1、Binder Chemical 2015/8/27 1 增粘树脂特性分析 Binder Chemical Brief analysis of Tackifying Resin Properties 班德路新材料研究院 郝大卫 Binder Chemical 2015/8/27 2 目录 常用增粘树脂分类 增粘树脂 -松香类树脂 /萜烯类树脂 /C5树脂 /C9树脂 /加氢树脂 增粘树脂选择 增粘树脂发展趋势 班德路（研究院）简介 Binder Chemical 天然树脂 C9石油树脂 C9石油树脂C5石油树脂 C9改性石油树脂C5/C9石油树脂C5石油树脂C5改性石油树脂C5双环石油树脂氢化C
2、5石油树脂 氢化C5改性石油树脂氢化C5双环石油树脂萜烯树脂酯化松香树脂松香树脂氢化萜烯树脂氢化松香酯氢化松香氢化C9石油树脂 氢化C9改性石油树脂氢化C5/C9石油树脂常用增粘树脂分类 2015/8/27 Binder Chemical 粘结过程 润湿 -分子级别接触 ，黏度 表面张力， 软化 剂 分子间力 /H键等 -取向力，诱导力，色散力 极性（环、不饱和键、极性基团），分子大小 界面作用 -界面间作用，界面自身强度 4 热熔压敏胶 2015/8/27 Binder Chemical 天然类树脂 -松香类树脂 松香的主要成分为树脂酸，占 90%左右，分子式为 C19H29COOH，树脂酸
3、是最有代表性的松香酸，属不饱和酸，含有共轭双键，强烈吸收紫外光，在空气中能自动氧化或诱导后氧化。 聚合松香，松香甘油酯，季戊四醇酯，氢化松香 /树脂 5 枞酸 新枞酸 长叶松酸 左旋海松酸 脱氢枞酸 2015/8/27 Binder Chemical 天然类树脂 -松香类树脂 6 松香分子结构因不饱和 ，并且分子中含有性活泼的共轭双键， 所以性能不稳定，可以通过几种方式来提高其稳定性，比如通过歧化或者加氢。 松香具有环状结构和极性基团，有利于增加诱导力，取向力，提高粘结 能力趋向。 加氢 歧化 反应 松酸 脱氢枞酸 二氢枞酸 枞酸 二氢枞酸 四氢枞酸 2015/8/27 Binder Chem
4、ical 羧基活泼性，气味，颜色，分子量小 这个酯化反应属于偏向于右侧的平衡反应，但是还是会有未反应的羧基和羟基官能团。一般来讲，纯的松香的酸值是在 170左右，甘油酯的酸值一般在 20以下。 多元醇的选择是松香酯分子量大小和软化点高地的关键因素。松香甘油酯典型的软化点在 85度，而松香季戊四醇酯软化点一般可达 105度。 松香树脂与很多不同种类的聚合物材料有着比较宽泛的相容性。其在胶黏剂中会明显提高初 粘 和剥离力，但是一般来讲也会导致内聚力的下降。 7 天然类树脂 -松香类树脂 2015/8/27 Binder Chemical 天然类树脂 -萜烯类树脂 蒎烯，分子式 C10H16，有 -
5、和 -蒎烯两种异构体，二者均存在于多种天然精油中。松节油中含有 58 65%的 -蒎烯和 30%的 -蒎烯 改性萜烯树脂： 苯乙烯改性萜烯树脂 -蒎烯苯乙烯共聚树脂 萜烯酚树脂 -增粘效果好的极性树脂，与极性聚合物相容性良好 氢化萜烯树脂 -加氢提高颜色 为什么萜烯树脂性能均衡性表现好？ 8 2015/8/27 Binder Chemical 石油树脂 9 2015/8/27 Binder Chemical 石油树脂 -C5树脂 C5石油树脂是以裂解乙烯副产的 C5馏分为原料，经阳离子催化聚合得到的功能树脂 10 2015/8/27 Binder Chemical 11 分类：混合碳五树脂，脱
6、环碳五树脂，间戊树脂， DCPD树脂，加氢碳五树脂 碳五树脂是脂肪族的聚合物，他们可以有着非常宽的软化点和分子量的设计范围。 石油树脂 -C5树脂 2015/8/27 Binder Chemical C9石油树脂是以石油裂解的 C9馏分，经催化聚合、蒸馏等工艺等制成的树脂状物质 12 石油树脂 -C9树脂 2015/8/27 Binder Chemical C9石油树脂 ， C5C9共聚树脂 脂芳比，芳香度 碳五和碳九树脂能够以一定原料配比比例相互聚合改性，聚合的配比决定了树脂的脂肪 /芳 香 性能的平衡，这是下游配方工程师要了解的重要性能。 石油树脂可以被设计成特别的分子量分布和合适的脂芳比
7、来和中间段互容增加粘性，以及和末端作用来获得最好的 胶体黏度 和得到合适的胶体内聚力 。 13 石油树脂 -C9树脂 2015/8/27 Binder Chemical 相容性可以认为是树脂溶解聚合物的能力。对配方工程师来讲，清楚知道树脂和聚合物的相容性是非常重要的。在聚合物中添加相容的树脂往往能改变很多聚合物的性能，比如，模量和玻璃化转变温度。 不相容的树脂不会改变聚合物的性能因此也不会提供粘性和内聚。通过添加有限相容的树脂到聚合物体系中，往往会产生低初粘和高内聚的特性，这是配方设计工程师经常去微调粘性和内聚平衡的一个方向。 14 石油树脂 -C9树脂 2015/8/27 Binder Ch
8、emical 石油树脂 -加氢树脂 树脂稳定性 热稳定性，抗 UV等 颜色 显色基团消除 交联需求 饱和，惰性 15 2015/8/27 Binder Chemical 树脂都可以加氢产生一种新的树脂。 加氢树脂因饱和了双键，通常在颜色和气味上有较大的质量提升。 一般用来加氢的基础树脂如下： 碳九树脂和碳五碳九共聚树脂 DCPD和改性 DCPD树脂 第一代加氢树脂是 C9或 DCPD的完全氢化的脂肪类氢化树脂，此类树脂具有非常浅的颜色和稳定性，是 SIS和 SEBS嵌段共聚物理想的增粘树脂。 如果要生产与 SBS嵌段共聚物和调节高苯乙烯含量 SIS嵌段共聚物性能的浅色氢化树脂，往往通过以下两种
9、方法： C9树脂的部分加氢 原料中先进行选择性加氢 后聚合 16 石油树脂 -加氢树脂 2015/8/27 Binder Chemical 加氢 C9树脂 C9树脂含有不饱和双键，消除不饱和双键方法之一就是加氢。 C9树脂含有芳环结构，此类结构通过核磁共振分析结果一般显示为 40%左右。树脂溶解溶剂中进行加氢，操作参数包括：温度，压力，氢气浓度，和催化剂浓度。任何一个加氢操作参数的改变都将影响到最终树脂的加氢度。加氢后，芳环结构变为脂环结构 。 17 2015/8/27 Binder Chemical 如图所示的加氢反应倾向于右侧结束时，树脂被完全氢化，变成脂肪型树脂。通过控制加氢过程，可以将
10、反应停止在部分加氢阶段。这对于胶粘剂配方应用和性能需求来讲是非常重要的，并不是加氢就需要完全加氢。这意味着，部分加氢树脂依然保留着芳环结构，加氢度不同会生产出 不 同 脂 芳比的树脂，会有不同的树脂特性。 为了达到部分加氢碳九树脂性能， DCPD和碳五树脂的芳香改性是非常有必要的。 为了降低不饱和度和降低颜色必须进行选择性加氢，但是又不能对芳香组分结构有很大的影响。 加氢前母体树脂结构设计是非常重要的， 个人反对为了加氢而加氢 。 18 石油树脂 -加氢树脂 2015/8/27 Binder Chemical 加氢树脂发展思路 市场需求：下游市场容量，下游市场性能要求 树脂设计 小试， 灵活可
11、调整中试 配方选定，催化剂 /工艺条件筛选优化 规模化生产 19 石油树脂 -加氢树脂 2015/8/27 市场 生产 市场 Binder Chemical 20 石油树脂 -加氢树脂 2015/8/27 Binder Chemical 21 石油树脂 -加氢树脂 2015/8/27 Binder Chemical 22 项目 连续式加氢釜 间歇式加氢釜 运行方式 连续式 间歇式 设备生产能力 设备利用率高，相同体积反应釜，连续式加氢釜的生产能力达到间歇式加氢釜的 3倍以上； 非生产准备时间长，设备利用低 催化剂寿命 与间歇式加氢釜相比催化剂使用寿命增加 10倍，相应 的吨产品 催化剂成本仅为
