官能化聚合物和由此改进的轮胎制造技术

一种由式（Ⅰ）定义的官能化弹性体，其中π包括聚合物链，θ包括１４族元素，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］各自独立地包括氢、一价有机基团或聚合物链，Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］各自独立地包括二价有机基团或共价键，Ｒ↑［５］、Ｒ↑［６］、Ｒ↑［７］、Ｒ↑［８］和Ｒ↑［９］各自独立地包括一价有机基团或氢原子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】官能化聚合物和由此改进的轮胎本申请要求2005年8月22日提交的美国临时申请 60/710，545和2005年12月20日提交的美国临时申请60/753，207 的利益，其在此引入以作参考。
一个或多个实施方案涉及官能化聚合物以及其在轮胎制造 中的用途。
技术介绍
在轮胎制造领域，理想的是采用证明降低的滞后性损失， 即较少的对热的机械能损失的橡胶硫化橡胶。滞后性损失可归 因于在交联橡胶网中的聚合物游离末端，以及填料附聚物的分 离。填料在硫化橡胶中的分散度可能也是重要的，因为提高分 散可提供较好的耐磨耗性。已采用官能化聚合物以降低滞后性损失并增加结合橡胶。 认为官能化聚合物的官能团通过与填料颗粒的相互作用而降低 游离链末端的数量。此外，此相互作用可降低填料附聚，由此 可降低填料附聚物分离(即Payne效应)带来的滞后性损失。共轭二烯单体经常可通过使用烷基锂化合物作为引发剂进具有官能度的聚合物产物。官能团还可通过用官能化化合物封 端活性聚合物而连接于阴离子聚合的聚合物尾端。已采用例如氯化三烷基锡，如氯化三丁基锡，终止共轭二 烯的聚合，以及共轭二烯和乙烯基芳香单体的共聚，以生产在 聚合物尾端具有三烷基锡官能度的聚合物。已证实这些聚合物低滚动阻力和 改进的磨损的轮胎胎面。当无机填料，如二氧化硅作为填料用于轮胎胎面时，赋予 改进的湿滑抓地性、滚动阻力、抗裂强度、雪地抓地性和其它 性能参数。然而，因为二氧化硅颗粒强烈附聚，因此其不易分 散，难以将二氧化硅混入轮胎胶料中。此外，与炭黑相比二氧 化硅颗粒与橡胶分子较不相容。因此，在配混期间使用加工和 分散助剂和偶联剂。专利
技术实现思路
本专利技术的一个实施方案提供由下式定义的官能化弹性体<formula>formula see original document page 10</formula>其中7i包括聚合物链，e包括14族元素，Ri和R^各自独立地包括 氬、 一价有机基团、离去基团、加成基团或聚合物链，W和R4 各自独立地包括二价有机基团或共价键，R5、 R6、 R7、 RS和R9 各自独立地包括一价有机基团或氢原子。本专利技术的一个或多个实施方案还提供官能化聚合物的制备 方法，该方法包括提供活性聚合物，使该活性聚合物与由下式 定义的官能化环氧化合物反应以形成包括环氧基团的前体<formula>formula see original document page 10</formula>其中Ri和R^各自独立地为一价有机基团、离去基团或加成基团， RS为二价有机基团，R5、 116和117各自独立地包括一价有机基团或氲原子，e为i4族元素，X包括离去基团或加成基团，并使该前体与二元胺反应以形成包括伯胺基团的聚合物。本专利技术的一个或多个实施方案进一步提供制造轮胎的方法，该方法包括如下步骤使至少一种官能化弹性体、二氧化 硅和含氮杂环，任选地与添加成分组合，以形成第一混合物， 其中该官能化弹性体包括与二氧化硅相互作用的基团和降低炭 黑配料中的滞后性的官能度；冷却该第一混合物；进一步使所 述第一混合物，任选地与包括二氧化硅偶联剂和二氧化硅分散 剂的添加成分混合，以形成中间混合物；在该中间混合物中添 加包括硫化剂的成分以形成可硫化混合物；混炼该可硫化混合 物，使可硫化混合物形成为轮胎部件；通过包括该轮胎部件构 造轮胎；并硫化该轮胎。本专利技术的一个或多个实施方案还提供通过包含下列步骤的 方法制造的轮胎使至少一种官能化弹性体、二氧化硅和含氮 杂环，任选地与添加成分组合，以形成第一混合物，其中该官 能化弹性体包括与二氧化硅相互作用的基团和降低炭黑配料中 的滞后性的官能度；冷却该第一混合物；进一步使该第一混合 物，任选地与包括二氧化硅偶联剂和二氧化硅分散剂的添加成 分混合，以形成中间混合物；在该中间混合物中添加包括硫化 剂的成分以形成可石危化混合物；混炼该可硫化混合物，使可硫 化混合物形成为轮胎部件；通过包括该轮胎部件构造轮胎；并辟u化该，仑胎。