技术摘要:
本发明公开了一种一锅法绿色合成烷基酚‑乙醛树脂的方法,将烷基酚和三聚乙醛加入高压反应釜中,升温进行缩合反应;反应后降温,放出釜中废气,脱除杂质,然后升温进行缩聚反应,得到烷基酚‑乙醛树脂。本发明采用“一锅法”,烷基酚和三聚乙醛在高压反应釜中进行闷罐 全部
背景技术:
子午线轮胎俗称“钢丝胎”,它是胎体帘线按子午线方向排列,由帘线周向排列或 接近周向排列的缓冲层紧紧箍在胎体上的一种新型轮胎。轮胎中橡胶与钢丝的粘合强度, 很大程度上影响了子午胎的质量。因此,自粘性在成型过程中很重要,因而也被称为成型粘 性。此外,如果胶料间缺乏粘性,特别是对于合成橡胶混炼胶,半成品胶件不仅蠕变使尺寸 变形,因而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。 天然橡胶具有良好的自粘性,因而工艺性能良好;合成橡胶虽然具有耐磨、耐老化 和某些特殊优点,但其缺乏足够的自粘性,给成型工艺带来困难,通常解决的方式之一是加 入增粘树脂来提高粘性。增粘树脂应具备以下四个条件:与橡胶基质的相容性好;本身具有 很强的粘合性;增粘效果持久且随时间的延长变化小;不降低硫化速度及硫化胶的物理性 能。合成树脂初始粘性和持久性都较好,所以其应用越来越多。 酚醛树脂是世界上最早实现工业化的合成树脂品种之一,迄今已有近百年的历 史。近年来,酚醛树脂在产品性能和质量、新技术和新品种的开发、测试手段等方面有了新 的发展。现在,其在橡胶加工制造技术中的作用已必不可少。随着橡胶工业的发展,对橡胶 产品的性能要求也越来越高。因此,合成高性能的酚醛树脂是近年来世界上研究得比较多 的课题。但是,烷基酚醛树脂在合成过程中存在以下问题:1、合成过程中,往往需要较大毒 性的有机溶剂,对环境造成污染;2、需要引入无机酸或有机酸作为酸性催化剂,酸性催化剂 难以除去,不仅容易引入杂质,对树脂的性能造成影响,而且使工艺条件更复杂,增加了操 作费用。
技术实现要素:
针对现有合成酚醛树脂存在的不足,本发明提供了一种一锅法绿色合成烷基酚- 乙醛树脂的方法,该方法合成过程中不需要引入有机溶剂和酸性催化剂,简化了操作难度, 对环境污染小,避免了有机溶剂和催化剂对树脂性能的影响,是一种绿色环保的合成工艺。 工业上使用的甲醛、乙醛等醛类中不可避免的含有少量酸(甲酸,乙酸等),并且研 究发现,三聚乙醛属于易于氧化成酸的醛类,在高温高压的环境下,三聚乙醛容易发生歧化 反应,被氧化成酸。因此,基于以上特性,本发明采用“一锅法”,在高压反应釜中进行,反应 过程中不再外部引入酸性催化剂和有机溶剂,将烷基酚和三聚乙醛在高温高压下进行缩合 反应,通过原料自身形成的酸作为催化剂进行反应,避免了杂质的引入,节约了原料成本, 也简化了操作工艺,降低了操作成本。 3 CN 111592631 A 说 明 书 2/5 页 本发明具体技术方案如下: 一种一锅法绿色合成烷基酚-乙醛树脂的方法,包括以下步骤: (1)将烷基酚和三聚乙醛加入高压反应釜中,升温进行缩合反应; (2)反应后降温,放出釜中废气,脱除杂质,然后升温进行缩聚反应,得到烷基酚-乙醛 树脂。 进一步的,步骤(1)中,所述烷基酚为对特辛基苯酚、对叔丁基苯酚、对环己基苯 酚、对十二烷基苯酚和对枯基苯酚中的一种或多种。 进一步的,步骤(1)中,将烷基酚和三聚乙醛在高压反应釜中进行反应。各原料均 为工业级。利用三聚乙醛在高温高压环境下易于氧化成酸的特性,避免了酸性催化剂的加 入,实现了自催化。此外,三聚乙醛比乙醛具有更强的活性,更易与烷基酚发生缩聚反应,所 得树脂的分子量更高。 进一步的,高温高压环境下,各原料和产品为液体状态,避免了溶剂的使用。反应 时,原料一次性加入反应釜中即可。 进一步的,烷基酚和三聚乙醛的加入量按照烷基酚与乙醛的摩尔比为1 : 0.8 ~ 0.6 : 1的比例加入,优选的,烷基酚与乙醛的摩尔比为1 : 0.8 ~ 1 : 1。烷基酚稍微过 量,有利于反应的充分进行。 进一步的,步骤(1)中,烷基酚和三聚乙醛在高压反应釜中进行密封反应,反应温 度为130 ~ 150℃,反应时间一般为5-7h。高压反应釜在密闭反应的过程中,体系会自身形 成压力,在此压力的作用下,三聚乙醛在其中反应时会部分氧化成乙酸,催化反应的进行。 进一步的,步骤(2)中,反应后降温放出废气,然后再去除水、酸、未反应的原料等 杂质。温度可降低至100℃以下,以保证安全。杂质可以通过蒸馏、减压蒸馏或者这两者结合 的方式进行脱除,脱去杂质后,升温至180-190℃下进行缩聚反应,反应时间一般为1-2小 时。缩聚反应也在密封下进行。 在本发明某一
