α－甲基苯乙烯改性石油树脂的工艺研究

石油树脂因其具有色度低、软化点高、优良的增粘性、耐热性、耐酸碱性及相容性的特点，作为增粘剂广泛的应用在胶黏剂、道路标线漆、橡胶、油墨等行业。以热塑性弹性体SIS、SBS为基础物制备热熔胶和热熔压敏胶时，需再加入增粘树脂、增塑剂、抗氧剂、阻燃剂及填料等其他一些原料，经熔融混合而制成。

SIS是由异戊二烯和苯乙烯聚合得到的苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物，SBS是由丁二烯和苯乙烯聚合得到的苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物，根据相似相容原理，为了提高间戊二烯石油树脂与SIS、SBS的相容性，一般采用苯乙烯来改性生产石油树脂，但需要严格控制苯乙烯的加入量，因为它能引起树脂溶解性变差。

而苯乙烯的同系物α－甲基苯乙烯因其具有叔碳原子，在与间戊二烯反应时可以使其烷基化而终止链增长，可以得到分子量均匀，溶解度性好，软化点高的石油树脂。

在用AlCl3作为催化剂时如果间戊二烯直接聚合会得到高分子量不溶性聚合物，因此在聚合前将AlCl3溶于二甲苯中，这样可以得到分子量分布狭窄且可溶解的树脂。

α－甲基苯乙烯加入量对树脂蜡雾点的影响

间戊二烯石油树脂用在热熔胶和热熔压敏胶行业时，石油树脂与SIS、SBS的相容性是最为关键的指标，一般选用蜡雾点来评价相容性的好坏。

蜡雾点作为与相对分子质量、相对分子质量分布、树脂极性相关的性能指标，对热熔胶和热熔压敏胶的初粘性、持粘性和剥离强度起重要的平衡作用。

石油树脂蜡雾点越低，弹性体与树脂、蜡体系之间的相容性越好，但是蜡雾点太低也会造成持粘性的不足，所以蜡雾滴点一般要求在70～105℃，软化点要求在88～96℃。

通过实验可以得到，α－甲基苯乙烯的加入可以有效的控制蜡雾点和软化点。

当α－甲基苯乙烯的用量为10%的时候，软化点90℃，蜡75℃为，如表所示。

α－甲基苯乙烯用量对蜡雾点的影响

α－甲基苯乙烯加入量对树脂色度和热稳定性的影响

以热塑性弹性体SIS、SBS为基础物制备热熔胶和热熔压敏胶时，通过加热使石油树脂与弹性体互溶，这样树脂的色度及热稳定性也是至关重要的指标。

间戊二烯树脂的分子中含不饱和键，就容易产生较深的色度，并且受热易氧化变色。如图1所示，α－甲基苯乙烯的用量从0%增加到25%，间戊二烯树脂的色度从3．5号降到了1．5号色，其中当α－甲基苯乙烯用量从0%增加到10%时，间戊二烯树脂色度下降了0．5，随着α－甲基苯乙烯用量增加到25%，间戊二烯树脂的色度降至1．5。随α－甲基苯乙烯用量的增加，聚合反应变得平缓，减少了因爆聚而产生凝胶的量且有效的控制了分子中的不饱和键，也就降低了树脂的色度。

实验表明随着α－甲基苯乙烯的加入树脂的热稳定性变好，但是当α－甲基苯乙烯加入量达到20%时，树脂的热稳定性趋于稳定。

如图1所示，α－甲基苯乙烯用量从0%增加到25%，间戊二烯树脂的热稳定性从8号色降低到了4号色，变化幅度非常大，其中，当α－甲基苯乙烯用量超过20%后，间戊二烯树脂的热稳定性基本不变。

间戊二烯树脂的热稳定性是由双键所占比重决定的。随着聚合反应体系中α－甲基苯乙烯的加入，可降低双键的含量，提高了间戊二烯树脂热稳定性。

α－甲基苯乙烯用量与树脂色度和热稳定性的变化关系

结论

在生产热熔胶及热熔压敏胶等领域用的间戊二烯石油树脂时，可以在原料中加入α－甲基苯乙烯进行改性。

当α－甲基苯乙烯加入量为10%(质量分数)时，可制备出高溶解性(蜡雾点75℃)、低色度(Ga3#)、适宜软化点(90℃)、优良增粘效果(蜡雾点95℃)和优良热稳定性(Ga3#)的高性能间戊二烯石油树脂。