НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫ (пиропласт, бетапрен, эскорез, норсолен, импрез, петрозин, карборезин, пиро-лен-100 и др.), продукты полимеризации арилалкен-, диен-, циклодиен-, олефин- и циклоолефинсодержащего нефтяного сырья. Последним служат фракции С₅, С₈ — С₁₀ и др. пиролиза бензинов, газойлей, дизельных топлив и т.п., а также смеси различные фракций между собой и с индивидуальными мономерами (например, пипериленом, стиролом, циклопен-тадиеном, инденом). Состав фракций сильно зависит от типа сырья и условий пиролиза. Алифатические НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. получают полимеризацией углеводородов фракции С₅, ароматические фракции - С₈ - С₁₀.

Получение. В промышлености полимеризацию осуществляют по периодической или непрерывной технол. схеме в присутствии катализаторов (металлич. Na, сильные минеральных кислоты, галогениды металлов, катализатор Циглера - Натты), инициаторов (пeроксидов и гидропероксидов) или термодинамически способом. Так, в присутствии 0,5-2,0% по массе АlСl₃ фракция С₈-С₁₀ полимеризуется при 30-70 ^oС за 15-30 мин. Достоинства метода - сравнительно низкая темп-pa синтеза и малая длительность, основные недостатки-необходимость коррозионностойкого оборудования, наличие стадии разложения катализатора и большое количество сточных вод. Под действием псроксидов и гидропероксидов (0,5-3%) реакцию проводят при 70-130 °С, атмосферном или небольшом избыточном давлении в течение несколько часов; выход НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. 30-45% от массы исходной фракции. Этим методом получают светлые (бесцв. или слегка желтоватые) смолы. Термич. полимеризацию проводят при 200-280°С и давлении до 0,98 МПа в течение 2-10 ч; выход НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. 30 50%. Этим методом получают НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. в основные из фракции С₈-С₁₀. Осн. преимущества метода-простота технол. оформления и небольшие удельная капиталовложения. Отно сительно редко применяют метод окислит. полимеризации, когда окислителем служит О₂ воздуха, продуваемый через реакционное массу при 200-300 °С в течение несколько часов.

После завершения полимеризации образовавшуюся НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. отделяют от не вступивших в реакцию предельных углеводородов и низкомолекулярный продуктов. Последние находят применение как растворители, сырье для получения техн. углерода, компоненты топлив.

Разработаны схемы комплексной переработки жидких продуктов пиролиза с получением из оставшихся углеводородов, кроме растворителей, др. продуктов; например, из фракций с температура кипения выше 190 °С- нафталина, алкилнафталинов, темных НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс.

Свойства. Большинство НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс.-твердые аморфные термопластичные продукты; молекулярная масса 500-2500; т. размягч. 70-150°С. Выпускают также вязкотекучие НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. (молекулярная масса около 300). Высококачественные НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. бесцветны или слегка желтоваты; их цвет мало изменяется при нагревании. Плотн. НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. 0,93-1,1 г/см³; зольность светлых НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. не превышает 0,1%, темных-1%; число омыления и кислотное число не превышает 1-2, йодное число в интервале 15-300.

НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. хорошо растворим в углеводородах, сложных эфирах уксусной кислоты и кетонах, не растворим в низших спиртах. Алифатические НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. совместимы с НК и СК, жирными алкидными смолами, растит. и нефтяными маслами, но не совместимы с касторовым маслом, нитроцеллюлозой, нитемпературильными каучуками. Ароматические НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. совместимы с хлорир. полимерами, глицериновым эфиром канифоли, при определенных условиях-с растит. маслами.

На воздухе НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. склонны к окислению, при этом уменьшается ненасыщенность, образуются кислородсодержащие группы, увеличивается молекулярная масса. Для повышения устойчивости к окислению НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. гидрируют. Модифицируют их непредельными соединение-малеиновым ангидридом, жирными кислотами, растит. маслами и др.

Применение. Н.с. используют в производстве: РТИ и искусств. кож в качестве эффективных пластификаторов вместо ку-мароно-инденовых смол и канифоли; полимербетонов (Н.с. повышают их прочность, морозостойкость, снижают водопроницаемость), строит. мастик для облицовки стен, устройства кровель, для гидроизоляции (имеют хорошую адгезию к бетону); клеевых композиций в строит. технике и производстве бумаги и картона. В сочетании с битумами и фенольными смолами НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. используют для приготовления асфальтобетонов повыш. прочности. Композиции НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. с пластификаторами и пигментами используют для получения временных защитных лакокрасочных покрытий. Добавки НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. к масляным пленкообразователям ускоряют их высыхание и повышают твердость полученных продуктов, добавки к алкидным лакам повышают водостойкость и стойкость лакокрасочных покрытий к действию щелочей и моющих средств. Лакокрасочные покрытия на основе композиций хлорир. полимеров с НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. обладают высокой химический стойкостью и хорошими защитными свойствами. Модифицированные малеиновым ангидридом НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. применяют в красках и составах для разметки дорог.

Мировой объем производства НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫс. превышает 600 тысяч т/год (1987) и имеет тенденцию к росту, что объясняется широкой и доступной сырьевой базой, низкой стоимостью и возможностью использования в различные отраслях промышлености.

Литература: Алиев В. С, Альтман НЕФТЕПОЛИМЕРНЫЕ СМОЛЫ Б., Синтетические смолы из нефтяного сырья, М.-Л., 1965; Жечев С. С. [и др.], "Лакокрасочные материалы и их применение", 1983, №1, с. 15-20 (обзор); Применение углеводородных смол в качестве пленкообразователей для лакокрасочных покрытий. Обзорная информация, сер. Лакокрасочная промышленность, М., 1984 (НИИТЭХим); Думский Ю. В., Нсфтеполимерные смолы, М., 1988.

M. М. Могилевич, В. Б. Манеров, В. С. Каверинский.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей