酸、四氨慷基甲醇的下酸、α-甲氧 基四氨巧喃、二甲氧基苯W及乙二醇二甲酸;W及叔胺(諸如Ξ乙胺)、化晚、Ν,Ν,Ν',Ν'-四 甲基乙二胺、二贓晚基乙燒、Ν,Ν-二乙基乙醇胺的甲酸、Ν,Ν-二乙基乙醇胺的乙酸、Ν,Ν-二 乙基乙醇胺W及二甲基Ν,Ν-四氨慷基胺。優選無規化劑化合物的實例確定于W0 2009/ 148932中,該專利W全文引用的方式并入本文中。通常將W0.012:1至10:1、優選0.1:1至8: 1并且更優選0.25:1至約6:1的無規化劑化合物與引發劑化合物的摩爾比添加無規化劑化 合物。
[00對促進劑化合物
[0076]聚合可W任選包括促進劑,W增加引發劑的反應性(并且因此,增加聚合速率)、使 引入聚合物中的芳族乙締基單體無規排列或提供單一系列的芳族乙締基單體,因此影響活 性陰離子彈性共聚物中芳族乙締基單體的分布。促進劑的實例包括醇鋼或苯酪鋼W及醇鐘 或苯酪鐘,優選是醇鐘或苯酪鐘,諸如異丙醇鐘、叔下醇鐘、叔戊醇鐘、正庚醇鐘、苯甲醇鐘、 苯酪鐘;諸如W下的簇酸的鐘鹽:異戊酸、辛酸、月桂酸、棟桐酸、硬脂酸、油酸、亞麻酸、苯甲 酸、鄰苯二甲酸W及2-乙基己酸;諸如W下的有機橫酸的鐘鹽:十二烷基苯橫酸、十四烷基 苯橫酸、十六烷基苯橫酸W及十八烷基苯橫酸;W及諸如W下的有機亞憐酸的鐘鹽:亞憐酸 二乙醋、亞憐酸二異丙醋、亞憐酸聯苯醋、亞憐酸二下醋W及亞憐酸二月桂醋。此類促進劑 化合物可W每1.0克原子當量裡引發劑0.005至0.5mol的總量包括在內。如果添加小于 0.005mol,那么通常不實現充足的效應。另一方面,如果促進劑化合物的量大于約0.5mol, 那么鏈端改性反應的產率和效率可能顯著降低。
[0077] ^
[0078] 式1的乙締基硅烷可W每當量引發劑化合物1當量至W所得彈性聚合物的總量計 50重量%的量使用。當本發明的聚合物用于輪胎應用(例如在橡膠混合物中用于輪胎面或 輪胎側壁)時,優選W每當量引發劑化合物1當量至W彈性聚合物計20重量%、更優選達10 重量%、甚至更優選達5重量%的量使用式1的乙締基硅烷。其余量的彈性聚合物是衍生自 共輛二締單體和任選芳族乙締基單體W及其他任選組分,諸如鏈端改性劑、偶聯劑W及無 規化劑。
[0079] 在聚合過程中式1的乙締基硅烷相對于共輛二締單體和任選芳族乙締基單體、引 發劑化合物W及其他組分的添加 Γ投加")模式將影響所得聚合物的結構。因此,可W制備 統計共聚物和具有所要比例和順序的乙締基硅烷聚合物嵌段W及其他單體嵌段的嵌段共 聚物。舉例來說,可W設想W下聚合物結構用于調節聚合物性質(不意在對通常可獲得的投 加選擇具有任何限制):
[0080]
[0081] A:式1的乙締基硅烷化合物的聚合物的嵌段或遞變結構元件或單一單體單元
[0082] P:共輛二締單體任選與其他單體(除式1的乙締基硅烷化合物外)的聚合物
[0083] X:通過使活性聚合物鏈與極性分子反應獲得的極性基團
[0084] Y:合并到聚合物鏈中的單引發劑或雙引發劑 [00 化]w:l、2、3或 4
[0086] z:l、2或3(z表示當使用偶聯劑時因偶聯過程而產生的聚合物分枝的數目)
[0087] W上聚合物結構可W按W下方式獲得:
[0088] (1)隨聚合進行而將式1的乙締基硅烷化合物連續(增量)添加到包含共輛二締單 體、任選芳族乙締基單體W及引發劑化合物的混合物中,提供統計共聚物。
[0089] (2a)在添加主要量的引發劑之前,a)與主要量的共聚單體(遞變結構)一起或b)在 不存在其他共聚單體(其可W在乙締基硅烷轉化產生嵌段結構之后添加)的情況下投加式1 的乙締基硅烷化合物。在單體定量或接近于定量轉化之后,可W進行乙締基硅烷的第二次 添加 W在聚合物末端產生嵌段結構。如果A是單一單體單元,那么所得結構是α-ω-改性聚 合物。
