RU2740320C1 - Method for recycling asphaltenes to obtain pressure-sensitive adhesive - Google Patents
Method for recycling asphaltenes to obtain pressure-sensitive adhesive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740320C1 RU2740320C1 RU2020123850A RU2020123850A RU2740320C1 RU 2740320 C1 RU2740320 C1 RU 2740320C1 RU 2020123850 A RU2020123850 A RU 2020123850A RU 2020123850 A RU2020123850 A RU 2020123850A RU 2740320 C1 RU2740320 C1 RU 2740320C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- asphaltenes
- oil
- sensitive adhesive
- block copolymer
- adhesive
- Prior art date
Links
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 37
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 14
- UQEAIHBTYFGYIE-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C UQEAIHBTYFGYIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229920000346 polystyrene-polyisoprene block-polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 16
- VSKJLJHPAFKHBX-UHFFFAOYSA-N 2-methylbuta-1,3-diene;styrene Chemical compound CC(=C)C=C.C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 VSKJLJHPAFKHBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000013032 Hydrocarbon resin Substances 0.000 description 7
- 229920006270 hydrocarbon resin Polymers 0.000 description 7
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229920000468 styrene butadiene styrene block copolymer Polymers 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 125000003011 styrenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran;1h-indene Chemical class C1=CC=C2CC=CC2=C1.C1=CC=C2OC=CC2=C1 KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150096674 C20L gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 102220543923 Protocadherin-10_F16L_mutation Human genes 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100445889 Vaccinia virus (strain Copenhagen) F16L gene Proteins 0.000 description 1
- 101100445891 Vaccinia virus (strain Western Reserve) VACWR055 gene Proteins 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Substances O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J195/00—Adhesives based on bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/06—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents characterised by the solvent used
- C10G21/12—Organic compounds only
- C10G21/26—Silicon-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химии высокомолекулярных соединений, конкретно к способу утилизации, или переработки, высокомолекулярных составляющих тяжелых нефтей - асфальтенов в полимерные продукты с полезными свойствами с получением полимерных чувствительных к давлению адгезивов с улучшенными свойствами. Изобретение может быть использовано на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях, где образуются асфальтены.The invention relates to the field of chemistry of macromolecular compounds, specifically to a method for utilizing, or processing, high molecular weight components of heavy oils - asphaltenes into polymer products with useful properties to obtain polymer pressure-sensitive adhesives with improved properties. The invention can be used in oil production and oil refineries, where asphaltenes are formed.
Асфальтены являются побочным продуктов деасфальтизации тяжелой нефти, выполняемой с целью снижения ее вязкости, а кроме того, входят в состав смолистых высокомолекулярных остатков первичной нефтепереработки. Смолисто-асфальтеновые отходы являются сравнительно недорогим и доступным природным сырьем, расширение возможностей переработки которого является актуальной современной задачей.Asphaltenes are by-products of heavy oil deasphalting, carried out to reduce its viscosity, and in addition, are part of the resinous high molecular weight residues of primary oil refining. Resin-asphaltene waste is a relatively inexpensive and accessible natural raw material, expanding the processing capacity of which is an urgent modern task.
Асфальтены являются вязкоупругими стеклующимися жидкостями, чье реологическое поведение и ограниченная совместимость с полимерными матрицами роднит их с углеводородными смолами, повсеместно используемыми в качестве усилителей липкости для получения полимерных адгезивов.Asphaltenes are viscoelastic, glassy liquids whose rheological behavior and limited compatibility with polymer matrices make them similar to hydrocarbon resins commonly used as tackifiers for polymer adhesives.
Известен способ утилизации асфальтенов (в составе асфальтеносмолопарафиновых отложений), включающий смешивание асфальтеносмолопарафиновых отложений с горячей водой, интенсивное перемешивание для отделения механических примесей и мусора, расплавление в шламоуловителе, перемешивание с ПАВ-деэмульгатором, нагрев углеводородной жидкости и перемешивание с ней расплава и введение полученной смеси в трубопровод с сырой нефтью. Для реализации этого способа предлагается устройство (см., патент РФ 2177490 С1, опубл. 27.12.2001, кл. МПК C09K 3/00, Е21 В 37/06, B01D 37/00).There is a known method of recycling asphaltenes (in the composition of asphaltene-resin-paraffin deposits), including mixing asphaltene-resin-paraffin deposits with hot water, intensive mixing to separate mechanical impurities and debris, melting in a sludge trap, mixing with a surfactant demulsifier, heating the hydrocarbon liquid and mixing the resulting melt into the crude oil pipeline. To implement this method, a device is proposed (see, RF patent 2177490 C1, publ. 27.12.2001, class IPC C09K 3/00, E21 B 37/06, B01D 37/00).
