專利名稱：極性硅氧烷改性的共軛二烯橡膠、其制法及含其的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種共軛二烯橡膠，特別涉及以硅氧烷改性的共軛二烯橡膠。
背景技術(shù)：
溶液丁苯橡膠(solutionstyrene butadiene rubber, SSBR)由丁二烯與苯乙烯單元組成。首先由美國Phillips公司提出批次式制備方法及Firestone公司提出連續(xù)式制備方法，并率先實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。由于溶液丁苯橡膠具有比乳液丁苯橡膠(emulsionstyrene butadiene rubber,ESBR)更優(yōu)異的機械性能和滾動阻力，因而更能廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)及其它橡膠制品。隨著近來汽車對耗油量的要求降低，對用于輪胎的橡膠材料的特性需求亦隨之增力口。共軛二烯橡膠具有低的滾動阻抗、優(yōu)良的磨耗阻抗，并因抗?jié)窕a(chǎn)生更優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性，使其需求性增加。另一方面，業(yè)界(本領(lǐng)域)還提出于輪胎的橡膠組合物中添加二氧化娃(silica compound)或二氧化娃與炭黑(carbon black)以作為補強劑。含有二氧化硅或二氧化硅與炭黑的混合物的輪胎胎面具有低滾動阻抗及由抗?jié)窕a(chǎn)生的更優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。為了使共軛二烯橡膠可與補強劑進(jìn)行更好的結(jié)合，業(yè)界已產(chǎn)生許多對共軛二烯橡膠進(jìn)行改性的技術(shù)。美國專利US4，185，042公開了一種用于SBS嵌段共聚物的偶合劑，將含鋰的聚合物與含硅偶合劑反應(yīng)，所獲得的聚合物的偶合率>90%且無S1-OR基存在于聚合物中。美國專利US5，219，938公開了一種兩階段改性的步驟，通過使用兩種改性劑，先將含鋰聚合物的二烯聚合物鏈末端與偶合劑RnSiCl4_n或RnSnCl4_n反應(yīng)，接著再與偶合劑(R5R6R7-S1-(CH2)n-N-R8R9)反應(yīng)改性。美國專利US7，288，594公開了以兩種不同的硅烷化合物對含鋰的丁苯橡膠進(jìn)行兩階段改性。另外，美國專利US7，807，747公開了以相同的硅烷化合物對含鋰的丁苯橡膠進(jìn)行兩階段改性。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)所合成的改性共軛二烯橡膠的制備方法多半困難復(fù)雜而不易實施，所以業(yè)界仍需要新穎的共軛二烯橡膠改性技術(shù)以解決現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開一種以硅氧烷改性的共軛二烯橡膠的制造方法、其所制成的改性共軛二烯橡膠及含此改性共軛二烯橡膠的組合物。依據(jù)一個實施例，本發(fā)明提供一種改性共軛二烯橡膠的制造方法，包括步驟(a):提供含堿金屬離子的共軛二烯橡膠；及步驟(b):將該含堿金屬離子的共軛二烯橡膠與硅氧烷反應(yīng)，以生成該改性共軛二烯橡膠，該硅氧烷的結(jié)構(gòu)式如下:
權(quán)利要求
1.改性共軛二烯橡膠的制造方法，包括: 步驟(a):提供含堿金屬離子的共軛二烯橡膠；及 步驟(b):將該含堿金屬離子的共軛二烯橡膠與硅氧烷反應(yīng)，以生成該改性共軛二烯橡膠，該硅氧烷的結(jié)構(gòu)式如下:
2.如權(quán)利要求1所述的改性共軛二烯橡膠的制造方法，其中該共軛二烯橡膠為由共軛二烯單體或共軛二烯單體與乙烯基芳香族單體構(gòu)成的聚合物。
3.如權(quán)利要求1所述的改性共軛二烯橡膠的制造方法，其中該C2I12的含氧基團(tuán)為以下通式的醚類基團(tuán):-CmH2m-0-CnH2n+1，其中m及η為正整數(shù)，且m+n=2 12。
4.如權(quán)利要求3所述的改性共軛二烯橡膠的制造方法，其中該C2I12的含氧基團(tuán)為-CH2CH2OCH3。
5.如權(quán)利要求1所述的改性共軛二烯橡膠的制造方法，其中該C廣C12的含氮基團(tuán)為以下通式的亞胺基團(tuán):(CnH2n+1) (CmH2m+1)C=N-，其中m=0至10的整數(shù)，n=l至11的整數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的改性共軛二烯橡膠的制造方法，其中該C廣C12的含氮基團(tuán)為-N=C(CH2CH3) CH3。
