[發明專利]一種橡膠工業用多功能酚醛樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201110383203.X
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN103130974A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 楊全海;蒲啟君;宋修信;虞明珍
• 申請（專利權）人: 彤悅化工(揚中)有限公司
• 主分類號: C08G14/12
• 分類號: C08G14/12;C08G14/073;C08L61/34;C08L21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種橡膠工業用多功能酚醛樹脂，特別涉及該多功能酚醛樹脂的制備方法。

背景技術

橡膠分兩類，即天然橡膠和合成橡膠，都是當今世界經濟發展的重要原料。世界橡膠年用量已高達2400多萬噸，其中合成橡膠約占60％，被廣泛用于輪胎、膠管、傳送帶及各種層壓制品和模型制品的制造。由于合成橡膠在合成工藝中要經過終止、鹽析、凝聚和防老化等化學處理，使合成橡膠的自粘性遠不如天然橡膠，這就給橡膠制品的加工工藝帶來很大的困難。開發橡膠增粘樹脂，目的就在于增進橡膠，特別是合成橡膠的自粘性，擴大其應用領域。

提高橡膠的自粘性，是80年來橡膠加工業的重要課題。早期，增加輪胎膠片成型粘性的方法，是在膠片的貼合表面涂刷汽油或以汽油為溶劑的膠漿，在膠片表面產生稍許溶解或溶脹，使成為新鮮的粘性表面。由于輪胎是多層膠片的復合制品，很多時候，未揮發干盡的殘余汽油，會夾存在膠層之間。這樣，輪胎行駛過程中的高頻形變和磨擦生熱，會將膠層間殘存的低分子汽油氣化，同時還增壓，產生的壓力會導致輪胎在胎冠、胎肩和子口部位發生脫層，甚至爆破，造成事故。在膠料中配加石油樹脂也是早期的橡膠增粘的方法，但增進的粘性滿足不了配用合成橡膠的輪胎成型的技術要求。

現在，研究人員多用對位-烷基苯酚甲醛型縮合樹脂以增加橡膠的自粘性。由于烷基苯酚的烷基是C_4-18烴基，其鏈長尺寸、支化度和分子量各有不同，在貢獻增粘性能上存在明顯的差異。對-叔丁基苯酚-乙炔型樹脂，即Koresin樹脂，被認為具有良好的粘性及其保持性。但此樹脂是采用乙炔與烷基苯酚在高溫和高壓條件下樹脂化，操作工藝要求岢嚴。另外，用有機氮化合物改性烷基苯酚-甲醛樹脂的方法，即用溫和的化學改性的方法，也可以獲得較好的粘性。比如Rohm&Haas公司專利US?2040039(1935)提出了嗎啉封端的苯酚-甲醛樹脂物，可以增進色料的附著性。Koppers公司專利US?3462382(1969)提出了三嗎啉甲基間苯二酚，對橡膠與織物有粘合劑效果。Rohm&Haas公司專利US?3962156(1976)用多胺改性對位-烷基苯酚甲醛樹脂，改善橡膠自粘性。Ashland公司專利US4146513(1979)提出了嗎啉封端對-叔丁基苯酚甲醛樹脂和對-特辛基苯酚甲醛樹脂，對橡膠顯示出良好的自粘性及其保持性。SII?Group公司專利WO2008030418用環氧化物改性嗎啉或胺封端的烷基酚醛樹脂，以及華奇化工有限公司專利WO?2009155747和申請號CN?102131858(2011)提出松香酸和硬脂酸改性嗎啉或胺封端的烷基酚醛樹脂，對提高橡膠自粘性都具有效性。松香改性烷基酚醛樹脂，有益于提高橡膠的初始粘性。但是，松香濃度大時，改性的烷基酚醛樹脂呈粒狀分散于膠料中，即樹脂與橡膠形成相分離狀態。

本發明中提出了一種新的橡膠工業用多功能酚醛樹脂，是將含氮化合物引入烷基苯酚與醛的縮合樹脂結構，再用對橡膠具有化學塑解活性的酞菁鐵(II)、松香酸和脂肪酸進行改性。經這樣改性后的多功能酚醛增粘樹脂，烷基含叔-碳原子多，樹脂分子結構的支化度高或油溶性大，與橡膠相容性好，有益于改善橡膠的自粘性；同時增進了對橡膠的化學塑解作用，可以使橡膠長鏈分子在較低溫度下被破斷，完成塑化，在橡膠加工過程中起到塑解劑、增塑劑和高效增粘劑的作用。本發明中提出的橡膠工業用多功能增粘樹脂，適用于天然橡膠和各種合成橡膠，制造輪胎、膠管、傳送帶及其他多層復合橡膠制品。

本發明又提出了一種新的橡膠工業用多功能酚醛樹脂的化學改性方法，采用一步法或兩步法將氮化合物引入烷基苯酚與醛的縮合樹脂結構后，再用酞菁鐵(II)、松香酸和脂肪酸進行改性。此法不需要高溫高壓、工藝簡單、原料易得、成本低、重復性好，具有廣闊的發展前景。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種橡膠工業用多功能酚醛樹脂，其特征在于此多功能酚醛樹脂的通式為：

通式中：

R₁為含有4-18個碳原子的烴基；

R₂為氫原子或含有1-5個碳原子的烴基，如甲基、乙基、異-丙基、丁基等；