Известный способ является многоступенчатым, требует высоких капитальных и эксплуатационных затрат, в том числе создания отдельной установки, приводит к ухудшению качества нефти и ее перекачиваемости и не позволяет получить новые полезные продукты. При этом утилизируются в основном смолы и очень малое количество асфальтенов - в добавляемой к сырой нефти смеси их содержится не более 0.78% мас.The known method is multistage, requires high capital and operating costs, including the creation of a separate unit, leads to a deterioration in the quality of oil and its pumpability and does not allow obtaining new useful products. In this case, mainly resins and a very small amount of asphaltenes are utilized - the mixture added to the crude oil contains no more than 0.78 wt%.
Известен способ получения чувствительного к давлению адгезива на основе блок-сополимера стирола и изопрена, нафтенового масла и усилителя липкости - инден-кумароновой углеводородной смолы путем их перемешивания при 150°С в течение 3 часов при следующем соотношении компонентов: указанная углеводородная смола - 60 мас. %, нафтеновое масло - 20 мас. %, блок-сополимер стирола и изопрена - 20 мас. % (Ilyin S.O., Petrukhina N.N., Kostyuk A.V., Dzhabarov E.G., Filatova M.P., Antonov S.V., Maksimov A.L. // Russian Journal of Applied Chemistry. - 2019. - V. 92. - I. 8. - P. 1143-1152).A known method of producing a pressure-sensitive adhesive based on a block copolymer of styrene and isoprene, naphthenic oil and a stickiness enhancer - indene-coumarone hydrocarbon resin by mixing them at 150 ° C for 3 hours at the following ratio of components: the specified hydrocarbon resin - 60 wt. %, naphthenic oil - 20 wt. %, block copolymer of styrene and isoprene - 20 wt. % (Ilyin SO, Petrukhina NN, Kostyuk AV, Dzhabarov EG, Filatova MP, Antonov SV, Maksimov AL // Russian Journal of Applied Chemistry. - 2019. - V. 92. - I. 8. - P. 1143-1152) ...
Недостатком изобретения является недостаточно высокая адгезионная прочность соединений, формируемых адгезивом, высокая себестоимость адгезива. Кроме того, способ не позволяет утилизировать асфальтены.The disadvantage of the invention is the insufficiently high adhesive strength of the joints formed by the adhesive, the high cost of the adhesive. In addition, the method does not allow for the disposal of asphaltenes.
Известен способ утилизации асфальтенов с получением продукта с адгезионными свойствами. По этому способу 55-75% мас. сополимера этилена с винилацетатом, 5-10% мас. бутилкаучуковой резиновой смеси, 9-13% мас. алкилфенолформальдегидной или алкилфенолгексаметилентетрааминовой смолы, 10.9-21% мас. асфальтено-смолистого умягчителя - гранулированного окисленного битума, содержащего до 4% мас. асфальтенов, перемешивают при 20°С, из смеси методом экструзии при 100-150°С получают жгут и осуществляют грануляцию (патент Украины 54525 С2, опубл. 15.03.2003, кл. МПК F16L 58/10, C09D 5/12, 111/00, C09J 123/04, 111/00).A known method of recycling asphaltenes to obtain a product with adhesive properties. By this method, 55-75% wt. copolymer of ethylene with vinyl acetate, 5-10% wt. butyl rubber compound, 9-13% wt. alkylphenol-formaldehyde or alkylphenolhexamethylenetetraamine resin, 10.9-21% wt. asphaltene-resinous softener - granular oxidized bitumen containing up to 4% wt. asphaltenes, mixed at 20 ° C, from the mixture by extrusion at 100-150 ° C, a rope is obtained and granulation is carried out (patent of Ukraine 54525 C2, publ. 03/15/2003, class IPC F16L 58/10, C09D 5/12, 111 / 00, C09J 123/04, 111/00).
Адгезионная прочность получаемого продукта по отношению к стали - 7.1-7.5 кг/см, после выдерживания 1000 ч в воде при 25°С - 6.9-7.2 кг/см, при 90°С - 3.9-4.1 кг/см, адгезия к стали спустя час после нанесения - 3.8-4.8 кг/см, спустя год - 2.8-3.6 кг/см.The adhesion strength of the resulting product to steel is 7.1-7.5 kg / cm, after holding for 1000 h in water at 25 ° C - 6.9-7.2 kg / cm, at 90 ° C - 3.9-4.1 kg / cm, adhesion to steel after an hour after application - 3.8-4.8 kg / cm, after a year - 2.8-3.6 kg / cm.
По совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату известный способ может быть принят как наиболее близкий аналог.On the basis of the set of essential features and the achieved technical result, the known method can be adopted as the closest analogue.
Недостатком прототипа является низкая степень утилизации асфальтенов - не более 0.84% мас.The disadvantage of the prototype is the low degree of utilization of asphaltenes - no more than 0.84% wt.
