改性共轭二烯类聚合物和包含该改性共轭二烯类聚合物的橡胶组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种改性共轭二烯类聚合物和包含该改性共轭二烯类聚合物的橡胶组合物，所述改性共轭二烯类聚合物根据凝胶渗透色谱法具有单峰形状的分子量分布曲线，并具有窄的分子量分布，并且所述改性共轭二烯类聚合物包含来自由式1表示的改性单体的官能团和来自改性剂的官能团，从而实现优异的加工性能、拉伸性能和粘弹性能的效果。

Modified conjugated diene polymer and rubber composition containing the modified conjugated diene polymer

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改性共轭二烯类聚合物和包含该改性共轭二烯类聚合物的橡胶组合物
[相关申请的交叉引用]本申请要求基于2018年05月08日提交的韩国专利申请No.10-2018-0052412的优先权的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本说明书中。[
]本专利技术涉及一种具有优异的加工性能以及良好的拉伸强度和粘弹性能的改性共轭二烯类聚合物，和包含该改性共轭二烯类聚合物的橡胶组合物。
技术介绍
根据近来对具有低燃料消耗率的汽车的需求，需要具有由抗湿滑性和低滚动阻力为代表的调制稳定性以及优异的耐磨性和拉伸性能的共轭二烯类聚合物作为轮胎用橡胶材料。为了降低轮胎的滚动阻力，有降低硫化橡胶的滞后损失的方法，并且使用50℃至80℃下的回弹性、tanδ、Goodrich生热(Goodrichheating)等作为硫化橡胶的评价指标。即，理想的是使用在上述温度下具有高回弹性或者低tanδ值或Goodrich生热的橡胶材料。已知天然橡胶、聚异戊二烯橡胶或聚丁二烯橡胶是具有低滞后损失的橡胶材料，但是这些橡胶具有抗湿滑性低的限制。因此，近来，通过乳液聚合或溶液聚合制备共轭二烯类聚合物或共聚物如苯乙烯-丁二烯橡胶(以下称为“SBR”)和丁二烯橡胶(以下称为“BR”)来用作轮胎用橡胶。在这些聚合方法中，与乳液聚合相比，溶液聚合的最大优点是可以任意地调节决定橡胶的物理性能的乙烯基结构含量和苯乙烯含量，并且其分子量和物理性能可以通过偶合或改性来控制。因此，通过溶液聚合制备的SBR被广泛地用作轮胎用橡胶材料，因为容易改变最终制备的SBR或BR的结构，并且通过链末端的偶合或改性可以减少链末端的移动并且可以增加与填料如二氧化硅和炭黑的偶合力。如果使用溶液聚合的SBR作为轮胎用橡胶材料，由于橡胶的玻璃化转变温度随着SBR中乙烯基含量的增加而升高，因此，轮胎所需要的物理性能如行驶阻力和制动力可以得到控制，并且燃料消耗也可以通过适当地调节玻璃化转变温度来降低。溶液聚合的SBR通过使用阴离子聚合引发剂来制备，并且通过使用各种改性剂偶合或改性由此形成的聚合物的链末端来使用。例如，美国专利No.4,397,994公开了一种使用诸如锡化合物的偶合剂偶合聚合物的链末端的活性阴离子的方法，所述聚合物通过在非极性溶剂中使用作为单官能引发剂的烷基锂使苯乙烯-丁二烯聚合而得到。同时，SBR或BR的聚合可以通过间歇型聚合或连续型聚合进行。根据间歇型聚合，由此制备的聚合物具有窄的分子量分布并且在物理性能的改善方面具有优点，但是存在生产率低并且加工性能劣化的问题。根据连续型聚合，聚合连续地进行，并且在优异的生产率和加工性能改善方面有优点，但是存在分子量分布宽并且物理性能差的问题。因此，持续地需要对在制备SBR或BR的过程中同时改善生产率、加工性能和物理性能的研究。
技术实现思路
技术问题设计本专利技术以解决常规技术的上述问题，并且本专利技术的一个目的是提供一种改性共轭二烯类聚合物和包含该改性共轭二烯类聚合物的橡胶组合物，所述改性共轭二烯类聚合物通过连续型聚合制备，并且具有优异的加工性能、良好的物理性能如拉伸性能和优异的粘弹性能。技术方案为了解决上述任务，根据本专利技术的一个实施方案，本专利技术提供一种改性共轭二烯类聚合物，根据凝胶渗透色谱法(GPC)，所述该改性共轭二烯类聚合物具有单峰形状的分子量分布曲线，和1.0至小于1.7的分子量分布(PDI；MWD)，以及，所述改性共轭二烯类聚合物包含：来自由下面式1表示的改性单体的官能团，和在至少一个末端的来自氨基烷氧基硅烷类改性剂的官能团：[式1]在式1中，R1是氢或1至20个碳原子的一价烃基，X1和X2各自独立地是氢或-O[CH2CH2O]aCH3，其中，X1和X2中的一个是-O[CH2CH2O]aCH3，另一个是氢，a是1至11的整数。另外，本专利技术提供一种包含所述改性共轭二烯类聚合物和填料的橡胶组合物。有益效果根据本专利技术的改性共轭二烯类聚合物根据凝胶渗透色谱法具有单峰形状的分子量分布曲线和小于1.7的窄的分子量分布，并且可以具有优异的加工性能以及良好的拉伸性能和粘弹性能。此外，根据本专利技术的改性共轭二烯类聚合物包含来自改性单体的官能团和在至少一个末端的来自改性剂的官能团，从而进一步改善拉伸性能和粘弹性能。附图说明本公开中的附图示出了本专利技术的具体实施方案，并且与上面描述一起被包含以提供对本专利技术构思的进一步理解。然而，本专利技术构思不应理解为局限于附图。图1示出了根据本专利技术的一个实施方案的实施例1的改性共轭二烯类聚合物根据凝胶渗透色谱法(GPC)的分子量分布曲线；图2示出了根据本专利技术的一个实施方案的比较例1的改性共轭二烯类聚合物根据凝胶渗透色谱法(GPC)的分子量分布曲线；图3示出了根据本专利技术的一个实施方案的参考例1的改性共轭二烯类聚合物根据凝胶渗透色谱法(GPC)的分子量分布曲线；图4示出了根据本专利技术的一个实施方案的参考例2的改性共轭二烯类聚合物根据凝胶渗透色谱法(GPC)的分子量分布曲线。具体实施方式下文中，将更详细地描述本专利技术以帮助理解本专利技术。应当理解的是，本专利技术的说明书和权利要求书中使用的词语或术语不应理解为在常用的字典中所定义的含义。还应当理解的是，这些词语或术语应当基于专利技术人可以适当地定义词语或术语的含义以最好地说明专利技术的原则，理解为具有与它们在本专利技术的技术构思中的含义一致的含义。本专利技术中使用的术语“被……取代的”可以指官能团、原子团或化合物的氢被特定取代基取代。如果官能团、原子团或化合物的氢被特定取代基取代，则根据官能团、原子团或化合物中存在的氢的数目，可以存在一个取代基或包括两个或更多个的多个取代基，如果存在多个取代基，则各个取代基可以相同或不同。本专利技术中的术语“烷基”可以指一价脂肪族饱和烃，并且可以包括诸如甲基、乙基、丙基和丁基的直链烷基；诸如异丙基、仲丁基、叔丁基和新戊基的支链烷基；和环状饱和烃，或者包含一个或两个或更多个不饱和键的环状不饱和烃基。本专利技术中使用的术语“亚烷基”可以指二价脂肪族饱和烃，如亚甲基、亚乙基、亚丙基和亚丁基。本专利技术中使用的术语“环烷基”可以指环状饱和烃。本专利技术中使用的术语“芳基”可以指环状芳香烃，并且可以包括形成一个环的单环芳香烃和结合两个或更多个环的多环芳香烃两者。本专利技术中使用的术语“一价烃基”表示来自烃基的一价取代基，并且可以指碳与氢键合的一价原子团，如烷基、烯基、炔基、环烷基、包含一个或多个不饱和键的环烷基、和芳基，并且一价原子团根据其键的结构可以具有直链或支链结构。本专利技术中使用的术语“单键”可以指单个共价键本身，不包含单独的原子或分子基团。本专利技术中使用的术语“来自...的单元”和“来自...的官能团”可以表示来自特定物质的组分或结构，或者所述物质本身。本专利技术提供一种具有优异的加工性能以及良好的拉伸性能和粘弹性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性共轭二烯类聚合物，根据凝胶渗透色谱法(GPC)，所述改性共轭二烯类聚合物具有单峰形状的分子量分布曲线，和/n1.0至小于1.7的分子量分布MWD，即PDI，以及/n所述改性共轭二烯类聚合物包含：/n来自由下面式1表示的改性单体的官能团，和/n在至少一个末端的来自氨基烷氧基硅烷类改性剂的官能团：/n[式1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180508 KR 10-2018-00524121.一种改性共轭二烯类聚合物，根据凝胶渗透色谱法(GPC)，所述改性共轭二烯类聚合物具有单峰形状的分子量分布曲线，和
1.0至小于1.7的分子量分布MWD，即PDI，以及
所述改性共轭二烯类聚合物包含：
来自由下面式1表示的改性单体的官能团，和
在至少一个末端的来自氨基烷氧基硅烷类改性剂的官能团：
[式1]