[0090] (2)、(3)在添加主要量的引發劑之前,a)與主要量的共聚單體(遞變結構)一起或 b)在不存在其他共聚單體(其可W在乙締基硅烷定量或接近于定量轉化W產生嵌段結構之 后添加)的情況下,投加式1的乙締基硅烷化合物。另外,可W確定的總單體轉化程度進行比 例變化的若干(η)個式1乙締基硅烷化合物的投加步驟,W在聚合物鏈內產生η個遞變或嵌 段結構元件。在單體定量或接近于定量轉化之后,可W最后添加乙締基硅烷(2)或鏈端改性 劑(如上文所定義)或偶聯劑(如上文所定義)(3),W在聚合物末端處產生嵌段結構或另一 官能化或偶聯。
[0091] (4)可W確定的總單體轉化程度進行比例變化的若干(η)個式1乙締基硅烷化合物 的投加步驟,W在聚合物鏈內產生η個(遞變或嵌段)結構元件。在單體定量或接近于定量轉 化之后,可W最后添加乙締基硅烷(2)或鏈端改性劑(如上文所定義)或偶聯劑(如上文所定 義)(3),W在聚合物末端處產生嵌段結構或另一官能化或偶聯。
[0092] (5)在添加主要量的引發劑之前,a)與主要量的共聚單體(遞變結構)一起或b)在 不存在其他共聚單體(其可W在乙締基硅烷定量或接近于定量轉化W產生嵌段結構之后添 加)的情況下,投加式1的乙締基硅烷化合物。在單體定量或接近于轉化之后,可W添加鏈端 改性劑(如上文所定義)或偶聯劑(如上文所定義)W將聚合物鏈官能化或偶聯。
[圓]聚合物
[0094]根據本發明第四方面的彈性聚合物可通過本發明的方法來獲得,即通過在引發劑 化合物存在下使至少一種共輛二締單體、式1(包括式6)的乙締基硅烷化合物W及任選一種 或多種芳族乙締基單體聚合。本發明的聚合物可為統計共聚物、嵌段共聚物或遞變共聚物, 或式1的乙締基硅烷借助于其乙締基官能團合并到聚合物鏈中的α-改性聚合物或α,ω-改 性聚合物。聚合物可為直鏈或分枝鏈的。
[00%]具體而言,式1的乙締基硅烷化合物可合并到如下聚合物鏈(主鏈;由波浪線表示) 中:
[0096] (I)僅經由乙締基部分得到的插入物:
[0097]
[0098] 其中參數如關于式1所定義;
[0099] (II)經由乙締基硅烷部分得到的插入物,例如對于R" =Me,并且Ζ = 1:
[0100]
[0101] 其中參數如關于式1所定義。
[0102] 此外,當例如通過蒸汽汽提終止聚合過程時,還可想象W下(部分)水解產物;
[0103] (III) (I)的水解產物:
[0104]
[0105] 其中R"'選自氨、甲基、乙基W及-Si(0Si化)y(R")z(聚合物),并且其他參數如關于 式1所定義;
[0106] (IV) (II)的水解產物;
[0107]
[010引其中R"'選自氨、甲基、乙基W及-Si(0Si化)y(R")z(聚合物),并且其他參數如關于 式1所定義。
[0109] 在優選實施方案中,本發明的聚合物是SSBR(溶液下苯橡膠),其中優選乙締基含 量是15-80 %,更優選30-75 %,最優選40-70 % (視特定應用而定),苯乙締含量(視特定應用 而定)的總量是40-70重量%,或15-40重量%,或2-15重量% ;PBR(聚下二締橡膠),其中乙 締基含量是<15%,或15-40%,或40-80% ;PIR(聚異戊二締橡膠);SSIR(溶液苯乙締異戊二 締橡膠);或SSIBR(溶液苯乙締異戊二締下二締橡膠);更優選是SSBR或PBR;甚至更優選是 SSBR,各自通過合并式1的乙締基硅烷化合物來改性。在SSBR情況下,彈性聚合物的特征在 于玻璃化轉變溫度(Tg,通過DSC測定)是-90至(TC,優選-80至-5°C,更優選-70至-10°C。用 于卡車輪胎應用的最優選Tg是-70至-40°C,而用于客車輪胎應用的最優選Tg是-40至-10 Γ。
[0110] 非固化聚合物組合物
[0111] 本發明第五方面的非固化聚合物組合物包含本發明的彈性聚合物和一種或多種 選自W下的其他組分:(i)添加到用于制備所述聚合物的聚合過程中或因所述聚合過程而 形成的組分W及(ii)在從聚合過程中去除溶劑之后剩余的組分。具體而言,此類組分(i)和 (ii)可為一種或多種選自W下的組分:油(增量劑油)、填料、穩定劑W及其他聚合物(其不 是本發明的聚合物)。在一個實施方案中,聚合物組合物另外包含一種或多種硫化劑。
