制備共軛二烯聚合物的方法,包含所述共軛二烯聚合物的組合物和包含所述組合物的輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了制備共軛二烯聚合物的方法，所述方法包括：合成具有包含胺的陰離子末端和包含堿金屬的陽離子末端的引發(fā)劑，使用該引發(fā)劑聚合芳族乙烯基單體的組合來合成具有改性末端的聚合物，將該聚合物與具有用烷氧基取代的至少一個甲硅烷基和氮原子的化合物偶合或反應(yīng)來制備具有包含胺的一個末端和包含用一個或多個烷氧基取代的甲硅烷基和氮原子的另一末端的改性共軛二烯聚合物。本發(fā)明還公開了一種橡膠組合物，所述橡膠組合物包含所述共軛二烯聚合物和作為增強劑的二氧化硅，由此顯示出優(yōu)異的生熱性、拉伸強度、耐磨性和耐濕滑性。
【專利說明】制備共軛二烯聚合物的方法，包含所述共軛二烯聚合物的 組合物和包含所述組合物的輪胎

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制備共軛二烯聚合物的方法，包含所述共軛二烯聚合物的組合物和包 含所述組合物的輪胎。本發(fā)明涉及制備共軛二烯聚合物的方法，所述方法包括：合成具有包 含胺的陰離子末端和包含堿金屬的陽離子末端的引發(fā)劑，使用該引發(fā)劑聚合芳族乙烯基單 體的組合來合成具有改性末端的聚合物，將該聚合物與具有用烷氧基取代的至少一個甲硅 烷基和氮原子的化合物偶合或反應(yīng)來制備具有包含胺的一個末端和包含用一個或多個烷 氧基取代的甲硅烷基和氮原子的另一末端的改性共軛二烯聚合物。本發(fā)明還涉及一種橡膠 組合物，所述橡膠組合物包含所述共軛二烯聚合物和作為增強劑的二氧化硅，由此顯示出 優(yōu)異的生熱性、拉伸強度、耐磨性和耐濕滑性。

【背景技術(shù)】
[0002] 存在關(guān)于環(huán)境問題的社會關(guān)注（例如減少二氧化碳排放）的需求。對應(yīng)于這種需 求，對于開發(fā)具有低滾動阻力的材料和由于優(yōu)異的耐濕滑性導(dǎo)致具有足夠耐磨性和斷裂特 征的材料來作為車輛輪胎（特別是接觸路面的輪胎面）的材料的需求不斷增加。
[0003] 同時，使用炭黑、二氧化硅等作為輪胎面的增強劑。當使用二氧化硅作為增強劑 時，有利的是，降低了滯后損失或者提高了耐濕滑性。與具有疏水性表面的炭黑相比，具有 親水性表面的二氧化硅的缺點在于由于對共軛二烯橡膠的低親和性導(dǎo)致在橡膠中的可分 散性低。因此，需要使用額外的硅烷偶聯(lián)劑來改善二氧化硅在橡膠中的可分散性或形成二 氧化硅-橡膠鍵。
[0004] 為了解決二氧化硅的這些問題，在具有高遷移性的橡膠分子末端引入對二氧化硅 具有親和力或反應(yīng)性的官能團來改善二氧化硅在共軛二烯橡膠中的可分散性并通過鍵合 到二氧化硅微粒上來封端橡膠分子，由此降低滯后損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題
[0006] 因此，作為深入研究以解決現(xiàn)有技術(shù)的問題的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用二 氧化硅作為增強劑提供了一種包含顯示出優(yōu)異生熱性、拉伸強度、耐磨性和耐濕滑性的二 烯橡膠以及所述增強劑的橡膠組合物?；谠摪l(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
[0007] 本發(fā)明的一個目的是提供制備具有至少一個用烷氧基取代的甲硅烷基和氮原子 的改性共軛二烯聚合物的方法，所述方法包括將具有用胺改性的末端的活性聚合物與具有 用一個或多個烷氧基取代的甲硅烷基和氮原子的化合物偶合或反應(yīng)。
[0008] 本發(fā)明的另一個目的是提供用上述方法制備的改性共軛二烯聚合物。
[0009] 本發(fā)明的再一目的是提供包含所述改性共軛二烯聚合物的橡膠組合物。
[0010] 技術(shù)方案
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了制備改性共軛二烯聚合物的方法，其包括： a)使由下面式1表示的化合物與有機金屬化合物反應(yīng)來制備引發(fā)劑：
[0012] [式 1]
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種制備改性共軛二烯聚合物的方法，其包括： a) 使由下面式1表示的化合物與有機金屬化合物反應(yīng)來制備引發(fā)劑： [式1]
