用官能硅烷进行末端官能化的共聚物、其组合物和相关方法技术

本文公开了用指定结构的官能化硅烷进行末端官能化的共聚物、包含所述共聚物的橡胶组合物以及用于制备所述末端官能化共聚物的相关方法。本公开还涉及具有至少一个部件(例如，胎面)的轮胎，所述至少一个部件含有所述末端官能化共聚物或其橡胶组合物。所述共聚物包含55‑80重量％共轭二烯单体以及20‑45重量％在其芳族环上不含任何氮取代的芳族乙烯基单体，

Terminate functionalized copolymers, compositions, and related methods with functional silane

In this paper, functionalized copolymers of functionalized silane with specified structure, copolymers containing the copolymers, and related methods for preparing the terminal functionalized copolymers are disclosed. The disclosure also relates to a tire having at least one component (for example, tread), which contains at least one part of the terminal functionalized copolymer or its rubber composition. The copolymer contains an aromatic vinyl monomer 55 80 wt.% conjugated diene monomer and 20 45 wt.% in the aromatic ring does not contain any nitrogen substituted,

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用官能硅烷进行末端官能化的共聚物、其组合物和相关方法
本公开涉及用指定结构的官能化硅烷进行末端官能化的共聚物、包含该共聚物的橡胶组合物以及用于制备末端官能化共聚物的相关方法。本公开还涉及具有至少一个部件(例如，胎面)的轮胎，所述至少一个部件含有末端官能化共聚物或其橡胶组合物。
技术介绍
用于车辆轮胎的橡胶组合物可利用含有官能化聚合物和共聚物的橡胶组合物。
技术实现思路
本文公开了用指定结构的官能化硅烷进行末端官能化的共聚物、包含该共聚物的橡胶组合物以及用于制备末端官能化共聚物的相关方法。本公开还涉及具有至少一个部件(例如，胎面)的轮胎，所述至少一个部件含有所述末端官能化共聚物或其橡胶组合物。在第一实施方案中，公开了一种末端官能化共聚物。所述末端官能化共聚物包含55-80重量％共轭二烯单体以及20-45重量％在其芳族环上不含任何氮取代的芳族乙烯基单体，其中共轭二烯单体和芳族乙烯基单体的总量占(该共聚物中的总单体的)100％，并且末端官能化包含具有式(I)的至少一个基团：其中R1和R2是相同或不同的，并且独立地选自C1-C20烷基和烷氧基；a和c是相同或不同的，并且各自为1至10的整数；b为0或1；W为O、S或NZ，其中Z选自Si(R4)3，并且每个R4独立地选自C1-C20烷基、C2-C20烯基或C6-C20芳基；X选自5元芳族环、6元芳族环或它们的稠合组合，并且X的每个环(i)含有1-4个氮，(ii)含有1个硫、1个氮、1个氧或它们的组合，以及任选地(iii)被芳族环上的至少一个取代基取代，或者(i)或(ii)中的至少一者与(iii)的组合。在第二实施方案中，公开了一种橡胶组合物，该橡胶组合物包含5-100重量份的根据第一实施方案的末端官能化共聚物、0-95重量份的含有至少一种共轭二烯单体的聚合物或共聚物以及5至200phr的选自炭黑、二氧化硅以及它们的组合的至少一种增强填料。