改性的基于共轭二烯的聚合物,制备该聚合物的方法以及包含该聚合物的橡胶组合物的制作方法_2

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合物、有机钾化合物、有机铷化合物和有机铯化合物中的至少一种。
[0069] 例如,所述有机金属化合物可以包括选自甲基锂、乙基锂、异丙基锂、正丁基锂、仲 丁基锂、叔丁基锂、正癸基锂、叔辛基锂、苯基锂、1-萘基锂、正二十烷基锂、4-丁基苯基锂、 4-甲苯基锂、环己基锂、3,5_二正庚基环己基锂和4-环戊基锂中的至少一种。优选作为有机 金属化合物的是正丁基锂、仲丁基锂或其混合物。
[0070]或者,所述有机金属化合物可以包括选自萘基钠、萘基钾、醇锂、醇钠、醇钾、磺酸 锂、磺酸钠、磺酸钾、氨基化锂、氨基化钠和氨基化钾中的至少一种,且其可以与另一种有机 金属化合物组合使用。
[0071 ] 在本发明的一个实施方式中,基于100g的总单体,可以以0.01至IOmmol、0.05至 5mmo 1、0.1至2mmo 1或0.1至Immo 1的量使用有机金属化合物。当所述金属有机化合物的量落 入上述范围内时,可以获得在制备改性的基于共辄二烯的聚合物中使用的理想的基于共辄 二烯的聚合物。
[0072] 所述有机金属化合物和由化学式8表示的化合物的摩尔比可以是,例如,1:0.1至 1:10,且优选为1 :〇. 3至1: 2。当其摩尔比落入上述范围内时,所述基于共辄二烯的聚合物可 以受到改性反应以确保理想的性能。
[0073] 在本文中使用的具有金属末端的活性聚合物是指包含彼此偶联的聚合物阴离子 和金属阳离子的聚合物。
[0074] 在根据本发明的实施方式的制备改性的基于共辄二烯的聚合物的方法中,可以额 外使用极性添加剂而进行在(a)中的聚合。进一步添加极性添加剂的理由是,可以通过所述 极性添加剂而控制共辄二稀单体和乙烯基芳族单体的反应速率。
[0075]所述极性添加剂可以是碱,或者可以包括醚、胺或其混合物。具体而言,其可以选 自四氢呋喃、双四氢呋喃基丙烷、二乙基醚、环戊基醚、二丙基醚、亚乙基二甲基醚、亚乙基 二甲基醚、二乙二醇、二甲基醚、叔丁氧基乙氧基乙烷双(2-二甲氨基乙基)醚、(二甲氨基乙 基)乙基醚、三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺和四甲基乙二胺,且优选为双四氢丙基丙烷、三 乙基胺或者四甲基乙二胺。
[0076] 基于100g的总的添加的单体,可以以0.001至50g、0.001至10g、0.005至Ig或0.005 至〇. Ig的量使用所述极性添加剂。
[0077] 基于Immol的总的添加的有机金属化合物,可以以0.001至10g、0.005至lg、或 0.005至0.1 g的量使用所述极性添加剂。
[0078] 当共辄二烯单体和乙烯基芳族单体共聚合时,由于它们之间的反应速率的差异而 容易制备嵌段共聚物。然而,当添加极性添加剂时,可以增加乙烯基芳族单体的低反应速 率,从而得到相应的共聚物,例如,,无规共聚物的微结构。
[0079] 在(a)中,可以通过阴离子聚合实现所述聚合。具体而言,在(a)中的所述聚合可以 是通过由阴离子的增长反应而形成活性末端的活性阴离子聚合。
[0080] 此外,在(a)中的聚合可以是高温聚合或者室温聚合。
[0081] 高温聚合是包括添加有机金属化合物,然后加热以增加反应温度的聚合工艺,且 室温聚合是在添加有机金属化合物之后不加热的方式下进行的聚合工艺。
[0082] 可以在-20至200°C、0至150°C或10至120°C范围内的温度下进行在(a)中的聚合。
[0083] 在(b)中,可以添加选自由化学式8表示的化合物中的至少一种,或者两种或三种。
[0084] 此外,可以在0至90°C下进行(b)l分钟至5小时。
[0085] 在本发明的实施方式中,可以使用至少一个反应器以批量方式或者连续方式进行 制备改性的基于共辄二烯的聚合物的方法。
[0086] 化学式8的化合物可以由,例如,以下化学式9或化学式10表示:

