用含有氰基基团的亚胺化合物官能化的聚合物制造技术

一种用于制备官能化聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：(i)使单体聚合以形成反应性聚合物；和(ii)使所述反应性聚合物与含有氰基基团的亚胺化合物反应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求2013年10月2日提交的美国临时申请序列号61/885,669的权益，该临时申请以引用方式并入本文。
本专利技术的一个或多个实施例涉及用含有氰基基团的亚胺化合物官能化的聚合物。
技术介绍
在轮胎制造领域，希望所采用的硫化橡胶可展示出降低的滞后(hysteresis)，即，较少的机械能损耗成热能。例如，显示降低的滞后的硫化橡胶被有利地用于轮胎部件，如侧壁和胎面，以产生具有所需低滚动阻力的轮胎。硫化橡胶的滞后往往是由于在交联橡胶网络中的游离聚合物链末端，以及填料聚集体的解离。官能化聚合物已用来降低硫化橡胶的滞后。官能化聚合物的官能团可经由与填料颗粒的相互作用而减少游离聚合物链端的数目。此外，官能团可以减少填料聚集。虽然如此，赋予给聚合物的特定官能团是否可以降低滞后通常是不可预知的。官能化聚合物可通过用某些官能化剂对反应性聚合物进行聚合后处理来制备。然而，反应性聚合物是否可以通过用特定官能化剂处理而官能化可能是不可预知的。例如，针对一类型聚合物起作用的官能化剂不一定针对另一类型聚合物起作用且反之亦然。镧系元素基催化剂体系已知可用于聚合共轭二烯单体以形成具有高含量顺式-1,4-键的聚二烯。所得顺式-1,4-聚二烯可显示类活性(pseudo-living)特性，这是因为当完成聚合时，一些聚合物链具有可与某些官能化剂反应从而生成官能化顺式-1,4-聚二烯的反应性末端。与用其他催化剂体系如钛基、钴基和镍基催化剂体系制备的顺式-1,4-聚二烯相比，用镧系元素基催化剂体系产生的顺式-1,4-聚二烯通常具有线性主链，据信这提供更佳的拉伸特性、更高的耐磨性、更低的滞后和更佳的耐疲劳性。因此，用镧系元素基催化剂制备的顺式-1,4-聚二烯特别合适在轮胎部件如侧壁和胎面中使用。阴离子引发剂已知可用于聚合共轭二烯单体以形成具有1,2-、顺式-1,4-和反式1,4-键的组合的聚二烯。阴离子引发剂也可用于共聚合共轭二烯单体与乙烯基取代的芳族化合物。用阴离子引发剂制备的聚合物可显示活性特性，这是因为当完成聚合时，聚合物链具有活性末端，该活性末端能够与另外的单体反应以供进一步链增长或与某些官能化剂反应从而得到官能化聚合物。因为官能化聚合物尤其在轮胎的制造中是有利的，所以存在开发会提供降低的滞后的新官能化聚合物的需要。
技术实现思路
本专利技术的一个或多个实施例提供一种制备官能化聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：(i)使单体聚合以形成反应性聚合物；和(ii)使所述反应性聚合物与含有氰基基团的亚胺化合物反应。本专利技术的一个或多个实施例还提供一种制备官能化聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：(i)使共轭二烯单体以及任选的与所述共轭二烯单体可共聚的单体聚合，从而形成具有反应性链末端的聚合物；和(ii)使所述聚合物的反应性链末端与含有氰基基团的亚胺化合物反应。本专利技术的一个或多个实施例还提供一种官能化聚合物，所述官能化聚合物通过以下步骤制备：(i)使共轭二烯单体以及任选的与所述共轭二烯单体可共聚的单体聚合，从而形成具有反应性链末端的聚合物；和(ii)使所述聚合物的反应性链末端与含有氰基基团的亚胺化合物反应。附图说明图1是由根据本专利技术的一个或多个实施例制备的官能化顺式-1,4-聚丁二烯所制备的硫化胶与由非官能化顺式-1,4-聚丁二烯制备的硫化胶相比的滞后损失(tanδ)相对门尼粘度(130℃下的ML1+4)的图线。具体实施方式根据本专利技术的一个或多个实施例，反应性聚合物是通过使共轭二烯单体以及任选的与所述共轭二烯单体可共聚的单体聚合而制备的，然后使该反应性聚合物通过与含有氰基基团的亚胺化合物反应而官能化。所得官能化聚合物可用于制造轮胎部件。在一个或多个实施例中，所得官能化聚合物提供表现出有利的低滞后的轮胎部件。共轭二烯单体的例子包括1,3-丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、3-甲基-1,3-戊二烯、4-甲基-1,3-戊二烯和2,4-己二烯。两种或更多种共轭二烯的混合物也可以用于共聚合中。与共轭二烯单体可共聚的单体的例子包括乙烯基取代的芳族化合物如苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基萘。在一个或多个实施例中，反应性聚合物通过配位聚合来制备，其中单体通过使用配位催化剂体系而聚合。配位聚合的关键机理特征已在书籍(例如，Kuran,W.,PrinciplesofCoordinationPolymerization；JohnWiley&Sons:NewYork,2001(Kuran,W.,《配位聚合原理》；纽约约翰威立国际出版公司，2001年))和综述文章(例如，Mulhaupt,R.,MacromolecularChemistryandPhysics2003,volume204,pages289-327(Mulhaupt,R.，《大分子化学和物理学》2003年，第204卷，第289-327页))中进行了论述。据信，配位催化剂通过一种涉及在将单体插入生长的聚合物链前使单体与活性金属中心配位或络合的机制而引发单体的聚合。配位催化剂的有利特征在于其提供聚合的立体化学控制并由此产生有规立构聚合物的能力。如本领域中已知的，存在许多形成配位催化剂的方法，但所有方法最终产生能够与单体配位并将单体插入活性金属中心与生长的聚合物链之间的共价键中的活性中间体。据信，共轭二烯的配位聚合经由π-烯丙基络合物作为中间体而进行。配位催化剂可以为单组分体系、双组分体系、三组分体系或多组分体系。在一个或多个实施例中，配位催化剂可如下形成：将重金属化合物(例如，过渡金属化合物或含镧系元素化合物)、烷化剂(例如，有机铝化合物)和任选的其他助催化剂组分(例如，路易斯酸或路易斯碱)组合。在一个或多个实施例中，重金属化合物可称为配位金属化合物。各种工序可以用于制备配位催化剂。在一个或多个实施例中，配位催化剂可通过以逐步或同时的方式将催化剂组分单独添加至要聚合的单体而原位形成。在其他实施例中，可预先形成配位催化剂。即，在不存在任何单体或存在少量单体的情况下在聚合体系之外将催化剂组分预混合。如果需要，所得预形成的催化剂组合物可以经过老化，然后添加到要聚合的单体。有用的配位催化剂体系包括镧系元素基催化剂体系。这些催化剂体系可有利地制备在淬灭前具有反应性链末端且可以称本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备官能化聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：(i)使单体聚合以形成反应性聚合物，和(ii)使所述反应性聚合物与含有氰基基团的亚胺化合物反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.02 US 61/885,6691.一种用于制备官能化聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)使单体聚合以形成反应性聚合物，和
(ii)使所述反应性聚合物与含有氰基基团的亚胺化合物反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述含有氰基基团的亚胺化合物
由式I所定义：
其中R1为氢原子或单价有机基团，R2为键或二价有机基团，并且R3为单价有机基团，或其中R1和R2接合形成三价有机基团。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述含有氰基基团的亚胺化合物
由式II所定义：
其中R4和R5各自独立地为氢原子或单价有机基团，并且R2为键或
二价有机基团，或其中R4和R5接合形成二价有机基团。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述含有氰基基团的亚胺化合物
由式III所定义：
其中R3为单价有机基团，并且R6为三价有机基团。
5.根据权利要求2所述的方法，其中R1、R2和R3不含杂环基团。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述含有氰基基团的亚胺化合物
由式IV所定义：
其中R2为键或二价有机基团，并且R7为二价有机基团。
7.根据权利要求3所述的方法，其中R2、R4和R5不含杂环基团。
8.根据权利要求4所述的方法，其中R3和R6不含杂环基团。
9.根据权利要求6所述的方法，其中R2和R7不含杂环基团。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述含有氰基基团的亚胺化合物
为N-(氰基次烃基)烃基胺、N-次烃基(氰基烃基)胺、N-(氰基次环烃
基)烃基胺或N-次环烃基(氰基烃基)胺。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述含有氰基基团的亚胺化合物
为选自N-[α-(氰基芳基)次烃基]芳基胺、N-(氰基次烷基)烷基胺、N-
[α-(氰基芳基)次烃基]烷基胺和N-(氰基次烷基)芳基胺的N-(氰基次烃
基)烃基胺。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述含有氰基基团的亚胺化合物
为选自N-(α-芳基次烃基)(氰基芳基)胺、N-次烷基(氰基烷基)胺、N-
(α-芳基次烃基)(氰基烷基)胺和N-次烷基(氰基芳基)胺的N-次烃基(氰
基烃基)胺。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述含有氰基基团的亚胺化合物
为选自N-(氰基次环烃基)烷基胺和N-(...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·骆，J·S·迪克斯坦因，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本;JP