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彈性體組合物用的硅烷官能化烴聚合物改性劑的制作方法

文檔序號(hào):3621128閱讀:138來源:國(guó)知局
專利名稱:彈性體組合物用的硅烷官能化烴聚合物改性劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種烴聚合物改性劑和它們?cè)趶椥泽w組合物中的應(yīng)用。更具體地說,本發(fā)明涉及烴聚合物改性劑在固化彈性體組合物中的應(yīng)用。(2)相關(guān)技術(shù)描述, 包括在37CFR1.97-1.98下公開的信息用于彈性體組合物生產(chǎn)配方的成分的選擇取決于具體應(yīng)用的所需性能、應(yīng)用和最終用途的平衡。例如,在輪胎工業(yè)中,在輪胎工廠中未硫化的(未固化的)組合物的加工性能和固化橡膠輪胎復(fù)合材料的使用性能之間的平衡特別重要。常規(guī)油加工助劑已經(jīng)用于許多輪胎組件:胎面配混物通常含有聚丁二烯橡膠(“BR”)、充油聚丁二烯橡膠(“0E-BR”)、苯乙烯-丁二烯橡膠(“SBR”)、充油苯乙烯-丁二烯橡膠(“0E-SBR”)、異戊二烯-丁二烯橡膠(“IBR”)和苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠(“SIBR”);胎側(cè)壁和簾布涂層(plycoats)可以含有丁基橡膠和SBR,并可以使用游離芳烴油作為加工助劑;內(nèi)部組件,例如鋼帶貼膠膠片(steel belt skim coat)、油皮膠(gum strips)、緩沖層(cushions)、阻隔層、胎面基部(bases)和胎肩墊膠(wedges),主要含有天然橡膠并且使用了芳烴油。一般而言,用于輪胎膠的原始成分和材料影響所有的輪胎性能變量,因此,常規(guī)加工油的任何替換物必須與橡膠相容、不干擾固化、容易分散在所有輪胎配混物中、成本有效、并且不會(huì)不利地影響輪胎性能。滾動(dòng)阻力、干和濕的剎車性能、熱累積等是重要的性能特征,而且改善用于各種情況的輪胎的耐久性的能力是需要的,例如對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械用輪胎、飛機(jī)輪胎、工程機(jī)械輪胎、重型運(yùn)貨車輪胎、采礦輪胎、摩托車輪胎、中型卡車輪胎和客車輪胎。另一方面,維持未固化彈性體組合物的易加工性也具有顯著的重要性。另外,仍然存在下面的目標(biāo):在不影響未固化彈性體組合物的加工性能、或在保持或改善固化彈性體組合物的物理性能的同時(shí),改善氣密性、撓曲疲勞性能和彈性體組合物對(duì)相鄰的輪胎組件的粘附性。通過在橡膠基料中配混無定形的或半結(jié)晶的樹脂來改善輪胎性能,可以改善輪胎胎面的性能也是已知的,例如具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的脂族樹脂。這些材料可以:是混溶的,這提高了更好潮濕牽引性所需的配混物Tg;具有一定的不混溶度,這拓寬了在潮濕牽弓I區(qū)域的配混物Tg ;或在一種或所有使用的聚合物中是不混溶的,這對(duì)配混物Tg相對(duì)無效。不混溶性可以通過兩個(gè)不同相的獨(dú)立的Tg峰表示,即對(duì)應(yīng)橡膠相的Tg沒有被不混溶的樹脂顯著地改變?;谶@些組成的胎面組合物可在正常使用溫度下具有低的滾動(dòng)阻力;和/或在高溫或“邊界線(borderline) ”條件下具有高的抓牢性??上У氖?,高濃度的低分子量添加劑特別是不混溶的樹脂,通常會(huì)隨著時(shí)間遷移到胎面或其它輪胎組件的表面,這會(huì)在其使用期限中劇烈改變橡膠配混物的性質(zhì)和/或輪胎性能。當(dāng)通過添加可混溶的、高Tg的添加劑增加輪胎配混物的Tg時(shí),改善了潮濕牽引力,卻對(duì)耐磨性和滾動(dòng)阻力產(chǎn)生了負(fù)面影響。因此,通常存在改善橡膠配混添加劑性能和在維持或改善耐磨性和滾動(dòng)阻力下改善胎面潮濕牽引力的需要。發(fā)明概述在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一種包含烴聚合物改性劑(“HPM”)的彈性體組合物。在一個(gè)實(shí)施方案中,HPM被至少一個(gè)官能團(tuán)官能化,且在另一個(gè)實(shí)施方案中,該至少一個(gè)官能團(tuán)包括一個(gè)硅烷結(jié)構(gòu),該硅烷結(jié)構(gòu)提供至少一種硅烷官能化烴聚合物改性劑(“S1-HPM”)。該S1-HPM是通過官能團(tuán)(一種或多種)錨固(或可錨固)到彈性體組合物中的其它組分(例如填料和或聚合物)上,根據(jù)官能團(tuán)(一種或多種)的本性,顯著改善長(zhǎng)期彈性體的性能,例如在輪胎或輪胎組件中。