專利名稱：一種改性烷基酚醛增粘樹(shù)脂的制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酚醛樹(shù)脂領(lǐng)域，尤其是一種用于提高橡膠材料動(dòng)態(tài)性能的改性烷基酚醛增粘樹(shù)脂的制備方法。
背景技術(shù)：
烷基酚醛樹(shù)脂在橡膠材料中作為增粘劑伴隨著合成橡膠的發(fā)展已經(jīng)有了悠久的歷史。使用烷基酚醛樹(shù)脂能夠有效的提高合成橡膠的自粘性，解決橡膠部件之間的粘合問(wèn)題，這一點(diǎn)已經(jīng)在多篇專利文獻(xiàn)中述及(CN200880130918. 0，CN101511893A)。烷基酚醛樹(shù)月旨，尤其是叔丁基、叔辛基酚醛樹(shù)脂已經(jīng)在輪胎、膠管、傳送帶、三角帶、鞋底、片材和沖壓制品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)于產(chǎn)品環(huán)保的要求逐步提高。對(duì)于橡膠材料而言，在使用過(guò)程中隨著橡膠的形變而產(chǎn)生的生熱一方面使得能量損失，另一方面造成了橡膠材料老化速度加快。在輪胎中，這樣的生熱與滾動(dòng)阻力之間相關(guān)，增加了油耗。因此，有必要降低橡膠材料在形變下向熱能轉(zhuǎn)化，這就對(duì)橡膠中使用的各種原材料有了更高的要求。對(duì)于烷基酚醛樹(shù)脂而言，酚醛基之間有著很強(qiáng)的氫鍵作用，這賦予了樹(shù)脂優(yōu)異的增粘效果，同時(shí)也導(dǎo)致了很強(qiáng)的內(nèi)聚能。在受力的情況下，破壞這種內(nèi)聚能導(dǎo)致了動(dòng)能向熱能的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明通過(guò)改性反應(yīng)，減少了烷基酚醛樹(shù)脂中酚羥基的含量，降低了這種內(nèi)聚能，從而有效的提聞了樹(shù)脂的動(dòng)態(tài)性能。減少部分燒基酌·醒樹(shù)脂中的酌■輕基有利于樹(shù)脂的膠料中的分散，在一定程度上能夠提高橡膠的自粘性；同時(shí)，這種對(duì)酚羥基的修飾能夠引入更多的官能基團(tuán)，賦予增粘樹(shù)脂更多的功能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改性烷基酚醛樹(shù)脂，該改性烷基酚醛樹(shù)脂是通過(guò)使烷基酚醛樹(shù)脂與鹵代烷烴、鹵代烯烴或鹵代環(huán)氧化合物等鹵代物進(jìn)行反應(yīng)制得。更具體的，通過(guò)威廉姆遜合成(Williamson合成)對(duì)烷基酚醛樹(shù)脂的酚羥基進(jìn)行改性。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供制備該改性烷基酚醛樹(shù)脂的方法。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種具有改進(jìn)粘性和動(dòng)態(tài)性能的橡膠組合物，該橡膠組合物包含具有本發(fā)明的改性烷基酚醛樹(shù)脂的橡膠和/或橡膠混合物。術(shù)語(yǔ)“烷基酚醛樹(shù)脂”指烷基酚與甲醛、多聚甲醛、乙醛、丁醛、糠醛等多種醛類反應(yīng)生成的樹(shù)脂產(chǎn)物。烷基酚是包含一個(gè)取代基的苯酚，優(yōu)選對(duì)位烷基酚，例如對(duì)叔丁基苯酚、對(duì)叔辛基苯酚、對(duì)壬基苯酚等。通過(guò)烷基苯酚剩下的兩個(gè)活性位點(diǎn)合成線性聚合物作為橡膠的增粘劑。本發(fā)明涉及一種改性烷基酚醛樹(shù)脂，該改性烷基酚醛樹(shù)脂是通過(guò)使烷基酚醛樹(shù)脂在堿性催化劑作用下與鹵代物發(fā)生威廉姆遜反應(yīng)(Williamson反應(yīng))制得。優(yōu)選的，所述鹵代物選自C1J烷基、烯烴、環(huán)氧或芳香族鹵代物。優(yōu)選的，在堿性催化劑存在下，每100份烷基酚醛樹(shù)脂與I 50份的所述鹵代物反應(yīng)制得如下式(I)的改性烷基酚醛樹(shù)脂。
權(quán)利要求
1.改性烷基酚醛樹(shù)脂，其特征在于所述改性烷基酚醛樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)式為
2.權(quán)利要求I所述的改性烷基酚醛樹(shù)脂的制備方法，其制備步驟如下將烷基酚醛樹(shù)脂溶于極性溶劑或含有極性溶劑的混合溶劑中，在堿性催化劑作用下與鹵代物反應(yīng)，反應(yīng)完畢后進(jìn)行中和，加入有機(jī)溶劑萃取，水洗除去體系中生成的鹽類物質(zhì)，蒸出有機(jī)溶劑，即可獲得改性的烷基酚醛樹(shù)脂。
3.權(quán)利要求1-2所述的改性烷基酚醛樹(shù)脂的制備方法，其特征在于所述極性溶劑或含有極性溶劑的混合溶劑，選自甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、叔丁醇、丙酮、四氫呋喃，以及它們中的一種或多種與甲苯和/或二甲苯的混合物。
4.權(quán)利要求I或2所述改性烷基酚醛樹(shù)脂，其特征在于所述烷基酚醛樹(shù)脂中烷基取代基為對(duì)Cl C30直鏈或支鏈烷基，優(yōu)選于對(duì)Cl C12直鏈或支鏈烷基，更優(yōu)選于叔丁基、叔辛基、壬基、十二烷基或它們的組合。
5.權(quán)利要求1-4之一所述改性烷基酚醛樹(shù)脂，其特征在于所述的醛選自甲醛、多聚甲醛、乙醛、三聚乙醛、丁醛、三聚丁醛、糠醛以及它們的組合。
6.權(quán)利要求1-5之一所述改性烷基酚醛樹(shù)脂，其特征在于所述的鹵代物選自直鏈或支鏈的Cl C18鹵代烷基、氯丙烯、溴丙烯、環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧溴丙烷、芐基氯、芐基溴。
7.權(quán)利要求6所述改性烷基酚醛樹(shù)脂，其特征在于所述的鹵代物選自氯乙烷、氯丁烷、氯己烷、溴乙烷、溴丁烷、溴己烷、碘甲烷、碘乙烷、碘丁烷、碘己烷。
8.權(quán)利要求1-7之一所述改性烷基酚醛樹(shù)脂，其特征在于所述的催化劑選自堿金屬、堿土金屬的氫氧化物，或堿金屬、堿土金屬的碳酸鹽，或它們的組合。
9.權(quán)利要求8所述改性烷基酚醛樹(shù)脂，其特征在于所述的催化劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀或它們的組合。
10.如權(quán)利要求1-9之一所述的改性烷基酚醛樹(shù)脂的用途，其特征在于用于橡膠或橡膠混合物的增粘劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種改性烷基酚醛樹(shù)脂及其制備方法。該方法通過(guò)將烷基酚醛樹(shù)脂在溶劑中溶解，加入堿性催化劑，然后加入改性劑進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過(guò)中和，萃取，水洗，然后將有機(jī)物部分進(jìn)行蒸餾得到改性樹(shù)脂。本發(fā)明的改性烷基酚醛樹(shù)脂用于天然橡膠和合成橡膠混合物中，保持了原有樹(shù)脂的優(yōu)異粘性，改善了橡膠的動(dòng)態(tài)性能。
文檔編號(hào)C08G8/28GK102924672SQ20121031567
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者張 成, 王文芳, 關(guān)云歌, 董棟 申請(qǐng)人:北京彤程創(chuàng)展科技有限公司