本發(fā)明屬于石油化工。更具體地,涉及一種石油樹脂及其制備方法。
背景技術(shù):
1、塑料在信息科技、能源電力、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、航空航天和海洋生物等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,成為現(xiàn)代社會(huì)四大基礎(chǔ)材料之一,但大部分塑料也存在耐熱性和低溫性差、尺寸穩(wěn)定性差和容易老化等缺點(diǎn),使用過(guò)程需要改性。
2、石油樹脂是石油裂解副產(chǎn)物碳五(c5)、碳九(c9)等餾分經(jīng)分離后,通過(guò)加熱和催化聚合等方法得到的低分子聚合物,不溶于水、易溶于有機(jī)溶劑,具有耐酸、耐堿、抗老化等優(yōu)異性能,來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉,可應(yīng)用于塑料改性行業(yè)。
3、但是普通石油樹脂由于存在較多不飽和雙鍵和聚合過(guò)程中生成的鹵化物等雜質(zhì),使其存在顏色深、熱穩(wěn)定性低、脆性大和粘結(jié)性差等缺點(diǎn)。在未來(lái)汽車輕量化、智能終端設(shè)備等新興領(lǐng)域,應(yīng)用于塑料改性的高性能石油樹脂將成市場(chǎng)發(fā)展的潛力方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)石油樹脂類產(chǎn)品,其存在較多的不飽和雙鍵,從而需要引入改性劑對(duì)其進(jìn)行改性,例如馬來(lái)酸酐或丙烯酸等,然而,由于改性劑和石油樹脂的極性存在差異,從而導(dǎo)致在改性的過(guò)程中,反應(yīng)不夠充分或不夠均勻,從而導(dǎo)致產(chǎn)品在添加到塑料中后,對(duì)于塑料的性能提升無(wú)法進(jìn)一步提升的難題,本發(fā)明提供了一種石油樹脂及其制備方法。
2、本發(fā)明的目的是提供一種石油樹脂的制備方法。
3、本發(fā)明的另一目的是提供一種石油樹脂。
4、本發(fā)明上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
5、一種石油樹脂的制備方法,具體制備步驟包括:
6、原料共混:
7、按質(zhì)量比為1:(0.85-0.90)將c5石油樹脂和c9石油樹脂混合均勻,以得到復(fù)配石油樹脂;
8、將級(jí)配氧化石墨烯和復(fù)配石油樹脂按照質(zhì)量比為1.5:(9.5-10.0)混合后,超聲分散均勻,得預(yù)混料;
9、聚合反應(yīng):
10、向預(yù)混料中加入所述復(fù)配石油樹脂質(zhì)量15-18%的馬來(lái)酸酐,以及所述復(fù)配石油樹脂質(zhì)量2.0-2.5%的引發(fā)劑,加熱攪拌反應(yīng)后,冷卻,出料,即得石油樹脂。
11、上述技術(shù)方案首選選用一定量的c5石油樹脂和c9石油樹脂進(jìn)行搭配,其中,c5石油樹脂通常具有較低的極性,因?yàn)槠渲饕腔谥咀寤衔?;而c9石油樹脂通常包含更多的芳香烴成分,其結(jié)構(gòu)中含有更多的極性基團(tuán),如苯環(huán),這增加了其極性;因此,通過(guò)兩者的復(fù)配,可以一定程度上改善石油樹脂的極性,使其容易和氧化石墨烯以及馬來(lái)酸酐混合,并減少反應(yīng)過(guò)程中的相分離,從而使得原料在反應(yīng)過(guò)程中可以更加充分和均勻;
12、另外,通過(guò)在上述基礎(chǔ)上,進(jìn)一步引入一定量的氧化石墨烯,一方面,氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中包含豐富的含氧官能團(tuán),例如羧基、羥基和環(huán)氧基,其具有良好的極性,而其共軛區(qū)則表現(xiàn)出非極性,如此,其可以和石油樹脂以及馬來(lái)酸酐均發(fā)生相互作用,從而有助于提高各組分之間的結(jié)合能力,提高反應(yīng)的充分性;另一方面,其可以改善物料之間的分散,從而使得反應(yīng)更加的均勻;更重要的是,氧化石墨烯具有較高的導(dǎo)熱能力,在體系中均勻分散后,可以使得反應(yīng)的溫度在體系中均勻分布,并且,其表面的官能團(tuán)也提供了反應(yīng)活性位點(diǎn),從而使得在溫度均勻分布的情況下,反應(yīng)也可以均勻的發(fā)生。
13、進(jìn)一步的,所述級(jí)配氧化石墨烯包括d50為50-55nm的小粒徑氧化石墨烯和d50為120-130nm的大粒徑氧化石墨烯;并且,所述小粒徑氧化石墨烯和所述大粒徑氧化石墨烯的質(zhì)量比為(2.2-2.6):1。