本發(fā)明的彈性體組合物可用于各種應(yīng)用例如充氣輪胎組件、軟管、帶子、實(shí)心輪胎、鞋類組件、用于圖形技術(shù)應(yīng)用的輥?zhàn)?、隔振器件、藥用器件、粘合劑、密封劑、防護(hù)涂層和用于流體保持和固化目的的氣囊。在胎面配混物中,本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案允許橡膠配料員通過使用高Tg的HPM來改善潮濕牽弓I力,同時(shí)通過改善填料的分散性來維持或改善耐磨性和滾動(dòng)阻力。發(fā)明詳述本文描述了多個(gè)具體的實(shí)施方案、版本和實(shí)施例,其中包括為了理解所請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明所采用的示例性實(shí)施方案和定義。雖然以下詳細(xì)描述給出了具體的優(yōu)選實(shí)施方案,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會(huì)這些實(shí)施方案僅是示例性的,并且本發(fā)明可以按其它方式實(shí)踐。為了確定侵權(quán)行為,本發(fā)明的范圍指所附權(quán)利要求中的任何一個(gè)或多個(gè),其中包括它們的等同物,和與所列出的那些等同的要素或限制。對(duì)“本發(fā)明”的任何引用可以是指由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè),但不一定是全部。術(shù)語(yǔ)“phr”指的是相對(duì)每100份橡膠的份數(shù),且是本領(lǐng)域通用的量度標(biāo)準(zhǔn),其中組合物的組分相對(duì)于所有彈性體(橡膠)組分的總量來測(cè)量。無論在給定配方中存在一、二、三或更多種不同的橡膠組分,對(duì)于所有橡膠組分的總Phr或份數(shù)總是定義為lOOphr。將所有其它非橡膠組分對(duì)100份橡膠求比值,并表示為phr。術(shù)語(yǔ)“烯屬氫”意指與烯屬雙鍵連接的氫。術(shù)語(yǔ)“芳族氫”是基于在互聚物中氫的總摩爾數(shù),由質(zhì)子核磁共振(H-NMR)測(cè)定。術(shù)語(yǔ)“硅烷”意指任何取代或未取代的烷烴的硅類似物。術(shù)語(yǔ)“硅烷結(jié)構(gòu)”是指任何含有四價(jià)硅原子的化合物、部分或基團(tuán)。術(shù)語(yǔ)“互聚物”意指數(shù)均分子量500以上的任何聚合物或低聚物,其通過至少兩種不同的單體聚合或低聚反應(yīng)制得,包括共聚物、三元共聚物、四元共聚物等。本文中使用的,與在互聚物中的單體有關(guān)應(yīng)理解為指的是來源于那些單體的作為聚合的和/或作為衍生的單元。術(shù)語(yǔ)聚合物和互聚物在本文中和權(quán)利要求中廣泛使用,它包括數(shù)均分子量(Mn)大于等于 500的較高低聚物、以及滿足按照典型ASTM定義的聚合物的分子量需要的化合物本文列出的所有烴聚合物改性劑組分百分比是重量%,除非另有說明。與組合物有關(guān)的“基本上不含”特定組分定義為是指在組合物中包括小于0.5wt%的特定組分,或更優(yōu)選在組合物中小于0.25wt%的該組分,或最優(yōu)選在組合物中小于0.lwt%的該組分。本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“彈性體”是指與ASTM D1566定義(將其引入至此作為參考)一致的任何聚合物或聚合物的組合。本文所用的術(shù)語(yǔ)“彈性體”可與術(shù)語(yǔ)“橡膠”互換地使用。如本文中使用的,當(dāng)觀察玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的試驗(yàn)方法,對(duì)彈性體和互聚物顯示出明顯分離且獨(dú)立的峰時(shí)使用“不混溶性”。反之,混溶體系通常導(dǎo)致單個(gè)Tg峰,它由彈性體自己的Tg峰轉(zhuǎn)移得到;或者它具有一肩縫,因?yàn)樵趶椥泽w相中存在混溶的互聚物。Tg可通過差示掃描量熱法(“DSC”)確定。本文中使用的“填料”是指用于增強(qiáng)或改善物理性能、賦予特定加工性能或降低彈性體組合物的生產(chǎn)成本的任何材料。本發(fā)明的彈性體組合物可以包括多種彈性體、烴聚合物改性劑、填料以及在一些實(shí)施方案中的雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑,其可任選地與改性劑、填料、彈性體或其任意組合進(jìn)行預(yù)處理。在一個(gè)實(shí)施方案中,用一種或多種官能團(tuán)對(duì)烴聚合物改性劑進(jìn)行官能化,即官能化烴聚合物改性劑,為了使烴聚合物改性劑與至少一種彈性體、至少一種填料或者至少一種彈性體和至少一種填料兩者偶合。