專利名稱：氨基硅烷引發(fā)劑及由其制備的官能化聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及硅烷官能化聚合物和由其制備的橡膠硫化產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
在輪胎制造領(lǐng)域中，期望采用顯示降低的滯后損失(即機(jī)械能至熱的損失較少)的橡膠硫化產(chǎn)品。滯后損失通常歸因于交聯(lián)橡膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的聚合物自由端，以及填料附聚物的離解。官能化聚合物已被用于降低滯后損失并增加結(jié)合橡膠。官能化聚合物的官能團(tuán)被 認(rèn)為降低聚合物自由端的數(shù)量。另外，官能團(tuán)與填料顆粒之間的相互作用減少填料附聚，從而降低歸因于填料附聚物的離解的滯后損失。本申請?jiān)醋砸韵抡J(rèn)知已發(fā)現(xiàn)橡膠硫化產(chǎn)品的聚合物部分中的氨基硅烷(“硅氮烷”)官能團(tuán)改進(jìn)了橡膠硫化產(chǎn)品的物理性質(zhì)?？赏茰y聚合物中的氨基硅烷官能度改進(jìn)聚合物與附加組分如二氧化硅填料的相互作用。該改進(jìn)的相互作用通常理解為改進(jìn)的混煉和成分的更好分散。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供用于引發(fā)陰離子聚合的金屬化氨基硅烷化合物。本申請還提供用于生產(chǎn)氨基硅烷官能化聚合物的方法，所述方法包括以下步驟通過制備預(yù)先形成的或原位的金屬化氨基硅烷化合物來提供引發(fā)劑，并使用所述金屬化氨基硅烷化合物引發(fā)聚合來使至少一種陰離子可聚合單體聚合。本申請還提供輪胎用橡膠組合物，所述橡膠組合物包括已根據(jù)本申請所公開的方法制備的氨基硅烷官能化聚合物。
具體實(shí)施例方式本申請以用于陰離子聚合的特定的金屬化氨基硅烷化合物的形式提供官能化引發(fā)劑。使用這些引發(fā)劑制備的聚合物在聚合物鏈的頭部含有官能團(tuán)，并且已發(fā)現(xiàn)基于此類官能化聚合物的可硫化彈性體化合物及其制品顯示有用的性質(zhì)。通常，聚合物的“頭”為引發(fā)劑殘基所位于的鏈端，而“尾”是最接近最后單體單元添加到聚合物的位置的鏈端。如本文所使用的，術(shù)語“在頭部”和“在尾部”分別意指位于或接近頭和尾的位置。使用本文所公開的金屬化氨基硅烷化合物來引發(fā)陰離子加成聚合(或共聚合)允許產(chǎn)生具有氨基硅烷基團(tuán)的硅的氨基硅烷官能化聚合物，所述硅通過一個或多個碳原子直接鍵合至聚合物鏈端。通過一個或多個碳原子將氨基硅烷的硅直接鍵合至聚合物鏈的頭部使得以下的可能性增加在整個聚合反應(yīng)以及任何隨后的聚合物與橡膠硫化產(chǎn)品材料的加工中，硅都將保持鍵合至聚合物鏈。不希望受理論的束縛，認(rèn)為氨基硅烷官能化聚合物可通過水解來反應(yīng)并與橡膠硫化產(chǎn)品配混物中的填料縮合以給出改進(jìn)的填料微分散，產(chǎn)生降低滯后的橡膠硫化產(chǎn)品配混物，該配混物在改進(jìn)由其制備的輪胎的燃料經(jīng)濟(jì)中是有用的。在一個實(shí)施方案中，本申請公開了一種用于引發(fā)陰離子聚合的金屬化氨基硅烷化合物，所述化合物包括至少一種金屬化劑與至少一種具有式(IA)或(IB)的烷氨基硅烷化合物的反應(yīng)產(chǎn)物
權(quán)利要求
1.一種用于引發(fā)陰離子聚合的金屬化氨基硅烷化合物，其包括如下(I)和(2)的反應(yīng)產(chǎn)物 (1)至少一種金屬化劑，和 (2)至少一種具有式(IA)或(IB)的烷氨基硅烷化合物
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬化氨基硅烷化合物，其中所述至少一種金屬化劑選自由烴基鋰化合物、烴基鈉化合物、烴基鉀化合物和烴基鎂化合物及其組合組成的組。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬化氨基硅烷化合物，其中所述至少一種金屬化劑包括第一組分和第二組分，其中所述第一組分為路易斯堿，和所述第二組分選自由烴基鋰化合物、烴基鈉化合物、烴基鉀化合物、烴基鎂化合物及其組合組成的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬化氨基硅烷化合物，其中所述至少一種金屬化劑包括第一組分和第二組分，其中所述第一組分選自由堿金屬醇鹽、堿金屬芳基磺酸鹽及其組合組成的組，和其中所述第二組分選自由烴基鋰化合物、烴基鈉化合物、烴基鉀化合物、烴基鎂化合物及其組合組成的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬化氨基硅烷化合物，其中所述至少一種烷氨基硅烷化合物選自由雙(二烷氨基)苯基甲基硅烷、雙(六亞甲基亞胺基)苯基甲基硅烷、三(二烷氨基)烯丙基硅烷及其組合組成的組。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬化氨基硅烷化合物，其中在不存在選自由共軛二烯單體、單乙烯基芳族單體及其組合組成的組的任何單體下產(chǎn)生所述反應(yīng)產(chǎn)物。