Кроме того, получаемый продукт способен к формированию адгезионной связи только при повышенной температуре (120-140°С) в состоянии расплава, тогда как при 25°С липкости не проявляет.In addition, the resulting product is capable of forming an adhesive bond only at an elevated temperature (120-140 ° C) in a melt state, while at 25 ° C it does not exhibit stickiness.
Задачей настоящего изобретения является разработка экономичного способа утилизации асфальтенов с получением чувствительного к давлению адгезива, способного формировать адгезионную связь при обычной температуре, при высоких адгезионных свойствах.The object of the present invention is to provide an economical method for the disposal of asphaltenes to obtain a pressure sensitive adhesive capable of forming an adhesive bond at ordinary temperatures, with high adhesive properties.
Поставленная задача решается тем, что в способе утилизации асфальтенов, включающем перемешивание сополимера с асфальтенами и другим компонентом непосредственно, нагрев и получение продукта с адгезионными свойствами, в качестве асфальтенов используют беспримесные асфальтены, полученные из тяжелой нефти, содержащей от 2 до 11 мас. % асфальтенов, осаждением с помощью гексаметилдисилоксана, взятых в количествах, обеспечивающих соотношение нефть/гексаметилдисилоксан равное от 1/5 до 1/40, в качестве сополимера используют блок-сополимер стирола с изопреном или блок-сополимер стирола с бутадиеном, в качестве другого компонента - нафтеновое масло, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The problem is solved by the fact that in the method of recycling asphaltenes, including mixing the copolymer with asphaltenes and another component directly, heating and obtaining a product with adhesive properties, asphaltenes are used as asphaltenes, obtained from heavy oil containing from 2 to 11 wt. % of asphaltenes, precipitation with hexamethyldisiloxane, taken in amounts providing an oil / hexamethyldisiloxane ratio of 1/5 to 1/40, a styrene-isoprene block copolymer or a styrene-butadiene block copolymer is used as the other component - naphthenic oil, with the following ratio of components, wt. %:
причем сначала осуществляют нагрев всех исходных компонентов до расплавления, затем осуществляют их смешение в двухроторном смесителе и перемешивание при скорости вращения роторов 30-100 об/мин, с получением в качестве продукта с адгезионными свойствами чувствительного к давлению адгезива.moreover, first, all initial components are heated to melt, then they are mixed in a two-rotor mixer and mixed at a rotary speed of 30-100 rpm to obtain a pressure-sensitive adhesive as a product with adhesive properties.
Технический результат, который может быть получен от использования предлагаемого изобретения, заключается в повышении степени утилизации асфальтенов до 40% мас., а получаемый чувствительный к давлению адгезив характеризуется более низкой себестоимостью и способен формировать адгезионную связь при обычной температуре, при высоких адгезионных свойствах.The technical result that can be obtained from the use of the present invention is to increase the degree of utilization of asphaltenes up to 40% wt., And the resulting pressure-sensitive adhesive is characterized by a lower cost and is able to form an adhesive bond at ordinary temperature, with high adhesive properties.
Нижеперечисленные примеры иллюстрируют предлагаемое техническое решение.The following examples illustrate the proposed technical solution.
В качестве блок-сополимера используют тройные блок-сополимеры: стирол-изопрен-стирол (СИС) марки Vector® 4411A (Dexco, США) с ПТР=40 г/10 мин и содержанием стирольных звеньев 44% и стирол-бутадиен-стирол (СБС) марки Л 30-01А (Сибур, Россия) с ПТР не более 1 г/10 мин и содержанием стирольных звеньев 30%. Асфальтены получают из тяжелой нефти осаждением гексаметилдисилоксаном (Ignatenko V.Y., Kostina Y.V., Antonov S.V., Ilyin S.O. // Russian Journal of Applied Chemistry. - 2018. - V. 91. -I. 11. - P. 1835-1840). Температура размягчения асфальтенов составляет 58-62°С, содержание серы в пределах 5.6-6.3 мас. %. Нафтеновое масло используют марки Equilon Shellflex® 371 (Shell Lubricants, США) с температурой стеклования - 64°С.As a block copolymer, ternary block copolymers are used: styrene-isoprene-styrene (SIS) of the Vector® 4411A brand (Dexco, USA) with MFI = 40 g / 10 min and a styrene unit content of 44% and styrene-butadiene-styrene (SBS ) grade L 30-01A (Sibur, Russia) with MFI no more than 1 g / 10 min and a styrene unit content of 30%. Asphaltenes are obtained from heavy oil by precipitation with hexamethyldisiloxane (Ignatenko V.Y., Kostina Y.V., Antonov S.V., Ilyin S.O. // Russian Journal of Applied Chemistry. - 2018. - V. 91. -I. 11. - P. 1835-1840). The softening point of asphaltenes is 58-62 ° C, the sulfur content is in the range of 5.6-6.3 wt. %. Naphthenic oil is used of Equilon Shellflex® 371 (Shell Lubricants, USA) with a glass transition temperature of 64 ° C.