例如,在填料包含二氧化硅的情況下,官能團(tuán)可具有硅烷結(jié)構(gòu),和/或官能團(tuán)可具有如烯屬不飽和的結(jié)構(gòu),其適合于硅烷化來將硅烷結(jié)構(gòu)以預(yù)反應(yīng)或在彈性體加工期間動(dòng)態(tài)地引入,或者硅烷結(jié)構(gòu)可通過在改性劑單體的互聚中加入硅烷官能單體來引入。在一個(gè)實(shí)施方案中,可以采用雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑將烴聚合物改性劑官能化,交聯(lián)劑包含硅官能團(tuán)和有機(jī)官能團(tuán)。有機(jī)官能團(tuán)可以用來將交聯(lián)劑的一端在反應(yīng)性偶合位點(diǎn)上偶合到烴聚合物改性劑上,例如通過烯屬不飽和或在互聚期間引入。硅官能團(tuán)可以用來將交聯(lián)劑的另一端 與二氧化硅填料偶合,有效地將烴聚合物改性劑錨固在彈性體基體中。烴聚合物改性劑還可以接枝到彈性體上或相反地偶合上,例如,通過在彈性體和改性劑中額外的烯屬不飽和位點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方案中,將所述彈性體組合物用于輪胎,例如胎面或其它輪胎組件。在輪胎構(gòu)造和模型胎面配方中,所述彈性體組合物可以包括=IOOphr彈性體(一種或多種);50至90phr的二氧化娃和任選地其它填料,例如炭黑;5至50phr的官能化烴聚合物改性劑(一種或多種);任選地,大約0.5至3phr ZnO ;任選地,大約Iphr硬脂酸;任選地,大約I至4phr促進(jìn)劑;任選地,大約I至2phr硫;任選地,至多約5phr其它加工助劑;和任選地,取決于應(yīng)用地,大約0.5至4phr抗降解劑。在另一個(gè)實(shí)施方案中,彈性體組合物可以包括:IOOphr彈性體(一種或多種);50至90phr的二氧化娃和任選地其它填料,例如炭黑;5至50phr的包含I至10mol%的烯屬氫的官能化烴聚合物改性劑(一種或多種),基于烴聚合物改性劑中氫的總摩爾數(shù);0.1至8phr的雙官能有機(jī)娃交聯(lián)劑;任選地,大約0.5至3phr ZnO ;任選地,大約Iphr硬脂酸;任選地,大約I至4phr促進(jìn)劑;任選地,大約I至2phr硫;任選地,至多約5phr其它加工助劑;和任選地,取決于應(yīng)用地,大約0.5至4phr抗降解劑。在一些實(shí)施方案中,可將烴聚合物改性劑(一種或多種)與其它加工助劑和油聯(lián)用,或作為其它加工助劑和油的替代物。優(yōu)選地,彈性體組合物基本上不含芳烴油?;旧喜缓紵N油定義為是指所述彈性體組合物包括小于0.5phr芳烴油,或更優(yōu)選小于0.25phr芳烴油,或最優(yōu)選小于0.1phr芳烴油。芳烴油是含至少35質(zhì)量%單環(huán)和多環(huán)化合物的化合物。一般而言,芳烴油含有芳香族不飽和多環(huán)組分。在一些實(shí)施方案中,用烴聚合物改性劑(一種或多種)替代芳烴油可以改善配混物的粘性、粘附性和撕裂強(qiáng)度;改善老化拉伸強(qiáng)度保留性;改善耐磨性和儲(chǔ)能模量G’ ;并提供在(TC時(shí)的tanS的提高,該tan δ可以用作潮濕輪胎牽引力的預(yù)測(cè)值;提供在30至70°C范圍內(nèi)tan δ的提高,該tan δ可以用作在常規(guī)使用條件下的干燥牽引力、滾動(dòng)阻力和其它增強(qiáng)性能特征的預(yù)測(cè)值;或提供在70°C以上的tan δ的提高,該tan δ可以用作在極端使用條件下的抓牢性或其它增強(qiáng)性能特征的預(yù)測(cè)值;或這些改善的任意兩個(gè)或多個(gè)或全部的任意組合。在一些實(shí)施方案中,烴聚合物改性劑可以在彈性體中混溶或不混溶。不溶混例如會(huì)產(chǎn)生彈性體和HPM的溶解度參數(shù)足夠不同(即HPM與彈性體不相容)的情況。在另一個(gè)實(shí)施方案中,HPM可具有足夠高的分子量,來給予在彈性體基體中的不混溶性,甚至在HPM將由于類似的溶解度而要與彈性體混合物相溶且相反地如果分子量較低的話是可混溶的情況下。在一些實(shí)施方案中,S1-HPM與彈性體可共-固化或共-硫化。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM包括烯屬不飽和(以超過任何硅烷化或其它官能化所需的量)或其它官能團(tuán),這促進(jìn)參與到橡膠混合物的交聯(lián)或硫化中。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM可與彈性體組合物中的填料可共-固化或共-固化,例如與二氧化硅填料。