官能化聚合物、橡胶组合物和充气轮胎的制作方法_3

文档序号:9627266阅读:来源:国知局
至约2摩尔的多官能终止剂。在不期望官能化橡胶状聚合物中的所有金 属封端链端的情况下,那么当然可以使用较少量的多官能终止剂。
[0047] 多官能终止剂将在非常宽的温度范围内与金属封端的活性橡胶状聚合物反应。出 于实用的原因,这样的活性橡胶状聚合物的官能化将通常在〇°C至150Γ的温度下进行。为 了提高反应速率,大多数情况下将优选使用20°C至100°C的温度,最优选50°C至80°C的温 度。封端反应非常迅速,并且通常仅需要0.5至4小时的非常短的反应时间。然而,在一些 情况下,可以使用至多约24小时的反应时间以确保最大转化率。
[0048] 在一个实施方案中,多官能终止剂是式I的聚合终止剂
其中,R1为C1-C4线性烷基,或C1-C4支化链烷二基; X1、X2、X3独立地为0、S或式II或III的基团
其中,R2为C1-C18线性或支化烷基; 2为1?3、一01?4或一1?5-乂4;1? 3、1?4独立地为(:1-(:18线性或支化烷基;1?5为(:1-(:18链烷 ^?基或^烷基酿^基; X4为卤素或结构IV、V、VI、VII或VIII的基团
其中,R6、R7、R8、R9和R 10独立地为H或C1-C8烷基;R 11为C2-C8链烷二基;R 12和R 13独 立地为H、芳基或C1-C8烷基; Q为N或结构IX的基团
其中,R14为C1-C8烷基。
[0049] 在一个实施方案中,式I的终止剂具有示于表1中的结构之一。
[0050] 在另一实施方案中,多官能终止剂可以是原硅酸四乙酯(TEOS)、其它四烷氧基硅 烧、二烷氧基硅烷或^烷氧基硅烷。
[0051] 官能化反应完成后,通常将期望"杀死"任何残留的活性聚二烯链。这可以通过在 官能化反应完成之后,将醇例如甲醇或乙醇添加至聚合物胶浆中以消除任何未由与式I的 终止剂反应消耗的活性聚合物来实现。然后可以使用标准技术从溶液中回收端基官能化聚 二烯橡胶。
[0052] 表 1
ESTE :1-乙氧基-2, 8, 9-三氧杂-5-氮杂-1-硅杂双环[3. 3. 3] ^烷,或乙氧基杂 氮石圭三环(siIatrane) ESTI :1-乙氧基-3, 7, 10-三甲基-2, 8, 9-三氧杂-5-氮杂-1-硅杂双环[3.3.3] ^ 烷,或1-乙氧基-3, 7, 10-三甲基杂氮硅三环 ESTM :1-乙氧基-4-甲基-2, 6, 7-三氧杂-1-硅杂双环[2. 2. 2]辛烷 BSTI :1_异丁基-3, 7, 10-三甲基-2, 8, 9-三氧杂-5-氮杂-1-硅杂双环[3.3.3] ^ 烷,或1-异丁基-3, 7, 10-三甲基杂氮硅三环 OSTI :1_辛基-3, 7, 10-三甲基-2, 8, 9-三氧杂-5-氮杂-1-硅杂双环[3. 3. 3] ^^ - 烷,或1-辛基-3, 7, 10-三甲基杂氮硅三环 CSTI :I- (3-氣丙基)-3, 7,IO-二甲基-2, 8, 9-二氧杂氣杂娃杂双环[3. 3. 3] 十一烷,或1-(3-氯丙基)-3, 7, 10-三甲基杂氮硅三环 BIPOS :1,2-二(3, 7, 10-三甲基-2, 8, 9-三氧杂-5-氮杂-1-硅杂双环[3. 3. 3] ^^一 烧_1_基)乙烧,或1,2- 一 (3, 7,IO-二甲基杂氣娃二环)乙烧 BIDECS :1,Γ-(癸烷-1,2-二基)二(3, 7, 10-三甲基-2, 8, 9-三氧杂-5-氮杂-1-硅 杂双环[3.3.3] 十一烷),或1,Γ-(癸烷-1,2-二基)二(3, 7, 10-三甲基杂氮硅三环) BIOCTS :1,8_ 二(3, 7, 10-三甲基-2, 8, 9-三氧杂-5-氮杂-1-硅杂双环[3.3.3] ^^一 烷-1-基)辛烷,或1,8-二(3, 7, 10-三甲基杂氮硅三环)辛烷 DMASTI :N,N-二甲基-3- (3, 7, 10-三甲基-2, 8, 9-三氧杂-5-氮杂-1-硅杂双环 [3. 3. 3]十一烧-卜基)丙-卜胺 PYSTI :3, 7, 10-三甲基-1-(3-(吡咯烷-1-基)丙基)-2,8,9_三氧杂-5-氮杂-1-硅 杂双环[3. 3. 3] 十一烷 BIMSTI :N-苯亚甲基-3- (3, 7, 10-三甲基-2, 8, 9-三氧杂-5-氮杂-1-硅杂双环 [3. 3. 3]十一烧-卜基)丙-卜胺 ETTS :1_乙氧基-2, 8, 9-三硫杂-5-氮杂-1-硅杂双环[3. 3. 3] ^烷;或1_乙氧 基-硫代杂氮硅三环 ETAS :1_乙氧基-2, 8, 9-三甲基-2, 5, 8, 9-四氮杂-1-硅杂双环[3. 3. 3] ^烷;或 1-乙氧基-2, 8, 9-三氮杂杂氮硅三环 EPTI :3, 7, 10-三甲基-1-(3-(环氧乙烷-2-基甲氧基)丙基)-2,8,9_三氧杂-5-氮 杂-1-硅杂双环[3.3.3]十一烷;或1-(3-(环氧乙烷-2-基甲氧基)丙基)-3,7,10_三甲 基杂氮硅三环。
