一种间苯二酚甲醛树脂的生产方法技术

本发明专利技术属于橡胶工业技术领域，涉及一种间苯二酚甲醛树脂的生产方法。采用三聚氰胺和苯乙烯两种物质作为改性剂。本发明专利技术得到的间苯二酚甲醛树脂采用苯乙烯和三聚氰胺作为双改性剂对间苯二酚甲醛树脂进行改性，通过多个官能团的交联网络结构，优化了间苯二酚给予体，降低了游离的间苯二酚含量，使得树脂的粘合性能、耐老化性能、强度等更加优异。在炼胶过程中不产生烟雾，减少了环境污染，使用过程中不会产生损害操作人员身体健康的有毒气体物质，符合绿色环保理念，值得大规模提倡和推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种间苯二酚甲醛树脂的生产方法
本专利技术属于橡胶工业
，涉及一种间苯二酚甲醛树脂的生产方法。
技术介绍
轮胎行业中普遍使用聚酯、钢丝等作为骨架增强材料，用于增加橡胶制品的强度。但由于橡胶与钢丝之间存在巨大的性质差异，两者之间的结合对材料的最终性能有着巨大的影响。橡胶和钢丝帘线在硫化过程中形成良好的机械接合可获得优异的初始粘性，但由于老化和橡胶制品的使用，粘合性能经常会减弱或完全消失，而导致粘合过早失效。为了避免这种情况，通常加入粘合促进剂来维持橡胶或橡胶组合物跟金属之间的优良粘合。橡胶和钢丝帘线之间的促进粘合，传统方法是采用双组分粘合体系，即将亚甲基给予体和亚甲基接受体同时加入到橡胶之中，在硫化步骤期间，两者发生反应形成交联网络，提高了橡胶的物理性能、机械性能；同时与橡胶和钢丝之间产生作用，提高橡胶与钢丝之间的相互作用并最终提高两者的结合力。作为亚甲基接受体，必须要有较高的反应活性，才能迅速与亚甲基给予体释放出来的亚甲基反应，在橡胶母体中形成交联网络，从而提高橡胶与钢丝之间的结合力。目前常见的亚甲基接受体包括间苯二酚、间苯二酚酚醛树脂、间甲酚酚醛树脂、苯酚甲醛树脂、烷基酚-间苯二酚甲醛树脂等多种。其中间苯二酚与亚甲基给予体的反应活性最高，使用间苯二酚作为粘合材料对于提高橡胶与钢丝之间的结合力有显著效果。间苯二酚甲醛树脂是橡胶轮胎工业常用的钢丝帘线和聚酯帘线与橡胶之间的粘合剂。但是间苯二酚是一种容易升华的小分子，间苯二酚甲醛树脂中的未反应的游离间苯二酚其挥发性和发烟性很严重，在橡胶加工条件下，容易给环境和人体带来危害，而且因升华还导致计量不准确，对产品的性能产生不利影响。为此，开发了许多间苯二酚或间苯二酚酚醛树脂的处理方法，以达到降低游离间苯二酚，减少在使用过程中发烟和减重的目的。为了减少烟雾，人们开发出了简单的间苯二酚-甲醛树脂。虽然这些树脂在性能上比间苯二酚有了一些改进，但由于仍存在较高含量的游离间苯二酚，因此还会产生烟雾，而且这些产品还具有一定的吸湿性，易于聚结并造成自动配料系统的损坏。
技术实现思路
本专利技术针对传统技术中存在的问题提出一种新型的间苯二酚甲醛树脂的生产方法。为了达到上述目的，本专利技术是采用下述的技术方案实现的：一种间苯二酚甲醛树脂的生产方法,采用三聚氰胺和苯乙烯两种物质作为改性剂。作为优选，三聚氰胺和苯乙烯加入的质量比为1:(2-5)。作为优选，制备步骤如下，(1)将间苯二酚加入反应器中搅拌并加入酸性催化剂，加热至融化状态；(2)三聚氰胺和过量甲醛羟甲基化反应，得到反应液a；(3)将2/3的反应液a和苯乙烯逐滴滴加到步骤(1)反应器中，15-20min滴加完毕；控制温度在120-125℃下进行初步回流反应，初步回流反应时间为40-45min；(4)将剩余1/3的反应液a和苯乙烯逐滴滴加到步骤(3)反应器中，10-15min滴加完毕；控制温度在110-115℃下进行聚合反应，聚合反应时间为50-55min；(5)冷却至室温后，加入碱性物质中和酸性催化剂；(6)静置5-10min，待有机相和水相分层后，抽出上层水相，升高温度至140-155℃，减压蒸馏，蒸馏至含水量、甲醛含量、三聚氰胺含量、苯乙烯含量、间苯二酚含量均低于2.0wt％，得到间苯二酚甲醛树脂。作为优选，所述步骤(1)中酸性催化剂为草酸和甲苯磺酸质量比2:3。作为优选，所述间苯二酚：酸性催化剂：三聚氰胺：甲醛质量比为(5-6)：(0.1-0.15)：1：(3-4)。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1.本专利技术得到的间苯二酚甲醛树脂采用苯乙烯和三聚氰胺作为双改性剂对间苯二酚甲醛树脂进行改性，通过多个官能团的交联网络结构，优化了间苯二酚给予体，降低了游离的间苯二酚含量，使得树脂的粘合性能、耐老化性能、强度等更加优异。