S1-HPM(在彈性體中可以混溶或不混溶)的共-固化可進(jìn)一步抑制S1-HPM到固化橡膠制品表面的遷移,因此使橡膠組合物可以在直至制品使用壽命的較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持所需性能。在一個(gè)實(shí)施方案中,可以通過在反應(yīng)器中添加單體或改善終點(diǎn)線來以一步工藝中制備S1-HPM。在另一個(gè)實(shí)施方案中,可以采用反應(yīng)器后(post-reactor)工藝制備Si_HPM,例如反應(yīng)器后、配混前工藝。在一 個(gè)特定實(shí)施方案中,在配混配方或工藝中包括可與填料反應(yīng)或相互作用并在彈性體基體中固化的硅烷。在另一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM可以與填料偶合,任選地不與彈性體或固化體系反應(yīng)。在多個(gè)實(shí)施方案中,在彈性體組合物中出現(xiàn)的最終產(chǎn)物可以包括彈性體-樹脂-填料配合物、樹脂-填料配合物、彈性體-樹脂-彈性體配合物、彈性體-填料配合物、其組合等等。在一個(gè)實(shí)施方案中,彈性體組合物包含至少一種彈性體、至少一種填料和至少一種硅烷官能化烴聚合物改性劑。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM包含一種包含至少一種選自戊間二烯、環(huán)戊二烯、芳香族化合物、檸檬烯、菔烯和戊烯的至少一種單體的互聚物,互聚物還可以包括至少一個(gè)將S1-HPM偶合到至少一種填料上、或偶合到至少一種彈性體和至少一種填料兩者上、偶合到至少一種彈性體上的官能團(tuán)。在另一個(gè)實(shí)施方案中,HPM包含選自如下組成的組的互聚單體:戊間二烯、環(huán)戊二烯、芳香族化合物、檸檬烯、菔烯、戊烯、萜烯及其組合。在一個(gè)實(shí)施方案中,一種或多種官能團(tuán)進(jìn)一步包括烯屬不飽和,其中官能化互聚物包括至少lmol%的烯屬氫,基于互聚物中氫的總摩爾數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施方案中,可以提供硅烷結(jié)構(gòu),例如通過在互聚物中烯屬不飽和位點(diǎn)上與雙官能有機(jī)硅烷化合物的硅烷化,在將互聚物與彈性體和/或填料配混之前或之后。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM包含互聚物與式X3S1-R-F-[R-S1-X3]p的雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑的反應(yīng)產(chǎn)物,其中每個(gè)X獨(dú)立地為硅官能團(tuán),每個(gè)R獨(dú)立地為I至20個(gè)碳原子的二價(jià)取代或未取代的烴基,F(xiàn)為單價(jià)或多價(jià)的有機(jī)官能團(tuán),當(dāng)F為單價(jià)時(shí)P為0,且當(dāng)F為多價(jià)時(shí)P至少為I。在一個(gè)實(shí)施方案中,X為羥基或R1-O-,其中R1為至多20個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、芳基、芳烷基或環(huán)烷基洱為亞烷基;且當(dāng)P為O時(shí),F(xiàn)選自氨基、酰氨基(amido)、羥基、燒氧基、齒素、疏基、氣甲娃燒基、竣基、酸基、乙稀基、稀丙基、苯乙稀基、服基、環(huán)氧基、異氰酸酯基、縮水甘油基和丙烯酰氧基,當(dāng)P為I時(shí),F(xiàn)為2至20個(gè)硫原子的二價(jià)多硫化物。在一個(gè)實(shí)施方案中,至少一種填料包括二氧化硅。在一個(gè)實(shí)施方案中,互聚物包含:(i)至少一種戊間二烯組分;(ii)至少一種環(huán)狀戊二烯組分;和(iii)至少一種芳香族組分,其中互聚物具有40°C至160°C的軟化點(diǎn)。作為示例,互聚物可具有110°C至150°C的軟化點(diǎn)、大于800的數(shù)均分子量、大于2500的重均分子量、大于20000的Z均分子量和至少5mol%的芳族氫。在另一個(gè)實(shí)施方案中,互聚物包括:(i)戊間二烯組分;(ii)芳香族組分;和
