)穩(wěn)定性,并有調(diào)節(jié)粘性和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。這些性能使得石油樹脂在多個領(lǐng)域都有廣泛地應(yīng)用。
2、現(xiàn)有技術(shù)中石油樹脂的缺點(diǎn)主要由于其自身的結(jié)構(gòu)中含有大量的不飽和鍵,這些不飽和鍵在氧或其他化學(xué)物質(zhì)的作用下容易發(fā)生反應(yīng),從而影響其外觀質(zhì)量和使用性能,此外,用于木工膠的共聚石油樹脂通常還需要要求色澤小于3#,氣味小,這都是現(xiàn)有技術(shù)中不具備的?;诖耍景l(fā)明提供一種木工膠用共聚石油樹脂生產(chǎn)方法,解決現(xiàn)有技術(shù)中制得的石油樹脂易被氧化、色澤深、異味重的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種木工膠用共聚石油樹脂生產(chǎn)方法,用于解決上述背景技術(shù)中提到的問題。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
3、一種木工膠用共聚石油樹脂生產(chǎn)方法,包括以下步驟:
4、第一步:將連苯三酚、硼酸、甲苯混合于三口燒瓶中,裝上冷凝管和溫度計,開啟磁力攪拌,將體系溫度升至80~90℃后,向三口燒瓶中加入多聚甲醛,并在溫度80~90℃條件下反應(yīng)6~10h后,之后向三口燒瓶中加入氫氧化鈉溶液,并用鹽酸調(diào)節(jié)ph至3~4,反應(yīng)結(jié)束后,用分液漏斗分離有機(jī)層,硅膠層柱析得到中間體1;
5、第二步:將中間體1、無水氯化鈣、濃鹽酸、n,n-二甲基甲酰胺混合于三口燒瓶中,裝上冷凝管和溫度計,開啟磁力攪拌,在溫度140~150℃條件下反應(yīng)2~3h,反應(yīng)結(jié)束后,向三口燒瓶中加入去離子水洗滌,用分液漏斗分離有機(jī)層后,旋蒸得到中間體2;
6、第三步:將中間體2、三乙胺、四氯化碳混合于三口燒瓶中,裝上冷凝管和溫度計,開啟磁力攪拌,并向三口燒瓶中滴加亞磷酸二甲酯,之后在溫度50~70℃條件下反應(yīng)2h,反應(yīng)結(jié)束后,向三口燒瓶中加入去離子水洗滌,用分液漏斗分離有機(jī)層后,旋蒸得到中間體3;
7、第四步:將中間體3、n,n-二甲基乙烯胺、乙腈混合于三口燒瓶中,裝上冷凝管和溫度計,開啟磁力攪拌,在溫度30~40℃條件下反應(yīng)24h,反應(yīng)結(jié)束后,旋蒸得到一種阻燃抗氧劑。
8、第五步:將裂解萘餾分分餾處理并分為四組分,之后將第二、三、四段餾分分別混合三甲苯稀釋并閃蒸脫水。其中苯乙烯、二甲苯類為第一段餾分,甲基苯乙烯、三甲苯為第二段餾分,茚類為第三段餾分,甲茚類為第四段餾分。
9、第六步:將裂解碳五餾分用乙腈分離抽提得到高純異戊二烯。
10、第七步:將第五、六步中得到的茚、甲茚、甲基苯乙烯、三甲苯、高純異戊二烯和異戊烯、環(huán)戊二烯、第四步中得到的阻燃抗氧劑、助催化劑、催化劑按比例混合并超聲分散后聚合。
11、第八步:向第七步中的得到聚合物中加入亞磷酸三甲酯,攪拌混合并靜置分層,之后閃蒸得到一種木工膠用共聚石油樹脂。
12、進(jìn)一步地,第一步中所用的氫氧化鈉溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的氫氧化鈉水溶液,所用連苯三酚、硼酸、甲苯、多聚甲醛、氫氧化鈉溶液的用量比為0.1mol:0.11~0.12mol:60~80ml:4~5g:45~50ml。
13、進(jìn)一步地,第二步中所用的濃鹽酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的鹽酸水溶液、所用中間體1、無水氯化鈣、濃鹽酸、n,n-二甲基甲酰胺的用量比為0.07mol:8~10g:20g:40ml。
