制备共轭二烯聚合物的方法,包含所述共轭二烯聚合物的组合物和包含所述组合物的轮胎的制作方法
【专利摘要】本发明公开了制备共轭二烯聚合物的方法，所述方法包括：合成具有包含胺的阴离子末端和包含碱金属的阳离子末端的引发剂，使用该引发剂聚合芳族乙烯基单体的组合来合成具有改性末端的聚合物，将该聚合物与具有用烷氧基取代的至少一个甲硅烷基和氮原子的化合物偶合或反应来制备具有包含胺的一个末端和包含用一个或多个烷氧基取代的甲硅烷基和氮原子的另一末端的改性共轭二烯聚合物。本发明还公开了一种橡胶组合物，所述橡胶组合物包含所述共轭二烯聚合物和作为增强剂的二氧化硅，由此显示出优异的生热性、拉伸强度、耐磨性和耐湿滑性。
【专利说明】制备共轭二烯聚合物的方法，包含所述共轭二烯聚合物的 组合物和包含所述组合物的轮胎
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制备共轭二烯聚合物的方法，包含所述共轭二烯聚合物的组合物和包 含所述组合物的轮胎。本发明涉及制备共轭二烯聚合物的方法，所述方法包括：合成具有包 含胺的阴离子末端和包含碱金属的阳离子末端的引发剂，使用该引发剂聚合芳族乙烯基单 体的组合来合成具有改性末端的聚合物，将该聚合物与具有用烷氧基取代的至少一个甲硅 烷基和氮原子的化合物偶合或反应来制备具有包含胺的一个末端和包含用一个或多个烷 氧基取代的甲硅烷基和氮原子的另一末端的改性共轭二烯聚合物。本发明还涉及一种橡胶 组合物，所述橡胶组合物包含所述共轭二烯聚合物和作为增强剂的二氧化硅，由此显示出 优异的生热性、拉伸强度、耐磨性和耐湿滑性。
【背景技术】
[0002] 存在关于环境问题的社会关注（例如减少二氧化碳排放）的需求。对应于这种需 求，对于开发具有低滚动阻力的材料和由于优异的耐湿滑性导致具有足够耐磨性和断裂特 征的材料来作为车辆轮胎（特别是接触路面的轮胎面）的材料的需求不断增加。
[0003] 同时，使用炭黑、二氧化硅等作为轮胎面的增强剂。当使用二氧化硅作为增强剂 时，有利的是，降低了滞后损失或者提高了耐湿滑性。与具有疏水性表面的炭黑相比，具有 亲水性表面的二氧化硅的缺点在于由于对共轭二烯橡胶的低亲和性导致在橡胶中的可分 散性低。因此，需要使用额外的硅烷偶联剂来改善二氧化硅在橡胶中的可分散性或形成二 氧化硅-橡胶键。
[0004] 为了解决二氧化硅的这些问题，在具有高迁移性的橡胶分子末端引入对二氧化硅 具有亲和力或反应性的官能团来改善二氧化硅在共轭二烯橡胶中的可分散性并通过键合 到二氧化硅微粒上来封端橡胶分子，由此降低滞后损失。
【发明内容】
[0005] 技术问题
[0006] 因此，作为深入研究以解决现有技术的问题的结果，本发明的发明人发现，使用二 氧化硅作为增强剂提供了一种包含显示出优异生热性、拉伸强度、耐磨性和耐湿滑性的二 烯橡胶以及所述增强剂的橡胶组合物。基于该发现完成了本发明。
[0007] 本发明的一个目的是提供制备具有至少一个用烷氧基取代的甲硅烷基和氮原子 的改性共轭二烯聚合物的方法，所述方法包括将具有用胺改性的末端的活性聚合物与具有 用一个或多个烷氧基取代的甲硅烷基和氮原子的化合物偶合或反应。
[0008] 本发明的另一个目的是提供用上述方法制备的改性共轭二烯聚合物。
[0009] 本发明的再一目的是提供包含所述改性共轭二烯聚合物的橡胶组合物。
[0010] 技术方案
[0011] 根据本发明的一个方面，本发明提供了制备改性共轭二烯聚合物的方法，其包括： a)使由下面式1表示的化合物与有机金属化合物反应来制备引发剂：
[0012] [式 1]
[0013]
【权利要求】
1. 一种制备改性共轭二烯聚合物的方法，其包括： a) 使由下面式1表示的化合物与有机金属化合物反应来制备引发剂： [式1]
