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绿色环保型橡胶粘合剂的开发 摘要：叙述了采用清洁生产工艺研制绿色环保型子午胎钢丝帘线粘合剂的合成过程，通过与国外同类型产品进行多项理化性能的比较，证明其性能完全达到了国外同类产品的水平，为下一步产品工业化、推向市场提供了依据。 关键词：粘合剂，间苯二酚改性树脂 对于子午线轮胎，橡胶与钢丝的粘合性能对其使用寿命非常重要。随着我国轮胎产业的飞速发展，钢丝帘线粘合剂也得到了长足发展。间-甲、间-甲-白和间-甲-白-钴三种体系的粘合剂在当今橡胶行业得到广泛应用。 为应对欧盟的REACH法规和2012年11月1日正式生效轮胎标签法指令的需要，和我国环境现状的严峻形式，2012年4月18日国务院通过的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012年-2020年）》要求：“轮胎要发展低滚动阻力节油绿色轮胎”。发展绿色轮胎在原材料上要使用无毒无害的绿色原材料，做到原材料绿色化，符合欧盟轮胎标签要求；生产过程绿色化，实现低能耗、低粉尘、低烟气生产；产品绿色化，满足节油、安全、耐磨和可翻新等要求。因此发展符合上述要求的采用清洁生产工艺研制绿色环保型子午胎钢丝帘线粘合剂非常必要。 间苯二酚是组成间-甲、间-甲-白和间-甲-白-钴体系的粘合剂的最基础、最常用的粘合剂。但混炼时间苯二酚易升华产生大量刺激性烟雾，不仅严重影响操作人员的身体健康，还造成严重的环境污染，而且容易导致其含量下降，影响粘合效果。因此用其它原料（辛基酚、甲酚、苯乙烯等）替代间苯二酚，采用绿色环保工艺生产低游离间苯二酚含量的改性间苯二酚粘合剂成为发展方向。 1 工艺过程 1.1 改性间苯二酚粘合剂所用原料要求 合成改性间苯二酚粘合剂所用原料要求见表1。 合成改性间苯二酚粘合剂主要原料规格表 表1 原料名称 规格指标 备注 辛基苯酚 ≥98.5 国产 甲酚（对+间） ≥99.0% 国产 多聚甲醛 ≥91.5% 进口 间苯二酚 ≥99.0% 进口 甲苯 ≥99.0% 国产 催化剂1 自制 催化剂2 自制 1.2 改性间苯二酚粘合剂合成工艺叙述 ⑴ 投料：在用氮气置换后的合成釜中按规定量分别投入辛基苯酚、甲酚、多聚甲醛、间苯二酚、回收甲苯及少量新甲苯，开启搅拌。 ⑵ 第一反应：合成釜升温到规定温度后，将夹套蒸汽改为循环冷却水，15分钟将规定的催化剂1加入合成釜。釜温靠反应热升温至恒定，保温反应2小时。 ⑶ 第二反应：将反应釜温度降至规定值，将规定量的催化剂2和间苯二酚加入合成釜，釜温靠反应热升温至恒定，保温反应1.5小时。之后升温进行回流脱水，直至釜温达到130℃。脱出水经冷凝器进入水接受槽。 ⑶ 脱溶剂：将脱水完毕的物料移送至脱溶剂釜，进行常压、减压脱甲苯操作，蒸出甲苯经一级循环水冷凝器、二级冷冻水冷凝器后进入甲苯回收槽。回收甲苯用于反应套用。常压蒸馏的不凝气和极少量甲苯通过两级吸收后达标排放。 减压蒸馏的不凝气和极少量甲苯通过真空缓冲器后也可达标排放。 ⑷ 造粒、包装：脱完甲苯物料经检测软化点合格后，经过滤器进入造粒机造粒，得到成品进行包装。 ⑸ 催化剂配制：使用反应脱出水配制催化剂1和催化剂2，剩余废水经废水处理系统后达标排放。 本工艺吨产品有约10Kg废渣产生，产生约180Kg废水。不用水洗工艺可除去近一半盐，使产品灰分达到要求，避免了大量含盐废水产生。废气经两级吸收后可达标排放，二级吸收液和废渣焚烧处理。此工艺合成路线“三废”量小，符合绿色环保工艺的要求。 1.3 改性间苯二酚粘合剂合成工艺流程简图 氮气 辛基酚 间苯二酚 甲酚 新甲苯 多聚甲醛 催化剂1 催化剂2 间苯二酚 废水处理 图1 改性间苯二酚粘合剂工艺流程简图 2 产品性能对比 我们按上述的工艺路线和工艺条件，进行了多批次数百公斤级中试，结果试验重复性良好，得到了比较理想的产品。并在同等条件下和市场上销售的日本进口产品进行了理化性能和使用性能对比分析检测，得到了令人比较满意的结果。 2.1 常规分析项目对比 用公司中试的三个批次的产品和日本进口的三个批次产品，对其软化点、水分、灰分分别进行了分析，结果见表2。 常规分析项目对比表 表2 L/N 日本品标准 日本品-1 日本品-2 日本品-3 中试6-1 中试6-2 中试6-3 软化点（℃） 90.0～110.0 103.8 103.7 104.3 104.2 104.6 104.7 水分（%） ＜1.0 0.1 0.1 0.1 0.2 0.1 0.