C9石油樹脂是以裂解制乙烯裝置的副產物C9餾分為主要原料，在催化劑存在下聚合，或將其與醛類、 芳烴、萜烯類化合物進行共聚合而製得的熱塑性樹脂。 它的分子質量一般小於 2 000，軟化點小於 150 ℃，呈熱塑性粘稠液體或固體。由於其軟化點低、分子量比較小，一般不作為材料單獨使用。由於 C9 石油樹脂的結構中不含極性基團，具有良好的耐水性、 耐酸鹼性、 耐候性和耐光老化性，在有機溶劑中的溶解性好，與其他樹脂的相容性好，還具有脆性、 增粘性、 粘結性和可塑性，主要用於塗料、 橡膠助劑、 紙張添加劑、油墨和膠粘劑等領域，市場需求量大。
基本介紹
- 中文名：C9石油樹脂
- 外文名：C9 petroleum resin
- 特點：酸價低、混溶性好、熔點低、耐水
- 用途：塗料橡膠、粘合劑油墨
- 特性：顏色淺、無氣味、顆粒狀
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物化性質
名稱：C9石油樹脂 ，又稱芳烴石油樹脂
英文名稱：C9 petroleum resin
平均分子量：2000~5000
外觀：淡黃色至淺褐色片狀、粒狀或塊狀固體，透明而有光澤
相對密度：0.97~1.04。
軟化點：80~140℃。
玻璃化溫度：81℃。
折射率：1.512。
閃點：260℃。
酸值：0.1~1.0。
碘值：30~120。
溶解性：溶於丙酮、甲乙酮、環己烷、二氯乙烷、醋酸乙酯、甲苯、汽油等。不溶於乙醇和水。
結構性能
具有環狀結構，含有部分雙鍵，內聚力大。分子結構中不含極性或功能性基團，沒有化學活性。耐酸鹼、耐化學藥品性、耐水性良好。粘接性能較差，脆性大，耐老化性不佳，不宜單獨使用。與酚醛樹脂、古馬隆樹脂、萜烯樹脂、SBR、SIS相容性好，但由於極性較大，與非極性聚合物相容性較差。可燃。無毒。 主要套用用作SBS萬能膠、SBS噴膠、復膜膠、壓敏膠、熱熔壓敏膠等膠黏劑的增粘樹脂。也可用於氯丁膠黏劑降低成本，用量適當時不會降低氯丁膠黏劑的粘接強度。
C9樹脂的原料
石油樹脂的原料裂解C9 餾分是沸點在240℃以內範圍的 150 多種芳香烴組分的複雜混合物，無固定的組成，而且非常分散，不易分離。 從合成的角度出發，可將其分成兩類。一類可以進行聚合的活性組分，如：苯乙烯和乙烯基甲苯類、 雙環戊二烯等；另一類非活性組分，如烷基苯及稠環芳烴等，在聚合時起到溶劑的作用反應後被蒸餾出來。C9 原料中一般含有大約 50%的可聚性單體。C9 餾分成分複雜，而且沸點較高，難以精確分離，富含不飽和烯烴，使 C9餾分適合做生產石油樹脂的原料。
合成方法
合成石油樹脂的常用的方法有熱聚合、 催化聚合、 和自由基聚合 3 種。石油樹脂的許多物化性質中，最重要的是軟化點、 色相。 要求其軟化點50 ~140℃ ，色相小於 l3，淺黃至暗褐色。C9 餾分的聚合方式對碳九石油樹脂的色相、 軟化點有著較大的影響。
熱聚合
石油樹脂的熱聚合反應一般將 C9 餾分在反應釜中加熱到 260 ℃左右，首先由兩個可聚物的分子形成 Diels-Alder 加成中間體，再與另一個可聚組分的分子反應，生成兩個自由基，而後引發聚合。 熱聚合方法合成樹脂的工藝簡單、 產率高，但反應溫度高、 能耗大、 易結焦、 生產的樹脂顏色深、 產品檔次低，工業上只用來生產深色樹脂，其產品主要用作橡膠補強劑，混凝土的添加劑。
催化聚合
石油樹脂的催化聚合反應是陽離子型加聚反應，主要是 C9 單體在催化劑的作用下，形成碳正離子活性中心，引發鏈式聚合，從而合成石油樹脂。活性中心受離子對的離解程度影響很大，當反應介質、 溶劑不同活性中心也不同。催化聚合法在合成石油樹脂中是出現最早的、 套用最廣的，大部分文獻中提到的石油樹脂合成工藝都是用催化聚合法。
自由基聚合
自由基聚合是由於 C9 組分分子中存在大量的不飽和鍵（孤對電子），在引發劑的作用下形成自由基，並引發鏈聚合，合成產品後加入固體阻聚劑終止反應。 在石油樹脂的自由基聚合中常用的引發劑是過氧化物和脂肪酸鈉或者他們的混合物，引發劑的用量和配比對產品質量影響比較大。
C9石油樹脂用途
石油樹脂不同於通用樹脂，不能單獨使用，通常是與其它物質復配後作為共混物來改進各種產品的性能。
石油樹脂主要套用於以下幾個方面：
（1） 塗料工業中的套用。在塗料工業中，石油樹脂可以與其它樹脂結合，全部或部分替代高價樹脂，從而達到降低成本，提高產品的光澤、 硬度、 耐水性、 穩定性以及抗化學品性等各種性能的目的。 如在酚醛清漆的配方中，用 C9 石油樹脂等量替代松香改性酚醛樹脂和松香鈣脂，得到的產品仍然符合酚醛清漆和酚醛磁漆的標準，然而C9 石油樹脂的成本卻不到松香改性酚醛樹脂成本的 1/4，因此能極大地降低成本。在環氧樹脂、聚氨酷調和漆中加入脂環族石油樹脂，可以改善產品的硬度、 曲屈試驗、 耐溫水性、 耐候性等指標。
（2） 粘合劑中的套用。在粘合劑中，石油樹脂主要起到提供粘接性的作用。 粘和劑的主要組份為天然橡膠、 合成橡膠、 聚烯烴、 聚丙烯酸醋、乙烯一醋酸乙烯共聚體等一類的基本聚合物，石油樹脂的加入，可以改善這些聚合物的粘接穩定性、 抗蠕變性、 耐熱性等性質。如將石油樹脂與SBS 熱塑性彈性體嵌段共聚物在甲苯己烷的混合溶劑中進行混合，所製得的粘性混合物可以用來制壓敏粘結帶成壓敏粘接劑。
（3） 橡膠工業中的套用。C9 石油樹脂在橡膠行業中，主要作為橡膠軟化添加劑使用。丁苯橡膠本身缺乏粘性而且堅硬，加入 C9 石油樹脂，使得丁苯橡膠的分子鏈遭到分割，從而使產品具有很好的粘性均軟化度。另一方面， C9 石油樹脂可以減少天然橡膠成合成橡膠的用量，在不改變橡膠製品質量的前提下，顯著的降低了成本。在工藝方面，使用石油樹脂後能夠節省一道生膠熟煉工序，使生產周期縮短，經濟效益提高。
（4） 印刷油墨中的套用。在油墨中，石油樹脂主要是用作連線料。 石油樹脂與油墨中的許多組份的相容性很好，而且對於各種規格的印刷油墨，都有相應的石油樹脂以滿足潤濕速度、 乾燥速度、 溶劑釋放性、 抗水耐鹼性等各種指標的要求。石油樹脂加工成油墨，能夠長期保持顏料穩定的分散狀態。
C9石油樹脂的改性
隨著近代科技的發展，尤其是分析技術進步，石油樹脂的發展也進入了技術競爭的時代。國外各生產廠家在充分考慮經濟、 技術、 環境等因素的基礎上，著重提高產品的性能和拓寬產品的套用範圍。C9 石油樹脂的改性主要沿著兩個方向發展：選擇特殊的物料或改性物和 C9 餾分進行共聚，即化學改性；樹脂聚合後再對其加氫，即加氫改性。
化學改性
通過在 C9 樹脂中中引入極性基團，可提高其與極性化合物的相容性、 分散性，產品可作為水質穩定劑、 增稠劑等。 如：用馬來酸酐對樹脂進行改性，來製取水溶性的樹脂：酚類物質很容易結合到乙烯基芳烴聚合物中，用酚類物質作催化劑的溶劑，改善樹脂的極性，促進與其它樹脂的混合分散。
加氫改性
普通 C9 石油樹脂一般為棕色或褐色，在很大程度上限制了它的套用。 加氫後樹脂中原有的雙鍵被破壞，形成單鍵，樹脂變得無色、 無特殊氣味，還可以提高其耐候性、 粘合性、 穩定性等性能，進一步拓寬了其套用領域。這將是石油樹脂領域未來發展的重點。
