络合聚合物、橡胶组合物、橡胶组合物的制造方法以及橡胶制品技术

本发明专利技术所要解决的问题为提供一种性能与新产品一样好的聚合物。所述问题的解决方案为一种络合聚合物，其包括包含共轭二烯单元和/或烯烃单元的聚合物主链，和键合至所述聚合物主链的官能团，所述官能团包含氮原子和/或磷原子并且与元素周期表中的第7～10族元素的金属离子络合，所述络合聚合物的特征在于，所述金属离子和所述官能团之间的键离解能为200kJ/mol以上。200kJ/mol以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】络合聚合物、橡胶组合物、橡胶组合物的制造方法以及橡胶制品


[0001]本专利技术涉及络合聚合物、橡胶组合物、橡胶组合物的制造方法、以及橡胶制品。

技术介绍

[0002]以往，大部分使用过的硫化橡胶制品如旧轮胎，都作为废弃物处理而没有回收利用。然而，从解决环境问题、促进资源节约等方面考虑，旧轮胎等硫化橡胶废弃物的回收利用是当务之急。
[0003]作为使硫化橡胶再生的方法，例如有通过使用双螺杆挤出机对硫化橡胶施加热和剪切力而使硫化橡胶再生的以往公知的方法。
[0004]进一步，PTL 1提出了一种使硫化橡胶脱硫并且将该橡胶再生为未硫化橡胶的技术。
[0005]引用列表
[0006]专利文献
[0007]PTL 1：JP2005
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023225 A

