石油树脂因分子中大量不饱和键,常呈现较深色泽且光泽度欠佳,加氢处理通过饱和不饱和键、脱除杂质来改善其性能。不同加氢程度对石油树脂的色相和光泽度影响显著,且这种影响还会因树脂类型略有差异,以下是详细分析:
低加氢程度
色相:低加氢程度下,石油树脂中仅部分芳香键、碳碳双键被饱和,残留的不饱和键易形成共轭体系,同时硫化物、卤化物等杂质未被充分脱除,这些因素共同导致树脂仍保持较深的色相。以常见类型为例,低加氢的C9石油树脂多为棕黄色,DCPD石油树脂呈深棕红色,其加德纳色度通常仅能从加氢前的7-18(C9)、3-6(DCPD)下降3-5个单位,溴价仍维持在10-30gBr₂/100g,远高于高加氢产品。
光泽度:该程度下树脂的透明度较差,表面易因残留杂质和不饱和键引发轻微氧化,导致光线照射时散射和吸收较多,光泽度处于较低水平。将其应用于涂料、油墨时,无法形成明亮的涂层表面,仅能满足橡胶轮胎等对外观要求极低的领域的使用需求。
中加氢程度
色相:随着加氢程度提升,大部分不饱和键完成饱和,共轭体系大量断裂,杂质也基本被脱除,色相得到明显改善。此时C5、C9及DCPD等各类石油树脂的色泽会显著变浅,多呈现浅黄色至淡黄色,加德纳色度可降至2-4之间。比如中加氢的C5石油树脂,氢化率可达85%-90%,溴价降至1-10gBr₂/100g,肉眼观察已无明显深色杂质带来的暗沉感。
光泽度:树脂的透明度大幅提高,分子结构更趋于规整,光线照射时的折射更均匀,散射减少,光泽度显著提升。在热熔胶、普通涂料等领域应用时,可使产品表面形成柔和的光泽,既能满足基础外观需求,又能搭配其他材料调整光泽风格,适配性较之前明显增强。
高加氢程度
色相:高加氢状态下,石油树脂中的不饱和键几乎完全饱和,硫化物、卤化物等杂质被深度脱除,分子链结构稳定,电子离域量大幅减少,色相达到最优水平。多数石油树脂会呈现水白色或接近无色,像氢化C5、DCPD石油树脂的加德纳色度可低于1,氢化C9石油树脂的加德纳色度也小于2,溴价均能控制在1gBr₂/100g以下。这种水白色的色相使其能适配对颜色要求严苛的高端产品场景。
光泽度:高加氢后的石油树脂透明度极佳,分子排列规整且无明显杂质干扰,光线照射时的透过率高,反射光线均匀且明亮,光泽度达到峰值。将其用于高端涂料、透明烟膜、卫生用品用胶黏剂等领域时,可赋予产品晶莹剔透的外观和明亮的光泽。例如在透明烟膜生产中,高加氢DCPD石油树脂能保证薄膜的高透明度和良好光泽,同时兼顾黏结性能,而这是中低加氢产品难以实现的。
此外,需注意过高加氢程度可能引发少量副反应,如部分树脂分子链轻微降解,虽对色相影响较小,但可能导致光泽度出现微弱波动。因此工业生产中通常会通过控制反应温度、压力和催化剂活性,将加氢程度精准调控在最优区间,以实现色相与光泽度的平衡优化。
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