(iii)包括二環(huán)戊二烯部分(DCro部分)和二甲基環(huán)戊二烯部分(MCro部分)的環(huán)狀戊二烯組分,其中MCPD部分與DCPD部分的重量比為0.8:1至100: 1,其中MCPD部分為環(huán)狀戊二烯組分的至少20wt% ;且其中互聚物包括:(a)大于400的Mn ; (b)低于15000的Mz ;和(c)至少8mol%的芳族氫,基于互聚物中氫的總摩爾數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施方能中,互聚物通過單體混合物制得,單體混合物包括60wt%至90wt%的戍間二烯組分、5wt%至15wt%的環(huán)狀戍二烯組分和5wt%至20wt%的芳香組分,基于單體混合物的重量;附加地或者替代地,互聚物具有520至650g/摩爾的重均分子量和48。。至 53。。的 Tgo在多個(gè)實(shí)施方案中,通過一種或多種官能團(tuán)的至少一個(gè)將互聚物偶合到至少一種彈性體上,通過一種或多種官能團(tuán)的至少一個(gè)將互聚物偶合到至少一種填料上;通過一種或多種官能團(tuán)的至少一個(gè)將互聚物偶合到至少一種彈性體和至少一種填料的組合上,至少一種彈性體偶合到至少一種填料上,或其任意組合等等。在一個(gè)實(shí)施方案中,互聚物與至少一種彈性體不混溶。在另一個(gè)實(shí)施方案中,官能化烴聚合物改性劑以5至50phr的量存在。在另一個(gè)實(shí)施方案中,輪胎或輪胎組件包括本文所述的該彈性體組合物。在另一個(gè)實(shí)施方案中,一種方法包括熔融加工彈性體混合物,來以制品的形狀形成未硫化的彈性體組合物,其中彈性體混合物包括:(i)至少一種彈性體;(ii)至少一種烴聚合物改性劑,其中烴聚合物改性劑包括一種包括至少一種選自戊間二烯、環(huán)戊二烯、芳香族化合物、檸檬烯、菔烯和戊烯的單體的互聚物;(iii)包括二氧化硅的填料;(iv)雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑;并將彈性體組合物固化以得到制品。在多個(gè)實(shí)施方案中,方法包括:將雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑偶合到填料以及彈性體和互聚物之一或兩者上;將互聚物偶合到彈性體上;將互聚物與填料偶合;或其組合。在一個(gè)實(shí)施方案中,方法包括將互聚物偶合到彈性體和填料之一或兩者上,將彈性體偶合到互聚物和填料之一或兩者上;以及將填料偶合到互聚物和彈性體之一或兩者上。在一個(gè)實(shí)施方案中,方法包括將互聚物和雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑預(yù)反應(yīng)。例如,預(yù)反應(yīng)可以包括:在催化劑存在下,將互聚物與雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑接觸,例如在擠出機(jī)中。替代地或附加地,預(yù)反應(yīng)包括將雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑引入到聚合反應(yīng)器進(jìn)料的單體混合物中。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中,方法包括將預(yù)反應(yīng)的互聚物-雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑偶合到填料上。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中,互聚物包含至少lmol%的烯屬氫,基于互聚物中氫的總摩爾數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中,將互聚物氫化來降低端烯基的含量;且在另一實(shí)施方案中,互聚物不氫化,來提供通過硅烷或其它中間官能化作用偶合用的端烯基。在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中,改性劑以降低門尼粘度的有效的形式和含量存在于彈性體混合物中。在一個(gè)實(shí)施方案中,該方法包括將構(gòu)造(build)組件粘附到未硫化彈性體組合物的表面,并將構(gòu)造組件與制品共-固化,以形成一建構(gòu)體(construct)。例如:建構(gòu)體可以為輪胎,或者制品可以為輪胎胎面、輪胎內(nèi)襯、胎體(tire carcase)等等。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中,硅烷化烴聚合物改性劑包括與雙官能有機(jī)硅交聯(lián)劑偶合的、選自如下組成的組的共聚單體:戊間二烯、環(huán)戊二烯、芳香族化合物、檸檬烯、菔烯、戊烯及其組合。在一個(gè)實(shí)施方案中,硅烷化互聚物包括具有式X3S1-R-結(jié)構(gòu)的側(cè)硅烷基,其中每個(gè)X獨(dú)立地為硅官能基,且R為I至20個(gè)碳原子的二價(jià)烴基。在一個(gè)實(shí)施方案中,X為羥基或R1-O-,其中R1為至多20個(gè)碳原子的烷基、烷氧基烷基、芳基、芳烷基或環(huán)烷基;R為亞燒基。