一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品及其制备方法，属于石油化工技术领域。该方法包括步骤如下：采用的油品原料包括碳五双烯烃、单烯烃、茚类、苯乙烯类和溶剂油，油品采取滴加的方式加入反应釜中，同时加入路易斯酸催化剂，反应温度控制在50～90℃，反应釜压力控制在小于3MPa，在该条件下反应0.5～5h，待反应结束后，经水洗、溶剂脱除得到最终的石油树脂产品。本发明专利技术所得石油树脂在橡胶应用测试中300％定伸强度达7MPa，扯断强度达28MPa以上，且温度为0℃损耗因子达0.8，温度为60℃的损耗因子为0.12，其添加可有效改善轮胎胎面胶的加工性能和力学性能。

High performance copolymerized resin product for producing tire tread and preparation method thereof

The invention discloses a high-performance copolymer resin product for producing tire tread gum and a preparation method thereof, belonging to the petrochemical technology field. The method includes the following steps as follows: the oil materials used include carbon five diolefins, monolefin, fines, styrene and solvent oil. The oil products are added to the reaction kettle, and the Lewis acid catalyst is added at the same time, the reaction temperature is controlled at 50~90, the pressure of the reaction kettle is less than 3MPa, and the reaction under this condition is controlled. 0.5 ~ 5h. After the reaction is finished, the final petroleum resin product is obtained by washing and solvent removal. In the application test of the petroleum resin, the 300% fixed extension strength is 7MPa, the breaking strength is above 28MPa, the loss factor of the temperature is 0.8, the loss factor of the temperature is 60 centigrade is 0.12, and the addition can effectively improve the processing and mechanical properties of tire tread.

