用于橡胶混炼的改性聚异丁烯聚合物和包含其的橡胶组合物制造技术

公开了用于橡胶混炼的改性聚异丁烯聚合物。所述改性聚异丁烯聚合物通过使包含其中主链为异丁烯的聚异丁烯、不饱和二羧酸酐和含氨基的硅烷化合物的反应物反应来制备。改性聚异丁烯聚合物包含二酰胺结构。当改性聚异丁烯聚合物用作橡胶混炼用添加剂时，提高了橡胶的可加工性，显著改善填料的分散性，并且可以实现获得优异的抓地性能和改善的滚动阻力的效果。获得优异的抓地性能和改善的滚动阻力的效果。获得优异的抓地性能和改善的滚动阻力的效果。

【技术实现步骤摘要】
用于橡胶混炼的改性聚异丁烯聚合物和包含其的橡胶组合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年9月17日提交的韩国专利申请第10
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2020
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0119692号的优先权，其全部内容出于所有目的通过该引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及用于橡胶混炼的改性聚异丁烯聚合物和包含其的橡胶组合物。

技术介绍

[0004]聚异丁烯是数均分子量(Mn)为约300至10,000的聚合物，并且通过使用Friedel
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Craft型催化剂使在石脑油裂解过程中获得的具有4个碳原子(C4)的烯烃组分聚合而获得。
[0005]在从C4原料中提取1,3
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丁二烯之后剩余的被称作C4提余液
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1，其包含链烷烃例如异丁烷、正丁烷等，以及烯烃例如1
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丁烯、2
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丁烯、异丁烯等。在此，C4提余液
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1中的异丁烯的含量为约30重量％至50重量％。C4提余液
‑
1主要用于甲基叔丁基醚(MTBE)或聚异丁烯的制备，用作辛烷值改进剂。由于在C4提余液
‑
1的烯烃组分中异丁烯的反应性是最高的，因此所得的聚异丁烯主要由异丁烯单元组成。聚异丁烯的粘度随着其分子量增加而增加，并且聚异丁烯在100℃下的粘度为约4cSt(厘沲)至40000cSt(厘沲)。
[0006]韩国专利申请公开第10
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2011
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0072253号公开了使用具有高反应性的聚异丁烯改善轮胎胎面的抓地性能的方法。韩国专利申请公开第10
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2007
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0096748号公开了使用羧化液体异戊二烯橡胶改善耐磨性、燃料效率和制动性能的方法。因此，正在努力提高橡胶的燃料效率和制动性能，特别是当应用于轮胎胎面时。
[0007]关于改善抓地力，韩国专利申请公开第10
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2016
‑
0002044号公开了由于使用其中将丸粒型植物树脂例如芝麻树脂、向日葵树脂、椰子树脂等添加至丁苯橡胶中的母料而在高速条件下表现出良好的抓地性能和耐磨性的组合物。抓地力是其中使轮胎的表面与路面紧密接触的技术，并且轮胎具有尽可能好的弹性以增加抓地力是有利的。然而，当考虑抓地力和滚动阻力二者时，滚动阻力随着与路面的接触紧密度减小而有利地减小，因此在轮胎的滚动阻力与抓地力之间存在折衷。具体地，具有低滚动阻力的轮胎在燃料效率方面是有利的，但是当道路潮湿时可能与道路的接触差。因此，最近的轮胎开发以同时控制两者而不是增加滚动阻力或者抓地力的一维方法的方式进行。
[0008]例如，韩国专利申请公开第10
‑
2015
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0024701号和美国专利第8,637,606号公开了使用二氧化硅和具有高软化点的改性萜烯酚醛树脂，其中苯酚增加了与合成橡胶的相容性，因此减小了树脂的流动性，从而改善了在湿表面上的抓地性能而不使滚动阻力劣化。韩国专利第10
‑
1591276号公开了包含20重量份至50重量份的具有
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50℃至
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40℃的玻璃化转变温度(Tg)、60至80的门尼粘度、以及5％至50％的环氧化程度的环氧化天然橡胶的橡胶组合物，因此改善了轮胎在湿路面上的制动能力，并且均匀地改善了低滚动阻力或燃料效率和耐久性而不使耐磨性劣化。尽管进行了各种这样的尝试，仍需要可以对于轮胎的滚动阻力和抓地力二者提供令人满意的数值的技术。
[0009][引用列表][0010][专利文献][0011](专利文献1)韩国专利公开第10
‑
2011
‑
0072253号
[0012](专利文献2)韩国专利公开第10
‑
2007
‑
0096748号
[0013](专利文献3)韩国专利公开第10
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2016
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0002044号
[0014](专利文献4)韩国专利公开第10
‑
2015
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0024701号
[0015](专利文献5)美国专利第8,637,606号
[0016](专利文献6)韩国专利第10
‑
1591276号