Беспримесные асфальтены это асфальтены, не содержащие примесей летучих масел, которые получают из тяжелой нефти следующим образом. К тяжелой нефти, нагретой до 40-80°С с целью снижения ее вязкости и облегчения смешения, добавляют гексаметилдисилоксан при постоянном интенсивном перемешивании с помощью верхнеприводной мешалки. После смешения систему оставляют при 20-25°С на 2-3 часа, после чего осадок асфальтенов фильтруют на стеклянном фильтре с размером пор 10-16 мкм. После фильтрования осадок сушат при 45-90°С в конвекционном шкафу до постоянной массы.Pure asphaltenes are asphaltenes that do not contain volatile oil impurities, which are obtained from heavy oil as follows. Hexamethyldisiloxane is added to heavy oil heated to 40-80 ° C in order to reduce its viscosity and facilitate mixing with constant vigorous stirring using an overhead stirrer. After mixing, the system is left at 20-25 ° C for 2-3 hours, after which the asphaltene precipitate is filtered on a glass filter with a pore size of 10-16 microns. After filtration, the precipitate is dried at 45-90 ° C in a convection oven to constant weight.
Способ утилизации асфальтенов с получением чувствительного к давлению адгезива осуществляют на двухроторном смесителе HAAKE Polydrive, оборудованного сигмовидными роторами, при 120-150°С в условиях высокой скорости вращения роторов (от 30 до 100 об/мин), что обеспечивает смешение асфальтенов в расплавленном состоянии непосредственно с блок-сополимером и нафтеновым маслом и их равномерное распределение в объеме адгезива. Равномерное распределение достигается благодаря тому, что перевод асфальтенов в состояние расплава и высокая скорость смешения обеспечивают высокое значение капиллярного числа для капель расплава асфальтенов, приводя к их растяжению и разрушению с формированием капель малого размера, равномерно распределяющимися и быстро растворяющимися в матрице адгезива с формированием гомогенной смеси. Смешение проводят в течение часа. Формование пленок для исследования адгезионных свойств проводят на ламинаторе HLCL-1000 (ChemInstruments, США) между двумя слоями силиконизированной антиадгезионной пленки на основе полиэтилентерефталата при 120°С. Пленки получают толщиной 140÷180 мкм.The method of recycling asphaltenes to obtain a pressure-sensitive adhesive is carried out on a two-rotor HAAKE Polydrive mixer equipped with sigmoid rotors at 120-150 ° C under conditions of high rotational speed (from 30 to 100 rpm), which provides direct mixing of asphaltenes in the molten state with a block copolymer and naphthenic oil and their uniform distribution in the adhesive. Uniform distribution is achieved due to the fact that the transfer of asphaltenes to the state of the melt and high mixing rate provide a high value of the capillary number for drops of molten asphaltenes, leading to their elongation and destruction with the formation of small droplets, evenly distributed and rapidly dissolving in the adhesive matrix with the formation of a homogeneous mixture ... Mixing is carried out within an hour. The formation of films for the study of adhesive properties is carried out on an HLCL-1000 laminator (ChemInstruments, USA) between two layers of siliconized release film based on polyethylene terephthalate at 120 ° C. Films are obtained with a thickness of 140-180 microns.
Адгезионную прочность при отслаивании чувствительных к давлению адгезивов измеряют под углом 90° на машине ТТ-1100 при скорости отрыва образца 30.5 см/мин и температуре 25°С. Перед проведением испытания пленку чувствительного к давлению адгезива длиной около 10 см и шириной 12.5 мм приклеивают к полированной стальной пластине и дважды прикатывают стандартным роликом массой 2 кг.The peel adhesion strength of the pressure-sensitive adhesives is measured at a 90 ° angle on a TT-1100 machine at a sample peel rate of 30.5 cm / min and a temperature of 25 ° C. Before testing, a film of pressure-sensitive adhesive about 10 cm long and 12.5 mm wide is glued to a polished steel plate and rolled twice with a standard 2 kg roller.
Адгезионную прочность при отрыве измеряют на приборе ТА.ХТ plus (Stable Microsystems, США) с использованием стального цилиндрического штока с диаметром 4 мм, который погружают в пленку адгезива с усилием 0.5 кгс в течение 1 минуты, а затем поднимают со скоростью 0.1 мм/с.Peel-off adhesion strength is measured on a TA.XT plus device (Stable Microsystems, USA) using a cylindrical steel rod with a diameter of 4 mm, which is immersed in an adhesive film with a force of 0.5 kgf for 1 minute, and then lifted at a speed of 0.1 mm / s ...
