浸漬纖維用間苯二酚甲醛樹脂及其製備方法
2023-06-03 03:45:41 2
專利名稱：浸漬纖維用間苯二酚甲醛樹脂及其製備方法
技術領域：
屬纖維浸漬劑製備領域，尤其是浸漬纖維用間苯二酚甲醛樹脂製備領域。
背景技術：
纖維線繩常用來作為增強橡膠的骨架材料，纖維線繩與橡膠的粘合力直接影響橡膠製品的使用壽命。為提高纖維線繩與橡膠的粘合強度，常用間苯二酚甲醛樹脂和膠乳(以下簡稱RFL膠乳)混合塗覆在纖維表面，RFL膠膜的性能對增強橡膠製品使用壽命影響很大。間苯二酚甲醛樹脂(以下簡稱RF樹脂)是一種浸漬纖維用纖維表面處理液中的樹脂硫化劑，它主要作用是將膠乳中的橡膠硫化。在已知文獻中，用間苯二酚(以下簡稱R)，和甲醛(以下簡稱F)，在鹼催化條件下反應製得。該反應方程式如下 從上式可知，RF樹脂之間都是以亞甲基鏈相連，被亞甲基鏈取代的位置可為苯環的2、4、6位。它的生成物是包括2、4、6三個位置被取代的(1)、(2)、(3)、(4)等多種物質相混雜的複雜混合物。這種結構複雜的RF樹脂混合物與膠乳混合後得到的RFL膠膜分子柔韌性差，膠膜的結構複雜、可設計性不佳，對纖維的單絲隔離性不好，用它製得的增強橡膠製品耐疲勞性不強。
發明內容
本發明的目的在於針對上述存在的問題，提出一種浸漬纖維用RF樹脂及其製備方法，它可製得分子結構單一的、分子柔順性好的`含醚鏈的RF樹脂，大大改善RFL膠膜分子柔韌性和可設計性，提高纖維增強橡膠的抗疲勞性能，延長增強橡膠製品的使用壽命。
本發明的技術解決方案為用間苯二酚與甲醛在鹼催化條件下製得，該樹脂結構如下 其特徵在於在苯環的4、6兩個等效位上，以醚鏈相連，分子縮合度為3-5，RF樹脂結構無支化。
該聚合反應條件控制如下1)間苯二酚與甲醛的摩爾比為1/0.5-1/2.5；2)催化劑與間苯二酚的重量比是1％-6％；3)聚合反應溶液PH值下降值為0.1-1.0；4)聚合反應溫度保持在5-35℃之間，最佳反應溫度為20-30℃。該聚合反應催化劑為下列物質之一1)鹼金屬氫氧化物；例如NaOH、KOH等2)鹼土金屬氫氧化物。例如Ca(OH)2、Mg(OH)2等3)氨水。其聚合反應化學方程式如下
在本聚合反應中，主要通過控制鹼性氫氧化物催化劑的用量來控制R的活性，使R的活性只表現在苯環的4、6兩個等效位上，從而保證得到結構單一的重均分子量在300-400、含有醚鏈的、RF樹脂結構無支化的生成物。
採用本發明工藝條件製得的RF樹脂，其分子間是通過醚鏈相連，因而大大提高了RFL膠膜的柔韌性。使RFL膠膜的可設計性能增加，也就是說它可以按照對玻璃線繩的力學性能和耐疲勞性能的使用要求進行RFL配方的設計。它對玻璃纖維絲隔離性能良好，可減少纖維單絲之間的摩擦，提高疲勞彎曲性能。這種RF樹脂不僅適用於玻璃纖維線繩，同樣適用於聚酯纖維、芳綸纖維和尼龍纖維線繩等。
具體實施例方式
實施例1稱取間苯二酚(化學純)7.0g放入反應容器中，用86.2g的軟水將其溶解後，加入10％NaOH溶液4.2g與之混合均勻，再稱取37％甲醛2.6g，加入到置於35℃水浴的反應容器中，攪拌均勻後，至PH值降低1.0時，得到縮合度為3～5的含醚鏈的間苯二酚甲醛樹脂。這時邊攪拌邊加入丁吡膠乳與氯丁膠乳的等量混合物(幹樹脂∶膠乳＝10∶100W/W)，得到RFL膠乳，該RFL膠乳性能優良(具體參數見下表)。