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中,二氧化硅-偶合烴聚合物改性劑包括含有至少一種選自戊間二烯、環(huán)戊二烯、芳香族化合物、檸檬烯、菔烯和戊烯的單體的互聚物,其中官能化互聚物包含至少lmol%的烯屬氫,基于互聚物中氫的總摩爾數(shù);通過雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑偶合到二氧化硅上。在一個(gè)實(shí)施方案中,雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑為具有式X3S1-R-F硅烷,其中每個(gè)X獨(dú)立地為羥基或R1-O-,其中R1為至多20個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、芳基、芳烷基或環(huán)烷基;R為I至20個(gè)碳原子的亞烷基;且F選自氨基、酰氨基、羥基、烷氧基、鹵素、巰基、氫甲娃燒基、竣基、酸基、乙稀基、稀丙基、苯乙稀基、服基、環(huán)氧基、異氰1酸酷基、縮水甘油基和丙烯酰氧基及其組合。在一個(gè)實(shí)施方案中,雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑為具有式X3S1-R-F-R-S1-X3的硅烷,其中每個(gè)X獨(dú)立地為羥基或R1-O-,其中R1為至多20個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、芳基、芳烷基或環(huán)烷基;R為I至20個(gè)碳原子的亞烷基;且F為2至20個(gè)硫原子的二價(jià)多硫化物。在另一個(gè)實(shí)施方案中,互聚物通過在互聚物中的烯屬不飽和與彈性體共固化。彈件體彈性體組合物包含至少一種彈性體。在一個(gè)實(shí)施方案中,在彈性體組合物中以IOOphr存在單一一種或兩種以上不同彈性體,而烴聚合物改性劑以5至50phr的量存在??梢园ㄔ趶椥泽w組合物中的典型的彈性體包括丁基橡膠、支化(“星形支化”)丁基橡膠、星形支化聚異丁烯橡膠、異丁烯和對(duì)甲基苯乙烯的無規(guī)共聚物(聚(異丁烯-共聚-對(duì)甲基苯乙烯))、異戊二烯-異丁烯-烷基苯乙烯的無規(guī)共聚物;聚丁二烯橡膠(“BR”)、高順式-聚丁二烯、聚異戊二烯橡膠、異戊二烯-丁二烯橡膠(“IBR”)、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠(“SIB R”)、苯乙烯-丁二烯橡膠(“581 ”)、溶液-苯乙烯-丁二烯橡膠(“sSBR”)、乳液-苯乙烯-丁二烯橡膠、丁腈橡膠、乙烯丙烯橡膠(“EP”)、乙烯-丙烯-二烯橡膠(“EPDM”)、合成聚異戊二烯、通用橡膠、天然橡膠和這些彈性體的任何鹵化型式及其混合物。有用的彈性體可以通過在本領(lǐng)域中已知的任何合適的方法制備,并且本發(fā)明在此不受彈性體的制備方法限制。彈性體可以是或可以不是鹵化的。優(yōu)選的鹵化彈性體可以選自如下組成的組:鹵化丁基橡膠、溴化丁基橡膠、氯化丁基橡膠、齒化支化(“星形支化”)丁基橡膠以及異丁烯與對(duì)甲基苯乙烯的鹵化無規(guī)共聚物。該彈性體混合物通常用作輪胎中的隔離組件。在一些實(shí)施方案中,彈性體組合物包括兩種或多種彈性體的共混物。彈性體的共混物可以為反應(yīng)器共混物和/或熔體混合物。單獨(dú)的彈性體組分可以按各種常規(guī)量存在,而在配方中彈性體組合物中的總的彈性體含量表示為IOOphr。有用的彈性體包括異丁烯基的均聚物或共聚物。異丁烯基彈性體是指包括至少70摩爾%來自異丁烯的重復(fù)單元的彈性體或聚合物。這些聚合物可被描述為C4-C7異單烯烴衍生單元(如異丁烯衍生單元)與至少一種其它可聚合單元的無規(guī)共聚物。所述基于異丁烯的彈性體可以是或可以不是鹵 化的。彈性體還可以為丁基-類橡膠或支化丁基-類橡膠,包括這些彈性體的鹵化型式。有用的彈性體為不飽和丁基橡膠,例如烯烴、異烯烴和多烯烴的均聚物和共聚物。這些及其它類型的有用的丁基橡膠是公知的,并在以下文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述:RUBBERTECHNOLOGY, p.209-581 (Morton, ed.,Chapman&Hall1995)、THE VANDERBILT RUBBERHANDBOOK, p.105-122 (Ohm ed.,R.T.Vanderbilt Col.,Inc.1990)以及 Kresge 和 Wang 的8KIRK-0THMER ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY, p.934 至 955 (John ffiley&Sons,Inc.4th ed.1993),所述文獻(xiàn)中的每一篇合并至本文作為參考。