更具体地讲，末端官能化共聚物包含55-80重量％共轭二烯单体以及20-45重量％在其芳族环上不含任何氮取代的芳族乙烯基单体，其中共轭二烯单体和芳族乙烯基单体的总量占(该共聚物中的总单体的)100％，并且末端官能化包含具有式(I)的至少一个基团：其中R1和R2是相同或不同的，并且独立地选自C1-C20烷基和烷氧基；a和c是相同或不同的，并且各自为1至10的整数；b为0或1；W为O、S或NZ，其中Z选自Si(R3)3，并且每个R3独立地选自C1-C20烷基、C2-C20烯基或C6-C20芳基；X选自5元芳族环、6元芳族环或它们的稠合组合，并且X的每个环(i)含有1-4个氮，(ii)含有1个硫、1个氮、1个氧或它们的组合，以及任选地(iii)被芳族环上的至少一个取代基取代，或者(i)或(ii)中的至少一者与(iii)的组合。在第三实施方案中，公开了一种胎面包含第二实施方案的橡胶组合物的轮胎。更具体地讲，该胎面包含橡胶组合物，该橡胶组合物包含5-100重量份的根据第一实施方案的末端官能化共聚物、0-95重量份的含有至少一种共轭二烯单体的聚合物或共聚物以及5至200phr的选自炭黑、二氧化硅以及它们的组合的至少一种增强填料。更具体地讲，末端官能化共聚物包含55-80重量％共轭二烯单体以及20-45重量％在其芳族环上不含任何氮取代的芳族乙烯基单体，其中共轭二烯单体和芳族乙烯基单体的总量占(该共聚物中的总单体的)100％，并且末端官能化包含式(I)的至少一种化合物：其中R1和R2是相同或不同的，并且独立地选自C1-C20烷基和烷氧基；a和c是相同或不同的，并且各自为1至10的整数；b为0或1；W为O、S或NZ，其中Z选自Si(R4)3，并且每个R4独立地选自C1-C20烷基、C2-C20烯基或C6-C20芳基；X选自5元芳族环、6元芳族环或它们的稠合组合，并且X的每个环(i)含有1-4个氮，(ii)含有1个硫、1个氮、1个氧或它们的组合，以及任选地(iii)被芳族环上的至少一个取代基取代，或者(i)或(ii)中的至少一者与(iii)的组合。在第四实施方案中，公开了一种用于制备末端官能化共聚物的方法。该方法包括用阴离子引发剂使55-80重量％共轭二烯单体和20-45重量％在其芳族环上不含任何氮取代的芳族乙烯基单体进行阴离子聚合，以产生具有活性末端的共聚物，其中共轭二烯单体和芳族乙烯基单体的总量占(该共聚物中的总单体的)100％；使该共聚物的活性末端与式(II)的官能化化合物反应：其中R1和R2是相同或不同的，并且独立地选自C1-C20烷基和烷氧基，并且R3选自C1-C20烷氧基；a和c是相同或不同的，并且各自为1至10的整数；b为0或1；W为O、S或NZ，其中Z选自Si(R4)3，并且每个R4独立地选自C1-C20烷基、C2-C20烯基或C6-C20芳基；X选自5元芳族环、6元芳族环或它们的稠合组合；并且X的每个环(i)含有1-4个氮，(ii)含有1个硫、1个氮、1个氧或它们的组合，以及任选地(iii)被芳族环上的至少一个取代基取代，或者(i)或(ii)中的至少一者与(iii)的组合，从而产生用具有式(I)的至少一个基团进行末端官能化的共聚物：具体实施方式本公开涉及用指定结构的官能化硅烷进行末端官能化的共聚物、包含该共聚物的橡胶组合物以及用于制备末端官能化共聚物的相关方法。本公开还涉及至少一个部件(例如，胎面)含有末端官能化共聚物或其橡胶组合物的轮胎。在第一实施方案中，公开了一种末端官能化共聚物。所述末端官能化共聚物包含55-80重量％共轭二烯单体以及20-45重量％在其芳族环上不含任何氮取代的芳族乙烯基单体，其中共轭二烯单体和芳族乙烯基单体的总量占(该共聚物中的总单体的)100％，并且末端官能化包含具有式(I)的至少一个基团：其中R1和R2是相同或不同的，并且独立地选自C1-C20烷基和烷氧基；a和c是相同或不同的，并且各自为1至10的整数；b为0或1；W为O、S或NZ，其中Z选自Si(R4)3，并且每个R4独立地选自C1-C20烷基、C2-C20烯基或C6-C20芳基；X选自5元芳族环、6元芳族环或它们的稠合组合，并且X的每个环(i)含有1-4个氮，(ii)含有1个硫、1个氮、1个氧或它们的组合，以及任选地(iii)被芳族环上的至少一个取代基取代，或者(i)或(ii)中的至少一者与(iii)的组合。在第二实施方案中，公开了一种橡胶组合物，该橡胶组合物包含5-100重量份的根据第一实施方案的末端官能化共聚物、0-95重量份的含有至少一种共轭二烯单体的聚合物或共聚物以及5至200phr的选自炭黑、二氧化硅以及它们的组合的至少一种增强填料。更具体地讲，末端官能化共聚物包含55-80重量％共轭二烯单体以及20-45重量％在其芳族环上不含任何氮取代的芳族乙烯基单体，其中共轭二烯单体和芳族乙烯基单体的总量占(该共聚物中的总单体的)100％，并且末端官能化包含具有式(I)的至少一个基团：其中R1和R2是相同或不同的，并且独立地选自C1-C20烷基和烷氧基；a和c是相同或不同的，并且各自为1至10的整数；b为0或1；W为O、S或NZ，其中Z选自Si(R3)3，并且每个R3独立地选自C1-C20烷基、C2-C20烯基或C6-C20芳基；X选自5元芳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种末端官能化共聚物，包含55‑80重量％共轭二烯单体和20‑45重量％在其芳族环上不含任何氮取代的芳族乙烯基单体，其中共轭二烯单体和芳族乙烯基单体的总量占所述共聚物中的总单体的100％，并且所述末端官能化包含具有式(I)的至少一个基团：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.01 US 62/187,2981.一种末端官能化共聚物，包含55-80重量％共轭二烯单体和20-45重量％在其芳族环上不含任何氮取代的芳族乙烯基单体，其中共轭二烯单体和芳族乙烯基单体的总量占所述共聚物中的总单体的100％，并且所述末端官能化包含具有式(I)的至少一个基团：其中R1和R2是相同或不同的，并且独立地选自C1-C20烷基和烷氧基，a和c是相同或不同的，并且各自为1至10的整数，b为0或1，W为O、S或NZ，其中Z选自Si(R4)3，并且每个R4独立地选自C1-C20烷基、C2-C20烯基或C6-C20芳基，X选自5元芳族环、6元芳族环或它们的稠合组合，并且X的每个环(i)含有1-4个氮，(ii)含有1个硫、1个氮、1个氧或它们的组合，以及任选地(iii)被所述芳族环上的至少一个取代基取代，或者(i)或(ii)中的至少一者与(iii)的组合。2.根据权利要求1所述的末端官能化共聚物，其中所述共聚物的丁二烯部分中的乙烯基键含量大于35％，优选地大于35％至最多80％。3.根据权利要求1或权利要求2所述的末端官能化共聚物，其中b为0。4.根据权利要求1-3中任一项所述的末端官能化共聚物，其中所述共聚物具有100,000至800,000克/摩尔的Mw(SBR标准品)。5.根据权利要求1-4中任一项所述的末端官能化共聚物，其中所述共聚物具有-20至-70℃的Tg。6.根据权利要求1-5中任一项所述的末端官能化共聚物，其中X被选自C1-C10烷基基团、C6至C20芳基基团、C2至C10烯基基团、C3-C10非末端炔基基团的至少一个基团取代，每个基团任选地含有选自O、Si、N、S和P的一个或多个杂原子，其中任何杂原子不含活性氢。7.根据权利要求1-6中任一项所述的末端官能化共聚物，其中b为1且W包含S。8.根据权利要求1-7中任一项所述的末端官能化共聚物，其中X包含含有1或2个氮的5或6元芳族环，任选地被所述芳族环上的至少一个取代基取代。9.根据权利要求1-8中任一项所述的末端官能化共聚物，其中所述共轭二烯包含1,3-丁二烯，并且所述芳族乙烯基化合物包含苯乙烯。10.一种橡胶组合物，包含：5-100重量份的根据权利要求1-9中任一项所述的末端官能化共聚物，0-95重量份的含有至少一种共轭二烯单体的聚合物或共聚物，以及5至200phr的选自炭黑、二氧化硅以及它们的组合的至少一种增强填料。11.一种轮胎，其具有包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫远勇，
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