Чувствительный к давлению адгезив может быть получен смешением блок-сополимера стирол-изопрен-стирол с асфальтенами и нафтеновым маслом (Примеры 1-6). При этом с повышением содержания асфальтенов (при сохранении равного соотношения между блок-сополимером и нафтеновым маслом) адгезионная прочность, как при отрыве, так и при отслаивании, проходит через максимум, приходящийся на 30%-ное содержание асфальтенов (Примеры 1-4). Повышение доли нафтенового масла, и соответствующее снижение доли блок-сополимера в составе чувствительного к давлению адгезива, приводит к снижению адгезионных свойств (Примеры 4-6), но может быть оправдано с точки зрения снижения себестоимости адгезива вследствие более высокой цены блок-сополимера по сравнению со стоимостью других компонентов. Вместо сополимера стирола и изопрена в качестве блок-сополимера может быть использован сополимер стирола и бутадиена (Пример 7), что также позволяет получать чувствительный к давлению адгезив, превосходящий по комплексу адгезионных свойств адгезивы по сравнительным Примерам 8 и 9.A pressure sensitive adhesive can be prepared by mixing a styrene-isoprene-styrene block copolymer with asphaltenes and naphthenic oil (Examples 1-6). At the same time, with an increase in the content of asphaltenes (while maintaining an equal ratio between the block copolymer and naphthenic oil), the adhesion strength, both during tearing off and during peeling, passes through a maximum corresponding to the 30% content of asphaltenes (Examples 1-4). An increase in the proportion of naphthenic oil, and a corresponding decrease in the proportion of block copolymer in the composition of the pressure sensitive adhesive, leads to a decrease in adhesive properties (Examples 4-6), but can be justified in terms of reducing the cost of the adhesive due to the higher price of the block copolymer compared to with the cost of other components. Instead of a copolymer of styrene and isoprene, a copolymer of styrene and butadiene (Example 7) can be used as a block copolymer, which also makes it possible to obtain a pressure sensitive adhesive superior in the complex of adhesive properties to the adhesives of Comparative Examples 8 and 9.
Пример 1Example 1
Способ утилизации асфальтенов с получением чувствительного к давлению адгезива осуществляют нагревом всех исходных компонентов до расплавления с последующим непосредственным смешением 22.5 г СИС, 5 г асфальтенов и 22.5 г нафтенового масла в двухроторном смесителе в расплавленном состоянии со скоростью вращения роторов 100 об/мин при 120°С в течение часа в результате чего асфальтены равномерно распределяются в матрице адгезива с формированием гомогенной смеси, затем смесь, не давая ей остыть, помещают между двумя слоями антиадгезионной пленки и пропускают через валки ламинатора, получая тем самым пленку адгезива для выполнения испытаний.The method of recycling asphaltenes to obtain a pressure-sensitive adhesive is carried out by heating all the initial components until melting, followed by direct mixing of 22.5 g of SIS, 5 g of asphaltenes and 22.5 g of naphthenic oil in a two-rotor mixer in the molten state with a rotational speed of 100 rpm at 120 ° C within an hour, as a result of which the asphaltenes are evenly distributed in the adhesive matrix with the formation of a homogeneous mixture, then the mixture, without allowing it to cool, is placed between two layers of release film and passed through the rolls of the laminator, thereby obtaining an adhesive film for testing.
В примере используют беспримесные асфальтены, которые получают из тяжелой нефти Ярегского месторождения (плотность нефти 0.942 г/мл, содержание асфальтенов 2.3 мас. %) осаждением с помощью гексаметилдисилоксана, взятых в количествах, обеспечивающих соотношение нефть/гексаметилдисилоксан, равное 1/5.In the example, pure asphaltenes are used, which are obtained from heavy oil from the Yarega field (oil density 0.942 g / ml, asphaltene content 2.3 wt%) by precipitation with hexamethyldisiloxane, taken in amounts that provide an oil / hexamethyldisiloxane ratio of 1/5.
Состав и характеристики полученного чувствительного к давлению адгезива приведены в таблице.The composition and characteristics of the resulting pressure sensitive adhesive are shown in the table.
Пример 2Example 2
Способ утилизации асфальтенов с получением чувствительного к давлению адгезива осуществляют аналогично способу, указанному в примере 1, но смешивают 20 г СИС, 10 г асфальтенов и 20 г нафтенового масла.The method of disposal of asphaltenes to obtain a pressure-sensitive adhesive is carried out similarly to the method indicated in example 1, but 20 g of SIS, 10 g of asphaltenes and 20 g of naphthenic oil are mixed.