其它有用的不飽和彈性體的非限制性實(shí)例為聚(異丁烯-共-異戊二烯)、聚異戊二烯、聚丁二烯、聚異丁烯、聚(苯乙烯-共-丁二烯)、天然橡膠、星形支化丁基橡膠及其混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中,彈性體可以為輪胎組件用的輪胎橡膠配混中常用類型的橡膠,輪胎組件需要如高強(qiáng)度和優(yōu)良磨損以及低滯后和高回彈性的特性。如果這些彈性體對(duì)熱和臭氧兩者具有差的耐受性,則這些彈性體可以在混合的配混物中要求抗降解劑。該橡膠的示例包括天然橡膠(“NR”)、聚異戊二烯橡膠(“IR”)、聚(苯乙烯一共-丁二烯)橡膠(“SBR”)、聚丁二烯橡膠(“BR”)、聚(異戊二烯-共-丁二烯)橡膠(“IBR”)、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠(“SIBR”)及其混合物。彈性體組合物還可以包含乙烯和丙烯衍生的單元的橡膠,例如乙烯-丙烯橡膠(“EP”)和乙烯-丙烯-二烯橡膠(“EPDM”)及其混合物。EP和EPDM也可以被認(rèn)為是通用彈性體。在制造EPDM中適合的第三單體的實(shí)例為乙叉基降冰片烯、1,4-己二烯、雙環(huán)戊二烯以及其它的單體。在一個(gè)實(shí)施方案中,彈性體可以包括聚丁二烯(BR)橡膠。該聚丁二烯橡膠在100°C下測(cè)量的門尼粘度(ML1+4,ASTM D1646)可以為35至70,或40至大約65,或者在另一個(gè)實(shí)施方案中,為45至60。另一種有用的合成橡膠為高順式聚丁二烯(“順式-BR”)。所謂的“順式聚丁二烯”或“高順式聚丁二烯”是指使用1,4-順式聚丁二烯,其中順式組分的量為至少95%。彈性體組合物還可以包含聚異戊二烯(IR)橡膠。該聚異戊二烯橡膠在100°C下測(cè)量的門尼粘度(ML1+4,ASTM D1646)可以為35至70,或40至約65,或者在另一個(gè)實(shí)施方案中,為45至60。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,彈性體還可以包含天然橡膠。天然橡膠由Subramaniam在RUBBER TECHNOLOGY, P179-208 (Morton, ed.,Chapman&Hall,1995)中進(jìn)行了詳細(xì)描述,合并入本文作為參考。天然橡膠的合乎需要的實(shí)施方案可選自技術(shù)上規(guī)定的橡膠(“TSR”),如馬來西亞橡膠,其包括但不限于SMR CV、SMR5、SMRlO、SMR20、SMR50及其混合物。優(yōu)選的天然橡膠具有在100°C下30至120,或更優(yōu)選40至80的門尼粘度(ML1+4,ASTM D1646)。在一個(gè)實(shí)施方案中,彈性體可包括苯乙烯橡膠,例如苯乙烯丁二烯橡膠(“SBR”),例如乳化_SBR( “E-SBR”)、溶液SBR(S-SBR)、高苯乙烯橡膠(“HSR”)等等。SBR的合乎需要的實(shí)施方案可具有10至60wt%的苯乙烯含量,例如可由JSR Corporation商購(gòu)的E-SBR彈性體,其包括 JSRl500 (25wt% 苯乙烯)、JSRl502 (25wt% 苯乙烯)、JSR1503 (25wt% 苯乙烯)、JSRl507 (25wt% 苯乙烯)、JSR0202 (45wt% 苯乙烯)、JSR SL552 (25wt% 苯乙烯)、JSRSL574(15wt% 苯乙烯)、JSR SL563 (20wt%styrene)、JSR0051、JSR0061 等。優(yōu)選的 SBRs 具有在100°C下30至120,或更優(yōu)選40至80的門尼粘度(ML1+4,ASTM D1646)。其它由于的彈性體(包括官能化彈性體描述在US7,294,644中,其被全部合并入本文作為參考,在允許的情況下具有所有的權(quán)利。可用于本發(fā)明的彈性體可以與各種其它橡膠或塑料共混,尤其是熱塑性樹脂,例如尼龍或聚烯烴,例如聚丙烯或聚丙烯的共聚物。這些組合物可用于氣密層,例如氣囊、輪胎內(nèi)管、輪胎內(nèi)襯、空氣套筒(例如在空氣減震器中)、隔膜以及其中希望有高的空氣或氧氣保留性的其它應(yīng)用。

硅烷官能化烴聚合物改性劑(“S1-HPM”)彈性體組合物還包含烴聚合物改性劑(“HPM”)(包括硅烷化HPM( "S1-HPM"))。可用于本發(fā)明的HPM包括,但不限于,脂族烴樹脂、芳烴改性脂族烴樹脂、氫化聚環(huán)戊二烯樹脂、聚環(huán)戊二烯樹脂、松香、松香酯、木松香、木松香酯、浮油松香、浮油松香酯、多萜烯、芳烴改性多萜烯、萜烯酚醛樹脂、芳烴改性氫化聚環(huán)戊二烯樹脂、氫化脂族樹脂、氫化脂族芳族樹脂、氫化萜烯和改性萜烯和氫化松香酯。在一些實(shí)施方案中,HPM是氫化的。在其它實(shí)施方案中,HPM是非極性的。本文中使用的非極性意指HPM基本上不含具有極性基團(tuán)的單體。本文中使用的,與在HPM和/或S1-HPM互聚物中的單體有關(guān)應(yīng)理解為指的是來源于這些單體的作為聚合的和/或作為衍生的單元。