本论文主要研究了氢化C5石油树脂在发光路标涂料中的应用。实验通过单因素法考察了氢化C­­5石油树脂和云母系珠光颜料对热熔型发光路标涂料性能的影响(软化点、剪切强度、剥离强度、熔融粘度、冲击强度以及柔软性等)，实验结果表明，当氢化C­­5石油树脂加入量为45%(质量百分比下同)，云母系珠光颜料加入量为10%时。，发光路标涂料的机械性能和色度性能均达到最佳。

      实验还通过以上的性能测试手段，考察了配方中其它助剂对热熔型发光路标涂料性能的影响，通过对这些数据的讨论和分析，最终确定了热熔型发光路标涂料的最佳配比。实验结果表明当氢化C­­5石油树脂加入量为45%，云母系珠光颜料加入量为10%，EVA树脂(28/150)加入量为5%，58#石蜡加入量为5%，碳酸钙加入量为5%，滑石粉加入量为15%，钛白粉加入量为5%，防沉剂加入量为5%时，制备出的热熔型发光涂料产品的性能指标均达到了国内此行业的标准，而且与国外同类产品相比较也不相上下。

       C5石油树脂是一种低分子量、热塑性树脂，一般平均分子量在1000～3000之间，树脂呈黄色至浅褐色，具有较好的降凝增粘和改善粘度系数的性能，溶于苯、甲苯、二甲苯等溶剂中C5石油树脂按原料分为：混合C5石油树脂，原料为经过初步分离或分离的混合C5馏分；脂肪族石油树脂，以浓缩间戊二烯为主要成分；脂环族石油树脂，以双环戊二烯为主要成分；共聚树脂，分为C5和共聚树脂、C5和其他物质共聚树脂、双环戊二烯与其他物质的共聚树脂。C5石油树脂很少单独使用，通常与其他聚合物混合使用。由于它对油品、油脂类、合成树脂具有良好的相容性，能溶解在许多溶剂中，与其他物质混配后耐水性,耐酸性好，熔点低，粘合性好，因而在许多方面得到越来越多的应用：脂环族石油树脂主要应用于胶粘剂和印刷油墨，脂肪族石油树脂主要应用于胶粘剂。总之，C5石油树脂广泛应用于胶粘剂、路标漆、橡胶配料、涂料、纸张施胶剂、印刷油墨等领域。

      C5石油树脂作为石油产品的副产物，由于合成简单，价格低廉，并具有良好的耐碱性、耐水性和耐候性以及与有机物质具有良好的相溶性等优点，应用越来越广泛 。但因石油树脂存在脆性大，成膜性差、结构上缺少极性基团及色泽深等缺点，限制其在众多领域的应用 。通过改性可克服石油树脂产品存在的缺点 ，扩大其应用领域。

      C5石油树脂在国内外发展现状

       国内C5石油树脂的发展状况

       我国石油树脂的研制工作开始于1964年，由于原料供应不稳定，质量波动较大，加之天然松香的竞争以及石油树脂自身的质量等原因，使得我国石油树脂的生产与发展缓慢。目前我国石油树脂的生产主要以C9石油树脂为主，约占总生产能力的70%，C5石油树脂仅占生产能力的30%，而且大部分装置生产规模小，品种单一，许多装置处于停产或半停产状态，产品质量也不高，特别是产品色度，软化点等主要性能指标不稳定。1999年全国石油树脂产量约7.6万t，而表观消费量为9.5万t。在石油树脂市场上,国产树脂中部分出口,用做国外橡胶加工和加氢石油树脂的原料，而国内需用的系列高档C5石油树脂和C5/C9共聚石油树脂以及加氢树脂大部分从国外进口，目前，濮阳市瑞森石油树脂有限公司，山东蓝盾石油树脂有限公司等企业都在生产热熔胶、压敏胶用C5石油树脂，但生产规模较小，产量较低，年产量仅7000吨，产品质量也不是很高，如瑞森石油树脂有限公司的PRS–A1085牌号产品色度为5-8，软化点在80℃-90℃之间，热稳定性也不是很高，国产热熔胶、压敏胶用C5石油树脂无论在产量还是质量方面和国外相比都有很大差距[1]。在溶剂选择方面，国内制备石油树脂常常直接用甲苯等芳香烃作为溶剂，溶剂过少则容易因散热较慢发生暴聚产生凝胶，溶剂过多则不能得到软化点较高的石油树脂；而国外很少直接采用甲苯作为聚合反应的溶剂，而常采用烷烃、或者混合溶剂作为反应的溶剂，所制备的石油树脂软化点较高。