[0112] 在一個實施方案中,非固化(非交聯或未硫化)聚合物組合物是通過對聚合過程中 所獲得的反應混合物進行常規后處理(Work-up)來獲得。后處理意味著使用蒸汽汽提或真 空蒸發技術去除溶劑。
[0113] 在另一個實施方案中,本發明的非固化聚合物組合物是作為另一機械攬拌過程的 結果而獲得,所述機械攬拌過程設及已處理的反應混合物(包括本發明的聚合物)(優選呈 橡膠包(即在密閉混合器中進行的常規配混工藝和/或借助于雙漉研磨機得到的產物)形 式)和至少一種填料。其他細節描述于F.民0themeyer,F.SommeriKautsctuik Technologie: Werkstoffe-Vera;rbeitung-P;rod址te,第3版,(化nse;rVe;rlag,2013)和其中所引用的參考 文獻中。
[0114] 用于輪胎的非固化組合物中通常包括W下組分:增量劑油、穩定劑、填料、其他聚 合物。
[011引(增量劑)油
[0116] 在一個實施方案中,本發明的聚合物組合物包含與一種或多種油、特別是礦物油 組合的本發明彈性聚合物。關于油的代表性實例和分類,參見W0 2009/148932和US 2005/ 0159513,運些專利各自W全文引用的方式并入本文中。此類油包括例如常規已知增量劑 油,諸如芳族增量劑油、環燒增量劑油W及石蠟增量劑油,例如MES(適度萃取溶劑合物)、 TDAE(已處理的蒸饋物芳香控萃取物)、橡膠至液體制成(ITTL)的油、生物質至液體制成 (BTL)的油、硫化油膏、增量樹脂或中值分子量(根據BS ISO 11344:2004經由GPC測定)是 500至20000g/mol的液體聚合物(諸如液體BR)。當使用礦物油作為所述增量劑油時,其優選 是選自W下的一者或多者:DAE(已蒸饋的芳香控萃取物)、RAE(殘余芳香控萃取物)、TDAE、 MESW及環燒油。上述油包含不同濃度的多環芳族化合物、石蠟控、環燒控W及芳族物質,并 且具有不同的玻璃化轉變溫度。上述類型的油已在"Kautsch址.Gummi Kunststoffe",第52 卷,第799-805頁中進行表征。在一些實施方案中,MES、RAEW及TDAE是橡膠的優選增量劑 油。
[0117] 可W在聚合過程終止之前或之后將一種或多種油添加到聚合物中。當將增量劑油 添加到聚合物溶液中時,添加時間應優選在聚合物改性或聚合終止之后,例如在添加改性 劑或聚合終止劑之后。在添加增量劑油之后,可通過借助于直接干燥法或蒸汽汽提、使用真 空干燥器干燥橡膠、熱空氣干燥器、滾筒等來將任何聚合溶劑從聚合物中分離來獲得充油 聚合物組合物。
[0118] 聚合物組合物可W0至70地r、優選0.1至60phr、更優選0.1至50地r的總量含有一 種或多種油。當使用液體聚合物作為本發明的聚合物組合物中的增量劑油時,在計算聚合 物基質的組成時不將其考慮在內。
[0119] 在另一個實施方案中,將油與至少一種填料、優選與至少一種填料和至少一種其 他聚合物一起添加到機械混合器中的"無溶劑"聚合物中。
[0120] ja|4
[0121] 任選包含一種或多種如上文所定義的增量劑油的本發明聚合物組合物可W還包 含一種或多種填料。可W在聚合過程終止之前或之后將填料添加到聚合物中。適合的填料 的實例包括炭黑(包括導電炭黑)、碳納米管(CNT)(包括離散CNT、中空碳纖維化CF)W及帶 有一個或多個官能團(諸如徑基、簇基W及幾基)的改性CNT)、石墨、石墨締(包括離散石墨 締薄片)、二氧化娃、碳-二氧化娃雙相填料、粘±(層狀娃酸醋,包括剝離型納米粘上和有機 粘±)、碳酸巧、碳酸儀、氧化儀、二氧化鐵、橡膠凝膠、木質素、無定形填料(諸如基于玻璃粒 子的填料、基于淀粉的填料)W及其組合。適合的填料的其他實例描述于W0 2009/148932 中,該專利W引用的方式完全并入本文中。
[0122] 本領域技術人員常規已知的任何類型的炭黑均可W使用。在一個實施方案中,炭 黑根據ASTM D 1510的艦值是20至250mg/g,優選30至180mg/g,更優選4