[发明专利]一种烷基酚甲醛硫化树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种烷基酚甲醛硫化树脂及其制备方法，将烷基酚和改性剂加热熔化，在碱性催化剂作用下，一定反应温度下，与37％甲醛水溶液充分反应后，加入酸中和水洗，将树脂层在一定温度下蒸出溶剂后，进行减压蒸馏，得到所述烷基酚甲醛硫化树脂。本发明制备的烷基酚甲醛硫化树脂用于橡胶的硫化。本发明还提出了将所述烷基酚甲醛硫化树脂作为硫化剂在橡胶中的应用。本发明烷基酚硫化树脂合成工艺与现有工艺相比，游离酚含量低，而且具有更快的硫化速度，还利于提高硫化胶料的力学性能的优点。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种新的烷基酚甲醛硫化树脂的制备方法，具体地说，是用改性剂改性的烷基酚甲醛硫化树脂的方法及应用。

背景技术

硫化树脂是丁基胶、天然胶、丁苯胶等橡胶的硫化剂，能提高制品的耐热性、耐疲劳，同时能降低伸长率、增加抗张强度。

目前，烷基酚醛硫化树脂的合成方法主要有：(1)赵向仁、王巧仙和孙德成在《化学工业与工程》1990年第1期23～29页的合成方法。(2)张金菊在《精细化工石油进展》2005年第6卷第2期38～40页的合成方法。两种方法都有合成的树脂游离酚较高、硫化性能一般等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烷基酚甲醛硫化树脂及其制备方法，并将这种烷基酚甲醛硫化树脂作为硫化剂应用于硫化橡胶组合物。

本发明提出了一种烷基酚甲醛硫化树脂，其结构如式(1)所示：

其中，R₁为4～16个碳的烷基；

m＝0～20；n＝0～20；m、n为正整数。

优选地，R₁为4-12个碳的烷基；m为3-10，n为3-10。

本发明还提出了一种烷基酚甲醛硫化树脂的制备方法，包括以下步骤：将烷基酚和改性剂加热熔化，在催化剂作用下，一定反应温度下，与甲醛水溶液充分反应后，加入酸中和水洗，将树脂层在一定温度下蒸出溶剂后，进行减压蒸馏，得到所述烷基酚甲醛硫化树脂。

其中，所述改性剂为双酚A、双酚B或双酚F。

其中，所述改性剂的摩尔用量为烷基酚摩尔用量的1％～25％；优选地，为5％-15％。

其中，所述甲醛与烷基酚摩尔比为1：(1～3)；优选地，为1：(1.5-2.5)。

所述产物烷基酚甲醛硫化树脂的结构如式(1)所示，为：

其中：

R₁为4～16个碳的烷基；

m＝0～20；n＝0～20。m、n为正整数。

优选地，R₁为4-12个碳的烷基；m为3-10，n为3-10。

其中，减压蒸馏直至所述烷基酚甲醛硫化树脂的软化点为80-100℃。

其中，所述制备得到的产物烷基酚甲醛硫化树脂的羟甲基为7-15％；优选地，为9-13％。

其中，所述催化剂为碱性催化剂，选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、三乙胺等中的一种或多种；优选地，为氢氧化钠。

其中，所述甲醛水溶液中甲醛的质量百分比优选为37％。

其中，所述酸为草酸、硫酸、乙酸、甲酸、磷酸、盐酸、十二烷基苯磺酸等中的一种或多种；优选地，为草酸、硫酸、乙酸。