其中，R1至R5各自獨立地表示氫或C1-C21烷基，條件是R1至R 5中的至少一個是C1-C21 燒基； b) 用所述引發(fā)劑聚合共軛二烯單體，或者所述共軛二烯單體和其共聚單體，來制備活 性聚合物；以及 c) 使所述活性聚合物與氨基硅烷反應(yīng)來制備改性共軛二烯聚合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述由式1表示的化合物與所述有機金屬化合物 的摩爾比為1:0. OOl至1:5。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述由式1表示的化合物與所述氨基硅烷的摩爾 比為 1:0. 01 至 1:2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述步驟b)的共聚單體為芳族乙烯基單體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述步驟c)的氨基硅烷為氨基三烷氧基硅烷。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述氨基三烷氧基硅烷包括選自由下面的式2、3 和4表示的化合物中的至少一種化合物： [式2]
在式2中，R1和R2各自獨立地表示C1-C12烷基或烷基甲硅烷基，R3和R 4各自獨立地 表示C1-C12烷基，a為0至2的整數(shù)，以及η為1至3的整數(shù)， [式3]
在式3中，R1表示C1-C12烷基或烷基甲硅烷基，R2和R3各自獨立地表示C1-C12烷基， a是1至3的整數(shù)，以及η是O至2的整數(shù)，其中，當η為2時，鍵合到氮上的兩個R1相同或 不同，并且類似地，當3-η是2或更大時，相應(yīng)的基團相同或不同， [式4]
在式4中，R1、R2和R3各自獨立地表示C1-C15亞烷基，R 4、R5、R6、R7和R9各自獨立地表 示C1-C15烷基或烷基甲硅烷基，R8表示C1-C15烷基，以及m是O至2的整數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述氨基三烷氧基硅烷包括選自雙（甲基二甲氧 基甲硅烷基丙基）-N-甲胺、三（三甲氧基甲硅烷基）胺和3-二甲氨基-2-((二甲氨基甲 基）丙基）三甲氧基硅烷中的至少一種化合物。
8. -種改性共軛二烯聚合物，其由根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法制備。
9. 一種改性共軛二烯聚合物，其由下面式5表示： [式5]
在式5中，&表示氫、C1-C21烷基或R'-P-A，馬至1?4各自獨立地表示氫或C1-C21烷 基，R'表示C1-C21亞烷基，P表示共軛二烯聚合物鏈，A表示氨基硅烷基團，以及η為1至 5的整數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的改性共軛二烯聚合物，其中，R1至R4各自獨立地表示氫、甲 基或乙基，以及R'表不亞甲基或亞乙基。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的改性共軛二烯聚合物，其中，所述共軛二烯聚合物鏈為苯乙 烯-丁二烯共聚物鏈。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的改性共軛二烯聚合物，其中，所述氨基硅烷基團是氨基三烷 氧基娃燒。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的改性共軛二烯聚合物，其中，所述改性共軛二烯聚合物具有 30至90的門尼粘度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的改性共軛二烯聚合物，其中，所述改性共軛二烯聚合物具有 5至50重量％的芳族乙烯基單體含量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的改性共軛二烯聚合物，其中，所述改性共軛二烯聚合物具有 5至60重量％的乙烯基含量。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的改性共軛二烯聚合物，其中，所述改性共軛二烯聚合物具有 I. 0至4. 0的多分散指數(shù)（PDI)。
17. -種橡膠組合物，其包含： 100重量份的橡膠組分，所述橡膠組分包含0. 1至100重量％的根據(jù)權(quán)利要求9至16 中任一項所述的改性共軛二烯聚合物；以及 0. 1至150重量份的二氧化硅無機填料。
18. -種成型制品，其包含根據(jù)權(quán)利要求17所述的橡膠組合物。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的成型制品，其中，所述制品是輪胎。
【文檔編號】C08F236/10GK104271608SQ201480001128
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月25日
【發(fā)明者】李魯美, 李相美, 崔興烈, 金唯真, 全汶錫 申請人:Lg化學株式會社