在式1中，
X1和X2各自独立地是氢或-O[CH2CH2O]aCH3，其中，X1和X2中的一个是-O[CH2CH2O]aCH3，另一个是氢，R1是氢或1至20个碳原子的一价烃基，
a是1至11的整数。


2.根据权利要求1所述的改性共轭二烯类聚合物，其中，在式1中，R1是氢、1至20个碳原子的烷基、3至20个碳原子的环烷基、6至20个碳原子的芳基、7至20个碳原子的芳基烷基、1至20个碳原子的烷氧基、2至20个碳原子的烷氧基烷基或7至20个碳原子的苯氧基烷基。


3.根据权利要求1所述的改性共轭二烯类聚合物，其中，所述氨基烷氧基硅烷类改性剂选自由下面式2或式3表示的化合物：
[式2]



Ra1和Ra4各自独立地是单键或1至10个碳原子的亚烷基，
Ra2和Ra3各自独立地是1至10个碳原子的烷基，
Ra5是氢原子；1至10个碳原子的烷基；或被1至10个碳原子的烷基取代的二价、三价或四价烷基甲硅烷基，
n1是1至3的整数，
n2是0至2的整数，
[式3]



在式3中，
A1和A2各自独立地是1至20个碳原子的亚烷基，
Rb1至Rb4各自独立地是1至20个碳原子的烷基，
L1至L4各自独立地是1至20个碳原子的烷基；6至20个碳原子的芳基；或被1至10个碳原子的烷基取代的二价、三价或四价烷基甲硅烷基。


4.根据权利要求3所述的改性共轭二烯类聚合物，其中，在式2中，Ra1和Ra4各自...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泰喆，金珉秀，孙基硕，金鲁马，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR