制备改性的丁二烯类聚合物组合物的方法技术

本发明专利技术的目的是在用于胎面的尤其使用二氧化硅基填料的原料橡胶化合物中改进在湿路面上的滚动阻力和滑移阻力之间的平衡，同时改进耐磨性。本发明专利技术提供一种制备充油聚合物组合物的方法，该充油聚合物组合物包含：１００重量份（Ａ）丁二烯类聚合物，该丁二烯类聚合物具有５００，０００－７００，０００的数均分子量Ｍｎ和５０ｗｔ％或更高的要被吸附到二氧化硅上的含官能团聚合物组分的含量，和２０－６０重量份（Ｂ）填充油，其中该方法包括在两个或多个连接的反应器中连续地进行丁二烯类聚合物的聚合反应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。本专利技术涉及包含特定的改 性丁二烯类聚合物的充油橡胶组合物。更具体地说，本专利技术涉及包含改性丁二烯类聚合物 的充油橡胶组合物，其具有高的分子量和高的丁二烯类聚合物百分含量，所述丁二烯类聚 合物具有对二氧化硅基填料有效的改性组分。本专利技术的改性丁二烯类聚合物组合物适合用于丁二烯类聚合物橡胶常用的应用， 主要是轮胎，或其它工业产品等。
技术介绍
近年来，随着对环境问题的日益关注，越来越要求减少从汽车排放的二氧化碳气 体的量。为了满足此种要求，还要求在轮胎性能方面降低滚动阻力。就轮胎性能而言，在路 面上的滚动阻力和滑移阻力是竞争性能，它们之间的折衷平衡是重要的。同时，耐磨性的改 进也是待解决的大问题。至于改进在湿路面上的滚动阻力和滑移阻力之间的平衡的技术，还研究了优化轮 胎结构的方法，但是最常用的方法是使用低生热材料作为橡胶组合物。首先，作为最具代表 性的技术，用官能团改性共轭二烯类聚合物的端部的方法日益流行。至于将官能团引入共轭二烯类聚合物端部的技术，通常使用例如W001-23467中 描述的方法，其中使用有机锂催化剂在烃溶剂中将1，3-丁二烯聚合或将1，3-丁二烯与苯 乙烯共聚合，并且使所述聚合物的活性端和可与其反应的改性剂反应，从而引入官能团。已 提出了适合于使用此种技术的各种应用的各种改性的共轭二烯类聚合物。然而，耐磨性的 改进没有令人满意地达到。另一方面，已经作出了通过提高分子量而改进各种性能的尝试。然而，使用有机 锂催化剂的阴离子聚合具有的问题是原料单体中的痕量杂质，尤其是水、炔类、丙二烯等 与聚合物的活性锂末端反应而使该活性端去活化。而且，活性锂末端有时引起自身分解反 应而产生氢化锂并将该端部消灭。特别地，此种副反应在改性共轭二烯类聚合物制备时变 得非常麻烦，因为需要降低活性端的绝对量以提高分子量。因此，存在的问题是，当分子量 变得较高时，在聚合完成时活性锂末端的残余比例易于降低。单体和溶剂的脱水和纯化是 重要的，但是这些在工业规模生产中不足够有效，另一方面，为了获得足够高的效果目前巨 大的成本是经济上必需的。为了解决这些杂质问题，JP-A-59-176311 (本文所使用的术语 “JP-A”是指“未经检查的已公开日本专利申请”)已经提出使1，3-丁二烯和烃溶剂与有机 锂化合物混合接触然后进行聚合。JP-A-11-199712也已经提出了通过各种官能的化合物偶 合以提高分子量。然而，没有采取有效的对策解决活性锂末端引起自身分解反应而产生氢 化锂并将该端部消灭的问题。目前同时达到分子量提高和高的改性率仍然是困难的。专利文献1 :W001-23467专利文献2 JP-A-59-176311专利文献3 JP-A-11-19971
技术实现思路
本专利技术要解决的问题本专利技术的目的是提供使用改性丁二烯类聚合物的橡胶，其中改进了在湿路面上的 滚动阻力和滑移阻力之间的平衡，同时提高了耐磨性。解决问题的手段作为为了解决那些问题对改性丁二烯类聚合物的结构深入研究的结果，本专利技术人 已经发现上述目的可以通过包含特定的改性丁二烯类聚合物的充油橡胶组合物达到。基于 这一发现完成了本专利技术。即，本专利技术是包含改性丁二烯类聚合物的充油橡胶组合物，其具有高的分子量和 高的丁二烯类聚合物百分含量，所述丁二烯类聚合物具有对二氧化硅基填料有效的改性组 分。更具体地说，本专利技术提供1. 一种充油聚合物组合物，其包含100重量份(A)聚合物和20-60重量份(B)填 充油，其中该聚合物具有500，000-700，000的数均分子量Mn且要被吸附到二氧化硅上的含 官能团聚合物组分的含量为大于或等于50wt%。2.上述1)的充油聚合物组合物，其中由GPC测定的聚合物(A)的分子量分布Mw/ Mn为1. 6-2. 