14、進(jìn)一步地,第三步中所用中間體2、三乙胺、四氯化碳、亞磷酸二甲酯的用量比為0.05mol:0.06~0.1mol:60~80ml:0.05mol。
15、進(jìn)一步地,第四步中所用的中間體3、n,n-二甲基乙烯胺、乙腈的用量比為0.03mol:0.04~0.05mol:30~40ml。
16、進(jìn)一步地,第五步中各組分的分餾溫度條件為第一組分146℃,第二組分170℃,第三組分185℃。第四組分為200℃。
17、進(jìn)一步地,第七步中各組分的質(zhì)量份數(shù)為茚10~12份、甲茚12~15份、甲基苯乙烯10份~15份、三甲苯40份~54份、異戊烯4~5份,高純異戊二烯10~12份、環(huán)戊二烯0~0.4份、阻燃抗氧劑0.3~0.6份、催化劑0.23~0.25份。
18、進(jìn)一步地,第七步中的助催化劑為異丙醇、催化劑為氣相三氟化硼,助催化劑和催化劑的用量比為1:10。
19、進(jìn)一步地,第七步中的聚合的溫度條件為20~30℃,聚合的時間條件為3~4h。
20、進(jìn)一步地,第八步中加入的亞磷酸三甲酯的質(zhì)量為聚合物的5%,閃蒸的真空度條件為-99.5~-100.0kpa,溫度條件為240~245℃,時間條件為0.3~0.5h。
21、本發(fā)明的有益效果:
22、1)本發(fā)明以連苯三酚為原料,經(jīng)硼酸酯化、羥甲基化、酸化還原后得到帶有醇羥基的中間體1,進(jìn)而使中間體1的醇羥基在氯化鈣催化下經(jīng)濃鹽酸鹵化得到中間體2,再使中間體2的酚羥基與四氯化碳氯化后的亞磷酸二甲酯發(fā)生取代反應(yīng)得到中間體3,最后使中間體3的氯原子與n,n二甲基乙烯胺發(fā)生季銨鹽反應(yīng)得到一種阻燃抗氧劑;本發(fā)明的阻燃抗氧劑含有雙鍵,可以和石油樹脂生產(chǎn)方法中使用的原料共聚改性,長期穩(wěn)定生效,共聚后,本發(fā)明的阻燃抗氧劑能提供大量的酚羥基,這些酚羥基具有良好的抗氧化性,可以有效改善共聚石油樹脂中存在大量不飽和鍵易被氧化的特性;此外本發(fā)明的阻燃抗氧劑還具有磷酸酯結(jié)構(gòu),這些磷酸酯基團(tuán)在高溫下可以形成一層保護(hù)性炭層,這種炭層具有很好的隔熱、隔氧功能,可以有效地阻止共聚石油樹脂與外界空氣的接觸,以達(dá)到阻燃的效果。
23、2)本發(fā)明以裂解萘餾分和裂解碳五為原料,通過先將裂解萘餾分分餾并將分餾得到的甲基苯乙烯、茚、甲茚組分用三甲苯稀釋后閃蒸脫水,再將裂解碳五用乙腈分離抽提得到高純異戊二烯,之后將得到的茚、甲茚、甲基苯乙烯、三甲苯、高純異戊二烯和異戊烯、環(huán)戊二烯、助催化劑、催化劑、自制的阻燃抗氧劑按比例混合并超聲分散后連續(xù)聚合,最后向聚合物加入磷酸三甲酯混合并靜置脫催化劑后閃蒸得到一種木工膠用共聚石油樹脂;本發(fā)明的生產(chǎn)工藝選擇先將裂解萘餾分和裂解碳五精細(xì)分離后按比例重新調(diào)配,生產(chǎn)出的石油樹脂與eva膠的相容性好,且無異味,此外本發(fā)明的生產(chǎn)工藝使用的氣相三氟化硼作為催化劑,解決了現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)的共聚石油樹脂色澤發(fā)黃的問題;
24、3)本發(fā)明的生產(chǎn)工藝選用的有機(jī)溶劑安全低毒,不使用現(xiàn)有技術(shù)中常用的純苯類的毒性較大的有機(jī)溶劑,此外,本發(fā)明的生產(chǎn)方法中添加了自制的阻燃抗氧劑,制得的石油樹脂抗氧化性良好、性質(zhì)穩(wěn)定、不易變色、且具有阻燃性。