技术实现思路

[0017]本专利技术的一个目的是提供用于橡胶混炼的改性聚异丁烯聚合物，其在与填料混合时使得能够制备能够表现出改善的可加工性、抓地性能和滚动阻力以及高的填料分散性的橡胶组合物。
[0018]本专利技术的第一方面涉及用于橡胶混炼的改性聚异丁烯聚合物。该改性聚异丁烯聚合物通过使其中主链为异丁烯的聚异丁烯、不饱和二羧酸酐、和含氨基的硅烷化合物反应而制备。改性聚异丁烯聚合物以其包含二酰胺结构为特征。
[0019]在第一方面，用于橡胶混炼的呈二酰胺形式的改性聚异丁烯聚合物通过使以下反应来制备：通过使聚异丁烯与不饱和二羧酸酐反应而制备的衍生物；和含氨基的硅烷化合物。
[0020]在第一方面，聚异丁烯与不饱和二羧酸酐的摩尔比可以为1:0.7至2，以及衍生物与含氨基的硅烷化合物的摩尔比可以为1:2至5。
[0021]在第一方面，聚异丁烯可以具有在200g/mol至10,000g/mol范围内的数均分子量和在1至5范围内的分子量分布。
[0022]在第一方面，不饱和二羧酸酐可以为选自以下中的至少一者：马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、丙烯基琥珀酸酐和2
‑
戊烯二酸酐。
[0023]在第一方面，含氨基的硅烷化合物可以满足以下所示的式1。
[0024][式1][0025][0026](在式1中，
[0027]R1和R2各自独立地选自(C1
‑
C5)亚烷基、(C1
‑
C5)氨基亚烷基、亚羰基和(C1
‑
C5)烷基亚羰基；
[0028]R3、R4和R5各自独立地选自氢、羟基、(C1
‑
C20)烷基、(C1
‑
C12)环烷基、(C2
‑
C14)酰氧基、(C4
‑
C20)芳氧基、(C5
‑
C30)芳烷氧基(araloxy)、(C1
‑
C20)胺和(C1
‑
C12)烷氧基；
[0029]A为亚甲基、S
n
或((R6)NR7)
n
，其中R6为氢或(C1
‑
C5)烷基，R7为(C1
‑
C5)亚烷基，以及n为1至10范围内的整数。)
[0030]在第一方面，含氨基的硅烷化合物可以为选自以下中的一种化合物或者两种或更多种化合物：3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷、3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于橡胶混炼的改性聚异丁烯聚合物，所述改性聚异丁烯聚合物通过使包含聚异丁烯、不饱和二羧酸酐和含氨基的硅烷化合物的反应物反应来制备，其中所述改性聚异丁烯聚合物包含二酰胺结构。2.根据权利要求1所述的改性聚异丁烯聚合物，其中所述改性聚异丁烯聚合物通过使所述含氨基的硅烷化合物与通过使所述聚异丁烯与所述不饱和二羧酸酐反应而制备的衍生物反应来制备。3.根据权利要求2所述的改性聚异丁烯聚合物，其中所述聚异丁烯与所述不饱和二羧酸酐的摩尔比在1:0.7至2的范围内，以及所述衍生物与所述含氨基的硅烷化合物的摩尔比在1:2至5的范围内。4.根据权利要求1所述的改性聚异丁烯聚合物，其中所述聚异丁烯的数均分子量为200g/mol至10,000g/mol。5.根据权利要求1所述的改性聚异丁烯聚合物，其中所述聚异丁烯的分子量分布在1至5的范围内。6.根据权利要求1所述的改性聚异丁烯聚合物，其中所述不饱和二羧酸酐为选自以下中的至少一者：马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、丙烯基琥珀酸酐和2
‑
戊烯二酸酐。7.根据权利要求1所述的改性聚异丁烯聚合物，其中所述含氨基的硅烷化合物满足下式1：[式1](在式1中，R1和R2各自独立地选自(C1
‑
C5)亚烷基、(C1
‑
C5)氨基亚烷基、亚羰基和(C1
‑
C5)烷基亚羰基；R3、R4和R5各自独立地选自氢、羟基、(C1
‑
C20)烷基、(C1
‑
C12)环烷基、(C2
‑
C14)酰氧基、(C4
‑
C20)芳氧基、(C5
‑
C30)芳烷氧基、(C1
‑
C20)胺和(C1
‑
C12)烷氧基；A为亚甲基、S
n
或((R6)NR7)
n
，其中R6为氢或(C1
‑
C5)烷基，R7为(C1
‑
C5)亚烷基，以及n为1至10范围内的整数)。8.根据权利要求7所述的改性聚异丁烯聚合物，其中所述含氨基的硅烷化合物可以为选自以下中的至少一种化合物：3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷、3
‑
氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(2
‑
氨基乙基)
‑3‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、N
‑
(2
‑
氨基乙基)
‑3‑
氨基丙基三乙氧基硅烷、3
‑
氨基丙基硅烷三醇、(3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷)、2
‑
乙二胺N
‑
(2
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴敏燮，李税铉，柳承彬，金明奭，
申请(专利权)人：DL化学株式会社，
类型：发明
国别省市：