橡胶混合物制造技术

本发明专利技术公开了橡胶混合物，其中这些混合物包含至少一种除硅橡胶之外的橡胶和至少一种通式(I)的杂氮硅三环，G‑Si(‑O‑CX1X2‑CX1X3‑)3N(I)通过混合至少一种橡胶和通式(I)的杂氮硅三环制备所述橡胶混合物。通式(I)的杂氮硅三环可以用作橡胶混合物中的辅助促进剂。

Rubber mixture

The invention discloses a rubber mixture, which contains at least one kind of rubber besides silicon rubber and at least one kind of general formula (I), and the G Si (I) 3N (I) is used to prepare the rubber mixture by mixing at least one kind of rubber and the general type (I) of the hetero silicon three ring (I). The miscellaneous SILICON TRIPLE rings of the general formula (I) can be used as an auxiliary accelerator in rubber mixtures.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶混合物
本专利技术涉及橡胶混合物、其制备方法及其用途。
技术介绍
US4,048,206公开了通式为X‘-Z‘-Si(OR‘)3N的化合物的合成，其中X‘可以＝卤素，HS-,Z‘可以＝二价烃基，R'可以＝-CH2-CH2-或者-CH(CH3)-CH2-。此外，J.Gen.Chem.USSR(EN)45(6),1975,1366(Voronkov等人)公开了通过相应的甲氧基硅烷与三乙醇胺的酯交换反应释放甲醇来合成NCS-CH2-Si(O-CH2-CH2)3N和NCS-CH2-CH2-CH2-Si(O-CH2-CH2)3N。SynthesisandReactivityinInorganicandMetal-OrganicChemistry(1987),17(10),1003-9公开了烷基杂氮硅三环。EP2206742还公开了用作二氧化硅和橡胶之间的偶联剂的含杂氮硅三环的颗粒。EP0919558公开了通式为R“‘-Si(O-CR‘R“-CR‘R‘)3N的硅烷衍生物，其中至少一个R“是链烯基氧基烷基基团。这些硅烷衍生物可用于硅酮化合物。EP1045006、EP1045002和EP0919558还公开了用于硅橡胶应用的杂氮硅三环。在二氧化硅填充的橡胶混合物中使用二苯基胍作为辅助促进剂公开于文献中的多处(例如H.-D.Luginsland,AReviewonthechemistryandreinforcementofthesilica-silanefillersystemforrubberapplications,Shaker,Aachen,2002,p.49)。已知的促进剂二苯胍/胍类衍生物的缺点是在混合过程中释放有毒的苯胺/苯胺的有毒衍生物。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是制备具有不释放有毒苯胺/苯胺衍生物的促进剂的橡胶混合物。本专利技术提供了橡胶混合物，其特征在于它们包含至少一种除硅橡胶之外的橡胶和至少一种通式(I)的杂氮硅三环，G-Si(-O-CX1X2-CX1X3-)3N(I)其中G是一价、未支化或支化、饱和或不饱和、脂肪族、芳香族或混合的脂肪族/芳香族(C2-C8)-，优选为(C2-C6)-，特别优选为(C3-C6)-，非常特别优选为(C3)-、烃链，X1、X2和X3彼此独立地表示氢(-H)、直链未取代或支化未取代(C1-C10)-烷基-，优选直链未取代或支化未取代(C1-C6)-烷基-，特别优选为甲基或乙基。橡胶可以优选为二烯橡胶。G可以优选为CH3CH2CH2-。X1、X2和X3可以优选为H。通式(I)的杂氮硅三环可以优选为CH3CH2CH2-Si(-O-CH2-CH2-)3N。通式(I)的杂氮硅三环可以是通式(I)的杂氮硅三环的混合物。通式(I)的杂氮硅三环可以是通式(I)的杂氮硅三环的部分水解的化合物。通式(I)的杂氮硅三环可以是：CH3-CH2-Si(-O-CH2-CH2-)3N、CH3-CH2-CH2-Si(-O-CH2-CH2-)3N、CH3-CH(CH3)-CH2-Si(-O-CH2-CH2-)3N、CH3-CH2-Si(-O-CH(CH3)-CH2-)3N、CH3-CH2-CH2-Si(-O-CH(CH3)-CH2-)3N或者CH3-CH(CH3)-CH2-Si(-O-CH(CH3)-CH2-)3N。式(I)的杂氮硅三环可以通过使至少一种通式(II)的化合物与通式III的化合物反应来制备，G-Si(-O-alk)3(II)，其中G如上所定义并且alk在每次出现时独立地为(C1-C10)-烷基，优选为甲基、乙基或丙基，(HO-CX1X2-CX1X3-)3N(III)其中X1、X2和X3如上所定义，以消除alk-OH并从反应混合物中除去alk-OH。