碳五（C5）石油樹脂是以乙烯裝置副產(chǎn)物 C5餾 分為原料，經(jīng)預(yù)處理、聚合、后處理得到的一種低分 子量聚合物。C5 石油樹脂軟化點(diǎn)一般在 100 ℃左 右，相對(duì)分子量介于800~3 000，具有酸值低、相容性 好、耐酸、耐堿、耐候性能優(yōu)異以及原料價(jià)格低廉等 優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于膠粘劑、道路標(biāo)線漆、橡膠等領(lǐng) 域。石油樹脂成分復(fù)雜，分子內(nèi)存在雙鍵、羧基、羥 基等，當(dāng)應(yīng)用中遭受熱熔、日光照射、暴曬時(shí)，石油 樹脂會(huì)逐漸氧化降解，導(dǎo)致物理性能受損及變色， 因此絕大部分工業(yè)應(yīng)用的 C5 石油樹脂中需添加抗 氧劑。 本研究以寧波甬華樹脂有限公司生產(chǎn)的 C5 石 油樹脂為例，就抗氧劑對(duì)C5石油樹脂的耐候性進(jìn)行研究。

C5 石油樹脂（軟化點(diǎn)為 100~102 ℃，Gardner 色 號(hào)為 6#，熔融黏度為 225~240 mPa · s，溴值為 58~ 63 cgBr·g-1），工業(yè)級(jí)（牌號(hào) YH-1288），寧波甬華樹 脂有限公司；抗氧劑AT-10、AT-168、AT-3114，工業(yè) 級(jí)，寧波金海雅寶化工有限公司；抗氧劑 ST-1620，工業(yè)級(jí)，上海石化西尼爾化工科技有限公司；抗氧 劑1076、抗氧劑DLTDP，工業(yè)級(jí)，天津力生化工有限 公司；光穩(wěn)定劑Tinuvin 622LD，工業(yè)級(jí)，巴斯夫。

SYH-1型三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)，常州市錢江干燥設(shè) 備工程有限公司；SYD-2086H型全自動(dòng)瀝青軟化點(diǎn) 儀；BR-UVT型紫外光老化試驗(yàn)箱，上海泊?？茖W(xué)儀器有限公司；LVDV-ⅡPro型熔融黏度儀，Brookfield 公司，上海精宏DHG-9023A鼓風(fēng)干燥箱。

將 100 份 C5 石油樹脂與不同比例復(fù)配的抗氧 劑 和 光 穩(wěn) 定 劑 在 三 維 運(yùn) 動(dòng) 混 合 機(jī) 中 高 速 混 合 10 min，然后用電熱爐加熱熱熔后，迅速冷卻后待 用。試驗(yàn)配方如表1所示。

將混合樣品熱熔后澆筑為直徑約5 cm、厚度為 0.3~0.5 cm的樹脂餅樣，目測(cè)無析出物，表明相容性 良好；若有析出物，則表明抗氧劑用量過多或與 C5 石油樹脂相容性差。

1.4 測(cè)定或表征

（1）軟化點(diǎn)：按GB/T 2294—1997標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。

（2）色號(hào)：按GB/T 22295—2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。

（3）熔融黏度：按 ASTM D4402—2012標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 測(cè)定。

（4）溴值：按 GB/T 24138—2009 標(biāo)準(zhǔn)附錄 A 方 法進(jìn)行測(cè)定。

（5）熱穩(wěn)定性：將樣品置于烘箱內(nèi)，在200 ℃下老 化3 h后取出冷卻。按1∶1比例用甲苯溶解，比色。

（6）耐候性：將試樣粉碎至 0.15~0.3 mm，稱取 2.000 0 g（精確至0.000 1 g），均勻放入內(nèi)徑5.6 cm的 培養(yǎng)皿內(nèi)，于紫外燈老化試驗(yàn)箱內(nèi)（溫度20 ℃，濕度 50%），照射15 h，每5 h取出一份，比色。 （7）儲(chǔ)存穩(wěn)定性：將試樣粉碎至一定粒度（0.1~ 0.8 mm），置于培養(yǎng)皿中（敞口），樣品厚度為 8 mm， 放入（40±12）℃鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)。每隔 5 d 測(cè)定樣品 的溴值、顏色和熔融黏度。

