可用作填充的硫可硫化弹性体组合物交联剂的硫代氨基甲酰基二硫烷基官能化的脂环族化合物由通式：Ｇ［－ＣａＨ２ａ－Ｓ－Ｓ－Ｃ（＝Ｓ）ＮＲ２］ｎ表示，其中Ｇ为含有５－１２个碳原子以及任选含有至少一个卤素的具有化合价ｎ的饱和单环脂族基团，或具有化合价ｎ的饱和单环有机硅［ＲＳｉＯ－］ｎ［Ｒ２ＳｉＯ－］ｐ基团；每个Ｒ独立地为氢或具有至多２０个碳原子的单价烃基；下标ａ在每次出现时独立地为整数，其中ａ为２－６；ｎ为３－６的整数；以及ｐ为０－３的整数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有机硫化合物、其制备方法、含有机硫化合物作为交联剂(硫化剂)和促进剂的填充的硫可硫化组合物和由该组合物制造的制品如轮胎(tires)、轮胎胎面(tire tread)、挡风雨条(weather stripping)、软管(hose)、带(belts)、密封条(seals)、衬垫 (gaskets)、鞋底(shoe soles)等。
技术介绍
通常使用元素硫作为不饱和二烯弹性体(橡胶)的硫化剂。用硫形成的交联主要是提高弹性体硫化橡胶热稳定性的多硫化物交联(polysulfidic crosslink)。具有含硫反应性基团的有机化合物作为硫化剂和促进剂用于二烯橡胶的用途是已知的。这些有机硫化合物经常仅含有与桥联基团化学结合的两个二硫代氨基甲酸酯基团或硫代磺酸酯基团。由该化合物提供的低数目结合点导致二烯橡胶的不充分交联，由此不能得到呈令人满意的摩擦阻力、牵引阻力和滚动阻力的平衡的硫化橡胶。在超过两个二硫代氨基甲酸酯基团或硫代磺酸酯基团与桥联基团化学结合的情况中，所述桥联基团经常含有不稳定连接基如醚或酯连接基，或者当交联的(固化的)弹性体被施加机械应力时缺乏耗散可传播龟裂的能量所需要的柔性。理想的是具有用于硫可硫化弹性体的这样的交联剂和促进剂，其改善由硫可硫化弹性体制造的制品(例如，挡风雨条、软管、带、密封条、衬垫、鞋底、轮胎和轮胎组件)的磨耗性质(具体地，撕裂和磨损磨耗)，同时维持硬度、在高于40°C的温度较低的tan δ值和在5°C-15°C的温度提高的tan δ值。在单一含硫脂环族化合物中组合交联和促进剂性质将提高交联效率和使对其它硫给体如硫的需要最小化。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了具有下面通式(1)的硫代氨基甲酰基二硫烷基官能化脂环族化合物及其混合物G np基团；每个R独立地为氢或具有至多20个碳原子的单价烃基；下标a在每次出现时独立地为整数，其中a为 2-6 ；η为3-6的整数；以及ρ为0-3的整数。而且，根据本专利技术，通过下面的方法制备了前述硫代氨基甲酰基二硫烷基官能化脂环族化合物，所述方法包括a)在自由基源的存在下，使多-烯基-取代的环烷烃与硫代酸反应，提供多-硫代羧酸酯-取代的烷基环烷烃；b)使多-硫代羧酸酯-取代的烷基环烷烃与去封端剂反应，形成游离的多-硫醇-官能化烷基环烷烃；C)使游离的多-硫醇-官能化烷基环烷烃与卤化剂反应，提供多-卤化硫基-官能化烷基环烷烃；以及d)使多-卤化硫基-官能化烷基环烷烃与由式&(=S) SlT表示的碱金属盐反应，其中R为具有至多20个碳原子的单价烃基；以及M+为碱金属阳离子，得到所述硫代氨基甲酰基二硫烷基官能化脂环族化合物。根据本专利技术的另一方面，提供了可固化填充的弹性体组合物，其包含(i)至少一种硫可硫化弹性体；(ii)至少一种粒状填料；和(iii)交联有效量的作为硫可硫化弹性体(i)交联剂的至少一种具有通式(1)的硫代氨基甲酰基二硫烷基官能化脂环族化合物G np基团；每个R独立地为氢或具有至多20个碳原子的单价烃基；下标a在每次出现时独立地为整数，其中a为 2-6 ；η为3-6的整数；以及ρ为0-3的整数。根据本专利技术的另一方面，通过将一些前述可固化填充的弹性体组合物模制成希望的制品的形状，然后固化所述组合物，制造制品，例如轮胎或轮胎组件如胎面、软管、带、密封条、衬垫等。在本申请的说明书和权利要求中，下列术语和表达应如下所述理解。术语〃弹性体〃与〃橡胶〃同义，并因此可互换。表达"偶联剂"表示能够在可硫化弹性体和它的填料之间建立有效的化学和/ 或物理结合的试剂。有效的偶联剂具有能够与填料物理和/或化学结合的官能团，例如，在偶联剂的硅原子和填料的表面羟基(OH)基团之间以形成表面-O-Si键(例如，当所述表面如在二氧化硅的情况中一样含有硅醇时，形成硅氧烷)，和，例如由于硫化(固化)能够与弹性体物理和/或化学结合的硫原子。