[发明专利]一种环氧化物改性烷基苯酚-甲醛树脂橡胶增粘剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种环氧化物改性烷基苯酚‑甲醛树脂橡胶增粘剂，还提供了其的制备方法。以甲醛、烷基苯酚为原料，以环氧化物为改性剂，先进行缩合反应，然后进行改性反应，再进行缩聚反应，将环氧基团和长链烷烃引入到树脂中，提高树脂与橡胶的相溶性，从而提高增粘性能。此外，烷烃端基的环氧基团，在橡胶硫化过程中，开环与三元乙丙橡胶分子链发生交联反应，从而将树脂分子从游离态，变为固定态，不仅提高交联密度，而且减弱了分子间的摩擦，从而降低轮胎生热，提高耐疲劳性能。

技术领域

本发明属于橡胶增粘剂技术领域，具体属于一种环氧化物改性烷基苯酚-甲醛树脂橡胶增粘剂及其制备方法。

背景技术

在现代轮胎生产过程中，为得到性能优秀的轮胎产品，通常采用贴合成型法，即首先针对轮胎中各部位要求的性能不同，采用不同的配方进行炼胶，然后将各个部位的胶片贴合成型。在贴合过程中，如果胶料间缺乏粘性，特别是对于合成橡胶混炼胶，半成品胶件蠕变使尺寸变形，会因成型时的膨胀引起胶件黏贴部位脱开。在全钢子午胎产品设计中，胎圈部位、带束层边部等多处都使用粘性较好的薄胶片，如果出现不粘现象，则会导致胎胚成型时窝藏空气，影响成品质量。

目前，市场上的增粘树脂有石油树脂、松香类树脂和烷基酚醛胺树脂，其中，烷基酚醛树脂在增粘性能方面表现优秀。但是，由于烷基酚醛树脂属于非反应性树脂，在橡胶中处于游离状态，完成增粘的使命后，以游离的状态存在于轮胎中。从而，在轮胎压缩变形过程中，分子相互摩擦，造成生热较高，引发轮胎抗老化性能较差。

三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。其主要聚合物链是完全饱和的，侧链含有不饱和键。这个特性使得三元乙丙橡胶可以抵抗热，光，氧气，尤其是臭氧。三元乙丙橡胶本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有良好的绝缘特性。但是，由于其自粘性较差，限制了其在轮胎中的使用。

针对上述问题，开发出低生热、高增粘的新型增粘树脂意义重大，从而能扩大三元乙丙橡胶的使用范围以及应用性能。

发明内容

本发明提供了一种环氧化物改性烷基苯酚-甲醛树脂橡胶增粘剂，能够达到提高混炼胶的增粘持久性、耐湿热性能，而且可以有效降低轮胎生热的目的。

同时，本发明还提供了上述环氧化物改性烷基苯酚-甲醛树脂橡胶增粘剂的制备方法。

一种环氧化物改性烷基苯酚-甲醛树脂橡胶增粘剂，其特征在于，结构式如下：

其中，R₁为-OH或R₂为直链或带有支链的C₁-C₁₆饱和烷基中的一种或几种。

优选地，所述的环氧化物改性烷基苯酚-甲醛树脂橡胶增粘剂的重均分子量为900-1200g/mol，其软化点为80-90℃。

上述环氧化物改性烷基苯酚-甲醛树脂橡胶增粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将烷基苯酚和甲醛在催化剂作用下进行缩合反应；

步骤2：在步骤1反应完成后，向步骤1的反应产物中加入甲苯溶解；

步骤3：步骤2甲苯滴加完成后，加入碱液调节pH至10-11，之后加环氧化物，继续在90-95℃，回流反应1-2小时，进行改性反应；反应完毕后，加入酸调节反应液至中性，静置将废水从下层分出；环氧化物的添加质量为烷基酚质量的5-10％，环氧化物的结构式如下：

其中，R为直链或带有支链的C₁-C₁₂烷基链；X为卤素元素。