[发明专利]酚醛树脂组合物和其在橡胶组合物中用于降低滞后的用途

说明书

本发明涉及一种酚醛树脂组合物，所述酚醛树脂组合物包含与一种或多种官能化有机硫化合物掺混和/或由一种或多种官能化有机硫化合物改性的酚醛树脂。本发明还涉及一种橡胶组合物，所述橡胶组合物包含(i)天然橡胶、合成橡胶或其混合物；(ii)一种或多种酚醛树脂；以及(iii)一种或多种官能化有机硫化合物。在使所述橡胶组合物固化后，与不含所述组分(iii)的橡胶组合物相比，所述组分(i)与所述组分(ii)和(iii)之间的相互作用降低滞后增加。本发明还涉及一种制备所述酚醛树脂组合物的方法、一种制备所述橡胶组合物的方法以及一种降低在将酚醛树脂添加至橡胶组合物时在橡胶组合物中引起的滞后增加的方法。

发明领域

本发明总体上涉及酚醛树脂和官能化有机硫化合物在橡胶组合物中的用途。

背景

轮胎在表面上的滚动阻力占汽车推动其自身向前而消耗的能量的大部分。随着汽车工业争取更好的燃料经济性，滚动阻力的改进(降低)非常重要。滚动阻力受诸如气动阻力和道路摩擦力的外部因素影响，但也受轮胎材料本身的性质影响。据估计轮胎的内摩擦和滞后性是轮胎的滚动阻力的绝大部分的原因。出于这个原因，降低滞后是改进的主要重点领域。类似地，滞后不利地影响经历重复运动(如橡胶软管或皮带的运动)的橡胶制品的性能。

酚醛树脂通常用于橡胶化合物中以改进橡胶化合物的性质或性能，例如增加橡胶化合物的粘性；提高具有良好刚性和韧性的橡胶化合物的耐磨性；增加橡胶化合物的交联基质以提供优异的抗热性、抗蒸汽性，抗氧化性和抗老化性；以及改进橡胶基质与金属或织物插入物的表面之间的粘附。然而，在橡胶化合物中使用这些树脂的一种常见的不良副作用是滞后增加，即在橡胶制品的动态应力下的热量积聚。

因此，当用于橡胶制品中时，仍然需要开发一种具有降低的滞后(热量积聚)的酚醛树脂组合物，同时维持各种类型的酚醛树脂引入到橡胶组合物中的其他令人希望的性质。本公开解决了所述需求。

发明概述

本发明的一方面涉及一种官能化有机硫化合物。所述有机硫化合物是硫醇、二硫化物、多硫化物或硫酯化合物，并且所述有机硫化合物的官能化包括一个或多个具有一个或多个未取代的对位或邻位的酚部分。所述酚部分中的至少一个通过连接部分和至少一个二价部分键合至所述硫醇、二硫化物、多硫化物或硫酯部分，所述二价部分选自由亚胺、胺、酰胺、酰亚胺、醚以及酯部分组成的组。

本发明的一方面涉及一种酚醛树脂组合物，所述酚醛树脂组合物包含与一种或多种官能化有机硫化合物掺混和/或由一种或多种官能化有机硫化合物改性的酚醛树脂。所述有机硫化合物是硫醇、二硫化物、多硫化物或硫酯化合物，并且所述有机硫化合物的官能化包括一个或多个具有一个或多个未取代的对位或邻位的酚部分。所述酚部分中的至少一个通过连接部分和至少一个二价部分键合至所述硫醇、二硫化物、多硫化物或硫酯部分，所述二价部分选自由亚胺、胺、酰胺、酰亚胺、醚以及酯部分组成的组。

本发明的另一方面涉及一种制备酚醛树脂组合物的方法。所述方法包括将酚醛树脂与一种或多种官能化有机硫化合物掺混。所述有机硫化合物是硫醇、二硫化物、多硫化物或硫酯化合物，并且所述有机硫化合物的官能化包括一个或多个具有一个或多个未取代的对位或邻位的酚部分。所述酚部分中的至少一个通过连接部分和至少一个二价部分键合至所述硫醇、二硫化物、多硫化物或硫酯部分，所述二价部分选自由亚胺、胺、酰胺、酰亚胺、醚以及酯部分组成的组。

本发明的另一方面涉及一种制备改性的酚醛树脂的方法。所述方法包括使至少一种酚类化合物、至少一种醛和至少一种官能化有机硫化合物反应以形成所述改性的酚醛树脂。所述有机硫化合物是硫醇、二硫化物、多硫化物或硫酯化合物，并且所述有机硫化合物的官能化包括一个或多个具有一个或多个未取代的对位或邻位的酚部分。所述酚部分中的至少一个通过连接部分和至少一个二价部分连接至所述硫醇、二硫化物、多硫化物或硫酯部分，所述二价部分选自由亚胺、胺、酰胺、酰亚胺、醚以及酯部分组成的组。