[發(fā)明專利]生產(chǎn)改性的含二烯的橡膠的方法、橡膠和基于其的組合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680090506.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109906235B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿列克謝·米哈伊洛維奇·阿韋爾科夫;斯維特拉娜·維克托羅夫娜·圖連科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 公共型股份公司希布爾控股
• 主分類號(hào): C08F36/04
• 分類號(hào): C08F36/04;C08F4/48;C08F8/42;C08L15/00;C08K3/36;C08K5/544;B60C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;冷永華

本發(fā)明涉及生產(chǎn)橡膠的方法，包括在官能化鋰引發(fā)劑的存在下使至少一種二烯單體和任選地至少一種乙烯基芳族單體以及乙烯基?有機(jī)硅化合物(共)聚合，以及通過(guò)多官能含硅試劑對(duì)獲得的(共)聚合物進(jìn)行改性。官能化鋰引發(fā)劑通過(guò)使有機(jī)鋰化合物、仲胺和含二烯的化合物反應(yīng)而獲得。此外，本發(fā)明涉及通過(guò)所述方法獲得的橡膠、基于所述橡膠的橡膠組合物和硫化橡膠、包含這樣的橡膠的半成品和輪胎。本發(fā)明提供了獲得以改善的相關(guān)滯后特性為特征的基于所述橡膠的橡膠組合物和硫化橡膠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過(guò)溶液聚合方法生產(chǎn)橡膠，以及還涉及以改善的相關(guān)滯后特性為特征的基于橡膠的橡膠組合物和硫化橡膠、工業(yè)橡膠制品、包含橡膠的半成品和輪胎的領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及通過(guò)以下方法生產(chǎn)改性橡膠的方法：在作為極性共聚單體的乙烯基-有機(jī)硅化合物的存在下，通過(guò)使用官能化鋰引發(fā)劑對(duì)至少一種二烯單體和任選地至少一種乙烯基芳族單體進(jìn)行溶液陰離子(共)聚合，隨后使用多官能含硅試劑(特別是，低聚硅氧烷或聚硅氧烷)對(duì)橡膠進(jìn)行末端改性，所述官能化鋰引發(fā)劑通過(guò)使有機(jī)鋰化合物、仲胺和含二烯的化合物反應(yīng)初步獲得或在反應(yīng)混合物中獲得。

背景技術(shù)

用于輪胎胎面的硫化橡膠的重要特性是良好的濕路面抓地力。同時(shí)，重要的因素是在不降低滾動(dòng)阻力指數(shù)和磨損的情況下改善路面抓地力。濕路面上的轉(zhuǎn)彎輪胎特性和滾動(dòng)阻力在很大程度上取決于用于制造輪胎胎面用硫化橡膠的橡膠的特性和結(jié)構(gòu)。

近來(lái)，從提高燃料經(jīng)濟(jì)性、改善濕路面抓地力、降低輪胎的滾動(dòng)阻力的角度來(lái)看，用沉淀膠體二氧化硅和/或炭黑填充輪胎是最常用的。然而，正如所知，這些填料(特別是沉淀膠體二氧化硅)對(duì)聚合物(包括橡膠)具有低親和力。鑒于此，橡膠與填料的相互作用低，填料在橡膠中的分散是困難的，并且特性的改善似乎不令人滿意。通過(guò)用不同性質(zhì)的極性官能團(tuán)對(duì)橡膠進(jìn)行改性，在橡膠的改性中發(fā)現(xiàn)了該問(wèn)題的解決方案。

如上所述，通過(guò)在橡膠的合成步驟中橡膠的功能化(fictionalization)來(lái)提供由于橡膠與填料的相互作用/親和力的增加導(dǎo)致的輪胎胎面用硫化橡膠的物理特性和機(jī)械特性(包括其滯后特性)的顯著改善。為此目的，在合成橡膠時(shí)，使用各種官能化試劑，特別是包含官能團(tuán)的引發(fā)劑和單體，所述官能團(tuán)包括氨基、羥基、硅氧烷基、環(huán)氧基等，所述官能化試劑允許使橡膠沿聚合物鏈和在聚合物鏈的末端處官能化，以及與“活性”聚合物反應(yīng)并在鏈的末端處對(duì)其進(jìn)行改性的偶聯(lián)劑或支化劑，(HAMA H.,INAGAKI K.Development andForesight of Solution SBR for Energy-Saving tires.//Sumitomo Kagaku.–2011.-第1卷.-第1至10頁(yè))。

使用官能化鋰引發(fā)劑(特別是，氨基化鋰)是已知的，所述官能化鋰引發(fā)劑用于聚合過(guò)程增加了獲得的橡膠的極性，這進(jìn)而提供了改善基于所述橡膠獲得的硫化橡膠的滯后特性。

現(xiàn)有技術(shù)，即1994年4月27日公布的EP0594107 A1和1998年2月10日公布的US5717043 A，公開(kāi)了制備橡膠的方法，所述方法包括在引發(fā)劑的存在下使共軛二烯單體和/或乙烯基芳族單體(共)聚合，所述引發(fā)劑通過(guò)使有機(jī)鋰化合物(例如，甲基鋰、乙基鋰、丙基鋰、正丁基鋰等)與仲胺(例如，二甲基胺、吡咯烷、哌啶等)接觸而直接在聚合介質(zhì)中形成。根據(jù)這些解決方案，還通過(guò)在聚合反應(yīng)終止后向橡膠中添加偶聯(lián)劑和/或親電子試劑來(lái)進(jìn)一步進(jìn)行橡膠的改性。偶聯(lián)劑是低分子有機(jī)硅和有機(jī)錫化合物，以及錫和硅的鹵化物。根據(jù)提出的解決方案，使用酰胺、異氰酸酯、酯等作為親電子試劑。制備所示解決方案中給出的橡膠并對(duì)其進(jìn)行改性的方法提供了獲得硫化橡膠，其滾動(dòng)阻力比包含未改性橡膠的硫化橡膠所具有的小高至9％。

現(xiàn)有技術(shù)還公開(kāi)了通過(guò)使用包含官能團(tuán)的極性共聚單體使橡膠沿鏈官能化的方法。例如，根據(jù)2009年10月1日公布的申請(qǐng)US2009247696 A1，使用含硅化合物作為共聚單體以使橡膠官能化，這些化合物具有通式(Ia)：