[發明專利]一種含硅有機鋰引發劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410817851.5
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN105777989B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 姜科;于國柱;解希銘;萬宏波
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08F236/10
• 分類號: C08F236/10;C08F236/06;C08F4/48;C07F7/08
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明公開了一種式(I)所示的含硅有機鋰引發劑，其中，R₁、R₂和R₃各自獨立地選自C1～C20的烷基、C2～C20的單烯烴基或C7～C20的芳烷基，R₄選自C1～C20的亞烷基。本發明還提供了該引發劑的制備方法，該方法包括：在惰性氣體的保護下，將式(II)所示的鹵代硅烷與鋰在有機溶劑中接觸，然后從得到的接觸混合物中獲得含硅有機鋰引發劑，其中，R₁、R₂、R₃和R₄與上述相同，X為Cl或Br。本發明提供的含硅有機鋰引發劑穩定性高，純度高。本發明提供的含硅有機鋰引發劑的制備方法工藝簡單，獲得的含硅有機鋰引發劑純度高、穩定性高。

技術領域

本發明涉及橡膠合成中的引發劑，具體地，涉及一種含硅有機鋰引發劑及其制備方法。

背景技術

隨著汽車行業的不斷發展以及人們環保意識的不斷提升，人們對汽車的行駛安全性、節能性、舒適性提出越來越高的要求。輪胎從斜交胎發展到子午線輪胎，進而到高性能子午線輪胎和綠色子午線輪胎，對輪胎用橡膠的性能提出了越來越高的要求。其中，對輪胎用橡膠具備較高的抗濕滑性和較低的滾動阻力是對高性能輪胎用橡膠的主要要求。以溶聚丁苯橡膠為例，傳統的合成方法主要以烷基鋰為引發劑，通過添加調節劑等手段改變聚合物的微觀結構以達到預期目的。但隨著合成橡膠技術的不斷發展，這些傳統的手段已經無法進一步提升溶聚丁苯橡膠產品的動態力學性能。要想獲得具有更優性能的綠色輪胎，只能從端基改性來減少和改性自由末端，降低不易被硫化而可自由運動的大分子鏈端的自由末端數量，從而降低橡膠的滯后損失，以達到降低滾動阻力和提高抗濕滑性的目的。目前綠色輪胎的胎面用膠以溶聚丁苯橡膠為多，而填料以白炭黑為主，因此需要在自由末端通過技術手段引入極性基團。大量的研究人員在末端改性方面做了很多工作，但只能單端改性，聚合物中仍然存在很多未改性的自由末端，因此橡膠的動態力學性能僅得到了很少的改善。要最大限度的降低自由末端數只能通過官能化引發劑或多鋰引發劑來實現。但多鋰引發劑制備工藝復雜，活性中心數量很難控制。因此官能化引發劑是近幾年學術界的研究熱門。如CN1429849A采用三烷基鹵化錫與雙鋰反應制備含錫原子的引發劑，但該方法制備工藝復雜，雙鋰官能度不好控制，且引發劑穩定性差。CN102120798A提到一種官能化引發劑，是由烷基鋰和1,2-二苯基反應得到，但這種引發劑的活性中心周圍有兩個苯環，活性中心的反應活性低。CN101045756B采用萘鋰與四氯化錫反應，制備含錫原子的陰離子引發劑，但該方法很難控制目標產物的官能度。

發明內容

為了解決現有的有機鋰引發劑制備工藝復雜、穩定性差的問題，本發明提供了一種含硅有機鋰引發劑及其制備方法。本發明提供的含硅有機鋰引發劑穩定性高，制備工藝簡單，獲得的含硅有機鋰引發劑純度高。

本發明的發明人經研究后意外地發現，在惰性氣體(例如氬氣)的保護下，將鹵代硅烷(氯硅烷或溴硅烷)與鋰在有機溶劑中接觸，即可從得到的接觸混合物中獲得含硅有機鋰引發劑。所獲得的有機鋰引發劑穩定性高，純度高，用于溶聚丁苯橡膠的合成時，反應活性高，能高效合成具有雙端改性的星型溶聚丁苯橡膠，從而完成了本發明。

根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種式(I)所示的含硅有機鋰引發劑，

其中，R₁、R₂和R₃各自獨立地選自C1～C20的烷基、C2～C20的單烯烴基或C7～C20的芳烷基，R₄選自C1～C20的亞烷基。

根據本發明的第二個方面，本發明提供了一種上述含硅有機鋰引發劑的制備方法，該方法包括：在惰性氣體的保護下，將式(II)所示的鹵代硅烷與鋰在有機溶劑中接觸，然后從得到的接觸混合物中獲得含硅有機鋰引發劑，