摘 要:本文針對氫化石油樹(shù)脂現階段國內國外的產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況進(jìn)行了分析,并對氫化石油樹(shù)脂各類(lèi)應用進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:氫化石油樹(shù)脂;應用領(lǐng)域
1 前言
氫化石油樹(shù)脂hydrogenated petroleum resin,又稱(chēng)加氫石油樹(shù)脂,是一種以乙烯副產(chǎn)物C5/C9做原料,在前期熱聚或催化聚合的基礎上再采用各種催化加氫技術(shù)制得的熱塑性樹(shù)脂。普通石油樹(shù)脂一般應用在溶劑型膠黏劑、熱熔膠及熱熔壓敏膠等的領(lǐng)域,而加氫樹(shù)脂樹(shù)脂由于祛除了聚合物鏈中的不飽和雙鍵及其他有色基團,多數加氫樹(shù)脂呈白色或水白色,顏色淺,味道輕,性能更優(yōu)異,用途更為廣泛。隨著(zhù)石油化工的迅速發(fā)展,我國乙烯產(chǎn)能得到大幅度提升,各類(lèi)石油樹(shù)脂產(chǎn)量品種數量也有所增加,伴隨產(chǎn)業(yè)升級,下游企業(yè)對產(chǎn)品差異化、優(yōu)質(zhì)化要求也進(jìn)一步提高,氫化石油樹(shù)脂以其優(yōu)異的耐光性、耐老化性、顏色淺、氣味輕,互溶性好等明顯優(yōu)勢得到更多用戶(hù)青睞。氫化石油樹(shù)脂作為一種極具前景的高端聚合新材料,將成為將來(lái)樹(shù)脂行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)。
2 加氫樹(shù)脂行業(yè)發(fā)展現狀
2.1 國外情況
國外氫化石油樹(shù)脂的研究起步較早,且早在20世紀70年代就已經(jīng)實(shí)現了氫化石油樹(shù)脂的工業(yè)化生產(chǎn)。氫化石油樹(shù)脂的生產(chǎn)裝置主要集中在美國??松梨冢‥xxon Mobil)、美國伊士曼(Eastman)、日本瑞翁(Zeon)、日本荒川(Arakawa)、韓國可?。↘olon)、臺灣和益聯(lián)超(中國臺灣)等幾家企業(yè),2017年國外氫化石油樹(shù)脂產(chǎn)能約為69萬(wàn)t,占全球總產(chǎn)能的81%。國外氫化石油樹(shù)脂研究開(kāi)發(fā)起步早,生產(chǎn)工業(yè)化應用經(jīng)驗豐富,氫化石油產(chǎn)品質(zhì)量相對國內產(chǎn)品具有較好的性質(zhì),占據世界主要的生產(chǎn)產(chǎn)能,目前在國際市場(chǎng)上主要由以上氫化石油樹(shù)脂巨頭廠(chǎng)家占據主導地位。
2.2 國內情況
國內氫化石油樹(shù)脂起步較晚,對該項技術(shù)的研究始于20世紀80年代末,直到2000年,才由伊士曼和揚子石化在南京合資建設第一套氫化石油樹(shù)脂生產(chǎn)裝置。在2014年之前,全國僅有揚子伊士曼2.5萬(wàn)t/a和蘭州石化0.8萬(wàn)t/a兩套裝置正常運行,均為C5氫化石油樹(shù)脂。國內氫化石油樹(shù)脂產(chǎn)能明顯不足,進(jìn)口依賴(lài)度始終在50%以上。2014年以來(lái),國內氫化石油樹(shù)脂行業(yè)進(jìn)行了粗暴式產(chǎn)業(yè)化擴張,由最初的3萬(wàn)t,擴張到2017年底的16萬(wàn)t建成產(chǎn)能,占到世界總產(chǎn)能的19%,經(jīng)過(guò)此階段的爆發(fā)式增長(cháng),國內氫化石油樹(shù)脂的進(jìn)口依賴(lài)度由2014年前的60%降低至2017年的35%。此外,伴隨著(zhù)快速的產(chǎn)業(yè)升級進(jìn)程,我國氫化石油樹(shù)脂的產(chǎn)品市場(chǎng)需求量也呈逐步升高的趨勢,表觀(guān)消費量由2012年的6萬(wàn)t到達2017年的接近12萬(wàn)t,表觀(guān)消費量翻了一番,并有繼續增加的趨勢。自2014年開(kāi)始,中國氫化石油樹(shù)脂產(chǎn)業(yè)進(jìn)入集中投資建設階段,天津魯華(淄博魯華泓錦全資子公司)、恒河新材料、淄博凱日和河北啟明相繼投產(chǎn),2017年金海晨光DCPD氫化石油樹(shù)脂裝置投產(chǎn)后,國內氫化石油樹(shù)脂建成產(chǎn)能擴增至16.3萬(wàn)t/a,較2013年的3.3萬(wàn)t/a增長(cháng)了394%,國內氫化石油樹(shù)脂的建成產(chǎn)能占世界總產(chǎn)能的19%。截止2017年底,國內氫化石油樹(shù)脂生產(chǎn)廠(chǎng)家主要有8家,公司名稱(chēng)及建成產(chǎn)能如下:揚子伊士曼(2.5萬(wàn)t),蘭州蘭化(0.8萬(wàn)t),天津魯華(2萬(wàn)t),恒河新材料(2.5萬(wàn)t),淄博凱日(1萬(wàn)t),河北啟明(1萬(wàn)t),濮陽(yáng)瑞森(2萬(wàn)t),金海晨光(2萬(wàn)t)。各生產(chǎn)企業(yè)均在氫化石油樹(shù)脂樹(shù)脂的生產(chǎn)上擁有各自的技術(shù)特點(diǎn)和工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗。國內氫化石油樹(shù)脂行業(yè)進(jìn)入了追趕世界先進(jìn)水平的行列。
3 氫化石油樹(shù)脂主要應用領(lǐng)域
氫化石油樹(shù)脂是將普通石油樹(shù)脂進(jìn)行加氫后制得的耐氧化、穩定性?xún)?yōu)異的石油樹(shù)脂,是一種高端石油樹(shù)脂。具有較輕的氣味,優(yōu)異的無(wú)色色相,更好的光澤性、透明度,且不易色變,優(yōu)良的抗氧化能力、熱穩定性和抗紫外線(xiàn)能力,在受熱時(shí)不會(huì )形成斑痕,與EVA和SBS等材料良好的相容性等性能特點(diǎn),在各大領(lǐng)域已得到廣泛應用。
涂料領(lǐng)域:能與其他樹(shù)脂相容,提高產(chǎn)品的光澤、硬度、耐水性、抗化學(xué)品性。加氫石油樹(shù)脂的加入可使路標涂料使用壽命由原來(lái)的一年提高到三年,明顯改善其耐久性和耐候性。
粘合劑領(lǐng)域:加氫樹(shù)脂在熱熔膠領(lǐng)域主要用于高檔熱熔膠、壓敏膠的生產(chǎn),加氫樹(shù)脂的加入可以起到提供粘結性的作用,改善粘結穩定性、抗蠕變性、耐熱性。加氫石油樹(shù)脂以其剝離強度高,快粘性好等特點(diǎn),開(kāi)始逐步取代萜烯樹(shù)脂和松香樹(shù)脂的地位,使用比例逐步增高,在各種印刷標簽膠帶、醫用外科膠帶中逐步替代其他樹(shù)脂。
橡膠工業(yè):主要作為橡膠軟化添加劑使用,目前氫化石油樹(shù)脂已在知名車(chē)用輪胎企業(yè)得到應用,在輪胎行業(yè)將有取代普通樹(shù)脂做輪胎添加劑的可能。
高端油墨:在油墨中,氫化石油樹(shù)脂的作用主要是用作連接料,因石油樹(shù)脂與油墨中許多組分相容性好,添加之后,可以快速能起到展色、快干、增亮的效果,提高印刷性能等作用,加氫石油樹(shù)脂加工成的油墨能夠長(cháng)期保持顏色穩定的分散狀態(tài)。
高端油漆:油漆加入氫化石油樹(shù)脂能夠增加漆光澤度,提高漆膜附著(zhù)力、硬度、耐酸、耐堿性。
衛材領(lǐng)域:氫化石油樹(shù)脂具有良好的熱穩定性和極低的氣味,用于增粘劑(HMA)熱熔壓敏膠粘劑(HMPSA)和溶劑基壓敏膠粘劑(SBPSA)。與乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、苯乙烯嵌段共聚物(SBC)等具有優(yōu)良的耐熱性和良好的兼容性。用于紙尿褲,衛生巾等領(lǐng)域可明顯改善黏結劑的色度、互溶性和耐老化性。
香煙包裝熱收縮膜及食品包裝膜領(lǐng)域:氫化石油樹(shù)脂可以與BOPP薄膜專(zhuān)用PP樹(shù)脂共聚,應用于香煙包裝熱收縮膜及食品包裝膜領(lǐng)域,添加氫化石油樹(shù)脂具有降低BOPP薄膜的加工溫度,改善光學(xué)性能,增加熱收縮率提高彈性模量,降低熱封溫度和提高熱封強度的作用。
4 結語(yǔ)
隨著(zhù)石油加氫工藝的發(fā)展進(jìn)步,氫化石油樹(shù)脂的種類(lèi)及產(chǎn)能將得到進(jìn)一步提升,勢必會(huì )擠占部分普通石油樹(shù)脂的市場(chǎng)份額。目前美國日本等地區石油樹(shù)脂已進(jìn)入成熟期,國內樹(shù)脂加氫裝置也呈現迅猛增長(cháng)態(tài)勢,石油樹(shù)脂已進(jìn)入技術(shù)競爭時(shí)代。各大應用領(lǐng)域需要開(kāi)發(fā)新品種、新型號、專(zhuān)用用途等細分市場(chǎng)的產(chǎn)品,將會(huì )帶動(dòng)新催化劑、新工藝、新設備、新技術(shù)的發(fā)展。伴隨經(jīng)濟發(fā)展及應用領(lǐng)域的不斷拓寬,氫化石油樹(shù)脂將是石油樹(shù)脂領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn),氫化石油樹(shù)脂將具有更廣闊的市場(chǎng)前景。
參考文獻:
[1]閻衛東,劉立新,曉翠玲.C9石油樹(shù)脂改性方法[J].化學(xué)世界,2001(06):327-328.
[2]張艷松,馬江全,陸敏,楊利民,黃蓉蓉.淺色C9芳烴石油樹(shù)脂的合成與改性[J].江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2007(2):15-18.
[3]柴忠義.C9石油樹(shù)脂加氫技術(shù)進(jìn)展[J].合成樹(shù)脂及塑料,2009(6):71-73