      国外C5石油树脂的发展状况

      目前，国外石油树脂的生产主要集中在美国、日本以及西欧等国家和地区，美国石油树脂和C5石油树脂生产能力均占世界石油树脂生产能力的50%以上，其次是日本，约占20%左右，欧洲各国占20%，其他各国占10%。目前，美国的主要生产厂家有Exxon、Amoco、Picco、Uelsiol等十几家化工公司，总生产能力超过50万t/a，其中EXXON公司为美国最大的石油树脂生产企业和销售商，拥有E-2203LC、E-1302等十多个牌号[2]。国外树脂品种齐全，基本可以满足马路标漆、热熔胶、油墨、橡胶加工等不同领域的需求。近年来，国外石油树脂的技术开发主要集中在采用不同的单体共聚来研制新型石油树脂以拓展石油树脂的应用范围。除C5、C9共聚外，常用的共聚单体还有乙酸乙烯酯、顺酐、苯乙烯、邻甲酚、蒎烯、萜烯等。随着热熔胶市场对白色优质石油树脂需求的急剧增长，许多公司采用加氢技术使石油树脂中不饱和部分氢化，制得了热稳定性好的无色或者接近无色的石油树脂，并形成了一定的生产规模。Okazaki等人[3]提出了直接生产加氢石油树脂的方法。Daughenbaugh[4]等人还使用亚铬酸铜和铜锌催化剂成功开发了仅改变树脂色度而不改变碳碳双键结构，不降低树脂软化点的氢化工艺。

      综上所述，我国石油树脂与国外同类产品相比还有很大差距，在国际市场上的优质石油树脂色度小于3，软化点在100℃以上[5]，专用牌号的石油树脂不断增多，应用领域不断扩大，树脂原料都能够经过分离再使用。与之相比，我国的石油树脂产业仅仅属于起步阶段，混合馏分缺乏必要的分离精制手段，生产技术相对落后等原因造成树脂的色泽较深，热稳定性较差，使其应用范围受到很大的限制。当前，我们应该加大专用石油树脂的研发力度，努力缩短与国外公司在关键技术方面的差距；改进C5石油树脂的生产工艺，提高产品质量，降低生产成本，尽快达到发达国家的水平。

      C5石油树脂概况

      石油树脂是以乙烯装置的副产物C5馏分为原料经阳离子聚合而制得的低分子聚合物，软化点为80℃-140℃，比重为0.970-0.975，分子量小于3000，不溶于水，易溶于有机溶剂。具有酸值低、粘合性好、耐水和耐化学品等特点。

      典型C5馏分的主要成分

      从合成石油树脂的角度来看，可将C5馏分分为两大类：一类是可参与聚合的双烯烃和单烯烃组分，其中双烯烃组分主要有：异戊二烯(ISP)、间戊二烯(PIP)、环戊二烯(CPD)；单烯烃组分有：2-甲基-2-丁烯、2-甲基-1-丁烯、I-戊烯；另一类便是异戊烷、正戊烷等非活性烷烃组分，C5馏分中的不饱和组分都是重要的化工原料。

C5石油树脂具有色度低、酸值低、粘合性好、熔点低、耐水和耐化学品等特点，它也是一种应用最为广泛的石油树脂，但它也存在软化点较低，因缺少极性基团与其它极性聚合物相容性差等缺点。图1.1为C5石油树脂的一种典型结构图。

      C5石油树脂的结构

      未经精馏的C5馏分中还常含有部分环戊二烯(CPD)和双环戊二烯(DCPD)成分，这常被认为是凝胶的前驱体，因此直接利用C5馏分进行聚合制得的树脂色度均较高，不能制得浅色石油树脂。国内外的众多实践经验[6]也表明，如果C5馏分中环戊二烯含量大于3%时，聚合反应后得到的树脂色度较大。若想得到低色的C5石油树脂必须脱除环戊二烯和双环戊二烯组分。环戊二烯(CPD)因其含有两个共轭双键和活泼的亚甲基基团，所以在常温下能自发地发生Diets-Alder加成反应，生成双环戊二烯(DCPD)，双环戊二烯在热作用下，又容易解聚成为环戊二烯单体。因此利用环戊二烯的二聚和双环戊二烯的解聚随温度之间的变化关系可以很容易的实现环戊二烯的分离，分离后的环戊二烯又是制备双环戊二烯石油树脂的有效原料，这样既提高了C5石油树脂的的性能又不会产生不必要的废品。

      双环戊二烯石油树脂

      双环戊二烯石油树脂通常是由经C5馏分热聚分离而来的双环戊二烯在高温高下聚合而来，双环戊二烯石油树脂通常具有软化点高，增粘效果好，稳定性强的特点，但由于双环戊二烯石油树脂色度较高，它并不适合优质胶粘剂的制备，它最大的用途是在于橡胶混炼和油墨助剂领域。由于目前热聚分离双环戊二烯的技术已经成熟，高纯度双环戊二烯己经商品化出售，双环戊二烯石油树脂的制备不存在缺少原料来源问题。但目前国内双环戊二烯在合成双环戊二烯树脂方面的应用较少，更多的双环戊二烯被用于生产不饱和聚酯树脂和乙丙橡胶，合成双环戊二烯树脂则是国外双环戊二烯的主要用途。2005年，美国、西欧、北欧、远东地区双环戊二烯的需求量达到450Kt，其中59%用于双环戊二烯石油树脂的生产，另外仅有19%用于不饱和聚酯树脂的生产[7,8]。