马来酸化的液体C5烃树脂制造技术

公开了酸改性Ｃ＃－［５］烃树脂。树脂主要是含有异丁烯的间戊二烯树脂。将树脂采用约０．１－３０ｗｔ％马来酸酐酸改性以提供酸值为约３０－约１７０ｍｇＫＯＨ／ｇ树脂的酸改性树脂。该酸改性树脂的ｍｅｔｔｌｅｒ滴测法软化点为约４０℃－约１４０℃。酸改性树脂用作天然松香替代物。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有和天然松香相似物理性能的官能化烃树脂组合物及其制备方法。更具体地，本专利技术涉及从间戊二烯和不饱和羧酸或酸酐制备的酸改性液体C5烃树脂组合物和它们作为天然松香替代物的用途。天然松香典型地具有约70℃-约85℃的软化点和约150-约190mgKOH/g的酸值。这些性能可以通过加工技术，如氢化，歧化，聚合和化学反应改变，以得到许多衍生物。由于松香是酸性材料，它的酸官能度用于许多工业领域。松香通常用于制造粘合剂，纸张上胶剂，印墨，焊料和熔剂，各种表面涂料，用于电子工业的绝缘材料，合成橡胶，口香糖，肥皂和洗涤剂。然而，作为天然产物，松香的特性是变化的。已经尝试提供天然松香的合成取代物。例如，聚合烯烃可用于生产松香中存在的天然树脂的合成树脂取代物。烯烃的后改性，如通过二羧酸或酸酐的加成，可用于提供所需的酸度。然而，这样的改性，也可能改变改性树脂的其它性能，因而使得它不可被接受作为松香替代物。例如，U.S.专利No.3,005,800描述了在125℃以下90％蒸馏的石油蒸馏物的马来酸酐改性。蒸馏物的Friedel-Crafts聚合得到软化点为70-100℃的蒸汽汽提树脂和软化点为50-60℃的未经汽提树脂。将约10-28wt％马来酸酐加入到这些树脂中。然而，马来酸酐改性使软化点增加到大于110℃，使这些改性树脂不适于作为天然松香替代物。U.S.专利No.3,450,560描述了至多1％马来酸酐改性，用于改进烃树脂的树脂粘合性和可染性特性。然而，具有至少50,000道尔顿的较大分子量树脂被用作在铝制品上的可染膜。这样的高分子量树脂可以用作粘合剂，但由于它的高分子量，作为松香替代物则是不可接受的。U.S.专利No.3,655,629描述了比天然萜烯树脂具有改进粘合性的烃树脂。通过向由裂解汽油或轻油组合物获得的烃树脂加入5-10wt％马来酸酐而获得该烃树脂。尽管专利描述了具有宽范围酸值，即30-250和软化点，即0-150℃的马来酸化的树脂，没有具体描述树脂具有相似于天然松香的特性。所公开的树脂具有与天然松香相似软化点，却显示出比天然松香更低的酸值。此外，所公开的树脂具有与天然松香相似酸值，却显示出比天然松香更低的软化点。G.B.专利No.1,356,309描述了25-35wt％马来酸酐与丁二烯-环戊二烯共聚物的反应。马来酸化的共聚物的酸值为约200-370和软化点为约44-112。然而，这些马来酸化的共聚物的酸值比天然松香的典型数值更高。U.S.专利No.3,905,948描述了5-20wt％马来酸酐与由30-300℃沸点烃物流经Friedel-Crafts聚合形成的烃树脂的反应。该反应产物的软化点大于160℃且仅有20-40的低酸值。通常的天然松香没有这样低的值。U.S.专利No.3,933,720描述了与烷基酚树脂相比具有优良粘接性能的酸改性烃树脂。将0.1-30wt％马来酸或酸酐与沸程在140℃-280℃或20℃-140℃的裂化烃物流经Friedel-Crafts聚合获得的树脂反应。将酸改性的树脂与氯丁橡胶结合以提供粘合剂组合物。然而，此专利的树脂在用7-10wt％马来酸酐酸改性之前具有比天然松香更高的软化点。U.S.专利No.4,230,840描述了由烃树脂与约0.1wt％-约5wt％不饱和二羧酸酐反应获得的酸改性烃树脂。由包含25-75wt％可阳离子聚合芳烃的烃物流形成了该烃树脂。在酸改性后获得约130℃的软化点，它超过天然松香的典型数值。E.P.专利No.074,273描述了由0.1-33wt％不饱和二羧酸或酸酐与烃树脂的反应产物形成的酸改性烃树脂。然而，在任何给定实施例中加入到树脂中的酸的最大量仅为约2wt％。尽管提到了0.1-150的酸值和60℃-180℃的软化点，但是酸改性树脂仅显示有小于15的酸值和超过94℃的软化点。此外，此专利的酸改性树脂包含显著量的9，10-二氢双环戊二烯以控制树脂特性，如软化点。