含烯丙基胺的甲醇封端的聚合物制造技术

技术编号:10887213 阅读:106 留言:0更新日期:2015-01-08 16:14
本发明专利技术涉及二烯聚合物或二烯烃共聚物,所述二烯聚合物或二烯共聚物在聚合物链的始端具有化学式为(Ia)、(Ib)、(IIa)或(IIb)的叔胺基团,其中R1、R2是相同的或不同的,并且表示可能含有杂原子如O、N、S和/或Si的烷基、环烷基、芳基、烷芳基和芳烷基基团,Z表示一个二价的有机基团,该有机基团除C和H之外还可以包括杂原子,如O、N、S和/或Si,并且,在聚合物链的末端具有化学式为(III)的含有硅烷的甲醇基或它的金属盐或它的半金属盐,其中,R3、R4、R5、R6是相同的或不同的,并且表示H或可能含有杂原子如O、N、S和/或Si的烷基、环烷基、芳基、烷芳基和芳烷基基团,A表示一个二价的有机基团,该有机基团除C和H之外还可以包括杂原子,如O、N、S和/或Si。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及二烯聚合物或二烯烃共聚物,所述二烯聚合物或二烯共聚物在聚合物链的始端具有化学式为(Ia)、(Ib)、(IIa)或(IIb)的叔胺基团,其中R1、R2是相同的或不同的,并且表示可能含有杂原子如O、N、S和/或Si的烷基、环烷基、芳基、烷芳基和芳烷基基团,Z表示一个二价的有机基团,该有机基团除C和H之外还可以包括杂原子,如O、N、S和/或Si,并且,在聚合物链的末端具有化学式为(III)的含有硅烷的甲醇基或它的金属盐或它的半金属盐,其中,R3、R4、R5、R6是相同的或不同的,并且表示H或可能含有杂原子如O、N、S和/或Si的烷基、环烷基、芳基、烷芳基和芳烷基基团,A表示一个二价的有机基团,该有机基团除C和H之外还可以包括杂原子,如O、N、S和/或Si。【专利说明】含烯丙基胺的甲醇封端的聚合物
本专利技术涉及在聚合物链的始端和在聚合物链的末端功能化二烯聚合物及其制备 和用途。
技术介绍
轮胎胎面中所希望的重要特性包括在干表面与湿表面上良好的附着性以及高的 耐磨性。改进一种轮胎的滑动阻力而不同时减弱滚动阻力以及耐磨性是非常难的。低滚动 阻力对于低燃料消耗是重要的,并且高耐磨性对于轮胎的长寿命是决定性的因素。 轮胎胎面的湿滑动阻力以及滚动阻力很大程度上依赖于用于生产混合物的橡胶 的动态/机械性能。为降低滚动阻力,轮胎胎面使用在较高的温度下(60°C至IO(TC)具有 高弹性的橡胶。另一方面,在低温下(〇°C至23°C)具有高阻尼因子或在0°C至23°C范围内 具有低弹性的橡胶对于降低湿滑动阻力是有利的。为了满足这些要求的复合特征,各种不 同橡胶的混合物被用于该胎面。通常,使用的混合物是一种或多种具有相对高的玻璃化转 变温度的橡胶,如苯乙烯-丁二烯橡胶,和一种或多种具有较低的玻璃化转变温度的橡胶, 如具有高的1,4-顺式含量的聚丁二烯或具有低苯乙烯以及低乙烯基含量的苯乙烯-丁二 烯橡胶或一种在溶液中制备的并且具有适度的1,4-顺式和低乙烯基含量的聚丁二烯。 含有双键的阴离子聚合的溶液橡胶,例如溶液聚丁二烯和溶液苯乙烯-丁二烯橡 胶,对于生产具有低滚动阻力的轮胎胎面而言具有超越相应的乳液橡胶的优点。这些优点 尤其在于乙烯基含量以及相关联的玻璃化转变温度和分子支化的可控制性。在实际使用 中,这就在轮胎的耐湿滑性与滚动阻力之间的关系中产生了独特的优点。对轮胎胎面的能 量耗散并且因此对滚动阻力的重要贡献来自于聚合物链的自由端和填料网络的可逆的形 成和降解,该填料网络通过用于轮胎胎面混合物的填料形成(通常为硅石和/或炭黑)。 在聚合物链的始端和/或聚合物链的末端引入官能团使链的始端和/或链的末端 能够在填料表面产生物理的或化学的附着。这限制了它的移动性,并且因此减少轮胎胎面 在动态应力作用下的能量耗散。同时,这些官能团可以改善填料在轮胎胎面中的分散,从而 导致填料网络的减弱并且因此导致滚动阻力进一步降低。 通过功能阴离子聚合引发剂在聚合物链的始端引入官能团的方法在文献中描 述,例如,在EP 0 513 217 Bl和EP 0 675 140 Bl (带有受保护的羟基的引发剂)中,US 2008/0308204 Al (含有硫醚的引发剂)以及US 5, 792, 820和EP 0 590 490 Bl (仲胺的碱 金属化合物作为聚合引发剂)中。 更具体地说,EP 0 594 107 Bl描述了仲胺作为功能聚合引发剂在原位的使用,但 没有描述聚合物的链端功能化。US 5, 502, 131,US 5, 521,309和US 5, 536, 801详述了通 过阴离子聚合引发剂在聚合物链的始端引入叔胺基基团,所述的聚合引发剂已通过丙烯胺 或甲苄胺与有机碱金属化合物反应获得。 