12、传统工艺的 1/10； 催化剂经过转鼓等传统手段过滤、反冲、输送过程中的消耗严重，若干批次后催化剂便丧失催化剂效果； 产品质量 不锈钢管式膜滤液完全澄清透明，加氢产品质量好； 催化剂微细粉末会进入滤液侧，影响产品质量； 氢气消耗 采用连续生产，氢气耗损仅为反应过程中加氢的氢气消耗； 每批次反应结束，反应釜内氢气排空，氢气耗量较大； 连续式加氢釜 VS间歇式加氢釜 2015/8/27 Binder Chemical 23 项目 连续式加氢釜 固定床加氢 反应温度 260 280 反应压力 4.5 MPa 8.0 12 MPa 设备投资 底 高 (压力等级高 ,氢气回收装置昂贵 ) 反应效率 高
13、(粉末状的催化剂比表面大 ,气液充分混合 ,并与催化剂充分接触 ) 底 (催化剂被载体包埋 ,受载体的传质限制 ,催化效果差 ) 催化剂失活及更换 连续实现 更换麻烦 氢气除杂回收装置 无需回收 需要高价氢气除杂回收装置 氢气消耗 仅为固定床的 20% 30% 高 反应过程可连续性 好 (充分搅拌的流化运行方式 ) 较差 (存在胶体等杂质时 ,固定床和催化剂载体表明孔道容易被堵塞 .催化剂的更新或再生复杂 ,无法实现自动化 ) 催化剂价格 相对低廉 价格昂贵 连续式加氢釜 VS固定床加氢 2015/8/27 Binder Chemical 增粘树脂挑选 如何挑选树脂 具体起那些方面作用 中间段
14、，末端 分子结构：脂芳比 /芳香度 /极性 分子量大小 溶解度参数 软化点：降低弹性模量 /调整黏度 /调整强度、耐温性 其他：颜色，气味 24 2015/8/27 Binder Chemical 25 增粘树脂发展趋势 精确结构设计 应用 合适分子单体构建 应用 合成控制 分子级别理想堆砌 选择性加氢 随着轻烃类制乙烯发展，石油树脂原料在长远发展来看属于紧缺资源 原料利用精细化，树脂产业链全面化 煤化工烯烃类资源利用 2015/8/27 Binder Chemical 班德路化学公司介绍 BINDER- Best In Need Developing Excellent Resins 致力于
15、高品质增粘树脂开发生产 濮阳班德路化学有限公司成立于 2013年 8月 座落于国家濮阳经济技术开发区 河南省 2014年重点建设项目 注册资金 5000万元，建设占地面积 125亩 2万吨 /年增粘树脂产能 2015/1/31 26 班德路化学（研究院）简介 Binder Chemical 班德路产品介绍 C5树脂，改性 C5树脂 B系列树脂 B-1385， B-1395,B-1300,B-1310,B-1320， B-1200， B-1205 S系列树脂 S-2090， S-2100， S-2300T 萜烯，萜烯酚 T系列树脂 T-4100， T-4200 P系列树脂 P-5400 液体树脂
16、 L系列树脂 L-1520， L-2510， L-3510 2015/1/31 27 Binder Chemical 班德路新材料研究院简介 优秀的技术研发团队（博士 3人，硕士 2人，专业技术骨干 7人） 增粘树脂（ C5， C9，共聚，萜烯，改性萜烯，液体树脂，加氢树脂）合成工艺以及制备过程技术研究 增粘树脂下游胶粘剂领域应用研发，工程技术开发 加氢树脂聚合以及加氢段工艺开发，设备研发，配套催化剂以及溶剂解决方案 在线制胶工程验证装置（间歇， 1.4吨 /批次） 加氢小试装置（间歇， 2-3公斤 /批次） 加氢中式装置（连续， 30-50公斤 /小时） 为提高中国增粘树脂技术水平和应用水平做出应有的贡献！ 2015/1/31 28 班德路化学（研究院）简介 Binder Chemical 2015/1/31 29 Q & A 郝大卫 13788958522 D Binder Chemical 2015/1/31 30
