[发明专利]一种高抗湿滑/低滚动阻力增长苯乙烯改性萜烯酚树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高抗湿滑/低滚动阻力增长苯乙烯改性萜烯酚树脂及其制备方法，得到高抗湿滑性能的轮胎用功能树脂，它能够保持原有萜烯酚树脂优异的抗湿滑性能的同时有效抑制滚动阻力的增长，达到节能降耗的目的。本发明所述制备方法如下：在0～35℃的温度条件下，在反应釜中加入溶剂、苯酚以及催化剂，搅拌，滴加β‑蒎烯后，继续滴加苯乙烯，然后保温继续反应4～6小时，得到初级反应产物；将80～100℃的热水加入到初级反应产物中进行水洗，洗去催化剂，得到白色的萜烯酚树脂脂液；将萜烯酚树脂液放入蒸馏釜中进行蒸馏至160～180℃，蒸掉溶剂甲苯，在‑0.08Mpa～‑0.1Mpa的真空度下加热至240～260℃，破坏真空后倒出产品，得到苯乙烯改性的萜烯酚树脂。

技术领域

本发明涉及橡胶工业领域，特别涉及到橡胶加工过程中一种高抗湿滑/低滚动阻力增长苯乙烯改性的萜烯酚树脂的制备方法，实现了阳离子催化的共聚合的微观控制。

技术背景

滚动阻力，抗湿滑性能(抓地力)以及耐磨性并称汽车轮胎的三大行驶性能，抗湿滑性能是衡量汽车行驶的安全性，特别是雨天操控性能的重要指标；通过添加抗湿滑树脂可以改善轮胎胎面的动态力学性能，提高轮胎的抗湿滑性能的目的。值得一提的是轮胎的抗湿滑性能提高的同时往往带来滚动阻力的增大，这就意味着更多能源的消耗，不利于环保。

抗湿滑树脂通常分为合成天然树脂以及石油树脂两大类，萜烯酚树脂是一类重要的合成天然树脂，他主要是由松节油中的α-蒎烯、β-蒎烯和酚类化合物聚合而成的低分子量化合物。此外，蒎烯的环状结构导致其聚合过程复杂，影响因素多，其分子结构不理想，分子量分布不均，其性能受到了很大影响。故对其改性的研究也逐渐进入研究和应用领域，例如国内报道过的通过有机硅等化合物进行改性，应用性能有所提升，但是其成本偏高，工艺较复杂。

因此，我们研制了一种苯乙烯改性的萜烯酚树脂及其制备方法，采用共聚合的方式进行改性，实现了聚合的微观控制，作为橡胶功能助剂使用能够有效提高轮胎的抗湿滑性能并且抑制由于添加树脂带来的滚动阻力的增长。

发明内容

本发明的目的是设计一种高抗湿滑/低滚动阻力增长苯乙烯改性的萜烯酚树脂及其制备方法，工艺简单，成本低。

在本申请的一个实施例中，提供了一种高抗湿滑/低滚动阻力增长苯乙烯改性的萜烯酚树脂，其结构通式为：

其中，k，m，n为1-100的整数。

在本申请的另一个实施例，提供了一种高抗湿滑/低滚动阻力增长苯乙烯改性的萜烯酚树脂的制备方法，包括以下步骤：

A.在0～35℃的温度条件下，在含有苯酚、溶剂以及催化剂的混合液里滴加β-蒎烯，结束后继续滴加苯乙烯，继续反应，得到初级反应产物；

B.将初级反应物加入到80～100℃的热水中进行水洗，洗去催化剂，得到树脂液；

C.待树脂液澄清后，放入反应釜中加热升温，蒸出溶剂；然后减压蒸馏，真空度保持在-0.08Mpa～-0.1Mpa，破坏真空度后降温，得到产品。

所述A步骤中，滴加的β-蒎烯和苯乙烯的摩尔比为1:0.6～1.4；β-蒎烯与苯酚的摩尔比为1:0.2～0.6。

所述A步骤中，催化剂的质量占β-蒎烯质量的4％～8％。

所述A步骤中，溶剂为甲苯、二甲苯或二氯甲烷。

所述A步骤中，催化剂选择为三氟化硼乙醚、浓硫酸、三氯化铝/三氯化锑。

所述A步骤中，反应温度为35-60℃，反应时间为4-6h。

所述B步骤中，直到树脂液的颜色为浅黄色脂液时，表示除去催化剂。