[發(fā)明專利]用氨基化鋰引發(fā)劑連續(xù)合成經(jīng)改性的二烯彈性體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780084674.6
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN110248969B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M-H·德桑迪耶;C·代爾
• 申請（專利權(quán)）人: 米其林集團(tuán)總公司
• 主分類號(hào): C08F36/00
• 分類號(hào): C08F36/00;C08F4/48;C08F2/06;C08C19/25;C08C19/44;B01J19/18;C08F236/10;C08F236/06;C08F212/08
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

本發(fā)明涉及連續(xù)合成經(jīng)改性的二烯彈性體的方法，所述經(jīng)改性的二烯彈性體包括至少一個(gè)直接連接至彈性體鏈的硅原子，所述方法包括：a)通過n個(gè)串聯(lián)設(shè)置的反應(yīng)器r1至rn的聚合階段，所述反應(yīng)器設(shè)置有內(nèi)攪拌系統(tǒng)并且假設(shè)為完全攪拌，n從2至15變化，優(yōu)選為2至9，向反應(yīng)器r1供應(yīng)輸入溶液，所述輸入溶液包括溶劑、一種或多種單體、選自氨基化鋰的陰離子聚合引發(fā)劑和極性劑，第一反應(yīng)器中的質(zhì)量轉(zhuǎn)化率C1小于70％，在反應(yīng)器rn的輸出端的總質(zhì)量轉(zhuǎn)化率Cn不低于70％；b)通過官能化劑、偶聯(lián)劑或星形支化劑改性在前一階段中獲得的活性二烯彈性體的階段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過多個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器連續(xù)合成經(jīng)改性的二烯彈性體的方法，所述方法能夠在用氨基化鋰引發(fā)的情況下在彈性體中獲得高含量的除了引發(fā)劑提供的官能團(tuán)之外的官能團(tuán)。

背景技術(shù)

由于節(jié)約燃料和需要保護(hù)環(huán)境已經(jīng)變得優(yōu)先考慮，因此需要生產(chǎn)具有良好機(jī)械性質(zhì)和盡可能低的滯后性的聚合物，從而能夠以可以用于制造涉及輪胎外胎組成的各種半成品(例如底層、在不同特性的橡膠之間的結(jié)合橡膠、用于金屬或織物增強(qiáng)元件的涂層橡膠、胎側(cè)橡膠或胎面)的橡膠組合物的形式使用它們，并且獲得具有改進(jìn)的性質(zhì)(特別是具有降低的滾動(dòng)阻力)的輪胎。

混合物滯后性的降低是輪胎工業(yè)的一個(gè)持續(xù)的目標(biāo)，目的是限制燃料消耗從而保護(hù)環(huán)境。

為了實(shí)現(xiàn)降低滯后性的目標(biāo)，已經(jīng)試驗(yàn)了許多解決方案。可特別提及在聚合結(jié)束時(shí)通過官能化劑、偶聯(lián)劑或星形支化劑改性二烯聚合物和共聚物的結(jié)構(gòu)，目的是獲得由此改性的聚合物和填料(無論其為炭黑還是增強(qiáng)無機(jī)填料)之間的良好的相互作用。也可提及使用具有與填料相互作用的官能團(tuán)的官能引發(fā)劑。

作為該現(xiàn)有技術(shù)的示例，可提及使用通過烷氧基硅烷化合物和胺化合物官能化的二烯彈性體。

可提及專利JP4655706B2，其中提出用帶有胺官能團(tuán)的烷氧基硅烷型化合物對活性鏈端進(jìn)行官能化并且用胺官能的烷基鋰引發(fā)，目的為最小化滯后性。以同樣的方式，在專利申請US20120245275A1中提出用帶有胺官能團(tuán)的烷氧基硅烷型化合物對活性鏈端進(jìn)行官能化并且用氨基化鋰引發(fā)，但也可以用乙烯基氨基硅烷型官能單體引發(fā)。最后，在專利申請WO2015063161A1、WO2015044225A1、WO2015018772A1和WO2015018600A1中提出用氨基化鋰引發(fā)并且使活性鏈端與帶有與二氧化硅有親和力的不同基團(tuán)的烷氧基硅烷型化合物反應(yīng)。

如上所述，使用具有與二氧化硅相互作用的基團(tuán)的官能引發(fā)劑(例如胺官能的烷基鋰或氨基化鋰)有利于降低滾動(dòng)阻力，同時(shí)降低與自由鏈端有關(guān)的能量的耗散。因此能夠在工業(yè)規(guī)模上在合成彈性體的競爭過程中使用它們似乎是有利的。

本領(lǐng)域技術(shù)人員已知連續(xù)合成過程比間歇合成過程更具有競爭力，因?yàn)殚g歇合成過程需要頻繁停機(jī)和重啟。雖然在間歇過程中使用氨基化鋰型引發(fā)劑會(huì)導(dǎo)致同時(shí)獲得高單體轉(zhuǎn)化率(大于85％)和高含量(大于或等于90％)的C^-Li⁺形式的活性聚合物鏈，但在反應(yīng)器中的常規(guī)連續(xù)過程的情況下，高單體轉(zhuǎn)化率(大于85％)與低含量的活性聚合物鏈有關(guān)，并且因此與低含量的可官能化的鏈(小于60％)有關(guān)，高含量的活性并且可官能化的聚合物鏈(大于或等于90％)與低單體轉(zhuǎn)化率(小于70％)有關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的目的為尋找一種連續(xù)合成方法，使得能夠在用氨基化鋰引發(fā)的情況下在聚合階段結(jié)束時(shí)同時(shí)獲得高單體轉(zhuǎn)化率(大于70重量％)和高含量的活性聚合物鏈(大于或等于90數(shù)量％)以及高含量的可官能化的聚合物鏈。在聚合階段結(jié)束時(shí)，為了能夠根據(jù)需要官能化、偶聯(lián)或星形支化聚合物鏈，需要高含量的活性聚合物。

本發(fā)明人如今已驚人地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的目的可以通過包括多個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器的連續(xù)合成方法實(shí)現(xiàn)，第一反應(yīng)器中的重量轉(zhuǎn)化率小于70％，聚合連續(xù)進(jìn)行使得最終反應(yīng)器的出口處的總重量轉(zhuǎn)化率大于70％。