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]然而，在现有技术中，聚合物的交联产物如硫化橡胶由于再生而不可避免地劣化，这是因为交联产物通过在苛刻条件下处理而再生。例如，与不使用再生橡胶的橡胶制品相比，使用再生橡胶的橡胶制品具有橡胶制品在物性如断裂强度方面表现差的问题。因此，在回收利用聚合物的交联产物如硫化橡胶方面仍有改善的空间，因此需要对其进行进一步的研究。
[0010]鉴于此，本专利技术的一个目的为提供一种可回收利用的聚合物(如橡胶)，其性能与新产品一样好，从而解决了上述现有技术的问题。
[0011]进一步，本专利技术的另一个目的为提供包含该聚合物的橡胶组合物、该橡胶组合物的制造方法、以及包含该橡胶组合物的橡胶制品。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]本专利技术的专利技术人发现，作为解决上述问题的深入研究的结果，特定的络合聚合物为可回收利用的，并且在再生后其性能与新产品一样好，从而完成了本专利技术。具体地，用于实现上述目的的本专利技术的主要特征如下。
[0014]本专利技术的络合聚合物包括：包含共轭二烯单元和/或烯烃单元的聚合物主链；和键合至所述聚合物主链的官能团，其中：所述官能团在其中包含氮原子和/或磷原子，并且与元素周期表中的第7～10族元素的金属离子络合；并且所述金属离子和所述官能团的离解的键离解能为200kJ/mol以上。
[0015]根据本专利技术的一个实施方案的橡胶组合物为包含上述络合聚合物的橡胶组合物，
其中所述橡胶组合物中的硫磺的含量相对于100质量份的橡胶组分为0.3质量份以下。
[0016]进一步，根据本专利技术的另一个实施方案的橡胶组合物为包含所述络合聚合物的橡胶组合物，其中所述橡胶组合物中的过氧化物的含量相对于100质量份的橡胶组分为0.3质量份以下。
[0017]根据本专利技术的一个实施方案的橡胶组合物的制造方法为包含所述络合聚合物的橡胶组合物的制造方法，所述方法包括：在混炼的第一阶段，将包含聚合物主链的化合物和包含官能团的化合物混炼，从而形成官能化聚合物，其中所述官能团键合至聚合物主链；和，在混炼的第二阶段或其后，将金属盐添加至所述官能化聚合物中，将所述官能化聚合物和金属盐混炼，从而使所述官能化聚合物与金属络合，由此形成络合聚合物。
[0018]进一步，根据本专利技术的另一个实施方案的橡胶组合物的制造方法为包含所述络合聚合物的橡胶组合物的制造方法，所述方法包括：预先制备所述络合聚合物；和将由此预先制备的络合聚合物与橡胶组合物的其它组分共混，并且将混合物混炼。
[0019]本专利技术的橡胶制品的特征在于，包含上述橡胶组合物。
[0020]专利技术的效果
[0021]根据本专利技术，可以提供一种可回收利用的且其性能与新产品一样好的聚合物。
[0022]进一步，根据本专利技术，可以提供包含该聚合物的橡胶组合物、该橡胶组合物的制造方法、以及包含该橡胶组合物的橡胶制品。
具体实施方式
[0023]以下，将基于本专利技术的实施方案对本专利技术的络合聚合物、橡胶组合物、该橡胶组合物的制造方法和橡胶制品进行详细的说明性描述。
[0024]<络合聚合物>
[0025]本专利技术的络合聚合物具有：包含共轭二烯单元和/或烯烃单元的聚合物主链；和键合至所述聚合物主链的官能团，其中：所述官能团在其中包含氮原子和/或磷原子，并且与元素周期表中的第7～10族元素的金属离子络合；并且所述金属离子和所述官能团的离解的键离解能为200kJ/mol以上。
[0026]本专利技术的络合聚合物，其具有聚合物主链和官能团，其中所述官能团与元素周期表中的第7～10族元素的金属离子络合，使得所述金属离子和所述官能团的离解的键离解能为200kJ/mol以上，该络合聚合物由于聚合物主链的高度强交联而具有高的耐久性。
[0027]另一方面，金属离子和官能团之间的键(其不是通常在硫化橡胶中的硫交联键)可以例如通过加热而容易地断裂，从而使橡胶流动以进行再成型。由于金属离子和官能团之间的键可以容易地断裂，因此络合聚合物不需要暴露于用于键断裂的苛刻条件。由于金属离子和官能团的离解而(重新)产生的包含聚合物主链和官能团的官能化聚合物保持了聚合物主链的原始性能不变，因为络合聚合物不需要暴露于用于键断裂的苛刻条件，如上所述。因此，通过使回收的官能化聚合物与金属离子络合而再生的络合聚合物的性能可以继续表现得与新的络合聚合物一样好。
[0028]因此，本专利技术的络合聚合物为可回收利用的，并且在再生后的性能与新的络合聚合物一样好。进一步，根据本专利技术，可以提供一种具有代替硫交联的新的交联结构的新型聚合物。
[0029](聚合物主链)
[0030]本专利技术的络合聚合物包括包含共轭二烯单元和/或烯烃单元的聚合物主链。即，聚合物主链包含共轭二烯单元或烯烃单元，或者同时包含共轭二烯单元和烯烃单元两者。络合聚合物具有至少一个聚合物主链。在其中络合聚合物具有一个聚合物主链的情况下，络合聚合物通过在其分子内的金属离子形成交联结构。在其中络合聚合物具有两个以上的聚合物主链的情况下，络合聚合物通过不仅在其分子内而且在分子间(在其两个以上聚合物主链之间)的金属离子形成交联结构。络合聚合物在其中具有多个官能团用于形成交联结构。在此方面，多个官能团可以分别键合至单个聚合物主链或多个聚合物主链。多个官能团可以为相同种类或不同种类。
[0031]共轭二烯单元表示源自共轭二烯化合物的单体单元。作为单体的共轭二烯化合物优选具有4～8个碳原子。共轭二烯化合物的具体实例包括1,3
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丁二烯、异戊二烯、1,3
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戊二烯、和2,3
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二甲基
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1,3
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丁二烯等。从令人满意的弹性体性能的观点，作为单体的共轭二烯化合物优选包括1,3
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丁二烯和/或异戊二烯。
[0032]聚合物主链中的共轭二烯单元的含量没有特别限制，并且可以为0mol％，优选≥0.1mol％，更优选≥1mol％，并且可以为100mol％。当上述含量≥1mol％时，可以获得具有优异弹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种络合聚合物，其包括：包含共轭二烯单元和/或烯烃单元的聚合物主链；和键合至所述聚合物主链的官能团，其中：所述官能团在其中包含氮原子和/或磷原子并且与元素周期表中的第7～10族元素的金属离子络合；并且所述金属离子和所述官能团的离解的键离解能为200kJ/mol以上。2.根据权利要求1所述的络合聚合物，其中所述金属离子和所述官能团通过配位键彼此键合。3.根据权利要求1或2所述的络合聚合物，其中所述官能团源自包含三嗪环或四嗪环的化合物。4.根据权利要求3所述的络合聚合物，其中将吡啶基或嘧啶基键合至所述三嗪环或所述四嗪环。5.根据权利要求4所述的络合聚合物，其中将两个吡啶基或嘧啶基键合至所述三嗪环或所述四嗪环。6.根据权利要求3至5中任一项所述的络合聚合物，其中所述官能团源自由以下所示通式(1)表示的化合物，在通式(1)中，X1和X2各自独立地表示吡啶基或嘧啶基，并且Y1和Y2各自独立地表示单键或二价烃基。7.根据权利要求6所述的络合聚合物，其中在通式(1)中，X1和X2各自为吡啶基，并且Y1和Y2各自为单键。8.根据权利要求1至7中任一项所述的络合聚合物，其中所述金属离子为元素周期表中的第8族元素的金属离子。9.根据权利要求8所述的络合聚合物，其中所述金属离子为铁离子。10.根据权利要求1至9中任一项所述的络合聚合物，其中所述金属离子通过向所述聚合物主链添加金属盐而与具有键合至其上的所述官能团的聚合物主链络合。11.根据权利要求10所述的络合聚合物，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：小斋智之，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：