[發明專利]一種增粘烷基酚醛樹脂的合成方法

有效

• 申請號: 201711040954.5
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107722204B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 李慶朝;李劍波;王文博;杜孟成;張朋龍;吳彩英;孟祥克
• 申請（專利權）人: 山東陽谷華泰化工股份有限公司
• 主分類號: C08G8/12
• 分類號: C08G8/12
• 代理公司: 37219 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 董紅娟

本發明所提供的一種增粘烷基酚醛樹脂的合成方法，包括如下步驟：1：向反應釜中加入烷基酚和酸性催化劑；2：當溫度升至50～60℃后，緩慢加入甲醛水溶液總量的65％～80％，回流反應1～3h后，將水全部蒸出后，停止蒸餾，緩慢加入剩余的甲醛水溶液；將水分蒸出；3：反應時間結束后，升溫至140℃～160℃，真空狀態下，蒸餾出殘余的水分和未反應的烷基酚；4：蒸餾出夾帶的水和未反應的烷基酚，蒸干有機相；向反應釜中加入水進行洗滌，分離出水相，將有機相烘干得本發明產品。本發明的制備方法中酸性離子液體作為溶劑和催化劑，替代傳統的烷基酚醛樹脂合成方法中的酸性催化劑和溶劑，有效避免了有機溶劑的大量使用。

技術領域

本發明涉及一種酚醛增粘樹脂技術領域，具體是屬于一種綠色、高效增粘烷基酚醛樹脂的合成方法。

背景技術

在子午胎和斜交胎生產中常采用貼合法成型，要求未硫化橡膠表面必須具有一定的粘性或初始粘附力，因此，自粘性在成型過程中很重要，因而也被稱為成型粘性。如果膠料間缺乏粘性，特別是對于合成橡膠混煉膠，半成品膠件不僅蠕變使尺寸變形，還會因成型時的膨脹引起膠件黏貼部位脫開。在全鋼子午胎產品設計中，胎圈部位、帶束層邊部等多處都使用粘性較好的薄膠片，如果出現不粘現象，則會導致胎胚成型時窩藏空氣，影響成品質量。

天然橡膠具有良好的自粘性，因而工藝性能良好；合成橡膠雖然具有耐磨、耐老化和某些特殊優點，但其缺乏足夠的自粘性，給成型工藝帶來困難，通常解決的方式之一是加入增粘樹脂來提高粘性。增粘樹脂應具備以下四個條件： (1)與橡膠基質的相容性好；(2)本身具有很強的粘合性；(3)增粘效果持久且隨時間的延長變化小；(4)不降低硫化速度及硫化膠的物理性能。合成樹脂初始粘性和持久性都較好，所以其應用越來越多，其中烷基酚樹脂特別是經過改性的烷基酚樹脂效果最為優異，已經成為輪胎成型的主要橡膠助劑品種之一。但是，烷基酚醛樹脂在合成過程中存在以下問題：合成過程中，往往需要較大毒性的有機溶劑，對環境造成污染；產品中的酸性催化劑難以除去，對樹脂的性能造成影響。

傳統的烷基酚醛樹脂合成方法中，當烷基酚和甲醛混和時，起初發生的縮合反應是同相反應，然后隨著反應的進行，反應體系分成了兩相：樹脂相和水相，而酚醛縮合加劇了反應液兩相的分離，從而阻礙了反應的進行，導致產品收率較低，產品中游離酚含量偏高等。

發明內容

本發明所提供的是在合成烷基酚醛樹脂的反應中，以酸性離子液體作為溶劑和催化劑，反應過程中不再添加其他溶劑，實現了綠色、環保、高效的烷基酚醛樹脂的合成工藝。

一種增粘烷基酚醛樹脂的合成方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：向反應釜中加入烷基酚和酸性催化劑，酸性催化劑的用量為烷基酚質量的5～10％；加熱升溫；

步驟2：:當溫度升至50～60℃后，在冷凝器開啟的條件下，緩慢加入甲醛水溶液總量的65％～80％，升溫至85～100℃反應1～3小時；隨后開始蒸餾，繼續升溫至100～110℃，至將水全部蒸出后，停止蒸餾，緩慢加入剩余的甲醛水溶液；當溫度達到80～110℃時，持續回流反應1～2.0小時，將水分蒸出；所述的烷基酚和甲醛的摩爾比為0.6:1～1:0.6；

步驟3：反應時間結束后，升溫至140℃～160℃，真空狀態下，蒸餾出殘余的水分和未反應的烷基酚；

步驟4：在真空狀態和溫度為100～160℃條件下，蒸餾出夾帶的水和未反應的烷基酚，蒸干有機相；向反應釜中加入30～60ml的水進行洗滌，去除水相，將有機相烘干得到熱塑性酚醛增粘樹脂即為烷基酚樹脂。

優選地，所述的步驟1中烷基酚為對特辛基苯酚、對叔丁基苯酚、對環己基苯酚、對十二烷基苯酚或對枯基苯酚中的一種或幾種的組合。

優選地，所述的步驟1中酸性催化劑為酸性離子液體。

優選地，所述的步驟2中烷基酚和甲醛的摩爾比為1:1～1:0.8。