该反应可以在有或无催化下进行。alk-OH可以以连续或分批方式从反应混合物中除去。通式III的化合物的实例可以包括：三乙醇胺、三异丙醇胺和[HO-CH(苯基)CH2]3N。所用式III的化合物的低含水量可能对组合物和各化合物的产品性质具有有利影响。式III的化合物可优选具有小于1wt％，特别优选小于0.2wt％的水含量。该反应可以在沸点低于200℃，优选低于100℃的典型有机溶剂中进行。该反应可以在不存在有机溶剂的情况下进行。可用于制备通式(I)的杂氮硅三环的方法中的催化剂是无金属或含金属催化剂。可以使用的含金属催化剂包括第3-7族、第13-14族和/或镧系元素的金属化合物。可以使用的含金属催化剂包括过渡金属化合物。含金属催化剂可以是金属化合物，例如金属氯化物、金属氧化物、金属氯氧化物、金属硫化物、金属氯硫化物、金属醇盐、金属硫醇盐、金属氧醇盐、金属酰胺、金属酰亚胺或包含多个结合配体的过渡金属化合物。可以使用的含金属催化剂包括例如钛醇盐。可以使用的催化剂包括，特别是钛酸盐，例如原钛酸四正丁酯、原钛酸四乙酯、原钛酸四正丙酯或原钛酸四异丙酯。可以使用的无金属催化剂包括有机酸。可以使用的有机酸包括例如三氟乙酸、三氟甲磺酸或对甲苯磺酸、三烷基铵化合物R3NH+X-或有机碱，例如三烷基胺NR3。制备方法可以在大气压或减压下进行，优选在1至600mbar之间，特别优选在5至200mbar。制备方法可以在20℃至200℃，优选在35℃至150℃的温度范围内进行。通过形成共沸混合物，可以在反应之前或反应过程中向反应混合物中加入促进水分从产物中输出的物质。相关物质可以是环状或直链脂肪族化合物、芳香族化合物、混合芳香族-脂肪族化合物、醚、醇或酸。例如，可以使用己烷、环己烷、苯、甲苯、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、四氢呋喃、二氧杂环己烷、甲酸、乙酸、乙酸乙酯或二甲基甲酰胺。为了避免缩合反应，可能有利的是在无水环境中，理想地是在惰性气体气氛中进行反应。式(I)的杂氮硅三环可用作填充橡胶混合物中的促进剂，例如轮胎胎面。基于100重量份的所用橡胶，通式(I)的杂氮硅三环可以以0.1至8重量份，优选0.2至6重量份，特别优选0.8至4重量份的量使用。本专利技术进一步提供了制备根据本专利技术的橡胶混合物的方法，其特征在于它包含混合至少一种橡胶和式(I)的杂氮硅三环。橡胶混合物可以包含至少一种填料。通式(I)的杂氮硅三环的添加和填料的添加可以在100℃至200℃的材料温度下进行。但是所述添加也可以在40℃至100℃的较低温度下进行，例如与其他橡胶助剂一起。通式(I)的杂氮硅三环可以以纯态形式加入到混合工艺中，或者也可以加到惰性的有机或无机载体中或与有机或无机载体预反应而加入到混合工艺中。优选的载体材料可以是沉淀或热解二氧化硅、蜡、热塑性塑料、天然或合成硅酸盐、天然或合成氧化物，优选为氧化铝或炭黑。也可以将杂氮硅三环添加到与要使用的填料预反应的混合工艺中。可用于本专利技术橡胶混合物的填料包括以下填料：-炭黑：这里使用的炭黑可以通过灯黑工艺、炉黑工艺、气黑工艺或热黑工艺进行制备。炭黑可具有20至200m2/g的BET表面积。炭黑也可以任选地被掺杂，例如用Si。-无定形二氧化硅，优选沉淀二氧化硅或热解二氧化硅。无定形二氧化硅可具有5至1000m2/g，优选20至400m2/g(BET表面积)的比表面积和10至400nm的初级粒度。二氧化硅也可以任选地与其他金属氧化物例如Al、Mg、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.橡胶混合物，其特征在于它们包含至少一种除硅橡胶之外的橡胶和至少一种通式(I)的杂氮硅三环，G‑Si(‑O‑CX1X2‑CX1X3‑)3N       (I)其中G是一价、未支化或支化、饱和或不饱和、脂肪族、芳香族或混合的脂肪族/芳香族(C2‑C8)‑烃链，X1、X2和X3彼此独立地表示氢(‑H)、直链未取代或支化未取代的(C1‑C10)‑烷基‑。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.07 DE 102015224436.91.橡胶混合物，其特征在于它们包含至少一种除硅橡胶之外的橡胶和至少一种通式(I)的杂氮硅三环，G-Si(-O-CX1X2-CX1X3-)3N(I)其中G是一价、未支化或支化、饱和或不饱和、脂肪族、芳香族或混合的脂肪族/芳香族(C2-C8)-烃链，X1、X2和X3彼此独立地表示氢(-H)、直链未取代或支化未取代的(C1-C10)-烷基-。2.如权利要求1所述的橡胶混合物，其特征在于通式(I)的杂氮硅三环是CH3-CH2-CH2-Si(-O-CH2-CH2-)3N。3.如权利要求1所述的橡胶混合物，其特征在于它们包含填料和任选存在的其他橡胶助剂。4.如权利要求1所述的橡胶混合物，其特征在于它们包含基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·勒本，S·埃哈特，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE