[發明專利]一種混合烷基苯酚-甲醛樹脂橡膠增粘劑的制備方法

有效

• 申請號: 201811494128.2
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109880031B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 李慶朝;杜孟成;李劍波;師利龍;王文博;黃存影
• 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: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 董紅娟

本發明所提供的一種混合烷基苯酚?甲醛樹脂橡膠增粘劑的制備方法，以C₄餾分加成混合物、苯酚和甲醛為原料，先將C₄餾分加成混合物經過分蒸切割，得到二異丁烯；將二異丁烯與苯酚混合，在強酸性陽離子交換樹脂的催化作用下，合成烷基化反應液；通過蒸餾，將輕組分蒸出，留重組分繼續進行反應；將混合烷基苯酚與甲醛混合，催化縮合、縮聚制得產品。本發明的工藝過程，省去了烷基苯酚的精餾提純工藝，將烷基化后的混合烷基苯酚與甲醛反應，得到混合烷基苯酚?甲醛樹脂，將酚類有效利用，避免大量固體廢物的產生，由于存在少量的二取代酚，表現出更好的橡膠相溶性，扯斷伸長率提高，且具有與對特辛基苯酚?甲醛樹脂相當的增黏性能和增粘持久性。

技術領域

本發明屬于橡膠增粘劑技術領域，具體屬于一種混合烷基苯酚-甲醛樹脂橡膠增粘劑的制備方法，其主要成分為對特辛基苯酚-甲醛樹脂。

背景技術

子午線輪胎俗稱“鋼絲胎”，它是胎體簾線按子午線方向排列，由簾線周向排列或接近周向排列的緩沖層緊緊箍在胎體上的一種新型輪胎。輪胎中橡膠與鋼絲的粘合強度很大程度上影響了子午胎的質量。因此，自粘性在成型過程中很重要，因而也被稱為成型粘性。此外，如果膠料間缺乏粘性，特別是對于合成橡膠混煉膠，半成品膠件蠕變使尺寸變形，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：與橡膠基質的相容性好；本身具有很強的粘合性；增粘效果持久且隨時間的延長變化小；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，其中烷基苯酚醛樹脂效果最為優異，已經成為輪胎成型的主要橡膠助劑品種之一。

但是，相對于傳統的增粘樹脂，烷基苯酚醛樹脂的生產工藝復雜，且價格較高。究其原因，主要在于復雜的、高能耗的烷基苯酚提純工藝，制約著烷基苯酚醛樹脂的廣泛使用。因此，開發一種工藝簡單、成本低的烷基苯酚甲醛樹脂的合成工藝成為橡膠助劑相關產業的研究熱點。

中國專利文獻CN101190961 B公開了橡膠增粘劑對-特辛基苯酚甲醛樹脂的制備方法，采用C4餾分加成混合物為原料；經75℃-105℃分蒸切割得到的目標餾出物含量＞98％的異丁烯二聚體作為烷基化劑；用含水50％的Na-型磺化苯乙烯-乙二烯共聚物強堿性于陰離子交換樹脂，經酸化轉化為H-型磺化苯乙烯-乙二烯共聚物強酸性陽離子交換樹脂用作烷基化催化劑；經90-100℃烷基化反應制得烷基化液，再經220℃-270℃分蒸切割，制得熔點為87.5℃-89.5℃的對-特辛基苯酚；再將對-特辛基苯酚與甲醛水溶液在甲苯介質中經酸催化縮合反應制得對-特辛基苯酚甲醛樹脂。經過驗證，該生產工藝可以得到品質較好的對特辛基苯酚-甲醛樹脂。但是，上述專利文獻中記載的生產工藝操作復雜、工藝流程長、能耗高，從而導致樹脂的造價也相應較高。因此，開發出工藝相對簡化，流程短，生產成本低的烷基苯酚甲醛樹脂生產工藝，具有重要意義。

發明內容

本發明所提供的一種混合烷基苯酚-甲醛樹脂橡膠增粘劑的制備方法，以達到簡化工藝，縮短流程，降低生產成本的目的。

一種混合烷基苯酚-甲醛樹脂橡膠增粘劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，二異丁烯的制備：以經硫酸酯化-脫氣工藝的C₄餾分加成混合物為原料；經過75℃-105℃分蒸切割，得到的餾出物為含量≥98％的二異丁烯；

步驟2，混合烷基苯酚的制備：以二異丁烯與苯酚溶液為原料，控制反應溫度85-95℃，在強酸性陽離子交換樹脂的催化作用下，反應3-4小時，合成烷基化反應液，并蒸餾出180-190℃以下的輕組分，剩余含有對特辛基苯酚的重組分備用；重組分中混合烷基苯酚的結構通式為：