В примере используют беспримесные асфальтены, которые получают из тяжелой нефти Ашальчинского месторождения (плотность нефти 0.962 г/мл, содержание асфальтенов 7.5 мас. %) осаждением с помощью гексаметилдисилоксана, взятых в количествах, обеспечивающих соотношение нефть/гексаметилдисилоксан, равное 1/15.In the example, pure asphaltenes are used, which are obtained from heavy oil from the Ashalchinskoye field (oil density 0.962 g / ml, asphaltene content 7.5 wt%) by precipitation with hexamethyldisiloxane, taken in amounts that provide an oil / hexamethyldisiloxane ratio of 1/15.
Состав и характеристики полученного чувствительного к давлению адгезива приведены в таблице.The composition and characteristics of the resulting pressure sensitive adhesive are shown in the table.
Пример 3Example 3
Способ утилизации асфальтенов с получением чувствительного к давлению адгезива осуществляют аналогично способу, указанному в примере 1, но смешивают 17.5 г СИС, 15 г асфальтенов и 17.5 г нафтенового масла при использовании скорости вращения роторов 50 об/мин.The method of disposal of asphaltenes to obtain a pressure-sensitive adhesive is carried out in the same way as described in example 1, but 17.5 g of SIS, 15 g of asphaltenes and 17.5 g of naphthenic oil are mixed using a rotational speed of 50 rpm.
Состав и характеристики полученного чувствительного к давлению адгезива приведены в таблице.The composition and characteristics of the resulting pressure sensitive adhesive are shown in the table.
Пример 4Example 4
Способ утилизации асфальтенов с получением чувствительного к давлению адгезива осуществляют аналогично способу, указанному в примере 1, но смешивают 15 г СИС, 20 г асфальтенов и 15 г нафтенового масла при использовании скорости вращения роторов 50 об/мин.The method of disposal of asphaltenes to obtain a pressure-sensitive adhesive is carried out similarly to the method indicated in example 1, but 15 g of SIS, 20 g of asphaltenes and 15 g of naphthenic oil are mixed using a rotational speed of 50 rpm.
Состав и характеристики полученного чувствительного к давлению адгезива приведены в таблице.The composition and characteristics of the resulting pressure sensitive adhesive are shown in the table.
Пример 5Example 5
Способ утилизации асфальтенов с получением чувствительного к давлению адгезива осуществляют аналогично способу, указанному в примере 1, но смешивают 10 г СИС, 20 г асфальтенов и 20 г нафтенового масла при использовании скорости вращения роторов 30 об/мин.The method of disposal of asphaltenes to obtain a pressure-sensitive adhesive is carried out similarly to the method indicated in example 1, but 10 g of SIS, 20 g of asphaltenes and 20 g of naphthenic oil are mixed using a rotor speed of 30 rpm.
Состав и характеристики полученного чувствительного к давлению адгезива приведены в таблице.The composition and characteristics of the resulting pressure sensitive adhesive are shown in the table.
Пример 6Example 6
Способ утилизации асфальтенов с получением чувствительного к давлению адгезива осуществляют аналогично способу, указанному в примере 1, но смешивают 5 г СИС, 20 г асфальтенов и 25 г нафтенового масла при использовании скорости вращения роторов 30 об/мин.The method of disposal of asphaltenes to obtain a pressure sensitive adhesive is carried out similarly to the method indicated in example 1, but 5 g of SIS, 20 g of asphaltenes and 25 g of naphthenic oil are mixed using a rotational speed of 30 rpm.
Состав и характеристики полученного чувствительного к давлению адгезива приведены в таблице.The composition and characteristics of the resulting pressure sensitive adhesive are shown in the table.
Пример 7Example 7
Способ утилизации асфальтенов с получением чувствительного к давлению адгезива осуществляют нагревом всех исходных компонентов до расплавления с последующим непосредственным смешением 17.5 г СБС, 15 г асфальтенов и 17.5 г нафтенового масла в двухроторном смесителе в расплавленном состоянии со скоростью вращения роторов 100 об/мин при 150°С в течение часа в результате чего асфальтены равномерно распределяются в матрице адгезива с формированием гомогенной смеси, затем смесь, не давая ей остыть, помещают между двумя слоями антиадгезионной пленки и пропускают через валки ламинатора, получая тем самым пленку адгезива для выполнения испытаний.The method of recycling asphaltenes to obtain a pressure-sensitive adhesive is carried out by heating all the initial components until melting, followed by direct mixing of 17.5 g of SBS, 15 g of asphaltenes and 17.5 g of naphthenic oil in a two-rotor mixer in the molten state with a rotational speed of 100 rpm at 150 ° C. within an hour, as a result of which the asphaltenes are evenly distributed in the adhesive matrix with the formation of a homogeneous mixture, then the mixture, without allowing it to cool, is placed between two layers of release film and passed through the rolls of the laminator, thereby obtaining an adhesive film for testing.
