[发明专利]一种改性烷基酚-乙醛树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性烷基酚‑乙醛树脂及其制备方法，以烷基酚和乙醛为原料，在催化剂作用下反应形成烷基酚‑乙醛树脂；采用胺类离子液体对烷基酚‑乙醛树脂进行改性，得到改性烷基酚‑乙醛树脂。本发明改性烷基酚‑乙醛树脂的粘合性能显著提高，性能明显优于传统增粘树脂，其增粘的持久性和湿热粘性性能显著提高。

技术领域

本发明涉及一种改性的烷基酚-乙醛树脂，具体涉及一种增粘持久性强、湿热粘性性能高的胺类离子液体改性的烷基酚-乙醛树脂及其制备方法，属于烷基酚醛增粘树脂技术领域。

背景技术

子午线轮胎俗称“钢丝胎”，它是胎体帘线按子午线方向排列，由帘线周向排列或接近周向排列的缓冲层紧紧箍在胎体上的一种新型轮胎。轮胎中橡胶与钢丝的粘合强度很大程度上影响了子午胎的质量。因此，自粘性在成型过程中很重要，因而也被称为成型粘性。此外，如果胶料间缺乏粘性，特别是对于合成橡胶混炼胶，半成品胶件蠕变使尺寸变形会因成型时的膨胀引起胶件黏贴部位脱开。在全钢子午胎产品设计中，胎圈部位、带束层边部等多处都使用粘性较好的薄胶片，如果出现不粘现象，则会导致胎胚成型时窝藏空气，影响成品质量。

天然橡胶具有良好的自粘性，因而工艺性能良好；合成橡胶虽然具有耐磨、耐老化和某些特殊优点，但其缺乏足够的自粘性，给成型工艺带来困难，通常解决的方式之一是加入增粘树脂来提高粘性。增粘树脂应具备以下四个条件：与橡胶基质的相容性好；本身具有很强的粘合性；增粘效果持久且随时间的延长变化小；不降低硫化速度及硫化胶的物理性能。合成树脂初始粘性和持久性都较好，所以其应用越来越多，其中烷基酚醛树脂效果最为优异，已经成为轮胎成型的主要橡胶助剂品种之一。但是，烷基酚醛树脂不具备突出的存放粘性和优异的湿热粘性性能，不能满足高档轮胎和橡胶制品的生产需要。目前，一些高档轮胎的生产厂家选用的是一种进口的超级增粘树脂（对叔丁基苯酚-乙炔树脂），其生产工艺极其复杂，造价昂贵。因此，发明一种工艺简单、性能良好、成本低的增粘树脂成为橡胶助剂相关产业的研究热点。

专利CN102432787A公开了采用伯胺或仲胺来改善烃基酚醛树脂粘性的方案，其所用的胺可以是饱和的不饱和的、芳烃的、杂环的胺，例如乙胺、乙二胺、二甲胺、咪唑、哌啶、吡咯等，最优的为吗啉。经过试验验证，经过改性的烷基酚醛树脂的增粘的持久性有了提升，但是对于湿热粘性提升有限。因此，研究能显著提升树脂增粘的持久性和湿热粘性的方法对于增粘树脂在橡胶行业中的应用意义重大。

发明内容

针对现有增粘树脂存在的不足，本发明提供了一种改性烷基酚-乙醛树脂，该树脂结构特殊，通过对树脂结构的改进，使所得树脂粘性大大提升，尤其是增粘的持久性和湿热粘性性能显著提高。

本发明还提供了上述改性烷基酚-乙醛树脂的制备方法，该方法工艺简单、成本低，具有工业推广应用价值。

本发明具体技术方案如下：

一种改性烷基酚-乙醛树脂，所述烷基酚-乙醛树脂的结构式如下式Ⅰ所示：

；

所述改性烷基酚-乙醛树脂是将上述式Ⅰ中的部分羟基取代为R’所得，所述R’为下述结构式中的任意一种：

。

优选的，R’为：

。

进一步的，上述结构式中，所述R为特辛基、叔丁基、环己基、十二烷基和枯基中的一种或多种。特辛基的结构式为：，枯基的结构式为：。

进一步的，上述结构式中，n为重复单元的个数，所述改性烷基酚-乙醛树脂的分子量为800 ~ 1000。

本发明还提供了上述改性烷基酚-乙醛树脂的制备方法，该方法包括以下步骤：以烷基酚和乙醛为原料，在催化剂作用下反应形成烷基酚-乙醛树脂；采用胺类离子液体对烷基酚-乙醛树脂进行改性，得到改性烷基酚-乙醛树脂。