其中，R1至R5各自独立地表示氢或C1-C21烷基，条件是R1至R 5中的至少一个是C1-C21 烧基； b) 用所述引发剂聚合共轭二烯单体，或者所述共轭二烯单体和其共聚单体，来制备活 性聚合物；以及 c) 使所述活性聚合物与氨基硅烷反应来制备改性共轭二烯聚合物。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述由式1表示的化合物与所述有机金属化合物 的摩尔比为1:0. OOl至1:5。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述由式1表示的化合物与所述氨基硅烷的摩尔 比为 1:0. 01 至 1:2。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b)的共聚单体为芳族乙烯基单体。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤c)的氨基硅烷为氨基三烷氧基硅烷。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述氨基三烷氧基硅烷包括选自由下面的式2、3 和4表示的化合物中的至少一种化合物： [式2]
在式2中，R1和R2各自独立地表示C1-C12烷基或烷基甲硅烷基，R3和R 4各自独立地 表示C1-C12烷基，a为0至2的整数，以及η为1至3的整数， [式3]
在式3中，R1表示C1-C12烷基或烷基甲硅烷基，R2和R3各自独立地表示C1-C12烷基， a是1至3的整数，以及η是O至2的整数，其中，当η为2时，键合到氮上的两个R1相同或 不同，并且类似地，当3-η是2或更大时，相应的基团相同或不同， [式4]
在式4中，R1、R2和R3各自独立地表示C1-C15亚烷基，R 4、R5、R6、R7和R9各自独立地表 示C1-C15烷基或烷基甲硅烷基，R8表示C1-C15烷基，以及m是O至2的整数。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述氨基三烷氧基硅烷包括选自双（甲基二甲氧 基甲硅烷基丙基）-N-甲胺、三（三甲氧基甲硅烷基）胺和3-二甲氨基-2-((二甲氨基甲 基）丙基）三甲氧基硅烷中的至少一种化合物。
8. -种改性共轭二烯聚合物，其由根据权利要求1至7中任一项所述的方法制备。
9. 一种改性共轭二烯聚合物，其由下面式5表示： [式5]
在式5中，&表示氢、C1-C21烷基或R'-P-A，馬至1?4各自独立地表示氢或C1-C21烷 基，R'表示C1-C21亚烷基，P表示共轭二烯聚合物链，A表示氨基硅烷基团，以及η为1至 5的整数。
10. 根据权利要求9所述的改性共轭二烯聚合物，其中，R1至R4各自独立地表示氢、甲 基或乙基，以及R'表不亚甲基或亚乙基。
11. 根据权利要求9所述的改性共轭二烯聚合物，其中，所述共轭二烯聚合物链为苯乙 烯-丁二烯共聚物链。
12. 根据权利要求9所述的改性共轭二烯聚合物，其中，所述氨基硅烷基团是氨基三烷 氧基娃烧。
13. 根据权利要求9所述的改性共轭二烯聚合物，其中，所述改性共轭二烯聚合物具有 30至90的门尼粘度。
14. 根据权利要求9所述的改性共轭二烯聚合物，其中，所述改性共轭二烯聚合物具有 5至50重量％的芳族乙烯基单体含量。
15. 根据权利要求9所述的改性共轭二烯聚合物，其中，所述改性共轭二烯聚合物具有 5至60重量％的乙烯基含量。
16. 根据权利要求9所述的改性共轭二烯聚合物，其中，所述改性共轭二烯聚合物具有 I. 0至4. 0的多分散指数（PDI)。
17. -种橡胶组合物，其包含： 100重量份的橡胶组分，所述橡胶组分包含0. 1至100重量％的根据权利要求9至16 中任一项所述的改性共轭二烯聚合物；以及 0. 1至150重量份的二氧化硅无机填料。
18. -种成型制品，其包含根据权利要求17所述的橡胶组合物。
19. 根据权利要求18所述的成型制品，其中，所述制品是轮胎。
【文档编号】C08F236/10GK104271608SQ201480001128
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2013年4月25日
【发明者】李鲁美, 李相美, 崔兴烈, 金唯真, 全汶锡 申请人:Lg化学株式会社