В примере используют беспримесные асфальтены, которые получают из тяжелой нефти Усинского месторождения (плотность нефти 0.965 г/мл, содержание асфальтенов 9.9 мас. %) осаждением с помощью гексаметилдисилоксана, взятых в количествах, обеспечивающих соотношение нефть/гексаметилдисилоксан, равное 1/40.In the example, pure asphaltenes are used, which are obtained from heavy oil from the Usinsk field (oil density 0.965 g / ml, asphaltene content 9.9 wt%) by precipitation with hexamethyldisiloxane, taken in quantities that provide an oil / hexamethyldisiloxane ratio of 1/40.
Состав и характеристики полученного чувствительного к давлению адгезива приведены в таблице.The composition and characteristics of the resulting pressure sensitive adhesive are shown in the table.
Свойства адгезива по примерам 1-7 измеряют при 25°С.The properties of the adhesive of Examples 1-7 are measured at 25 ° C.
Сравнительные примерыComparative examples
Пример 8Example 8
Способ утилизации углеводородной смолы с получением чувствительного к давлению адгезива осуществляют совместным нагревом всех исходных компонентов до расплавления с последующим непосредственным смешением 17.5 г СИС, 20 г коммерческой углеводородной смолы Regalite R9100 (Eastman, США) представляющей собой гидрированный на 90% продукт сополимеризации ароматических углеводородов нефтяной фракции С9 со средневесовой молекулярной массой 850 г/моль, дисперсностью 1.4 и температурой размягчения 99°С и 12.5 г нафтенового масла в двухроторном смесителе при скорости вращения роторов 100 об/мин и 120°С в течение часа, затем смесь, не давая ей остыть, помещают между двумя слоями антиадгезионной пленки и пропускают через валки ламинатора, получая тем самым пленку адгезива для выполнения испытаний.The method of disposing of a hydrocarbon resin to obtain a pressure-sensitive adhesive is carried out by joint heating of all initial components until melting, followed by direct mixing of 17.5 g of SIS, 20 g of a commercial hydrocarbon resin Regalite R9100 (Eastman, USA), which is 90% hydrogenated aromatic hydrocarbon copolymerization product of the petroleum fraction C9 with a weight average molecular weight of 850 g / mol, dispersion 1.4 and a softening point of 99 ° C and 12.5 g of naphthenic oil in a two-rotor mixer at a rotary speed of 100 rpm and 120 ° C for an hour, then the mixture, without letting it cool, placed between two layers of release film and passed through the rolls of the laminator, thereby obtaining an adhesive film for performing tests.
Состав и характеристики полученного чувствительного к давлению адгезива приведены в таблице.The composition and characteristics of the resulting pressure sensitive adhesive are shown in the table.
Пример 9Example 9
Способ утилизации углеводородной смолы с получением чувствительного к давлению адгезива осуществляют совместным нагревом всех исходных компонентов до расплавления с последующим непосредственным смешением 10 г СИС, 30 г гидрированной инден-кумароновой углеводородной смолы со средневесовой молекулярной массой 1400 г/моль, дисперсностью 3.1 и температурой размягчения 82°С и 20 г нафтенового масла в двухроторном смесителе при скорости вращения роторов 60 об/мин и 150°С в течение трех часов, затем смесь, не давая ей остыть, помещают между двумя слоями антиадгезионной пленки и пропускают через валки ламинатора, получая тем самым пленку адгезива для выполнения испытаний.The method of disposal of a hydrocarbon resin to obtain a pressure-sensitive adhesive is carried out by joint heating of all initial components until melting, followed by direct mixing of 10 g SIS, 30 g of hydrogenated indene-coumarone hydrocarbon resin with a weight average molecular weight of 1400 g / mol, dispersion 3.1 and softening temperature 82 ° C and 20 g of naphthenic oil in a two-rotor mixer at a rotational speed of 60 rpm and 150 ° C for three hours, then the mixture, without allowing it to cool, is placed between two layers of an anti-adhesive film and passed through the rolls of the laminator, thereby obtaining a film adhesive for performing tests.
Состав и характеристики полученного чувствительного к давлению адгезива приведены в таблице.The composition and characteristics of the resulting pressure sensitive adhesive are shown in the table.