此外,已经开发了许多用于在聚合物链的末端引入官能团的方法。例如,EP 0 180 141 Al描述了使用4, 4'-双(二甲胺基)苯甲酮或N-甲基己内酰胺作为功能化试剂。环 氧乙烷和N-乙烯基吡咯啶酮的使用是从EP O 864 606 Al已知的。多种另外可能的功能 化试剂在US 4, 417, 029中有详述。 尤其是硅上具有共有至少两个卤素取代基和/或烷氧基取代基和/或芳氧基取代 基的硅烷对二烯烃橡胶聚合物的链端官能化有良好适用性,因为在硅原子上所述取代基之 一可以容易地和阴离子二烯聚合物链端交换并且Si上其它的一个或多个上述的取代基可 作为一个官能团,该官能团在任选地水解后,可以与轮胎胎面混合物的填料相互作用。这样 的硅烷的实例可以在US 3, 244, 664、US 4, 185, 042、EP 0 890 580 Al中找到。 然而,所提到的、用于在聚合物链的端部官能化的试剂中的多种有缺点,例如在处 理溶剂中的溶解性差,毒性大或挥发性大,这会导致回收的溶剂的污染。此外,所述的功能 化试剂中多种可以与多于一个的阴离子聚合物链末端反应,这导致往往麻烦的并且难以控 制的偶联反应。这对于提到的硅烷尤其如此。这些同样具有其它缺点:所述硅烷与聚合物链 的阴离子末端的反应消除如卤化物或烷氧基基团的成分,后者易于转换为醇。卤化物促进 腐蚀;醇可以导致处理溶剂的污染。使用硅烷作为功能化试剂的另外的缺点在于,由其制成 的硅氧烷封端的聚合物,在通过Si-OR基团(或通过Si-OR基团水解后的Si-OH基团)在聚 合物链端官能化后,可以偶联形成Si-O-Si键,这导致在加工和储存过程中橡胶粘度上的 不希望的升高。已经描述了多种用于在硅氧烷封端的聚合物的情况下减小所述粘度增加的 方法,例如加入基于酸和酰基卤的稳定化试剂(EP 0 801 078 Al)、加入硅氧烷(EP 1 198 506 BI)、加入长链的醇(EP 1 237 934 BI)或加入用于控制pH的试剂(EP 1 726 598)。 EP 0 778 311 Bl将环硅氧烷描述为,除其他外,在聚合物链的端部引入Si-OH基 团的功能化试剂。所述的环硅氧烷比上述硅烷有如下优势:在每种情况下每一个硅氧烷分 子只可以与有该聚合物链的一个阴离子端反应。因此,尽管每一种功能化试剂增加多于一 个聚合物链,但在功能化反应中没有偶联发生。然而,在引入功能化试剂后形成的该Si-OH 端基,如上文所述及还有在US 4, 618, 650中所描述的,可以耦连形成Si-O-Si键。在这里 因此也有在加工和贮藏过程中粘度上的不希望的上升问题。
技术实现思路
因此,本专利技术的一个目的是提供没有先前技术的缺陷的功能化二烯聚合物,并且 更具体地是使得能够利用具有聚合物链阴离子端而没有其缺点(例如处理和存储过程 中每一个硅烷分子的聚合物链的几个阴离子端的反应,有问题的组分的消去反应和形成 Si-O-Si键的耦连反应)的硅烷的良好反应性。 为实现这个目的,提出功能化二烯聚合物,所述的二烯聚合物在聚合物链的始端 具有化学式为(la)、(lb)、(IIa)或(IIb)的叔胺基团 或 【权利要求】1. 二烯聚合物,其特征在于该二烯聚合物在聚合物链的始端具有化学式为(la)、 (lb)、(IIa)或(IIb)的叔胺基团其中 R1A2是本文档来自技高网
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【技术保护点】
二烯聚合物,其特征在于该二烯聚合物在聚合物链的始端具有化学式为(Ia)、(Ib)、(IIa)或(IIb)的叔胺基团其中R1、R2是相同的或不同的,并且是各自可能含有杂原子如O、N、S和/或Si的烷基、环烷基、芳基、烷芳基和芳烷基基团,Z是一种二价有机基团,该有机基团除C和H之外还可以包括杂原子,如O、N、S和/或Si,并且,在该聚合物链的末端具有化学式为(III)的含有硅烷的甲醇基或它的金属盐或它的半金属盐,其中R3、R4、R5、R6是相同的或不同的,并且各自是H或是可能含有杂原子如O、N、S和/或Si的烷基、环烷基、芳基、烷芳基和芳烷基基团,A是一种二价的有机基团,该有机基团除C和H之外还可以包括杂原子,如O、N、S和/或Si。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:诺贝特·施泰因豪泽费尔南达·阿尔比诺托马斯·格罗斯
申请(专利权)人:朗盛德国有限责任公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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