一种双酚化合物改性间苯二酚树脂、橡胶组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种双酚化合物改性间苯二酚树脂、橡胶组合物及其制备方法，其中，所述橡胶组合物由包括以下组分的原料制备而成：100质量份的橡胶、30～70质量份的填料、0.5～5质量份亚甲基给予体、1～5质量份的硫和0.5～15质量份的所述的双酚化合物改性间苯二酚树脂。本发明专利技术所述树脂能够赋予本发明专利技术所述橡胶组合物良好的物理性能、机械性能和粘合性能的作用，另外，本发明专利技术所述方法具有环保经济，节约成本的优点。

A bisphenol compound modified resorcinol resin and rubber composition and its preparation method

The invention relates to a bisphenol compound modified resorcinol resin, a rubber composition and a preparation method thereof, in which the rubber composition is prepared from raw materials comprising 100 mass fractions of rubber, 30-70 mass fractions of filler, 0.5-5 mass fraction of methylene donor, 1-5 mass fraction of sulfur and 0.5-15 mass fraction of resorcinol modified by the bisphenol compound. Resin. The resin of the invention can give the rubber composition of the invention good physical, mechanical and adhesive properties. In addition, the method of the invention has the advantages of environmental protection, economy and cost saving.

【技术实现步骤摘要】
一种双酚化合物改性间苯二酚树脂、橡胶组合物及其制备方法
本专利技术涉及橡胶领域，具体而言，涉及一种双酚化合物改性间苯二酚树脂、橡胶组合物及其制备方法。
技术介绍
橡胶材料是社会生活中的重要的基础材料之一，广泛应用于社会生活的各个方面。汽车轮胎行业作为橡胶材料的重要应用领域，其在生产过程中需要加入刚性材料作为有效增强材料，尤为典型的使用钢丝作为骨架材料的帘布层，因钢丝与橡胶之间存在巨大的性质差异，二者结合对轮胎性能有巨大影响作用。一方面表现为，钢丝帘线与橡胶的粘合力直接影响到轮胎的使用寿命；另一方面，与钢丝帘线粘合的硫化橡胶也需要有较高的物理性能、机械性能，其性能与强度越高，与钢丝帘线的结合更加坚固。在汽车轮胎的制造中，为提高帘线层与橡胶间的粘合强度，通常本领域工作人员在橡胶硫化前加入亚甲基接受体和亚甲基给予体组成粘合体系，在硫化过程中产生树脂化反应，形成硫化胶-树脂网络，从而增强硫化橡胶的物理性能、机械性能以及橡胶与帘线的粘合力。亚甲基接受体，必须有较高的反应活性，才能与给予体释放出来的亚甲基迅速反应，快速在橡胶母体中形成交联网络。常用的亚甲基给予体主要有六亚甲基四胺、羟甲基三聚氰氨、甲氧基甲基三聚氰氨等，而目前常用的亚甲基接受体主要是间苯二酚、间苯二酚甲醛树脂。目前，对亚甲基接受体关注普遍较多的是间苯二酚或高间苯二酚含量的树脂中游离间苯二酚在橡胶加工加热过程中由于发烟可能导致的健康和环境问题，以及钢丝帘线与硫化橡胶的粘合力，而对如何通过添加树脂增进或提高硫化橡胶本身物理性能、机械性能的关注度则没有关注。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种双酚化合物改性间苯二酚树脂，所述树脂具有刚性好、反应活性位点多、对人体危害小的优点。本专利技术的第二目的在于提供一种橡胶组合物，所述橡胶组合物加入前述双酚化合物改性间苯二酚树脂，具有良好的物理性能、机械性能和粘合性能。本专利技术的第三目的在于提供前述双酚化合物改性间苯二酚树脂的制备方法，所述制备方法环保经济，节约成本。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种双酚化合物改性间苯二酚树脂，所述树脂具有如下所示的结构：其中，R1、R2、R3各自独立地选自氢、直链或支链的C1～C10的烷基；R4、R5、R6各自独立地选自间苯二酚或双酚化合物苯环上的活性位失去一个氢原子后的基团、双酚化合物苯环上的活性位失去两个氢原子后的残基；a、b、c各自独立地选自0～10之间的整数，且a、b、c不全为零。一方面，本专利技术所述树脂中引入具有刚性较强的双苯环结构的双酚类物质，具有高刚性，可以使树脂与橡胶硫化后胶料具有较好的物理性能、机械性能，尤其是用于钢丝帘布层，使其更为牢固，可赋予轮胎更好的使用寿命；另一方面，本专利技术所述树脂的双苯环结构中的双酚具有4个反应活性位点，较单苯环结构的烷基酚具有几乎2倍的反应活性点，能够在降低游离间苯二酚的同时可以保持或增强树脂与亚甲基给予体的活性，从而获得优异性能的间苯二酚树脂，使树脂在橡胶硫化过程中更快形成橡胶树脂网络。综上所述，本专利技术所述树脂具有提高硫化橡胶的交联网络密度、刚性和粘合力，从而使所述硫化橡胶具有良好的物理性能、机械性能和粘合性能的作用。在一些具体的实施方式中，所述R1、R2、R3各自独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基；优选地，所述R1、R2、R3各自独立地选自氢或甲基。在一些具体的实施方式中，a、b、c各自独立地选自0～5之间的整数，且a、b、c不全为零。在一些具体的实施方式中，所述树脂中游离双酚化合物的含量低于0.2重量份％，例如0.05重量份％、0.04重量份％、0.07重量份％、0.12重量份％。本专利技术还涉及：一种橡胶组合物，所述橡胶组合物由包括以下组分的原料制备而成：100质量份的橡胶、10～150质量份的填料、0.1～10质量份亚甲基给予体、1～10质量份的硫和0.5～20质量份的前述的双酚化合物改性间苯二酚树脂。本专利技术所述橡胶组合物中引入具有刚性较强的、与亚甲基给予体有较高反应活性的双酚化合物结构，所述橡胶组合物的交联网络密度、刚性和粘合力提高，具有良好的物理性能、机械性能和粘合性能。在一些具体的实施方式中，所述橡胶组合物的原料还包括下述的一种或多种：1.5～15质量份活化剂，优选地，所述活化剂包括0.5～5质量份硬脂酸和1～10质量份氧化锌；0.5～10质量份粘合剂，优选地，所述粘合剂为钴盐；0.5～5质量份促进剂，优选地，所述促进剂为NS促进剂；1～5质量份防老剂，优选地，所述防老剂为防老剂4020；0～8质量份硫磺给予体，优选地，所述硫磺给予体为烷基酚硫化物和/或烷基酚二硫化物。在一些具体的实施方式中，所述填料为10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145或150质量份。在一些具体的实施方式中，所述亚甲基给予体为0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10质量份。在一些具体的实施方式中，所述硫为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10质量份。在一些具体的实施方式中，所述双酚化合物改性间苯二酚树脂为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20质量份。在一些具体的实施方式中，所述活化剂为1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5或15质量份；优选地，所述硬脂酸为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、或5质量份，所述氧化锌为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10质量份。在一些具体的实施方式中，所述粘合剂为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10质量份。在一些具体的实施方式中，所述促进剂为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5或5质量份。在一些具体的实施方式中，所述防老剂为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5或5质量份。在一些具体的实施方式中，所述硫磺给予体为0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5或8质量份。在一些具体的实施方式中，所述橡胶选自天然胶、合成胶中的至少一种，优选地，合成胶选自丁苯橡胶、顺丁橡胶、三元乙丙胶、聚异戊二烯、聚丁二烯橡胶、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物及其混合物。在一些具体的实施方式中，所述填料选自炭黑和/或白炭黑。在一些具体的实施方式中，所述亚甲基给予体选自六亚甲基四胺、羟甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双酚化合物改性间苯二酚树脂，其特征在于，所述树脂具有如下所示的结构：

【技术特征摘要】
1.一种双酚化合物改性间苯二酚树脂，其特征在于，所述树脂具有如下所示的结构：其中，R1、R2、R3各自独立地选自氢、直链或支链的C1～C10的烷基；R4、R5、R6各自独立地选自间苯二酚或双酚化合物苯环上的活性位失去一个氢原子后的基团、双酚化合物苯环上的活性位失去两个氢原子后的残基；a、b、c各自独立地选自0～10之间的整数，且a、b、c不全为零。2.根据权利要求1所述的双酚化合物改性间苯二酚树脂，其特征在于，所述R1、R2、R3各自独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基；优选地，所述R1、R2、R3各自独立地选自氢或甲基；优选地，所述树脂中游离双酚化合物的含量低于0.2重量份％，例如0.05重量份％、0.04重量份％、0.07重量份％、0.12重量份％。3.根据权利要求1所述的双酚化合物改性间苯二酚树脂，其特征在于，a、b、c各自独立地选自0～5之间的整数，且a、b、c不全为零。4.一种橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物由包括以下组分的原料制备而成：100质量份的橡胶、10～150质量份的填料、0.1～10质量份亚甲基给予体、1～10质量份的硫和0.5～20质量份的权利要求1～3任一项所述的双酚化合物改性间苯二酚树脂。5.根据权利要求4所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物的原料还包括下述的一种或多种：1.5～15质量份活化剂，优选地，所述活化剂包括0.5～5质量份硬脂酸和1～10质量份氧化锌；0.5～10质量份粘合剂，优选地，所述粘合剂为钴盐；0.5～5质量份促进剂，优选地，所述促进剂为NS促进剂；1～5质量份防老剂，优选地，所述防老剂为防老剂4020；0～8质量份硫磺给予体，优选地，所述硫磺给予体为烷基酚硫化物和/或烷基酚二硫化物。6.根据权利要求4或5所述的橡胶组合物，其特征在于，所述填料为10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145或150质量份；所述亚甲基给予体为0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10质量份；所述硫为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10质量份；所述双酚化合物改性间苯二酚树脂为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20质量份；和/或所述活化剂为1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5或15质量份；优选地，所述硬脂酸为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、或5质量份，所述氧化锌为1、1.5、2、2.5、3、3.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洁，阮振刚，张成，董栋，张宁，
申请(专利权)人：北京彤程创展科技有限公司，彤程新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11