[0091] 在化学式9和10中,a和c各自独立地是0、1或2。
[0092]此外,化学式8的化合物可以由以下化学式11或化学式12表示。
[0097] 本发明的另一方面涉及通过上述方法制备的改性的基于共辄二烯的聚合物。
[0098] 所述改性的基于共辄二烯的聚合物可以由以下化学式1表示:
[0101] 在化学式1中,Ri、R2和R5各自独立地是Cl-ClO亚烷基,R3、R4、R 6和R7各自独立地是 Cl-ClO烷基,R8是氢或Cl-ClO烷基,P是基于共辄二烯的聚合物链,a和C各自独立地是0、1或 2,b和d各自独立地是1、2或3,a + b和c + d各自独立地是1、2或3,且A是
其中,办、1?1()、1?11和1? 12各自独立地是氢或(:1-(:10烷基。
[0102] 所述改性的基于共辄二烯的聚合物可以显示出粘弹性性质。在与氧化硅混合之后 使用DMA在IOHz下测量时,在0°C下的TanS可以是0.4至1,或者0.5至1的范围内。在上述的 TanS范围时,可以获得期望的耐滑性或者耐湿性。
[0103] 此外,在60°C下的Ταηδ可以是在〇. 3至0.2,或者0.15至0.1的范围内。在上述的Tan δ范围时,可以获得期望的滚动阻力或旋转阻力(RR)。
[0104] 本发明的又一个方面涉及一种改性的基于共辄二烯的聚合物橡胶组合物,其包含 100重量份的改性的基于共辄二烯的聚合物和0.1至200重量份的无机填料。
[0105] 所述无机填料的量可以是10至150重量份,或者50至100重量份。
[0106] 所述无机填料可以包括选自基于氧化硅的填料、碳黑、以及其混合物中的至少一 种。当所述无机填料是基于氧化硅的填料时,分散性显著增加,且发明的改性的基于共辄二 烯的聚合物的末端可以与氧化硅颗粒偶联,从而显著地降低滞后损失。
[0107] 所述改性的基于共辄二烯的聚合物橡胶组合物可以进一步包括额外的基于共辄 二烯的聚合物。
[0108] 所述额外的基于共辄二烯的聚合物可以包括SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)、BR(丁二 烯橡胶)、天然橡胶或者其混合物。SBR的实例为SSBR(溶液型苯乙烯-丁二烯橡胶)。
[0109] 当进一步添加额外的基于共辄二烯的聚合物时,所述改性的基于共辄二烯的聚合 物橡胶组合物可以包含20至100重量份的改性的基于共辄二烯的聚合物和0至80重量份的 额外的基于共辄二烯的聚合物。
[0110] 或者,根据本发明的改性的基于共辄二烯的聚合物橡胶组合物可以包含20至99重 量份的改性的基于共辄二烯的聚合物和1至80重量份的额外的基于共辄二烯的聚合物。 Com]或者,根据本发明的改性的基于共辄二烯的聚合物橡胶组合物可以包含10至100 重量份的改性的基于共辄二烯的聚合物,〇至90重量份的额外的基于共辄二烯的聚合物,0 至100重量份的碳黑,5至200重量份的氧化硅和2至20重量份的硅烷偶联剂。
[0112] 或者,根据本发明的改性的基于共辄二烯的聚合物橡胶组合物可以包含10至100 重量份的改性的基于共辄二烯的聚合物,〇至90重量份的额外的基于共辄二烯的聚合物,0 至100重量份的碳黑,5至200重量份的氧化硅和2至20重量份的硅烷偶联剂,其中,改性的基 于共辄二烯的聚合物和额外的基于共辄二烯的聚合物的总重量是100重量份。
[0113] 或者,根据本发明的改性的基于共辄二烯的聚合物橡胶组合物可以包含100重量 份的含有10至99wt%的改性的基于共辄二烯的聚合物和1至90wt%的额外的基于共辄二烯 的聚合物的聚合物混合物,1至100重量份的碳黑,5至200重量份的氧化硅和2至20重量份的 硅烷偶联剂。
[0114] 此外,所述改性的基于共辄二烯的聚合物橡胶组合物可进一步包括1至100重量份 的油。所述油的实例为矿物油或软化剂(sof tener)。
[0115] 基于100重量份的基于共辄二烯的共聚物,可以以,例如,10至100重量份,或者20 至80重量份的量使用所述油。在上述油含量范围时,可以显示出期望的性质,且所述橡胶组 合物可以合适地软化,从而增加可加工性。
[0116] 本发明的又一个方面涉及一种由以下化学式8表示的化合物的改性剂:
[0117] [化学式8]
[0119] 在化学式8中,R^RdPR5各自独立地是Cl-ClO亚烷基,R3、R4、R6和R7各自独立地是 Cl-ClO烷基,R8是氢或Cl-ClO烷基,a和C各自独立地是0、1或2,且A是
其中,R9、Riq、Rii和Ri2各自独立地是氢或Cl-ClO烷基。
[0120] 化学式8的化合物可以由,例如,以下化学式9或化学式10表示:
[0125] 在化学式9和10中,a和c各自独立地是0、1或2。
[0126] 此外,化学式8的化合物可以由以下化学式11或化学式12表示。

[0131] 本发明的又一个方面涉及一种使用上述的改性的基于共辄二烯的聚合物橡胶组 合物的轮胎或轮胎胎面。
[0132] 所述轮胎或轮胎胎面是使用包含所述改性的基于共辄二烯的聚合物的橡胶组合 物制造,所述改性的基于共辄二烯的聚合物具有高可加工性和与无机填料的超强相容性, 从而可以显示出高拉伸强度、耐磨性和耐湿滑性,以及低的滚动阻力。
【具体实施方式】
[0133]
[0134] 通过以下实施例得到本发明的更好的理解。然而,本发明的实施方式可以以不同 的形式改变,并不构成对本发明的范围的限制。提供本发明的实施方式以向本发明相关的 领域中的普通技术人员更充分地解释本发明。
[0135] 实施例1
[0136] 在20L的高压釜反应器中放入270g的苯乙烯,710g的1,3_ 丁二烯,5000g的正己烷 和0.868的作为极性添加剂的2,2-双(2-草脲胺基)丙烷(2,2-1^8(2-(?〇13117141'(^3116), 然后使反应器内的温度升高至40°C。在反应器内的温度达到40°C时,在反应器中放入4mmol 的正丁基锂,然后进行绝热加热反应。在约20分钟后,添加20g的1,3-丁二烯。在5分钟后,添 加4.3mmol的N,N-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)氨基丙基-1-咪唑,并进行反应15分钟。然后, 使用乙醇终止聚合反应,并添加45mL的0.3wt
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