2.本专利技术得到的间苯二酚甲醛树脂在炼胶过程中不产生烟雾，减少了环境污染，使用过程中不会产生损害操作人员身体健康的有毒气体物质，符合绿色环保理念，值得大规模提倡和推广使用。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。实施例1，本实施例提供间苯二酚甲醛树脂的生产的具体步骤如下，首先将间苯二酚280g加入反应器中搅拌并加入酸性催化剂，酸性催化剂为草酸3g和甲苯磺酸4.5g，加热至融化状态；然后加入三聚氰胺50g和180g过量甲醛羟甲基化反应，得到反应液a；将2/3体积的反应液a和苯乙烯140g逐滴滴加到反应器中，15min滴加完毕；控制温度在120℃下进行初步回流反应，初步回流反应时间为40min；将剩余1/3体积的反应液a和苯乙烯70g逐滴滴加到步骤(3)反应器中，10min滴加完毕；控制温度在110℃下进行聚合反应，聚合反应时间为50min；冷却至室温后，加入质量分数为20％的氢氧化钠水溶液中和酸性催化剂，调节PH至中性；静置5-10min，待有机相和水相分层后，抽出上层水相，升高温度至140℃，减压蒸馏，蒸馏至含水量、甲醛含量、三聚氰胺含量、苯乙烯含量、间苯二酚含量均低于2.0wt％，得到间苯二酚甲醛树脂。实施例2，本实施例提供间苯二酚甲醛树脂的生产的具体步骤如下，将间苯二酚50g加入反应器中搅拌并加入酸性催化剂，酸性催化剂为草酸0.4g和甲苯磺酸0.6g，加热至融化状态；三聚氰胺10g和30g过量甲醛羟甲基化反应，得到反应液a；将2/3体积的反应液a和苯乙烯13.3g逐滴滴加到反应器中，20min滴加完毕；控制温度在125℃下进行初步回流反应，初步回流反应时间为45min；将剩余1/3体积的反应液a和苯乙烯6.7g逐滴滴加到步骤(3)反应器中，15min滴加完毕；控制温度在115℃下进行聚合反应，聚合反应时间为55min；反应完毕冷却至室温后，加入质量分数为25％的氢氧化钠水溶液中和酸性催化剂，调节PH至中性；静置5-10min，待有机相和水相分层后，抽出上层水相，升高温度至140-155℃，减压蒸馏，蒸馏至含水量、甲醛含量、三聚氰胺含量、苯乙烯含量、间苯二酚含量均低于2.0wt％，得到间苯二酚甲醛树脂。实施例3，本实施例提供间苯二酚甲醛树脂的生产的具体步骤如下，将间苯二酚60g加入反应器中搅拌并加入酸性催化剂，酸性催化剂为草酸0.6g和甲苯磺酸0.9g，加热至融化状态；三聚氰胺10g和40g过量甲醛羟甲基化反应，得到反应液a；将2/3体积的反应液a和苯乙烯33.3g逐滴滴加到步骤(1)反应器中，15-20min滴加完毕；控制温度在120-125℃下进行初步回流反应，初步回流反应时间为40-45min；将剩余1/3体积的反应液a和苯乙烯16.7g逐滴滴加到反应器中，13min滴加完毕；控制温度在113℃下进行聚合反应，聚合反应时间为53min；冷却至室温后，加入质量分数为20％的氢氧化钠水溶液中和酸性催化剂，调节PH至中性；静置5-10min，待有机相和水相分层后，抽出上层水相，升高温度至150℃，减压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种间苯二酚甲醛树脂的生产方法,其特征在于:采用三聚氰胺和苯乙烯两种物质作为改性剂。

【技术特征摘要】
1.一种间苯二酚甲醛树脂的生产方法,其特征在于:采用三聚氰胺和苯乙烯两种物质作为改性剂。2.根据权利要求1所述的一种间苯二酚甲醛树脂的生产方法,其特征在于:三聚氰胺和苯乙烯加入的质量比为1:(2-5)。3.根据权利要求1或2所述的一种间苯二酚甲醛树脂的生产方法,其特征在于:制备步骤如下，(1)将间苯二酚加入反应器中搅拌并加入酸性催化剂，加热至融化状态；(2)三聚氰胺和过量甲醛羟甲基化反应，得到反应液a；(3)将2/3的反应液a和苯乙烯逐滴滴加到步骤(1)反应器中，15-20min滴加完毕；控制温度在120-125℃下进行初步回流反应，初步回流反应时间为40-45min；(4)将剩余1/3的反应液a和苯乙烯逐滴滴加到步骤(3)反应器中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万兴，刘秀峥，邓长镇，曹翠莲，杜振，刘吉生，
申请(专利权)人：聊城宝和化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37