7.如權(quán)利要求1所述的改性共軛二烯橡膠的制造方法，其中R4為_CH=CH2。
8.如權(quán)利要求1所述的改性共軛二烯橡膠的制造方法，其中該硅氧烷與該含堿金屬離子的共軛二烯橡膠的摩爾比為> 0.5。
9.如權(quán)利要求1所述的改性共軛二烯橡膠的制造方法，還包含步驟(c):以水接觸該步驟(b)的反應(yīng)產(chǎn)物。
10.如權(quán)利要求9所述的改性共軛二烯橡膠的制造方法，其中該步驟(c)的處理方法包括蒸汽汽提。
11.如權(quán)利要求1所述的改性共軛二烯橡膠的制造方法，其中該含堿金屬離子的共軛二烯橡膠在與該硅氧烷反應(yīng)前的初始數(shù)均分子量為80kg/mof2000kg/mol。
12.如權(quán)利要求10所述的改性共軛二烯橡膠的制造方法，其中該經(jīng)過步驟(c)的該改性共軛二烯橡膠的偶合率為10°/Γ95%。
13.改性共軛二烯橡膠，其是以如權(quán)利要求1至12中任一項所述的制造方法制成。
14.共軛二烯橡膠組合物，包含: 如權(quán)利要求13所述的改性共軛二烯橡膠 '及 二氧化硅。
15.如權(quán)利要求14所述的共軛二烯橡膠組合物，其中當(dāng)該共軛二烯橡膠組合物的全部橡膠成分的總量為100重量份時，該改性共軛二烯橡膠的含量為10重量份以上。
16.如權(quán)利要求14所述的共軛二烯橡膠組合物，其中當(dāng)該共軛二烯橡膠組合物的全部橡膠成分的總量為100重量份時，該二氧化硅的含量為10-200重量份。
17.改性共軛二烯橡膠，該改性共軛二烯橡膠的結(jié)構(gòu)式如下:
18.如權(quán)利要求17所述的改性共軛二烯橡膠，其中該共軛二烯橡膠D為由共軛二烯單體或共軛二烯單體與乙烯基芳香族單體構(gòu)成的聚合物。
19.如權(quán)利要求17所述的改性共軛二烯橡膠，其中該C2I12的含氧基團(tuán)為以下通式的醚類基團(tuán):_CmH2m-0-CnH2n+1，其中m及η為正整數(shù)，且m+n=2 12。
20.如權(quán)利要求19所述的改性共軛二烯橡膠，其中該CfC12的含氧基團(tuán)為-CH2CH2OCH3。
21.如權(quán)利要求17所述的改性共軛二烯橡膠，其中該C廣C12的含氮基團(tuán)為以下通式的亞胺基團(tuán):(CnH2n+1) (CmH2m+1)C=N-，其中m=0至10的整數(shù)，n=l至11的整數(shù)。
22.如權(quán)利要求21所述的改性共軛二烯橡膠，其中該C廣C12的含氮基團(tuán)為-N=C(CH2CH3)CH3。
23.如權(quán)利要求17所述的改性共軛二烯橡膠，其中R4為_CH=CH2。
24.如權(quán)利要求17所述的改性共軛二烯橡膠，其中該改性共軛二烯橡膠的偶合率為109^95%。
25.如權(quán)利要求17所述的改性共軛二烯橡膠，其中該改性共軛二烯橡膠經(jīng)過了水接觸處理。
26.共軛二烯橡膠組合物，包含: 如權(quán)利要求17至25的任一項所述的改性共軛二烯橡膠；及二氧化硅。
27.如權(quán)利要求26所述的共軛二烯橡膠組合物，其中當(dāng)該共軛二烯橡膠組合物的全部橡膠成分的總量為100重量份時，該改性共軛二烯橡膠的含量為10重量份以上。
28.如權(quán)利要求26所述的共軛二烯橡膠組合物，其中當(dāng)該共軛二烯橡膠組合物的全部橡膠成分的總量為100重量份時，該二氧化硅的含量為10-200重量份。
全文摘要
本發(fā)明公開一種改性共軛二烯橡膠，其制法包括提供含堿金屬離子的共軛二烯橡膠；及將該含堿金屬離子的共軛二烯橡膠與硅氧烷反應(yīng)，以生成該改性共軛二烯橡膠，該硅氧烷的結(jié)構(gòu)式如下，其中，R1、R2、R3各自獨立地選自C2~C12的含氧基團(tuán)及C1~C12的含氮基團(tuán)，該C2~C12的含氧基團(tuán)以其碳原子直接與該硅氧烷的氧原子結(jié)合，該C1~C12的含氮基團(tuán)以其氮原子直接與該硅氧烷的氧原子結(jié)合；以及R4選自C1~C12的烷基、C2~C12的烯基、C6~C12的芳香基及C1~C12的烷氧基)。
文檔編號C08K3/36GK103159868SQ201210228540
公開日2013年6月19日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者謝其誠, 林福, 蔡奇達(dá), 林暉凱, 林柏翰 申請人:臺橡股份有限公司