【技术实现步骤摘要】
一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品及其制备方法
本专利技术属于石油化工
，具体属于轮胎胎面胶共聚树脂及其制备
，尤其涉及一种选用C5、C9为共聚原料，采取催化聚合制备用于轮胎胎面胶的高性能共聚树脂的方法及产品。
技术介绍
轮胎是由橡胶和骨架材料的复合体构成，其功能是固定在车辆的轮惘上，支撑着负载的车辆重量，传递着车辆的牵引力、制动力和侧向力(转向力)，减轻和吸收车辆在行驶时来自路面的振动和冲击，保证车辆与路面的附着性能，适应车辆的高速性能并降低行驶时的噪音。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能和缓冲性能，同时还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。随着人类环保意识的逐步增强、高速公路的快速发展及计算机技术的突飞猛进，人们对轮胎的性能提出了更高的要求，出现了低能耗、耐久、环保、智能等功能性轮胎。高性能轮胎的开发离不开胎用橡胶技术的开发，轮胎中的橡胶主要应用在以下部件中：胎面、胎侧、气密层、胎体、带束层、帘布层和胎圈。其中，轮胎的胎面是轮胎的重要组成部分，胎面是与路面直接接触的工作部件，胎面的作用是防止胎体受机械损伤、传递车辆牵引力和制动力、缓冲轮胎在行驶过程中所承受的冲击。因此，就要求胎面具有良好的耐磨、耐刺扎性能、好的弹性和对地面的抓着性能。天然橡胶(NR)具有优异的力学性能、抗湿滑性能、耐低温性能、耐磨性能和加工性能，顺丁橡胶(BR)具有优异的耐磨性、耐寒性和弹性，丁苯橡胶(SBR)的胶料不易焦烧和过硫化，其耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性等均比NR好，但SBR加配合剂的难度比NR大。因此，现有胎面胶多选择NR、BR和SBR的二元或(和)三元并用组合。石油树脂具有良好的胶粘性，在生产轮胎胎面时通常须加入一定量的石油树脂，非反应型树脂系列可用于改善聚合物的粘弹性曲线，使胶类具有与原聚合物本身截然不同的特性。如，中国专利201310703504.5公开了一种橡胶组合物以及使用其的轮胎，该申请案的橡胶组合物含有如下组分：100质量份的橡胶，5-100质量份的炭黑，1-50质量份的二氧化硅，1-20质量份的石油树脂，1-20质量份的松香。该申请案即向轮胎用橡胶中添加一定量的石油树脂，从而在一定程度上改善了橡胶组合物的耐老化性能，耐撕裂性能以及耐磨耗性。但现有轮胎胎面胶用石油树脂产品与NR、BR和SBR的二元或(和)三元橡胶的相容性相对较差，所得轮胎胎面胶的强度和耐磨性等力学性能难以满足轮胎对使用性能的要求。因此，生产出一种能够适用于轮胎胎面胶的高性能共聚石油树脂具有重要的意义。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的是为了满足现有轮胎胎面对耐磨性能和加工性能等所提出的更高要求，提供了一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品及其制备方法。采用本专利技术的技术方案能够生产出相容性及力学性能更佳的石油树脂，所得石油树脂添加到轮胎胎面胶中能够有效改善其耐磨性等加工性能和力学性能，从而满足轮胎胎面的使用要求。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，采用催化-共聚的工艺路线，具体包括以下步骤：1)、按质量比分别称取溶剂及反应物料碳五双烯烃、单烯烃、苯乙烯类和茚类，并混合均匀；2)、加入反应物料前先向反应釜中加入溶剂打底，然后加入混合物料总质量1～5％的催化剂；3)、待反应釜中温度达到合成温度后再向其中添加混合后的物料进行反应；4)待反应结束后，先进行水洗，然后将水洗后的聚合液经减压抽滤、汽提后即得最终产物。更进一步的，所述反应物料碳五双烯烃、单烯烃、苯乙烯类和茚类及溶剂的质量比为(1～15)：(1～15)：(1～5)：(1～10)：(1～15)。更进一步的，控制反应温度在50～90℃，反应釜压力控制在小于3MPa，反应时间为1～5h。更进一步的，所述的碳五双烯烃为间戊二烯、异戊二烯、丁二烯和环戊二烯中的一种或多种；所述的单烯烃为异丁烯、异戊烯、正戊烯和环戊烯中的一种或多种。更进一步的，所述的苯乙烯类为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯及苯乙烯衍生物中的一种或多种。更进一步的，所述的茚类为茚、茚满、甲基茚及其衍生物中的一种或多种。更进一步的，所述的溶剂为苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、己烷、环己烷、庚烷、辛烷、壬烷、葵烷、十一碳烷、十二碳烷、100号溶剂油、200号溶剂油、溶剂D40和溶剂D60中的一种或多种。更进一步的，所述的催化剂为路易斯酸催化剂，具体为三氯化铝、液态三氯化铝催化剂及三氟化硼乙醚络合物中的一种或一种以上的混合物。更进一步的，所述步骤3)中用计量泵采取滴加的方式加入混合好的反应物料，并控制在0.5～2h内滴加完毕。采用本专利技术的方法制备所得树脂产品的加德纳色号为5～9号色，软化点为80～105℃，玻璃转化温度为35～45℃，分子量Mn:650～1000，Mw:1500～2000，分子量宽度分布为1.6～2.0，固体树脂C9含量达20％以上。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术的一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，以碳五双烯烃、单烯烃、苯乙烯类和茚类为反应原料，采用催化-共聚制备工艺，通过各反应原料的相互配合，从而可以制备得到适用于轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品。(2)本专利技术的一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，可以制备得到具有脂肪族-芳香族混合特性的石油树脂，同时通过对各反应物料的质量配比及反应温度和时间进行优化控制，保证所得树脂可以很好地将NR、BR和SBR的二元或(和)三元糅合在一起，从而可以有效提高其物理特性和力学性能，进而有利于提高轮胎胎面胶的强度、耐磨性和抗老化性能。(3)本专利技术的一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，制备所得树脂产品的加德纳色号为5～9号色，软化点80～105℃，玻璃转化温度35～45℃，分子量Mn:650～1000，Mw:1500～2000，分子量宽度分布1.6～2.0，树脂的芳烃含量达20％以上。且所得树脂产品在橡胶应用测试中300％定伸强度达7MPa以上，扯断强度达28MPa以上，门尼粘度和门尼焦烧时间都合适，温度为0℃损耗因子低至0.8，温度为60℃的损耗因子低至0.12，从其物理特性和化学性能分析此款树脂均适用于生产轮胎胎面胶。(4)本专利技术的一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，在较低的反应温度体系下进行，耗能低、可操作性强。具体实施方式本专利技术的一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，包括以下步骤：1)、按质量比碳五双烯烃：单烯烃：苯乙烯类：茚类：溶剂为(1～15)：(1～15)：(1～5)：(1～10)：(1～15)，分别称取反应物料及溶剂，并混合均匀。2)、加入反应物料前先向反应釜中加入溶剂打底，然后加入混合物料总质量1～5％的催化剂；所述的催化剂为三氯化铝粉末、液态三氯化铝催化剂及三氟化硼乙醚络合物中的一种或一种以上的混合物。3)、待反应釜中温度达到合成温度后再向其中添加混合后的物料进行反应，控制反应温度在50～90℃，反应釜压力控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、按质量比分别称取溶剂及反应物料碳五双烯烃、单烯烃、苯乙烯类和茚类，并混合均匀；2)、加入反应物料前先向反应釜中加入溶剂打底，然后加入混合物料总质量1～5％的催化剂；3)、待反应釜中温度达到合成温度后再向其中添加混合后的物料进行反应；4)待反应结束后，先进行水洗，然后将水洗后的聚合液经减压抽滤、汽提后即得最终产物。

【技术特征摘要】
1.一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、按质量比分别称取溶剂及反应物料碳五双烯烃、单烯烃、苯乙烯类和茚类，并混合均匀；2)、加入反应物料前先向反应釜中加入溶剂打底，然后加入混合物料总质量1～5％的催化剂；3)、待反应釜中温度达到合成温度后再向其中添加混合后的物料进行反应；4)待反应结束后，先进行水洗，然后将水洗后的聚合液经减压抽滤、汽提后即得最终产物。2.根据权利要求1所述的一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，其特征在于：所述反应物料碳五双烯烃、单烯烃、苯乙烯类和茚类及溶剂的质量比为(1～15)：(1～15)：(1～5)：(1～10)：(1～15)。3.根据权利要求1所述的一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，其特征在于：控制反应温度在50～90℃，反应釜压力控制在小于3MPa，反应时间为1～5h。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，其特征在于：所述的碳五双烯烃为间戊二烯、异戊二烯、丁二烯和环戊二烯中的一种或多种；所述的单烯烃为异丁烯、异戊烯、正戊烯和环戊烯中的一种或多种。5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于生产轮胎胎面胶的高性能共聚树脂产品的制备方法，其特征在于：所述的苯乙烯类为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β...

【专利技术属性】
技术研发人员：张素芳，郭书成，李昝，赵建云，高晓鹏，蒋伟丽，牛凯，
申请(专利权)人：安徽同心化工有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34