[发明专利]腰果油改性双酚A酚醛树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种腰果油改性双酚A酚醛树脂及其制备方法，属于酚醛树脂技术领域；通过在酚醛树脂中加入了腰果油，使其和聚硅氧烷酰亚胺共聚物中的硅烷基相互配合，协同作用，共同保证酚醛树脂具有较好的力学强度。另外，本发明的腰果油改性双酚A酚醛树脂还添加了纳米二氧化钛和碳纳米管，纳米二氧化钛具有超高的化学稳定性和抗老化性能，能够保证酚醛树脂的高度稳定性，碳纳米管具有特殊的立体空间结构，添加入酚醛树脂后，能够在酚醛树脂内部引入特殊的空穴结构，具有高模量和高强度，改善酚醛树脂的强度、弹性和各向同性。

技术领域

本发明涉及酚醛树脂技术领域，具体说是一种腰果油改性双酚A酚醛树脂及其制备方法。

背景技术

轮胎橡胶是通过向合成橡胶中加入炭黑、各种助剂、纳米材料等，以改善橡胶的硬度、强度和弹性得到。炭黑是轮胎橡胶添加材料中最重要的补强填充剂，能够显著增加轮胎橡胶的力学强度和耐磨性，正是因为如此，我所看到的轮胎颜色通常都是黑色的。但是，随着轮胎橡胶中炭黑的用量逐渐增加，橡胶的加工性能变得越来越差，生产轮胎橡胶力学性能，包括韧性、抗撕裂性和硬度等，都变得较差。因此，在轮胎橡胶制作过程中，需要添加一定量的酚醛树脂胶黏剂，来保证轮胎优异的力学性能。

现有技术中，酚醛树脂中可加入腰果油、妥尔油等对酚醛树脂的性能进行改性，添加入轮胎橡胶后在一定程度上保证了轮胎的力学性能，但是酚醛树脂与轮胎的相容性较差，影响了产品的加工和产品质量。另外，这类酚醛树脂耐老化性能差，生产的轮胎橡胶易老化。因此，开发耐老化、相容性好的酚醛树脂，对于轮胎橡胶行业的发展非常重要。

发明内容

为解决上述问题，开发耐老化、相容性好的酚醛树脂，用于制备力学性能优异，加工工艺不受影响，产品质量稳定的轮胎橡胶，本发明的目的是提供一种腰果油改性双酚A酚醛树脂及其制备方法。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种腰果油改性双酚A酚醛树脂，以重量份计，由以下原料组成：双酚A 84~105份，甲醛水溶液65~80份，腰果油12~15份，聚硅氧烷酰亚胺共聚物27~35份，纳米二氧化钛2~5份，碳纳米管1~3份，有机酸0.5~1.2份；

所述有机酸为草酸或乙酸；

所述甲醛水溶液的质量浓度是30~40%；

其中，聚硅氧烷酰亚胺共聚物按照如下方法制备：

将苯乙烯、马来酸酐和1,3-丁二烯加入到甲苯中，得到反应液，在氮气保护下，开启搅拌，将反应液升温至60~65℃，滴加引发剂，控制反应液的温度在60~80℃，滴加完毕，升温至90~100℃，搅拌反应3~6小时，然后将反应液降温至20~30℃，向其中加入乙醚，过滤，滤饼即为苯乙烯-马来酸酐-丁二烯共聚物；

将苯乙烯-马来酸酐-丁二烯共聚物加入到环己酮中，搅拌溶解，加入氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷，升温至60~90℃，搅拌1~2小时，得聚硅氧烷酰亚胺共聚物；

其中苯乙烯、马来酸酐、1,3-丁二烯、甲苯、引发剂、乙醚、环己酮、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷的质量比为50~55：90~115：45~50：2000~2500：1.5~3：5000~6000：2000~2200：40~50；

所述引发剂是过氧化苯甲酰、氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。

优选的，有机酸为草酸。

优选的，纳米二氧化钛粒径是15~50nm。

优选的，苯乙烯、马来酸酐、1,3-丁二烯、甲苯、引发剂、乙醚、环己酮、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷的质量比为52：110：48：2200：2：5500：2100：45。

优选的引发剂是过氧化苯甲酰。

本发明还包括腰果油改性双酚A酚醛树脂的制备方法，包括如下步骤：