[发明专利]用作增粘剂的改性烃基酚醛树脂以及包含所述改性烃基酚醛树脂的橡胶组合物

说明书

相关申请 

本申请是于2007年9月4日由SI基团有限公司向中国国家知识产权局提交的题为“用作增粘剂的改性烃基酚醛树脂以及包含所述改性烃基酚醛树脂的橡胶组合物”的第200780033029.8号发明专利申请(国际申请号PCT/US2007/019271)的分案申请。 

技术领域

本发明涉及在橡胶中用作增粘剂的改性烃基酚醛树脂以及制备该树脂的方法。具体而言，本发明涉及用伯胺或仲胺改性并且随后进一步用环氧化物改性的烃基酚醛树脂。 

背景技术

现今，橡胶制品是由天然橡胶和合成橡胶或其共混物制成的。天然橡胶(NR)与合成橡胶不同。天然橡胶是由橡胶树的乳液制成的。这种橡胶乳液称作胶乳，它是在水介质中的胶体分散体系。仅仅小部分的胶乳被直接使用，大部分的胶乳被加工到硬橡胶中。在众多不同类型的合成橡胶中，最常见的合成橡胶是SBR(丁苯橡胶)、BR(丁二烯橡胶)、EPDM(三元乙丙橡胶)、IR(异戊二烯橡胶)、IIR(丁基橡胶)、NBR(丁腈橡胶)、SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)和CR(氯丁橡胶)。橡胶制品的实例包括，但不限于传送带、平带和三角带、轮胎、鞋底材料、片材和冲压制品。 

橡胶制品通常由几层橡胶层构成，各层具有相同或不同的化学组成。在这种“构建”的过程中，橡胶层必须在其预硫化状态(pre-vulcanized state)彼此充分地粘附在一起。例如，在硫化之前，需要将装配的轮胎坯料保持在一起相当长一段时间。因此，所用的橡胶混合物具有足够的“粘着性”是重要的。称为“粘着性”的性能定义为在某种限定条件下将压在一起的两种预 硫化的橡胶混合物拉开所需的力。虽然天然橡胶混合物通常具有良好的粘合性，但是合成橡胶混合物的粘合性小得多，在极端的情况下，其根本就没有粘合性。因此，实践中通常向粘合性小的橡胶或橡胶混合物中添加增粘剂以提高其粘着性。在合成橡胶制品中，使用合成橡胶粘合剂组合物以提高粘着性并提供良好的硫化后粘合强度。 

包含增粘剂的橡胶组合物通常是由天然或合成橡胶(例如苯乙烯-丁二烯共聚物、聚丁二烯)或者其混合物在密闭式混合机或滚筒组中配制而成的。橡胶组合物也一般包含现有技术中已知的添加剂，例如填料、加工助剂和硫化剂。在配制完成之后，随后将橡胶组合物制成所需的橡胶制品。如上所述，即使当加工被中断相当长时间(特别是当生产涉及在不同地点的加工或需要贮存和/或运输预加工制品时，这是常有的)，橡胶组合物在生产过程中也必须保持足够的粘合性。 

即使目前使用多种不同材料作为增粘剂，但是仍需要开发能够给橡胶组合物提供增强的粘着性的增粘剂。由于合成橡胶组合物(例如市售的基于SBR的轮胎组合物)的粘着性差，因此在轮胎工业中存在特别的需求。 

本发明满足了那种需求。本发明的增粘性树脂，即改性烃基酚醛树脂，具有改进了的粘着性，其和目前使用的增粘剂同样好或优于目前使用的增粘剂。本发明也提供了制备改性烃基酚醛树脂的方法以及包含该树脂的改良的橡胶组合物。 

发明内容

本发明涉及改性烃基酚醛树脂，该改性烃基酚醛树脂是通过使烃基酚醛树脂与伯胺或仲胺反应并进一步与环氧化物反应制得的。更具体而言，伯胺或仲胺适合用在与烃基酚醛树脂的曼尼希缩合反应中。本发明的另一个实施方式是制备改性烃基酚醛树脂的方法。在另一个方案中，本发明涉及具有改进的粘着性的橡胶组合物，该橡胶组合物包含具有本发明的改性烃基酚醛树脂的橡胶或橡胶混合物。 

具体实施方式

本发明涉及改性烃基酚醛树脂，该改性烃基酚醛树脂是通过使烃基酚醛树脂与伯胺或仲胺反应并进一步与环氧化物，优选与C₄-C₆₀烯烃环氧化物反 应制得的。在碱性催化剂存在并且在碱性pH值条件下，使下式(I)表示的用伯胺或仲胺改性的烃基酚醛树脂与环氧化物，优选与大约1至25重量百分比的环氧化物反应。 

其中， 

R₁为直链或支链的C₁-C₃₀烷基； 

R₂为-CHR₅，其中R₅为 

式(i)的胺，其包含具有至少一个活性氢原子的氨基