[發明專利]官能化聚合物

無效

• 申請號: 201110220736.6
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN102382215A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 丹尼斯·R·伯明翰巴赫;史蒂文·駱;克里斯汀·M·雷德馬克;燕遠勇
• 申請（專利權）人: 株式會社普利司通
• 主分類號: C08F8/30
• 分類號: C08F8/30;C08C19/22;C08L15/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本申請是中國專利申請200710163750.0的分案申請，原申請200710163750.0的申請日為2007年10月26日，其名稱為“官能化聚合物”。

背景技術

橡膠制品如輪胎胎面經常由含有一種或多種補強材料如粒狀炭黑和二氧化硅的彈性體組合物制成；參見，例如The?Vanderbilt?Rubber?Handbook，13th?ed.(1990)，pp.603-04。

良好的抓地性和耐磨性對于輪胎胎面是首要的考慮；然而，機動車的燃料效率涉及對于與在輪胎運行期間的滯后和生熱性有關的滾動阻力最小化的爭論。這些方面的考慮在很大程度上是相互競爭，并且有些相互矛盾：由設計為提供良好路面抓地性的組合物制成的胎面通常顯示增加的滾動阻力，反之亦然。

典型地選擇填料、聚合物和添加劑以提供這些性質可接受的折衷或平衡。保證補強填料良好地分散遍布于彈性體材料不僅提高可加工性而且對提高物理性質起作用。填料的分散可以通過增加它們與彈性體的相互作用來改進。這種努力的實例包括在選擇性的反應性促進劑存在下的高溫混合、配混材料的表面氧化、表面接枝和典型地在其末端對聚合物的化學改性。

各種彈性體材料經常用于制造硫化橡膠如輪胎組件。除了天然橡膠以外，最常采用的一些包括經常通過采用催化劑的方法制備的高順聚丁二烯，以及經常通過采用陰離子引發劑的方法制備的基本無規的苯乙烯/丁二烯共聚體。可引入至高順聚丁二烯中的官能度經常不能引入至陰離子引發的苯乙烯/丁二烯共聚體中，反之亦然。

發明內容

一方面中，提供包括直接鍵合的腙自由基的聚合物，該自由基任選可位于聚合物的末端。這可通過使碳負離子(活性)聚合物與腙化合物反應來提供。

另一方面中，提供包括聚合物鏈和直接鍵合到該鏈上的由下式定義的部分的大分子：

-NH-NR¹R²????(I)

其中R¹和R²各自獨立地為取代或未取代的烷基、鏈烯基、環烷基、環烯基、芳基、烯丙基、芳烷基、烷芳基或炔基，或者共同形成取代或未取代的亞烷基、亞鏈烯基、亞環烷基、亞環烯基或亞芳基。

另一方面中，提供制備官能化聚合物的方法。該方法包括使碳負離子聚合物與腙反應以提供包括肼官能度的聚合物。在某些方面中，構成肼官能度的氮原子之一可構成環部分的原子之一。任選地，可將肼官能度還原為伯胺基團。

另一方面中，提供向聚合物提供胺官能度的方法。該方法包括使碳負離子聚合物與腙反應以提供包括胺官能度的聚合物。在某些方面中，胺官能度可為環結構，其中氨基氮構成環結構的原子。如果需要，可將該官能度還原為伯胺。

無論特性如何，該聚合物可與粒狀填料如炭黑相互作用。還提供包括含粒狀填料和這種聚合物的硫化橡膠的組合物，以及提供和使用這種組合物的方法。

在這些方面的任一方面或每一方面中，該聚合物可包括直接鍵合的芳族側基、可基本為直鏈，和/或可在聚合物鏈內和/或聚合物鏈的側基內包括不飽和度。該不飽和度由多烯鏈節單元的引入而產生，并優選沿聚合物鏈是基本無規的。

根據以下說明性的實施方案的描述，本發明的其它方面對于本領域的普通熟練技術人員將顯而易見。為了有助于理解以下的各個實施方案的描述，以下緊接著提供某些定義。這些定義意欲應用于全文，除非上下文明確表明相反的含義。

“聚合物”指一種或多種單體的聚合產物，并包括均聚物、共聚物、三元聚合物、四元聚合物等；

“鏈節”或“鏈節單元”指衍生自單一反應物分子的聚合物的部分(例如，乙烯鏈節具有通式-CH₂CH₂-)；

“共聚物”指包括衍生自兩種通常為單體的反應物的鏈節單元的聚合物，并包括無規、嵌段、鏈段、接枝等的共聚物；

“共聚體”指包括衍生自至少兩種通常為單體的反應物的鏈節單元的聚合物，并包括共聚物、三元聚合物、四元聚合物等；

“碳負離子”和“活性”可互換使用；

“腙”指包括＞C＝N-N＜單元的化合物；

“肼”指包括-NH-N＜單元的化合物；

“取代的”指含有不干擾所討論基團的預期目的的雜原子或官能度(例如，烴基)的一類；

“直接鍵合”指共價連接而無間隔或插入原子或基團；

“多烯”指具有至少兩個位于其最長部分或鏈中的雙鍵的分子，并具體包括二烯、三烯等；