[发明专利]间苯二酚树脂封闭的异氰酸酯及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及间苯二酚树脂封闭的异氰酸酯组合物，该组合物包含间苯二 酚树脂与至少两种不同异氰酸酯化合物之间的至少一种反应产物，以及它们 的合成方法和其应用，特别是这些组合物在橡胶化合物配方和织物浸胶配方 中的应用，这些配方用于处理纤维、长丝、织物或绳索，从而提高它们与橡 胶化合物的粘合力。

背景技术

间苯二酚化合物已经被广泛用于各种应用，包括橡胶配方和织物浸胶技 术。在橡胶化合物配方中，间苯二酚树脂已经被广泛用作亚甲基受体。尽管 间苯二酚树脂通常提供足够粘合性能，但是仍然希望通过使用新的间苯二酚 化合物来改善橡胶化合物的动力学性能，如储能模量和切线变量增量(tan δ)。

浸胶技术被广泛用于橡胶和轮胎工业以提高橡胶增强材料对天然和合成 橡胶的粘合力，所述橡胶增强材料如：聚酯(如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和 聚萘二甲酸乙二酯(PEN))、聚酰胺(如尼龙和聚芳香酰胺)、碳或聚苯并噁唑 (PBO)的纤维、长丝、织物或绳索。为了改善橡胶与聚酯或聚酰胺纤维的粘 合力，对浸胶配方进行了很多改进。在这些改进中，添加封闭的芳香二异氰 酸酯似乎增加PET对橡胶的粘合力。通常，封闭二异氰酸酯，特别是己内酰 胺和酚类封闭的二异氰酸酯，已经被橡胶和轮胎工业广泛应用。己内酰胺和 酚类封闭的二异氰酸酯的一些常见实例为己内酰胺和酚类封闭的4,4’-二苯基 甲烷二异氰酸酯(4,4’-MDI)。

酚类封闭的二异氰酸酯，如酚类封闭的4,4’-MDI，已被限制用于浸胶配 方中，这可能是由于它们高的解封闭温度。而且，在织物处理技术的工艺温 度下(一般为150℃-240℃)，解封闭反应从酚类封闭的芳香二异氰酸酯中产生 酚类，从而造成毒性和有害问题。而且，释放的酚类可能未反应，从而可能 在织物处理器和其它设备中引起酚类腐蚀环境。

己内酰胺封闭的二异氰酸酯，如己内酰胺封闭的4,4’-MDT(如EMS- Primid公司的IL-6)，已经广泛用作浸胶配方中的成分用于对橡 胶增强材料的异氰酸酯处理而无需间苯二酚甲醛乳胶(RFL)；或者作为其它 浸胶配方如单和双步骤RFL浸胶配方中的浸胶添加剂，用于处理橡胶增强材 料。类似于酚类封闭的4,4’-MDI，己内酰胺封闭的4,4’-MDI通常具有高的 解封闭温度。在一些实例中，PET绳索对橡胶化合物的粘合力通过将酚类和 己内酰胺封闭的4,4’-MDI一起混合并用于RFL配方中来增强。

除了酚类和己内酰胺封闭的二异氰酸酯之外，间苯二酚或间苯二酚树脂 封闭的二异氰酸酯如4,4’-MDI可以用于织物浸胶配方。间苯二酚封闭的或间 苯二酚树脂封闭的二异氰酸酯在浸胶配方中作为组分或添加剂可以提供一些 独特的特性。例如，从间苯二酚或间苯二酚树脂封闭的二异氰酸酯的解封闭 反应中释放的间苯二酚或间苯二酚树脂比绝大多数其它的封闭剂如酚类或己 内酰胺反应活性更高。因此，间苯二酚或间苯二酚树脂封闭的二异氰酸酯提 供额外的有反应活性的间苯二酚或间苯二酚树脂，其是RFL类型配方中的主 要反应活性组分。而且，间苯二酚或间苯二酚树脂封闭的二异氰酸酯具有末 端酚羟基，其能促进间苯二酚或间苯二酚树脂封闭的二异氰酸酯与浸胶配方 中存在的环氧化合物之间的反应。

尽管上述的酚类、己内酰胺、间苯二酚或间苯二酚树脂封闭的二异氰酸 酯在一些应用中能够获得满意的结果，但总是希望为轮胎、橡胶和其它工业 提供具有改善性能的新的封闭的二异氰酸酯，如各种合成纤维材料对橡胶化 合物的改进的粘合力。

发明内容

本发明公开了具有独特性能的间苯二酚树脂封闭的异氰酸酯组合物，如 橡胶增强材料对橡胶材料或化合物的改进的粘合力。一方面，本发明公开了 间苯二酚树脂封闭的异氰酸酯组合物，包含：

(a)具有式(VI’)的第一化合物：

(b)具有式(VII’)的第二化合物：

其中，X和Y是不同的，每个X和Y独立地包含亚烃基、环亚烃基、 亚芳基、环烷亚芳基、烷亚芳基、芳亚烃基、杂环烯基、杂亚芳基或其组 合；每个n、m和k分别是平均值为约1至约100的整数分布。

在一实施方案中，间苯二酚树脂封闭的异氰酸酯组合物进一步含有具有 式(VIII’)的第三化合物：