7.—種生產(chǎn)氨基硅烷官能化聚合物的方法，其包括以下步驟 (a)通過制備權(quán)利要求I所述的金屬化氨基硅烷化合物來提供預(yù)先形成的引發(fā)劑，和 (b)通過使用所述金屬化氨基硅烷化合物引發(fā)聚合來使至少一種陰離子可聚合單體聚
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述至少一種陰離子可聚合單體選自由共軛二烯單體和單乙烯基芳族單體組成的組。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述金屬與氨基硅烷化合物的比在O.8至I. 2之間。
10.一種包括來自引發(fā)劑的殘基的聚合物，其中所述引發(fā)劑包括如下(I)和(2)的反應(yīng)產(chǎn)物 (1)至少一種金屬化劑，和 (2)至少一種具有式(IA)或(IB)的烷氨基硅烷化合物
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的聚合物，其中所述至少一種金屬化劑選自由烴基鋰化合物、烴基鈉化合物、烴基鉀化合物和烴基鎂化合物及其組合組成的組。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的聚合物，其中所述至少一種金屬化劑包括第一組分和第二組分，其中所述第一組分為路易斯堿，和所述第二組分選自由烴基鋰化合物、烴基鈉化合物、烴基鉀化合物、烴基鎂化合物及其組合組成的組。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的聚合物，其中所述至少一種金屬化劑包括第一組分和第二組分，其中所述第一組分選自由堿金屬醇鹽、堿金屬芳基磺酸鹽及其組合組成的組，和其中所述第二組分選自由烴基鋰化合物、烴基鈉化合物、烴基鉀化合物、烴基鎂化合物及其組合組成的組。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的聚合物，其中所述至少一種烷氨基硅烷化合物選自由雙(~■燒氣基)苯基甲基娃燒、雙(TK亞甲基亞胺基)苯基甲基娃燒、二( _■燒氣基)稀丙基硅烷及其組合組成的組。
15.一種輪胎用橡膠組合物，其包括 (a)10至IOOphr的通過權(quán)利要求7所述的方法形成的聚合物，其中所述至少一種陰離子可聚合單體選自由共軛二烯單體、單乙烯基芳族單體及其組合組成的組； (b)90至Ophr的至少一種橡膠狀聚合物；和 (c)5至200phr的至少一種填料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的橡膠組合物，其中所述至少一種填料包括二氧化硅。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的橡膠組合物，其中所述二氧化硅以10至150phr的量存在。
18.一種輪胎用橡膠組合物，其包括(a)10至IOOphr的根據(jù)權(quán)利要求10所述的聚合物；(b)90至Ophr的至少一種橡膠狀聚合物；和(c)5至200phr的至少一種填料。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的橡膠組合物，其中所述至少一種填料包括二氧化硅。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的橡膠組合物，其中所述二氧化硅以10至150phr的量存在。
全文摘要
用作陰離子聚合中的官能化引發(fā)劑的金屬化氨基硅烷化合物，以及使用所述金屬化氨基硅烷化合物引發(fā)至少一種陰離子可聚合單體的陰離子聚合來生產(chǎn)氨基硅烷官能化聚合物的方法。所述金屬化氨基硅烷化合物的優(yōu)選用途為產(chǎn)生用于包括氨基硅烷官能化聚合物的輪胎用橡膠組合物。
文檔編號C07F7/10GK102781969SQ201080064998
公開日2012年11月14日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者克里斯汀·雷德馬克, 大衛(wèi)·F·勞森, 大衛(wèi)·M·羅格曼, 太田文德, 特倫斯·E·霍根 申請人:株式會社普利司通