14、進(jìn)一步的,所述小粒徑氧化石墨烯的球形度為9.2-9.4;并且,所述大粒徑氧化石墨烯的球形度為9.2-9.4。
15、發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過(guò)選擇球形的氧化石墨烯,并且,是采用上述特定規(guī)格的大小級(jí)配的氧化石墨烯顆粒,一方面,球形的結(jié)構(gòu),其在各個(gè)角度與體系中各組分的接觸是均衡的;另一方面,小粒徑的氧化石墨烯具有更高的表面能,其更容易吸附各組分,并且吸附后快速的擴(kuò)散,從而有利于各組分的均勻分布,而較大粒徑的氧化石墨烯則有利于體系的穩(wěn)定。
16、進(jìn)一步的,所述級(jí)配氧化石墨烯的表面吸附有硅烷偶聯(lián)劑,所述硅烷偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑kh-540、硅烷偶聯(lián)劑kh-550、硅烷偶聯(lián)劑kh-560、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、硅烷偶聯(lián)劑kh-580中的任意一種。
17、進(jìn)一步的,所述引發(fā)劑選自過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化二異丙苯、叔丁基過(guò)氧化氫、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨中的任意一種。
18、進(jìn)一步的,所述聚合反應(yīng)還包括:
19、待所述加熱攪拌反應(yīng)后,與抽提溶劑混合后,加熱抽提8-12h,并將石油樹脂與溶劑進(jìn)行離心分離,冷卻,以得到石油樹脂。
20、進(jìn)一步的,所述抽提溶劑選自二甲苯、糠醛、n-甲基吡咯烷酮中的任意一種。
21、進(jìn)一步的,所述加熱攪拌反應(yīng)包括:
22、于氮?dú)鈿夥罩?,先于溫度?00-110℃,攪拌轉(zhuǎn)速為180-200r/min條件下,加熱攪拌反應(yīng)80-100min后,繼續(xù)加熱至175-180℃,于攪拌轉(zhuǎn)速為550-600r/min條件下,加熱攪拌反應(yīng)60-80min。
23、一種石油樹脂,由上述的制備方法制備得到。
1.一種石油樹脂的制備方法,其特征在于,具體制備步驟包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述級(jí)配氧化石墨烯包括d50為50-55nm的小粒徑氧化石墨烯和d50為120-130nm的大粒徑氧化石墨烯;并且,所述小粒徑氧化石墨烯和所述大粒徑氧化石墨烯的質(zhì)量比為(2.2-2.6):1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述小粒徑氧化石墨烯的球形度為9.2-9.4;并且,所述大粒徑氧化石墨烯的球形度為9.2-9.4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述級(jí)配氧化石墨烯的表面吸附有硅烷偶聯(lián)劑,所述硅烷偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑kh-540、硅烷偶聯(lián)劑kh-550、硅烷偶聯(lián)劑kh-560、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、硅烷偶聯(lián)劑kh-580中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述引發(fā)劑選自過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化二異丙苯、叔丁基過(guò)氧化氫、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要1所述的一種石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述聚合反應(yīng)還包括:
7.根據(jù)權(quán)利要6所述的一種石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述抽提溶劑選自二甲苯、糠醛、n-甲基吡咯烷酮中的任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油樹脂的制備方法,其特征在于,所述加熱攪拌反應(yīng)包括:
9.一種石油樹脂,其特征在于,由權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到。