第一情报 ---材料工业

橡胶工业中的腰果油改性酚醛补强树脂

供稿人:卞志昕  供稿时间:2018-5-31   关键字:腰果改性  酚醛树脂  橡胶  

近年来,伴随着载重车辆向高速、高载的发展,对轮胎的性能提出了更高的要求,尤其是内胎载重胎下胶芯胶料要求刚性大、变形小、韧性高,需要具有较高的硬度,良好的耐曲挠性,良好的耐疲劳性能和良好的耐热性。通常增加胶料硬度的方法主要通过使用酚醛补强树脂等方法来实现。而腰果油改性酚醛补强树脂与酚醛树脂、环氧树脂等相容性良好,适合用作酚醛树脂的增韧剂,可制备韧性好的胶黏剂,也可用作增强剂。

国内外对于腰果油改性酚醛补强树脂都进行了一些研究,期望进一步增强其性能。

国外研究状况

日本YOKOHAMA RUBBER CO LTD为了提高对金属基底的粘结性以及高温物理性能,提供了一种新型橡胶,该橡胶成分包括0.1至8份的芳香环磺酸,如甲基苯磺酸、十二烷基苯磺酸等,0.1至5的线性酚醛树脂,包括腰果油改性树脂,将这些成分加入到100份橡胶中[1];Sumitomo Durez Co., Ltd.研究了一种制备酚醛树脂的工艺,其采用腰果油改性树脂以及乌洛托品作为主要成分,通过挤出碾压成型。其比例为1000份腰果油改性酚醛树脂,90份乌洛托品[2];Sumitomo Bakelite Co., Ltd.研究了一种橡胶成分,包括线性酚醛树脂,腰果油改性酚醛树脂,环氧树脂和交联催化剂等[3,4]。

此外,不少国外公司都已有相关产品报道,如美国SI集团下SCHENECTADY公司的SP-6700腰果壳油改性酚醛增强树脂[5]。

国内研究状况

北京彤程创展科技有限公司研究了一种腰果油改性酚醛树脂及其制备方法。该方法先将苯酚与甲醛在酸性催化剂的条件下进行反应,制备苯酚-甲醛缩聚物;然后将腰果油加入苯酚-甲醛缩聚物中,控制反应温度在150℃~220℃之间,保持反应1~5小时,然后在真空度-0.03MPa~-0.1MPa减压蒸馏,直到树脂的软化点在70℃~120℃,用中和剂将酸性催化剂中和,得到腰果油改性酚醛树脂。其中,所述的甲醛与苯酚的摩尔比为0.5~0.76∶1,所述的酸性催化剂为烷基苯磺酸、对甲苯磺酸、草酸、盐酸、硫酸[6];山东圣泉化工股份有限公司研究的腰果油改性酚醛树脂,先制备树脂A;然后将树脂A,甲醛溶液,碱性催化剂混合均匀,在70℃~100℃条件下反应1~5小时后转移至减压蒸馏釜,在温度40~80℃,真空度-0.03MPa~-0.1MPa条件下减压蒸馏脱除水分至树脂水分在0.5%~20%,降至室温,加入溶剂搅拌均匀,调节树脂固含量在30%~70%,粘度在40cp@25℃~400cp@25℃得腰果油改性酚醛树脂[7];山东阳谷华泰化工股份有限公司研究了一种新型橡胶用抗疲劳剂,该抗疲劳剂的原料组分及其重量百分比组成如下:1,3-双(柠糠酰亚胺甲基)苯,六甲撑-1,6双硫代硫酸钠二水合物,脂肪酸锌/芳香羧酸锌,补强增硬树脂10~20%,增粘树脂5~20%,导热剂。其中补强增硬树脂为腰果壳油改性补强酚醛树脂等;增粘树脂为C9石油树脂等[8];

产品方面,山西省化工研究所研制的HY-2000热塑性腰果油改性酚醛补强树脂在5-10%固化剂HMT或HMMM存在下,在150℃以上时发生交联反应,树脂由线型结构变为三维网状结构。橡胶硫化时,该结构与橡胶结构形成互穿网络,从而增强、增硬橡胶。特别是HY-2000树脂结构中除含有亚甲基桥外,还含有长链脂肪烃链接结构,较好地改善了固化物的脆性,提高了交联密度。从增硬角度考虑,是增硬效果较好的树脂[9]。

                        表:国外腰果油改性酚醛补强树脂性能对比

 

SI Group SP-6700

SUMITOMO PR-12686

外观

/

黄色或棕色颗粒粉末

灰分%

/

/

软化点℃

90-100

95

游离酚%

/

1.5

密度g/cm3

1.16

/

 

参考文献:

1 YOKOHAMA RUBBER CO LTD .RUBBER COMPOSITION FOR TIRE AND PNEUMATIC TIRE USING THE SAME. JP2014070114[P].2012.

2 Sumitomo Durez Co., Ltd.Manufacture of phenolic resin compositions for rubber bead fillers of tires. EP401796[P].1989.

3 Sumitomo Bakelite Co., Ltd.Unsaturated oil-modified novolak phenolic resin compositions for friction materials. JP2009035662[P].2007.

4 SUMILITERESIN PR-12686[EB/OL]. https://www.sbhpp.com/index.php/products-applications/catalog/item/sumili- teresin-pr-12686

5 SP-6700[EB/OL]. http://www.siigroup.com/productinfo.asp?ID=104

6 北京彤程创展科技有限公司.一种腰果油改性酚醛树脂及其制备方法. CN102558473[P]. 2011

7 山东圣泉化工股份有限公司.一种腰果油改性酚醛树脂的制备方法. CN101081890[P]. 2007

8 山东阳谷华泰化工股份有限公司.一种新型橡胶用抗疲劳剂及其制备方法与应用. CN104262702[P].2014

9 高补强树脂 (HY-2000)[EB/OL].http://www.sxhyy.net/products_detail/&productId=161.html

 

 

 

 


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