羧基封端的二烯橡胶的制作方法

文档序号:28810254发布日期:2022-02-09 03:47阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种根据通式(i)的羧基封端的聚合物,其中该“聚合物”含有至少一个碳-碳双键;r2、r3相同或不同并且表示饱和或不饱和的有机基团,这些有机基团可以含有一个或多个杂原子;并且r1、r4相同或不同并且表示饱和或不饱和的二价有机基团,这些有机基团除了c和h之外可以含有一个或多个杂原子。2.根据权利要求1所述的羧基封端的聚合物,其中该“聚合物”通过以下可获得-二烯的均聚或共聚;或-二烯与乙烯基芳香族单体的共聚。3.根据权利要求2所述的羧基封端的聚合物,其中该“聚合物”通过以下可获得-1,3-丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基丁二烯、1-苯基-1,3-丁二烯或1,3-己二烯的均聚或共聚;或-以下各项的共聚(i)1,3-丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基丁二烯、1-苯基-1,3-丁二烯和/或1,3-己二烯与(ii)苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯和/或对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基萘、二乙烯基苯、三乙烯基苯和/或二乙烯基萘。4.根据权利要求3所述的羧基封端的聚合物,其中该“聚合物”通过以下各项的共聚可获得:1,3-丁二烯与苯乙烯;或异戊二烯与苯乙烯;优选地1,3-丁二烯与苯乙烯。5.根据前述权利要求中任一项所述的羧基封端的聚合物,其中r2、r3相同或不同并且表示饱和或不饱和的有机基团,这些有机基团可以含有一个或多个彼此独立地选自由o、n、s和si组成的组的杂原子;优选地-ch3;并且r1、r4相同或不同并且表示饱和或不饱和的二价有机基团,这些有机基团除了c和h之外可以含有一个或多个彼此独立地选自由o、n、s和si组成的组的杂原子;优选地r1意指-ch
2-ch
2-并且r4选自-ch
2-chc
k
h
2k+1-,其中k是从8至16的整数;-ch2ch((ch2)
1-5
si(oc
1-c
4-烷基)3);-ch=cc
1-c
4-烷基-、以及-(ch2)
2-4-;更优选地r1意指-ch
2-ch
2-并且r4选自-ch
2-chc
12
h
23-、-ch2ch(ch2ch2ch2si(och3)3)、-ch=cch
3-和-ch2ch
2-ch
2-。6.根据权利要求1至4中任一项所述的羧基封端的聚合物,其中-r1选自由以下各项组成的组(i)-c
1-c
6-亚烷基-,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;(ii)-c
1-c
6-杂亚烷基-,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;以及(iii)6-14元亚芳基,其是未被取代的,单取代或多取代的;和/或-r2选自由以下各项组成的组
(i)-c
1-c
24-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;或(ii)-c
1-c
24-杂烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;(iii)6-24元芳基,其是未被取代的,单取代或多取代的,其中所述6-24元芳基任选地通过-c
1-c
6-亚烷基-或-c
1-c
6-杂亚烷基-连接,在每种情况下均是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;(iv)5-24元杂芳基,其是未被取代的,单取代或多取代的;其中所述5-24元杂芳基任选地通过-c
1-c
6-亚烷基-或-c
1-c
6-杂亚烷基-连接,在每种情况下均是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;(v)3-24元环烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;其中所述3-24元环烷基任选地通过-c
1-c
6-亚烷基-或-c
1-c
6-杂亚烷基-连接,在每种情况下均是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;以及(vi)3-24元杂环烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;其中所述3-24元杂环烷基任选地通过-c
1-c
6-亚烷基-或-c
1-c
6-杂亚烷基-连接,在每种情况下均是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;和/或-r3选自由以下各项组成的组(i)-c
1-c
24-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;(ii)-c
1-c
24-杂烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;(iii)6-24元芳基,其是未被取代的,单取代或多取代的,其中所述6-24元芳基任选地通过-c
1-c
6-亚烷基-或-c
1-c
6-杂亚烷基-连接,在每种情况下均是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;(iv)5-24元杂芳基,其是未被取代的,单取代或多取代的;其中所述5-24元杂芳基任选地通过-c
1-c
6-亚烷基-或-c
1-c
6-杂亚烷基-连接,在每种情况下均是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;(v)3-24元环烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;其中所述3-24元环烷基任选地通过-c
1-c
6-亚烷基-或-c
1-c
6-杂亚烷基-连接,在每种情况下均是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;以及(vi)3-24元杂环烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;其中所述3-24元杂环烷基任选地通过-c
1-c
6-亚烷基-或-c
1-c
6-杂亚烷基-连接,在每种情况下均是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;和/或-r4选自由以下各项组成的组(i)-c
1-c
6-亚烷基-,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;(ii)-c
1-c
6-杂亚烷基-,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;以及(iii)6-14元亚芳基,其是未被取代的,单取代或多取代的;其中“单取代或多取代的”在每种情况下独立地意指被一个或多个彼此独立地选自以下的取代基取代:-f;-cl;-br;-i;-cn;=o;-cf3;-cf2h;-cfh2;-cf2cl;-cfcl2;-c
1-c
18-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的;以及-c
1-c
18-杂烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的。
7.根据权利要求6所述的羧基封端的聚合物,其中-r1是(i)-c
1-c
6-亚烷基-,其是饱和或不饱和的,未被取代的;或(ii)-c
1-c
3-亚烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的;和/或-r2是(i)-c
1-c
6-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的;或(ii)-c
1-c
2-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的;和/或-r3是(i)-c
1-c
6-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的;或(ii)-c
1-c
2-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的;和/或-r4是(i)-c
1-c
6-亚烷基-,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;或(ii)-c
1-c
3-亚烷基-,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;其中在每种情况下“单取代或多取代的”意指被一个或多个彼此独立地选自以下的取代基取代-f、-cl、-br、-i、-cn、-cf3、-cf2h、-cfh2、-cf2cl、-cfcl2,-c
1-c
18-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的,以及-c
1-c
18-杂烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的。8.根据前述权利要求中任一项所述的羧基封端的聚合物,其中-该“聚合物”通过1,3-丁二烯与苯乙烯的共聚可获得;-r1是-c
1-c
3-亚烷基-,其是饱和或不饱和的,未被取代的;优选地-ch2ch
2-;-r2是-c
1-c
2-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的;优选地-ch3;-r3是-c
1-c
2-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的;优选地-ch3;并且-r4是-c
1-c
3-亚烷基-,其是饱和或不饱和的,未被取代的,单取代或多取代的;优选地r4选自-ch
2-chc
k
h
2k+1-,其中k是从8至16的整数;-ch2ch((ch2)
1-5
si(oc
1-c
4-烷基)3);-ch=cc
1-c
4-烷基-、以及-(ch2)
2-4-;更优选地r4选自-ch
2-chc
12
h
23-、-ch2ch(ch2ch2ch2si(och3)3)、-ch=cch
3-和-ch2ch
2-ch
2-;其中在每种情况下“单取代或多取代的”意指被一个或多个彼此独立地选自以下的取代基取代:-c
1-c
18-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的,以及-c
1-c
18-杂烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的;优选地选自-c
1-c
18-烷基,其是饱和或不饱和的,未被取代的或-c
1-c
6-烷基-si(o-c
1-c
6-烷基)3,其是饱和或不饱和的,未被取代的。9.根据前述权利要求中任一项所述的羧基封端的聚合物,其以根据通式(ii)的羧酸盐形式存在,其中“聚合物”、r1、r2、r3和r4如前述权利要求中任一项所定义;n是从1至4的整数;并且m是化合价为1至4的金属或半金属,优选li、na、k、mg、ca、zn、fe、co、ni、al、nd、ti、sn、si、zr、v、mo或w。10.一种用于制备根据通式(i)的羧基封端的聚合物,
或根据通式(ii)的羧酸盐的方法,该方法包括以下步骤:(a)提供含有至少一个碳-碳双键的“聚合物”;(b)提供具有通式(iii)的环脲衍生物(c)提供具有通式(iv)的环状羧酸酐(d)将具有通式(iii)的环脲衍生物作为第一官能化试剂添加到该“聚合物”中以形成官能化的聚合物中间体;以及(e)随后将具有通式(iv)的环状羧酸酐作为第二官能化试剂添加到该官能化的聚合物中间体中以形成根据通式(i)的羧基封端的聚合物或根据通式(ii)的羧酸盐;其中“聚合物”、n、m、r1、r2、r3和r4如权利要求1至9中任一项所定义。11.根据权利要求10所述的方法,其中步骤(a)是通过以下各项进行-阴离子溶液聚合,或-使用配位催化剂的聚合,其中该配位催化剂优选地是齐格勒-纳塔催化剂或单金属催化剂体系。12.根据权利要求10或11所述的方法,其中步骤(a)是在以下各项存在下进行-溶剂,其中该溶剂优选地选自由以下各项组成的组:环己烷、甲基环戊烷、正己烷及其混合物;和/或-引发剂,其优选地是正丁基锂或仲丁基锂。13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法,其中步骤(a)在10分钟至8小时、优选地20分钟至4小时的时间段内进行。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法,所述方法包括添加以下各项的另外的一个或多个步骤(f)偶联试剂,在添加具有通式(iii)的环脲衍生物之前、同时或之后,其中该偶联试剂优选地选自由以下各项组成的组:四氯化硅、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、四氯化锡、二丁基二氯化锡、四烷氧基硅烷、乙二醇二缩水甘油醚、1,2,4-三(氯甲基)苯;和/或(g)抗氧化剂,在已经添加具有通式(iii)的环脲衍生物和具有通式(iv)的环状羧酸酐之后,其中该抗氧化剂优选地选自由以下各项组成的组:空间位阻酚、芳香族胺、亚磷酸酯和硫醚;和/或(h)填充油,其中该填充油优选地选自由以下各项组成的组:tdae(经处理的馏出物芳香族提取物)-、mes(轻度提取溶剂化物)-、rae(残余芳香族提取物)-、trae(经处理的残余芳香族提取物)-、环烷油和重环烷油;和/或(i)填料,其优选地是炭黑或二氧化硅;和/或(j)橡胶和/或橡胶添加剂。15.顺序地使用-具有通式(iii)的环脲衍生物作为第一官能化试剂以及-具有通式(iv)的环状羧酸酐作为随后的第二官能化试剂用于制备-根据通式(i)的羧基封端的聚合物,或-或根据式(ii)的羧酸盐的用途,其中在每种情况下“聚合物”、n、m、r1、r2、r3和r4如权利要求1至9中任一项所定义。

技术总结
本发明涉及羧基封端的二烯橡胶、其生产和用途。用途。


技术研发人员:诺贝特
受保护的技术使用者:阿朗新科德国有限责任公司
技术研发日:2020.07.14
技术公布日:2022/2/8
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