表达"填料"表示添加至弹性体以扩展弹性体或增强弹性体网络的物质。增强填料是模量高于弹性体组合物的有机聚合物以及能够在弹性体应变时从有机聚合物吸收应力的材料。填料包括纤维、颗粒和片状结构，以及可包括无机材料如硅酸盐、二氧化硅、粘土、陶瓷、碳、硅藻土和有机材料如有机聚合物。填料对与其混合的其它橡胶成分可为基本惰性的，或者可为反应性的。表达"粒状填料"表示粒子或形成聚集物(aggregates)或凝聚物 (agglomerates)的粒子群集。可在本申请中使用的粒状填料对与其混合的偶联剂(例如， 硅烷偶联剂)可为基本惰性的，或者可为反应性的。术语"载体"表示多孔聚合物或高表面积填料，其具有高吸附或吸收能力，以及能够携带最多75%液体成分同时维持自由流动和干燥性质。可在本申请中使用的载体对硅烷偶联剂是基本惰性的，以及当添加至硫可硫化弹性体组合物时能够释放或解吸液体硅焼。6除了在工作实施例中或在另外指出的情况中之外，应将在说明书和权利要求中所述的，表达材料、反应条件、持续时间和材料的定量性质等的量的所有数字在所有情况中理解为被术语“约”修饰。还应理解的是，本申请列举的任何数值范围意在包括在该范围内的所有子范围和该范围或子范围的各个端点的任何组合。还应理解的是，清楚地或含蓄地在说明书中披露和/或在权利要求中列举的任何化合物、材料或物质当属于在结构上、组成上和/或功能上相关的化合物、材料或物质的组时包括该组的单独的代表及其所有组合。具体实施例方式本专利技术硫代氨基甲酰基二硫烷基官能化脂环族化合物由以下通式(1)表示G np基团；每个R独立地为具有至多20个碳原子的单价烃基；下标a在每次出现时独立地为整数，其中a为2-6 ；η 为3-6的整数；以及ρ为0-3的整数。表达"单价烃基"是指除去了一个氢原子的任何烃基，以及包括烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、芳烷基和烷芳基(arenyl)。术语"烷基"是指任何单价的，饱和的，直链、支链或环状的烃基；术语"烯基" 是指含一个或多个碳-碳双键的任何单价的，直链、支链或环状的烃基，其中基团的连接位点可位于碳-碳双键处或基团中的其它位点；以及，术语"炔基"是指含有一个或多个碳-碳三键以及任选含有一个或多个碳-碳双键的任何单价的，直链、支链或环状的烃基， 其中基团的连接位点可位于碳-碳三键处、碳-碳双键处或基团中的其它位点。烷基的实例包括甲基、乙基、丙基和异丁基。烯基的实例包括乙烯基、丙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、乙叉基降莰烷(ethylidenyl norbornane)、乙叉降冰片基(ethylidene norbornyl)、乙叉基降冰片烯(ethylidenyl norbornene)和乙叉降冰片烯基(ethylidene norbornenyl)。炔基的实例包括乙炔基、炔丙基和甲基乙炔基。表达〃环烷基〃、“环烯基〃和〃环炔基〃包括二环、三环和更高级环状结构以及前述环状结构，其进一步取代有烷基、烯基和/或炔基。代表性实例包括降冰片基 (norbornyl)、降冰片烯基(norbornenyl)、乙基降冰片基(ethylnorbornyl)、乙基降冰片烯基(ethylnorbornenyl)、环己基、乙基环己基、乙基环己烯基、环己基环己基和环十二碳布^￡ ο术语"芳基"是指任何单本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．具有如下通式（１）的硫代氨基甲酰基二硫烷基官能化脂环族化合物：Ｇ［－ＣａＨ２ａ－Ｓ－Ｓ－Ｃ（＝Ｓ）ＮＲ２］ｎ （１）其中Ｇ为含有５－１２个碳原子以及任选含有至少一个卤素的具有化合价ｎ的饱和单环脂族基团，或具有化合价ｎ的饱和单环有机硅［ＲＳｉＯ－］ｎ［Ｒ２ＳｉＯ－］ｐ基团；每个Ｒ独立地为氢或具有至多２０个碳原子的单价烃基；下标ａ在每次出现时独立地为整数，其中ａ为２－６；ｎ为３－６的整数；以及ｐ为０－３的整数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：威廉M约克，
申请(专利权)人：莫门蒂夫性能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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