本发明公开了一种一锅法绿色合成烷基酚‑乙醛树脂的方法,将烷基酚和三聚乙醛加入高压反应釜中,升温进行缩合反应;反应后降温,放出釜中废气,脱除杂质,然后升温进行缩聚反应,得到烷基酚‑乙醛树脂。本发明采用“一锅法”,烷基酚和三聚乙醛在高压反应釜中进行闷罐 全部
背景技术:
子午线轮胎俗称“钢丝胎”,它是胎体帘线按子午线方向排列,由帘线周向排列或 接近周向排列的缓冲层紧紧箍在胎体上的一种新型轮胎。轮胎中橡胶与钢丝的粘合强度, 很大程度上影响了子午胎的质量。因此,自粘性在成型过程中很重要,因而也被称为成型粘 性。此外,如果胶料间缺乏粘性,特别是对于合成橡胶混炼胶,半成品胶件不仅蠕变使尺寸 变形,因而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。 天然橡胶具有良好的自粘性,因而工艺性能良好;合成橡胶虽然具有耐磨、耐老化 和某些特殊优点,但其缺乏足够的自粘性,给成型工艺带来困难,通常解决的方式之一是加 入增粘树脂来提高粘性。增粘树脂应具备以下四个条件:与橡胶基质的相容性好;本身具有 很强的粘合性;增粘效果持久且随时间的延长变化小;不降低硫化速度及硫化胶的物理性 能。合成树脂初始粘性和持久性都较好,所以其应用越来越多。 酚醛树脂是世界上最早实现工业化的合成树脂品种之一,迄今已有近百年的历 史。近年来,酚醛树脂在产品性能和质量、新技术和新品种的开发、测试手段等方面有了新 的发展。现在,其在橡胶加工制造技术中的作用已必不可少。随着橡胶工业的发展,对橡胶 产品的性能要求也越来越高。因此,合成高性能的酚醛树脂是近年来世界上研究得比较多 的课题。但是,烷基酚醛树脂在合成过程中存在以下问题:1、合成过程中,往往需要较大毒 性的有机溶剂,对环境造成污染;2、需要引入无机酸或有机酸作为酸性催化剂,酸性催化剂 难以除去,不仅容易引入杂质,对树脂的性能造成影响,而且使工艺条件更复杂,增加了操 作费用。
技术实现要素:
针对现有合成酚醛树脂存在的不足,本发明提供了一种一锅法绿色合成烷基酚- 乙醛树脂的方法,该方法合成过程中不需要引入有机溶剂和酸性催化剂,简化了操作难度, 对环境污染小,避免了有机溶剂和催化剂对树脂性能的影响,是一种绿色环保的合成工艺。 工业上使用的甲醛、乙醛等醛类中不可避免的含有少量酸(甲酸,乙酸等),并且研 究发现,三聚乙醛属于易于氧化成酸的醛类,在高温高压的环境下,三聚乙醛容易发生歧化 反应,被氧化成酸。因此,基于以上特性,本发明采用“一锅法”,在高压反应釜中进行,反应 过程中不再外部引入酸性催化剂和有机溶剂,将烷基酚和三聚乙醛在高温高压下进行缩合 反应,通过原料自身形成的酸作为催化剂进行反应,避免了杂质的引入,节约了原料成本, 也简化了操作工艺,降低了操作成本。 3 CN 111592631 A 说 明 书 2/5 页 本发明具体技术方案如下: 一种一锅法绿色合成烷基酚-乙醛树脂的方法,包括以下步骤: (1)将烷基酚和三聚乙醛加入高压反应釜中,升温进行缩合反应; (2)反应后降温,放出釜中废气,脱除杂质,然后升温进行缩聚反应,得到烷基酚-乙醛 树脂。 进一步的,步骤(1)中,所述烷基酚为对特辛基苯酚、对叔丁基苯酚、对环己基苯 酚、对十二烷基苯酚和对枯基苯酚中的一种或多种。 进一步的,步骤(1)中,将烷基酚和三聚乙醛在高压反应釜中进行反应。各原料均 为工业级。利用三聚乙醛在高温高压环境下易于氧化成酸的特性,避免了酸性催化剂的加 入,实现了自催化。此外,三聚乙醛比乙醛具有更强的活性,更易与烷基酚发生缩聚反应,所 得树脂的分子量更高。 进一步的,高温高压环境下,各原料和产品为液体状态,避免了溶剂的使用。反应 时,原料一次性加入反应釜中即可。 进一步的,烷基酚和三聚乙醛的加入量按照烷基酚与乙醛的摩尔比为1 : 0.8 ~ 0.6 : 1的比例加入,优选的,烷基酚与乙醛的摩尔比为1 : 0.8 ~ 1 : 1。烷基酚稍微过 量,有利于反应的充分进行。 进一步的,步骤(1)中,烷基酚和三聚乙醛在高压反应釜中进行密封反应,反应温 度为130 ~ 150℃,反应时间一般为5-7h。高压反应釜在密闭反应的过程中,体系会自身形 成压力,在此压力的作用下,三聚乙醛在其中反应时会部分氧化成乙酸,催化反应的进行。 进一步的,步骤(2)中,反应后降温放出废气,然后再去除水、酸、未反应的原料等 杂质。温度可降低至100℃以下,以保证安全。杂质可以通过蒸馏、减压蒸馏或者这两者结合 的方式进行脱除,脱去杂质后,升温至180-190℃下进行缩聚反应,反应时间一般为1-2小 时。缩聚反应也在密封下进行。 在本发明某一