5并且该聚合物(A)中包含的分子量大于或等于100，000的聚合物组分具有单 峰分布。3.上述1)的充油聚合物组合物，其中该聚合物(A)是通过使用有机锂化合物作为 引发剂在烃溶剂中将1，3- 丁二烯聚合或将1，3- 丁二烯与另外的可共聚共轭二烯和/或芳 族乙烯基化合物共聚合，然后使所得的丁二烯类聚合物的活性端与含可反应官能团的化合 物反应获得的改性丁二烯类聚合物，并且其中所述改性丁二烯类聚合物由包括以下步骤的 制备方法制备(1)使用单体，其中基于所有单体，作为杂质的炔类和丙二烯类的总量小于 200ppm,(2)在用有机金属化合物处理之后将所述单体或单体与烃溶剂供应到聚合反应器 中，(3)通过使用两个或多个连接的聚合反应器将单体连续地聚合，和(4)在50-85 °C的温度下进行聚合。4.上述1)的充油聚合物组合物，其中聚合物(A)中含官能团的组分是使用含氨基 和环氧基的低分子量有机化合物改性的改性丁二烯类聚合物。5. 一种用于硫化的橡胶组合物，其包含上述1)的充油聚合物组合物，和相对于每 100重量份所述充油聚合物组合物，包含20-100重量份二氧化硅基填料以及1. 0-20重量份 硫化剂和硫化促进剂。本专利技术的效果包含本专利技术的特定改性丁二烯类聚合物的充油橡胶组合物通过使用含二氧化硅 基填料的配合配制剂确保在配混时具有良好的可加工性并且提供用于胎面的硫化橡胶组 合物，该组合物可以产生在强度性能、燃料成本节约性能、抓着性能和耐磨性方面优异的硫 化橡胶。此外，本专利技术的充油橡胶组合物可以适合地用于各种汽车零件、工业制品、其它橡 胶产品等。附图简述[附图说明图1]显示根据本专利技术的改性丁二烯类聚合物性能平衡(低温TanS和高温 Tan δ之间的平衡)的示意图。显示根据本专利技术的改性丁二烯类聚合物性能平衡(低温Tanδ和耐磨性之 间的平衡)的示意图。本专利技术的最佳实施方式下面将对本专利技术进行详细描述。用于本专利技术的聚合物(A)是丁二烯类聚合物。丁二烯类聚合物包括1，3_ 丁二烯 本身的聚合物，其中构成单体单元主要包含1，3_ 丁二烯；和共聚物，其中构成单体单元包 含1，3_ 丁二烯和另外的可共聚合共轭二烯和/或芳族乙烯基化合物。其它可共聚合共轭 二烯的实例包括异戊二烯、3-二甲基-1，3-丁二烯、1，3_戊二烯、3-甲基-1，3-戊二烯、1， 3_庚二烯和1，3_己二烯。包含共轭二烯的丁二烯类聚合物优选是丁二烯聚合物或丁二 烯-异戊二烯共聚物。其它可共聚合芳族乙烯基化合物的实例包括α-甲基苯乙烯、对甲 基苯乙烯、乙烯基乙基苯、乙烯基二甲苯、乙烯基萘和1，1_ 二苯基乙烯。在其中用于本专利技术 的聚合物(A)是包含共轭二烯和芳族乙烯基化合物的共聚物的情况下，丁二烯-苯乙烯共 聚物或丁二烯_异戊二烯-苯乙烯共聚物是优选的。共聚物链中可与丁二烯共聚合的单体 的组成分布可以在分子链中是均勻的，可以在分子链中是不均勻的，或可以是其中单体沿 着分子链逐渐减少或增加的分布，或所述单体可以作为嵌段存在。至于嵌段结构，例如，在 包含丁二烯和苯乙烯的无规共聚物的嵌段情况下，可以涉及丁二烯和苯乙烯之间的比例存 在差异的嵌段。在用于轮胎的共聚物链中可与共轭二烯共聚合的单体的组成分布优选分子 链中是均勻的，并且共聚合的苯乙烯优选是无规共聚的。本文所使用的无规共聚物是指含 少量或不含具有30或更长的苯乙烯链长的组分的共聚物。具体来说，该无规共聚物优选是 这样的共聚物其中根据通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备充油聚合物组合物的方法，该充油聚合物组合物包含１００重量份（Ａ）丁二烯类聚合物和２０－６０重量份（Ｂ）填充油，其中该丁二烯类聚合物具有５００，０００－７００，０００的数均分子量Ｍｎ、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ为１．８－２．５、分子量大于或等于１００，０００的聚合物组分为单峰分布、丁二烯单元的乙烯基含量为２０－８０ｍｏｌ％且要被吸附到二氧化硅上的含官能团聚合物组分的含量为大于或等于５０ｗｔ％，其中该方法包括在两个或多个连接的反应器中连续地进行丁二烯类聚合物的聚合反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山田春夫，松田孝昭，北川裕一，
申请(专利权)人：旭化成化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]