[发明专利]一种橡胶工业用多功能酚醛树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种橡胶工业用多功能酚醛树脂，其特征在于多功能酚醛树脂的通式为：

通式中：

R₁为含有4-18个碳原子的烷基；

R₂为氢原子或含有1-5个碳原子的烷基，如甲基、乙基、异-丙基、丁基等；

R₃和R₄为相同或不同的饱和羟化烷基，如羟甲基、羟乙基、羟丙基、羟丁基；或者取代羟化烷基，如羟氨基乙基、羟氨基丙基；或者环化烷基，如环己基、取代环己基；或者芳香基，如苯基、2-甲基苯基、2-氨基苯基；或者N(R₃R₄)-为吗啉基或取代吗啉基，如2-羟甲基吗啉基；

R₅-COOH为发生复合效应的松香酸；

R₆-COOH为含有16～18个碳原子的脂肪酸，如棕榈酸，硬脂酸或油酸；

FePC为具有对橡胶有塑化活性的酞菁铁(II)。

2.一种橡胶工业用多功能酚醛树脂的制备方法，其特征在于采用一步法制备该多功能酚醛增粘树脂，是将烷基苯酚、氮化物和醛三组分同步缩合的方法，即在碱催化剂存在下于回流过程中发生烷基苯酚与醛的羟甲基化反应和氮化物与醛的羟甲基化反应，再与松香酸、脂肪酸和酞菁铁发生复合效应，其步骤如下：

在1000mL四颈反应瓶上安装搅拌、温度计、回流冷凝管和加液漏斗，投入烷基苯酚、醛和碱催化剂，升温至80-100℃，通过加液漏斗滴加氮化物，回流2小时，进行缩合反应后常压脱水，升高温度，待温度升至170℃，加入松香和脂肪酸，脱水至180℃，并在此温度下保温2小时，树脂熟化，加FePc，温度升至180-200℃，并在此温度下保温2小时，即得到多功能酚醛树脂，将树脂物料倒出，冷至室温。

3.一种橡胶工业用多功能酚醛树脂的制备方法，其特征在于采用两步法制备该多功能酚醛增粘树脂，是先将烷基苯酚与醛在酸催化剂存在下制得热塑性烷基苯酚与醛的缩合树脂，然后树脂熔体经中和后再加氮化物，同时补充一定量的醛制得含氮的缩合树脂，最后完成与松香酸、脂肪酸和酞菁铁的复合效应，其步骤如下：

在1000mL四颈反应瓶上安装搅拌、温度计、回流冷凝管和加液漏斗，投入烷基苯酚、醛和酸催化剂，升温至80～100℃，回流2小时，常压脱水，当温度升至170℃，加入质量百分含量为30％的氢氧化钠溶液，降温至130℃，通过加液漏斗滴加氮化物，回流30分钟，升温脱水至170℃，加入松香、脂肪酸和FePc，并在此温度下保温2小时，温度升至180～200℃，并在此温度下保温2小时，树脂熟化后即得到多功能酚醛树脂，将树脂物料倒出，冷至室温。

4.根据权利要求2所述的橡胶工业用多功能酚醛树脂的制备方法，所述的碱催化剂可以是三乙胺、氢氧化钠，最好是三乙胺，用量按烷基苯酚1.0摩尔计为0.2～5.0g。

5.根据权利要求3所述的橡胶工业用多功能酚醛树脂的制备方法，所述的酸催化剂可以是对-甲基苯磺酸、磷酸、亚磷酸、膦酸，用量按烷基苯酚1.0摩尔计为0.2～5.0g。

6.根据权利要求2或3所述的橡胶工业用多功能酚醛树脂的制备方法，所述的烷基苯酚是烷基含有4-18个碳原子的烷基苯酚，最好是在烷基烃分子结构上含有1～4个叔碳原子，可以是对-叔丁基苯酚(PTBP)、对-特辛基苯酚(PTOP)、新戊基苯酚。

7.根据权利要求2或3所述的橡胶工业用多功能酚醛树脂的制备方法，所述的醛可以是常用的质量百分含量为37％的甲醛(水)溶液或40％～54％的甲醛(水)溶液，或者质量百分含量为92％或96％的多聚甲醛，聚合度为3～30，最好为8～16的固体甲醛，也可以采用37％甲醛(水)溶液与多聚甲醛混合成含量为50～60％的混合甲醛。

8.根据权利要求2或3所述的橡胶工业用多功能酚醛树脂的制备方法，所述的氮化物，可以是脂肪胺类，如甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、丁胺、叔丁胺、新戊胺；可以是环化脂肪胺类，如环己胺、含有1～4个碳原子烃基的取代环己胺；可以是羟胺类，如含有1～6个碳原子的一羟甲基胺、二羟乙基胺；可以是芳香胺类，如苯胺、2-甲基苯胺，也可以是吗啉类，如吗啉、2-甲基吗啉、2-羟甲基吗啉。