Таким образом, предлагаемый по изобретению способ позволяет резко повысить степень утилизации асфальтенов и получить асфальтеносодержащий чувствительный к давлению адгезив с высокими адгезионными свойствами, при этом предлагаемый способ обеспечивает снижение себестоимости получаемого адгезива.Thus, the method according to the invention makes it possible to dramatically increase the utilization of asphaltenes and obtain an asphaltene-containing pressure-sensitive adhesive with high adhesive properties, while the proposed method reduces the cost of the resulting adhesive.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020123850A RU2740320C1 (en) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Method for recycling asphaltenes to obtain pressure-sensitive adhesive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020123850A RU2740320C1 (en) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Method for recycling asphaltenes to obtain pressure-sensitive adhesive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2740320C1 true RU2740320C1 (en) | 2021-01-13 |
Family
ID=74183954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020123850A RU2740320C1 (en) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Method for recycling asphaltenes to obtain pressure-sensitive adhesive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2740320C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU1518776A (en) * | 1975-06-27 | 1978-01-05 | H.B. Fuller Licensing And Financing Inc. | Absorbent article with pressure sensitive hot-melt-adhesive strip |
CA1083745A (en) * | 1975-06-27 | 1980-08-12 | James A. Collins | Hot-melt pressure sensitive adhesive |
SU1613455A1 (en) * | 1988-07-18 | 1990-12-15 | Ставропольский политехнический институт | Method of processing rubber-containing waste |
RU2051166C1 (en) * | 1993-05-25 | 1995-12-27 | Институт проблем нефтепереработки АН Республики Башкортостан | Method for dewaxing oil residues |
RU2064959C1 (en) * | 1994-07-21 | 1996-08-10 | Внедренческий научно-исследовательский инженерный центр "Нефтегазтехнология" | Method of processing high-molecular residues of petroleum processing |
UA54525C2 (en) * | 2000-01-04 | 2003-03-17 | Підприємство Придніпровських Магістральних Нафтопроводів | Anti-rust polymer coating for metal surface, mostly of main pipeline, method for applying it, polymer primer and polymer glue-melt |
-
2020
- 2020-07-17 RU RU2020123850A patent/RU2740320C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU1518776A (en) * | 1975-06-27 | 1978-01-05 | H.B. Fuller Licensing And Financing Inc. | Absorbent article with pressure sensitive hot-melt-adhesive strip |
CA1083745A (en) * | 1975-06-27 | 1980-08-12 | James A. Collins | Hot-melt pressure sensitive adhesive |
SU1613455A1 (en) * | 1988-07-18 | 1990-12-15 | Ставропольский политехнический институт | Method of processing rubber-containing waste |
RU2051166C1 (en) * | 1993-05-25 | 1995-12-27 | Институт проблем нефтепереработки АН Республики Башкортостан | Method for dewaxing oil residues |
RU2064959C1 (en) * | 1994-07-21 | 1996-08-10 | Внедренческий научно-исследовательский инженерный центр "Нефтегазтехнология" | Method of processing high-molecular residues of petroleum processing |
UA54525C2 (en) * | 2000-01-04 | 2003-03-17 | Підприємство Придніпровських Магістральних Нафтопроводів | Anti-rust polymer coating for metal surface, mostly of main pipeline, method for applying it, polymer primer and polymer glue-melt |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6987142B2 (en) | Adhesives and sealants from controlled distribution block copolymers | |
CN1239662C (en) | Adhesives with improved die-cutting performance | |
US10066098B2 (en) | Styrenic block copolymer compositions | |
US20040007322A1 (en) | Adhesives with improved die-cutting performance | |
US20160177141A1 (en) | Hot Melt Pressure-Sensitive Adhesives for Removable Applications | |
Tobing et al. | Mechanistic studies in tackified acrylic emulsion pressure sensitive adhesives | |
WO2009026085A1 (en) | Hot melt adhesives containing styrene butadiene block copolymer | |
JP2001500548A (en) | A composition comprising a substantially random interpolymer made from at least one alpha-olefin and at least one vinylidene aromatic or hindered aliphatic vinylidene monomer | |
JP4722241B2 (en) | Hot melt adhesive composition | |
US9909038B2 (en) | Adhesive compositions made from propylene-based polymers for elastic attachments | |
RU2740320C1 (en) | Method for recycling asphaltenes to obtain pressure-sensitive adhesive | |
US9238763B2 (en) | Tackified polyolefin adhesive compositions | |
US11034868B2 (en) | Hot-melt pressure sensitive adhesive composition having improved rheological properties | |
RU2739614C1 (en) | Method for processing asphaltenes to obtain a hot-melt adhesive | |
EP0905211B1 (en) | Hot melt pressure sensitive adhesive | |
WO1994024221A2 (en) | Hybrid resin emulsions | |
RU2149881C1 (en) | Exfoliable, pressure-sensitive adhesive composition and product | |
CN110452521A (en) | Thermoplastic polyurethane composite and its method for preparing pressure-sensitive adhesive film | |
JPH0940724A (en) | Composite resin composition and hot melt adhesive | |
CN114525093B (en) | Hot melt adhesive for non-woven fabric anti-slip floor mat and preparation method thereof | |
Tobing | Synthesis and structure property studies in acrylic pressure-sensitive adhesives | |
JP2009197082A (en) | Adhesive composition | |
JP2009221471A (en) | Pressure-sensitive adhesive composition |