U.S.专利No.4,401,791描述了适于在印墨中用作粘结剂的酸改性烃树脂。该树脂是3-20wt％二羧酸单元，烷基酚-醛树脂和富含烯属不饱和芳族物质或环戊二烯的烃物流的反应产物。该酸改性树脂的软化点为120℃-180℃和酸值为30-50。然而，这样的软化点和酸值不是天然松香的典型值。E.P.专利No.300,624描述了可水分散的增稠剂树脂，可以将该增稠剂树脂采用约2.5wt％马来酸酐酸改性以提供软化点为约70-140℃和酸值为约10-30的酸改性树脂。该树脂由双环戊二烯，苯乙烯和萜烯单体制备。该专利描述了软化点小于150℃和酸值为约10-150的酸改性树脂的潜在性能。然而，这样的性能并没有在专利中证明。马来酸化的树脂的软化点为70-140℃，但酸值小于30。E.P.专利No.311,402描述了由环状或双环戊二烯，不饱和烯烃芳族物质和不饱和羧酸或酸酐形成的油墨组合物。采用3-5wt％酸改性获得了约150-170℃的软化点和约10-15的酸值。U.S.专利No.3,953,407描述了用于控制纸张上胶的酸改性烃树脂的制备方法。该树脂由含有5-10个碳原子的烃形成。将树脂采用最多至20wt％不饱和二羧酸或酸酐，如马来酸或酸酐进行酸改性。该酸改性树脂的软化点为50-95℃。这些树脂的皂化值为约80-约190。然而，必须在水或碱金属氢氧化物存在下加热这些树脂以降低皂化值到约60-140才可用作控制纸张上胶的天然松香的替代物。尽管现有技术已做努力，适于用作松香替代物的烃树脂仍不是切实可靠的。需要提供具有天然松香物理性能，包括天然松香酸官能度的烃树脂。这样的烃树脂可用作松香替代物。在一方面，本专利技术的酸改性树脂具有如下性质a.在40℃-140℃变化的mettler滴测法软化点(MDSP)；b.1,000-100,000mPa.s的在120℃下粘度(布氏)；c.600-1,200道尔顿的数均分子量(Mn)，900-3,000道尔顿的重均分子量(Mw)，1,200-7,000道尔顿的Z均分子量(Mz)和3.0以下的多分散性(Mw/Mn)；和d.0.1-200mg KOH/g的酸值。在本专利技术的另一方面，获得具有与天然松香相似物理性能的酸改性树脂，其具有如下性能a.75℃-90℃的MDSP软化点；b.1,500-23,000mPa.s的在120℃下粘度(布氏)；c.600-800道尔顿的Mn，900-1,200道尔顿的Mw，1,000-1,500道尔顿的Mz和小于2.0的Mw/Mn；和d.140-170mg KOH/g树脂的酸值。本专利技术的酸改性树脂在苛性溶液中具有如松香的相似溶解度行为，在人苛性溶液中回收之后显示较少的性能偏差，比天然松香具有更好的热稳定性和具有更弹性的特性。这些树脂可以在许多应用中用作松香替代物，在这些应用中纯松香由于其特殊的物理性能而被使用。可以通过聚合物烃树脂的酸改性制备本专利技术的酸改性树脂。提供含有不饱和脂族单体的主要为C5烃的物流。不饱和脂族单体包括间戊二烯单体，小于约15wt％环戊二烯和双环戊二烯单体和小于约3wt％异戊二烯的组合。提供含有异烯烃单体的第二烃物流。将这些物流合并以获得约0.25/1-约0.75/1的异烯烃单体对不饱和脂族单体的重量比。在约2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于用作天然松香替代物的酸改性烃树脂，包括如下物质的反应产物：（ａ）含有不饱和脂族单体，进一步含有间戊二烯单体组合的主要为Ｃ↓［５］的第一烃物流；（ｂ）含有异烯烃单体的第二烃物流；和（ｃ）含有二羧酸或酸酐的酸性物流；其中 该异烯烃单体对该不饱和脂族单体的重量比为约０．２５／１－约０．７５／１，该二羧酸或酸酐对该不饱和脂族单体和该异烯烃单体的重量比为约０．１５－约０．４５，以得到酸值为约３０－约１７０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ和ｍｅｔｔｌｅｒ滴测法软化点为约４０℃－约１４０℃的所述树脂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MH特伦，
申请(专利权)人：伊斯曼化学树脂公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]