在四種主抗氧劑單獨(dú)使用情況下，同等量的抗 氧劑 AT-3114 對(duì) C5 石油樹脂抗熱穩(wěn)定性改善效果 最好，抗氧劑 1076則表現(xiàn)最差，推測(cè)為 1076在三種 固體抗氧劑中熔程最低，在高溫老化狀態(tài)下對(duì)自由 基捕獲性能和抗揮發(fā)性較差。而唯一的液體主抗 氧劑 ST-1620 的熱穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果介于 AT-10 與 AT-3114之間，說明其在高溫下的抗熱氧性能與其 較低的熔程無關(guān)。

C5石油樹脂內(nèi)部成分較為復(fù)雜，其分子結(jié)構(gòu)內(nèi) 的脂肪烴支鏈上存在較多的雙鍵，可能產(chǎn)生交聯(lián)結(jié) 構(gòu)，或發(fā)生氧化、水合反應(yīng)，對(duì)樹脂的色號(hào)、相對(duì)分 子質(zhì)量分布等各項(xiàng)性能都有不利影響；樹脂分子內(nèi) 含有的少量羥基、羧基等，經(jīng)受熱氧化分解亦會(huì)產(chǎn) 生生色基團(tuán)。上述試驗(yàn)中采用的受阻酚抗氧劑， 通過與游離碳自由基結(jié)合轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的醌類化合 物，容易導(dǎo)致制品泛黃，因此當(dāng)抗氧劑使用量增大 時(shí)，樹脂熱穩(wěn)定性反而變差。綜合考慮成本因素， 本試驗(yàn)中優(yōu)選石油樹脂中加入 w（主抗氧劑）為 0.15%~0.20%（相對(duì)于C5石油樹脂總質(zhì)量而言）。

在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，受阻酚抗氧劑一般與磷酸 酯類和硫醚類抗氧劑復(fù)配使用，以提高樹脂的抗熱 氧化性能和抗氧劑的耐抽出性能。受阻酚類主抗 氧劑作用機(jī)理為捕獲聚合物中以氧原子為中心的 自由基，如烷基過氧化物自由基（ROO·）、烷氧自由 基（RO·）和碳鏈自由基（R·）等；而抗氧劑 AT-168 和 DLTDP 等亞磷酸酯類抗氧劑作用機(jī)理為通過捕 獲聚合物中生成的氫過氧化物（ROOH），將其還原 成醇（ROH）。當(dāng)主抗氧劑與過氧化物自由基結(jié)合 能生成穩(wěn)定的酚氧自由基（ArO·）和過氧化氫，從而 終止了自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。為了更好地阻止鏈?zhǔn)?反應(yīng)，并截?cái)噫溤鲩L反應(yīng)，一般配合使用一種能分解大分子過氧化氫 ROOH 的輔助抗氧化劑，使它生 成穩(wěn)定的化合物 ROH，因此在工業(yè)應(yīng)用中，主抗氧 劑與輔助抗氧劑一般按物質(zhì)的量比1∶1使用。

（1）在 C5 石油樹脂應(yīng)用中，分子量較大的受阻 胺抗氧劑 AT-10 與 AT-3114 在抗氧化性能和加工 性能上更為出色。

（2）C5石油樹脂的抗氧劑體系優(yōu)選抗氧劑 AT10、抗氧劑 AT-168 和光穩(wěn)定劑 622LD 三元復(fù)配體 系，最佳加入量分別為 0.20%、0.20% 和 0.10%。上述體系除了能在高溫和紫外光照條件下保護(hù)樹脂 色相外，還能在長期儲(chǔ)存中減少樹脂降解。