[0053] 可以将官能化聚合物配混成橡胶组合物。
[0054] 除官能化聚合物之外,橡胶组合物还可以任选地包含一种或多种含有烯属不饱和 基的橡胶或弹性体。短语"含有烯属不饱和基的橡胶或弹性体"或"基于二烯的弹性体"意 在包括天然橡胶和其各种未加工和再生形式以及各种合成橡胶。在本发明的说明书中,除 非另有规定,否则术语"橡胶"和"弹性体"可以互换使用。术语"橡胶组合物"、"混炼胶" 和"胶料"可互换使用,表示已经与各种成分和材料共混或混合的橡胶,并且这样的术语是 橡胶混合或橡胶配混领域中技术人员公知的。代表性的合成聚合物为丁二烯及其同系物和 衍生物,例如甲基丁二烯、二甲基丁二烯和戊二烯的均聚产物,以及例如那些由丁二烯或其 同系物或衍生物与其它不饱和单体形成的共聚物。在后者中为乙炔,例如乙烯基乙炔;烯 烃,例如异丁烯,其与异戊二烯共聚形成丁基橡胶;乙烯基化合物,例如丙烯酸、丙烯腈(其 与丁二烯聚合形成NBR)、甲基丙烯酸和苯乙烯,后者化合物与丁二烯聚合形成SBR,以及乙 烯基酯和各种不饱和醛、酮和醚,例如丙烯醛、甲基异丙烯基酮和乙烯基乙基醚。合成橡胶 的具体实例包括氯丁橡胶(聚氯丁二烯)、聚丁二烯(包括顺式1,4-聚丁二烯)、聚异戊 二烯(包括顺式1,4-聚异戊二烯)、丁基橡胶、卤化丁基橡胶,例如氯化丁基橡胶或溴化丁 基橡胶,苯乙烯/异戊二烯/ 丁二烯橡胶、1,3- 丁二烯或异戊二烯与例如苯乙烯、丙烯腈和 甲基丙烯酸甲酯的单体的共聚物,以及乙烯/丙烯三元共聚物,亦称乙烯/丙烯/二烯单体 (EPDM),并且具体地为乙烯/丙烯/二环戊二烯三元共聚物。可以使用的橡胶的另外的实 例包括烷氧基-甲硅烷基端基官能化溶液聚合的聚合物(SBR、PBR、IBR和SIBR)、硅偶联和 锡偶联的星形支化聚合物。优选的橡胶或弹性体为聚异戊二烯(天然的或合成的)、聚丁二 烯和SBR。
[0055] 在一个方面,至少一种另外的橡胶优选是至少两种基于二烯的橡胶。例如,两种或 更多种橡胶的组合是优选的,例如顺式1,4-聚异戊二烯橡胶(天然的或合成的,但是优选 天然的)、3, 4-聚异戊二烯橡胶、苯乙烯/异戊二烯/ 丁二烯橡胶、乳液聚合和溶液聚合衍 生的苯乙烯/ 丁二烯橡胶、顺式1,4-聚丁二烯橡胶和乳液聚合制备的丁二烯/丙烯腈共聚 物。
[0056] 在本发明的一个方面,可以使用具有约20至约28%结合苯乙烯的相对常规苯乙烯 含量的乳液聚合衍生的苯乙烯/ 丁二烯(E-SBR),或者对于一些应用,可以使用具有中等至 相对高的结合苯乙烯含量,即约30至约45%结合苯乙烯含量的E-SBR。
[0057] 就乳液聚合制备的E-SBR而言,其表示苯乙烯和1,3- 丁二烯作为水乳液进行共 聚。这是本领域技术人员公知的。结合苯乙烯含量可以例如从约5至约50%变化。在一个 方面,E-SBR也可以含有丙烯腈以形成三元共聚物橡胶,例如E-SBAR,在三元共聚物中结合 丙烯腈的量例如为约2至约30 wt%。
[0058] 在共聚物中含有约2至约40 wt%结合丙烯腈的乳液聚合制备的苯乙烯/ 丁二烯 /丙烯腈共聚物橡胶也预期作为用于本发明的基于二烯的橡胶。
[0059] 溶液聚合制备的SBR(S-SBR)典型地具有约5至约50%,优选约9至约36%的结合 苯乙烯含量。S-SBR可以例如通过在有机烃熔剂存在下的有机锂催化方便地制备。
[0060] 在一个实施方案中,可以使用顺式1,4-聚丁二烯橡胶(BR)。这样的BR可以例如 通过1,3- 丁二烯的有机溶液聚合制备。BR可以方便地表征为例如具有至少90%的顺式 1,4-含量。
[0061] 顺式1,4-聚异戊二烯和顺式1,4-聚异戊二烯天然橡胶是橡胶领域技术人员公知 的。
[0062] 如在此使用的和根据常规实践,术语"phr"表示"每100重量份橡胶或弹性体,相 应材料的重量份"。
[0063] 橡胶组合物也可以包括至多70 phr的加工油。加工油可以以典型地用于增量弹 性体的增量油
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1