2)稱取37％甲醛(工業用)6.6g加入上述的反應器中，攪拌均勻，在測得PH下降0.3值時，得到含醚鏈的間苯二酚甲醛樹脂，該樹脂縮合度為3-5，這時邊攪拌邊加入丁吡膠乳與氯丁膠乳的等量混合物(幹樹脂∶膠乳＝10∶100W/W)，得到RFL膠乳，該RFL膠乳性能優良(具體參數見下表)。
實施例2稱取間苯二酚6.3g放入反應容器中，用86.6g的軟水將其溶解後，加入10％NaOH溶液2.5g與之混合均勻，再稱取37％甲醛4.6g加入在25℃水浴的反應容器中，攪拌均勻後，至PH值降低0.3時，得到縮合度為3～5的含醚鏈的間苯二酚甲醛樹脂。該樹脂縮合度為3-5，這時邊攪拌邊加入丁吡膠乳與氯丁膠乳的等量混合物(幹樹脂∶膠乳＝10∶100W/W)，得到RFL膠乳，該RFL膠乳性能優良(具體參數見下表)。
實施例3稱取間苯二酚4.8g放入反應容器中94.6g的軟水將其溶解後，加入10％NaOH溶液0.5g與之混合均勻，再稱取37％甲醛8.7g加入在5℃水浴的反應容器中，攪拌均勻後，至PH值降低1.0時，得到縮合度為3～5的含醚鏈的間苯二酚甲醛樹脂。該樹脂縮合度為3-5，這時邊攪拌邊加入丁吡膠乳與氯丁膠乳的等量混合物(幹樹脂∶膠乳＝10∶100W/W)，得到RFL膠乳，該RFL膠乳性能優良(具體參數見下表)。
本發明製得的樹脂與原樹脂製得的玻璃纖維線繩性能比較表
注；本試驗中疲勞試驗方法參見GB/T13934-92《硫化橡膠屈撓龜裂的測定》。
權利要求
1.一種浸漬纖維用間苯二酚甲醛樹脂，其特徵在於其結構式如下
2.根據權利要求1所述的浸漬纖維用間苯二酚甲醛樹脂，其特徵在於在苯環的4、6兩個等效位上，以醚鏈相連，分子縮合度為3-5，RF樹脂結構無支化。
3.浸漬纖維用間苯二酚甲醛樹脂的製備方法，用間苯二酚與甲醛在鹼催化條件下製得，其特徵在於，該聚合反應條件控制如下1)間苯二酚與甲醛的摩爾比為1/0.5-1/2.5；2)催化劑與間苯二酚的重量比是1％-6％；3)聚合反應溶液PH值下降值為0.1-1.0；4)聚合反應溫度保持在5-35℃之間。
4.根據權利要求3所述的浸漬纖維用間苯二酚甲醛樹脂的製備方法，其特徵在於，該聚合反應的最佳反應溫度為20-30℃。
5.根據權利要求3所述的浸漬纖維用間苯二酚甲醛樹脂的製備方法，其特徵在於，該聚合反應催化劑為下列物質之一1)鹼金屬氫氧化物；2)鹼土金屬氫氧化物；3)氨水。
全文摘要
浸漬纖維用間苯二酚甲醛樹脂及其製備方法，涉及纖維浸漬劑製備領域，尤其涉及浸漬纖維用間苯二酚甲醛樹脂製備領域。其結構式如圖其特徵在於，在苯環的4、6兩個等效位上，以醚鏈相連，分子縮合度為3－5，RF樹脂結構無支化。它用間苯二酚與甲醛在鹼性催化條件下製得，該聚合反應條件控制如下1)間苯二酚與甲醛的摩爾比為1/0.5－1/2.5；2)催化劑與間苯二酚的重量比是1％－6％；3)聚合反應溶液PH值下降值為0.1－1.0；4)聚合反應溫度保持在5－35℃之間。本發明製得的RF樹脂，提高了RFL膠膜的柔韌性。使RFL膠膜的可設計性能增加，它對玻璃纖維絲隔離性能良好，提高疲勞彎曲性能。這種RF樹脂不僅適用於玻璃纖維線繩，同樣適用於聚酯纖維、芳綸纖維和尼龍纖維線繩等。
文檔編號D06M15/37GK1526748SQ0315830
公開日2004年9月8日 申請日期2003年9月23日 優先權日2003年9月23日
發明者申明霞, 趙謙 申請人:南京彤天科技實業有限責任公司