本专利技术的一个或多个实施方案进一步提供通过包含下列步 骤的方法制备的可硫化混合物使至少一种官能化弹性体、二 氧化^5圭和含氮杂环，任选地与添加成分组合，以形成第一混合 物的步骤，其中该官能化弹性体包括与二氧化硅相互作用的基 团和降低炭黑配料中的滞后性的官能度；冷却该第 一 混合物；进一步使该第一混合物，任选地与包括二氧化硅偶联剂和二氧化硅分散剂的添加成分混合，以形成中间混合物；在该中间混合物中添加包括碌G化剂的成分以形成可硫化混合物。具体实施方式一个或多个实施方案的官能化聚合物在位于或靠近聚合物链的至少一端包^^伯或仲胺基团和14族元素。在一个或多个实 施方案中，在轮胎胎面的制造中采用该官能化聚合物，结果可 制造具有降低的滚动阻力的轮胎。本专利技术的一个或多个实施方案的官能化聚合物可由下式定义<formula>formula see original document page 12</formula>其中兀包括聚合物链，e包括i4族元素，r^和rz各自独立地包括氬原子、聚合物链、 一价有机基团，f^和RA各自独立地包括二 价有机基团或共价键，R5、 R6、 R7、 118和119各自独立地包括一 价有机基团或氢原子。14族元素包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、 锡(Sn)和铅(Pb)。在一个或多个实施方案中，官能化聚合物的聚合物链(兀) 包括橡胶聚合物。在一个或多个实施方案中，橡胶聚合物包括 那些能够被硫化的聚合物。在这些或其它实施方案中，橡胶聚 合物包括通过使共轭二烯单体任选地与可共聚单体如乙烯基芳 香单体一起聚合制备的那些。聚合物链取代基可具有玻璃化转变温度(Tg)低于0。C,在其它的实施方案中低于-20。C，及在其 它实施方案中低于-30。C。在一个实施方案中，橡胶聚合物链显示单一玻璃化转变温度。示例橡胶聚合物包括阴离子聚合的聚 合物。在这些或其它实施方案中，实例包括聚丁二烯、聚异戊 二烯、聚(苯乙烯-CO-丁二烯)、聚(苯乙烯-CO-丁二烯-CO-异戊二 烯)、聚(异戊二烯-CO-苯乙烯)和聚(丁二烯-CO-异戊二烯)。在一个或多个实施方案中，聚合物链具有数均分子量(Mn)约5至约l，OOO kg/mo1,在其它实施方案中约50至约500 kg/mo1, 及在其它实施方案中100至约300 kg/mo1,该分子量使用用聚苯 乙烯标样校准的凝胶渗透色谱(G P C)测量并为所涉及的聚合物 调整Mark-Houwink常数。在一个或多个实施方案中，一价有机基团可包括烃基或取 代烃基，例如但不限于，烷基、环烷基、取代环烷基、链烯基、 环烯基、取代环烯基、芳基、烯丙基、取代芳基、芳烷基、烷 芳基和炔基，每种基团优选含从l个碳原子，或形成该基团的合 适的最少个数的碳原子，高至20个碳原子。这些烃基可包含杂 原子，例如但不限于，氮、硼、氧、硅、硫和磷原子。在一个 或多个实施方案中， 一价有机基团不与活性阴离子聚合物反应。在一个或多个实施方案中，1^和/或112包括与二氧化硅反应 或相互作用的基团。在一个或多个实施方案中，1^和/或112包括 烷氧基。在一个或多个实施方案中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由下式定义的官能化弹性体　　　　＊＊＊　　　　其中π包括聚合物链，θ包括１４族元素，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］各自独立地包括氢或一价有机基团或聚合物链，Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］各自独立地包括二价有机基团或共价键，Ｒ↑［５］、Ｒ↑［６］、Ｒ↑［７］、Ｒ↑［８］和Ｒ↑［９］各自独立地包括一价有机基团或氢原子。

【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：特伦斯霍根，克里斯汀雷德马克，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：JP[日本]