[发明专利]一种高醚化改性高性能粘合剂及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种高醚化改性高性能粘合剂及其制备工艺，按重量份数计包括：100份的天然橡胶、45‑80份的三聚氰胺甲醛树脂、25‑40份的三苯基甲烷三异氰酸酯、4‑12份的矿化纳米粉、2‑7份的氧化镁、1‑3份的引发剂、1‑3份的抗老剂、1‑3份的抗氧剂、870‑960份的溶剂。本发明的粘合剂以及制备工艺可以提高粘合剂的粘结活性、耐老化性和抗撕裂强度，从而提升轮胎的耐磨、安全性。

技术领域

本发明涉及橡胶助剂技术领域，具体是涉及一种高醚化改性高性能粘合剂及其制备工艺。

背景技术

目前我国已经成为全球橡胶助剂工业和轮胎工业大国，耗胶量和轮胎产量均高居世界首位，据中国橡胶协会2018年统计数据显示，2011年-2017年我国橡胶助剂行业年均增长率达到了6％，预计未来五年年均增长率将达到8％左右，其中橡胶助剂产品的绿色化率已达92％以上，2018年乃至以后中国橡胶助剂工业的发展方向仍将以环保、安全、节能为中心发展绿色化工，强化技术创新，促进行业的可持续发展。

为了响应国家提倡的“绿色化、智能化、清洁化”生产口号，满足国内轮胎原材料配套的迫切需要，推动我国橡胶助剂行业的产品升级，改善地方生态环境，一种可实现废水零排放、废气达标排放的粘合剂新工艺急需出现；同时，传统工艺中粘合剂粘合体系粘合性能不高，粘合剂的粘结活性、耐老化性、抗撕裂强度等效果仍不够理想，继而影响到轮胎的耐磨、安全性。因此，现需要一种新型的粘合剂以及制备工艺来解决这些问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高醚化改性高性能粘合剂及其制备工艺。

本发明的技术方案是:一种高醚化改性高性能粘合剂，按重量份数计包括：100份的天然橡胶、45-80份的三聚氰胺甲醛树脂、25-40份的三苯基甲烷三异氰酸酯、4-12份的矿化纳米粉、2-7份的氧化镁、1-3份的引发剂、1-3份的抗老剂、1-3份的抗氧剂、870-960份的溶剂；

其中，所述三聚氰胺甲醛树脂采用如下工艺制成：

1)在100g的三聚氰胺中，加入195g的固体甲醛混匀后，再加入225g的37％甲醛溶液，并加入氢氧化钠溶液调节pH值至9.5，温度为60-85℃的条件下反应0.5-1小时；然后加入40g甲醇和85g二叔丁基苯并噻唑，超声助溶0.5h，然后冷却到35-45℃；接着加入160g甲醇，并加入浓硫酸调节pH值为4.5，并放置线圈，随后开始滴加60-70g的甲缩醛，期间进行脉冲电磁场处理3-5次，在温度为39℃的条件下反应2.5h；其中，脉冲电磁场的参数为频率4-12Hz，电压300-600v，每次处理5-7min；通过添加该剂量的甲缩醛，可以有效降低醚化反应水分，而且不生成有害副产物，同时加入二叔丁基苯丙噻唑可以显著提高结合甲醛的含量，从而提高粘合剂的粘合性能，本方案通过固体甲醛和甲醛溶液同时与三聚氰胺混合进行混合，可以提高反应中产出六羟甲基密胺的含量，进而提高三聚氰胺甲醛树脂的制成量和粘合效果；同时在甲缩醛添加时，辅加有脉冲电磁场进行处理，在脉冲电磁场辅助下，能够有效的增强甲缩醛的混合效果，提高甲缩醛的剂量准确度，保证在有效降低醚化反应水分时不产生有害副产物。

2)再加入氢氧化钠溶液调节pH值为10，减压浓缩至原体积的70-85％；接着加入160g甲醇，并加入浓硫酸调节pH值为4.2，温度为42℃的条件下反应1.5小时，反应期间滴加45-55g的甲缩醛，并在1540-2870MHz的微波辐照进行辐照260-680秒并不断搅拌；随后中和、减压蒸馏、过滤，当粘度达到3800cp后即得到三聚氰胺甲醛树脂。与步骤1)添加剂量相加确保甲缩醛添加剂量的最优化，避免出现添加量多，因甲缩醛挥发增加成本，且影响生产效率，添加量少，则反应系统中减水效果不明显，影响醚化反应的反应程度；同时在甲缩醛添加时，辅加有微波辐照对减压浓缩的反应液进行辐照处理，提高甲缩醛的作用效果，促进醚化反应向生产醚化反应物的一方进行。