[發明專利]一種柔韌劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 201711347932.3
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108017802B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 熊文韜;王琳;夏斌;王小榮
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C08K5/372
• 分類號: C08K5/372;C08L7/00;C08L91/06;C08K13/02;C09D7/63;C09J11/06
• 代理公司: 31225 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉燕武

本發明涉及一種柔韌劑及其制備和應用，柔韌劑的化學結構式為：其中，n是金屬M的氧化態，n＝2，3或4；A為氧、硫、碳、氮、磷或硅中的一種，0≤x≤10，B為氧、硫、碳、氮、磷或硅中的一種，0≤y≤10，(A_xB_y)_m表示原子以化學鍵相連，且x與y不同時取0；0≤m≤10；z≤50；R₁、R₂為碳原子數0至50的脂肪鏈、脂環烴或芳香化合物；R₃、R₄為碳原子數5～50的飽和或不飽和脂肪鏈或脂環烴，或芳香化合物。本發明制備的柔韌劑用于橡膠制備時，改進了所述橡膠組合物的動態力學性能，在部分示例性實施方案中，這些含有上述柔韌劑的橡膠組合物都具有60℃下降低的損耗因子。

技術領域

本發明涉及柔韌劑領域，尤其是涉及一種主要改變橡膠柔韌性的柔韌劑及其制備和應用。

背景技術

用于輪胎中的橡膠組合物通常含有補強填料，如二氧化硅和炭黑。盡管補強填料的引入可提供橡膠組合物所需的特性，如改進的彈性模量，強度，減小的滾動阻力等，這類填料通常使門尼粘度增大，從而使得橡膠組合物的加工變難。因此，在補強填料外，橡膠組合物中往往還需要加入其他添加劑對其柔性等進行改性，以滿足產品需求。但是，現有的改變橡膠柔韌性的添加劑往往難以達到柔韌性與其他如拉伸強度等動態力學性能多優。本發明正是基于此技術背景而提出的。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種主要改變橡膠柔韌性的柔韌劑及其制備和應用。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種柔韌劑，其化學結構式為：

其中，n是金屬元素M的氧化態，n＝2，3或4；A為如下原子中的一種：氧、硫、碳、氮、磷、硅，0≤x≤10；B為如下原子中的一種：氧、硫、碳、氮、磷、硅，0≤y≤10；x與y不同時取0；(A_xB_y)_m表示原子以化學鍵相連，0≤m≤10；z≤50)；R₁和R₂為碳原子數0至50的脂肪鏈、脂環烴或芳香化合物；R₃，R₄為碳原子數5～50的飽和或不飽和脂肪鏈或脂環烴，或者R₃，R₄為芳香化合物。

當R₃或R₄中含有不飽和鍵時，不飽和鍵優選為雙鍵和三鍵；更優選的，R₃或R₄上的不飽和鍵為雙鍵；進一步更優選的，R₃或R₄上的不飽和鍵為碳碳雙鍵；更進一步的更優選的，R₃或R₄上的碳碳雙鍵數量大于1，且雙鍵以共軛的形式分布在脂肪鏈上。

R₃或R₄為飽和脂肪鏈時，R₃和R₄優選為碳原子數大于10的飽和脂肪鏈。

作為上述方案的優選，R₃，R₄為芳香化合物時，所述的芳香環化合物為苯、吲哚或苯環多聚體。常用的苯環多聚物有萘、蒽等，還可以是富勒烯或石墨烯等結構；還可以是富勒烯或石墨烯等結構；所述的雜環化合物之中組成環的原子不僅包括碳，還包括氮、氧或硫等原子；例如，常用的含氮雜環化合物有吡咯、吡啶、喹啉、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、噁唑、異噁唑、噻唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并噻唑、2-甲基咪唑、3-甲基吡啶或3-甲基吡唑。

優選的，所述的金屬M選自以下金屬元素中的一種：