術(shù)語(yǔ)聚合物和互聚物在本文中和權(quán)利要求中廣泛使用,它包括數(shù)均分子量(Mn)大于等于500的較高低聚物、以及滿足按照典型ASTM定義的聚合物的分子量限制的化合物。HPM和/或S1-HPM可以用作彈性體配混材料。取決于將HPM和/或S1-HPM如何配混,能夠?qū)崿F(xiàn)橡膠和輪胎的耐久性、牽引力和抗磨性的橡膠特性優(yōu)化。HPM和/或S1-HPM的宏觀結(jié)構(gòu)(分子量、分子量分布和支化)為這種聚合物添加劑提供獨(dú)特的性能。適合的HPM可以包括芳族和非芳族組分。HPM的差異很大程度上歸因于獲得烴組分的原料中的烯烴。HPM可以含有“脂族”烴組分,它具有由包含可變數(shù)量的戊間二烯、異戊二烯、單烯烴和不可聚合的鏈烷類化合物的C4-C6級(jí)分形成的烴鏈。該HPM是基于戊烯、丁烯、異戊二烯、戊間二烯,并且含有減少數(shù)量的環(huán)戊二烯和雙環(huán)戊二烯。HPM還可含有具有由芳族單元如苯乙烯、二甲苯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和茚形成的聚合物鏈的“芳族”烴結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方案中,HPM可含有與在彈性體組分(一種或多種)的芳烴含量相匹配的芳烴含量,例如在苯乙烯橡膠中的高芳烴含量或在天然橡膠中的低芳烴含量,由于相容性或混溶性。相容性是需要的,例如,在采用HPM來改變或轉(zhuǎn)移彈性體區(qū)域的Tg的情況下、在需要改善HPM的分散性的情況下、和/或在相容性促進(jìn)對(duì)HPM在彈性體組合物中遷移的抑制的情況下。相容性在下面情況下也可以是需要的:否則HPM,S1-HPM或S1-HPM衍生物由于如下其它原因與彈性體組分(一種或多種)不混溶,例如高分子量的S1-HPM、或S1-HPM與填料的偶合、或者HPM衍生單元(例如HPM-填料-共-接枝)的存在限制了結(jié)合的HPM的流動(dòng)性和/或促進(jìn)了接枝填料粒子的分散性。在另一個(gè)實(shí)施方案中,HPM可含有使其與在彈性體組分(另一個(gè)種或多種)不相容或不混溶的芳烴含量,例如在苯乙烯橡膠中低的芳烴含量或在天然橡膠中的高的芳烴含量。不相容性可能是有利的,例如在不需要或不希望HPM轉(zhuǎn)移或改變彈性體相的Tg的情況下,特別是在HPM的流動(dòng)性被高的分子量、與填料(一種或多種)的共固化、與彈性體組分(一種或多種)的共固化或其任意組合所抑制的情況下。根據(jù)本發(fā)明,用于橡膠配混的S1-HPM包括烯烴,例如戊間二烯、異戊二烯、戊烯和環(huán)狀組分的一種或多種。S1-HPM還可以含有芳族烯烴,例如苯乙烯類組分和茚類組分。在實(shí)施方案中,官能化烴聚合物改性劑優(yōu)選是由如下單體混合物制得,單體混合物包含:1至60%的戊間二烯組分、5至50%的環(huán)狀組分和I至60%的芳香族化合物(優(yōu)選苯乙烯系)組分。替換或附加地,在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM包括:10至80wt%源于至少一種戊間二烯組分的單元、15至50wt%源于至少一種環(huán)狀戊二烯組分的單元和10至30被%源于至少一種苯乙烯系組分的單元的互聚物。單體混合物或互聚物可任選地包括至多5%的異戊二烯,至多10%戊烯組分、至多5%的茚類組分或其任意組合。戊間二烯通常是C5 二烯烴的餾分或合成混合物,其包括但不限于順式-1,3-戊二烯、反式-1,3-戊二烯和混合1,3-戊二烯。例如,在一個(gè)實(shí)施方案中,戊間二烯組分可包括反式-1,3-戊二烯、環(huán)戊烯、順式-戊二烯及其混合物。通常,戊間二烯組分不包括支化的C5二烯,例如異戊二烯。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM是由如下單體混合物制備,單體混合物具有0.1至90%的戊間二烯組分,或戊間二烯組分的含量范圍由選自0.1、1、10、20、25、30、35、40、45或50%戊間二烯組分的任意下限、直至選自80、75、70、65、60、55、50、45、40或35wt%戊間二烯組分的任意上限組成,基于單體混合物中單體的總重量。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,HPM是由包含40至80%的戊間二烯組分的單體混合物制備,或40至65%的戊間二烯組分,或40至50%的戊間二烯組分。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM基本上不含異戊二烯。在另一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM是由含有至多15%異戊二烯的單體混合物制備,或小于10%異戊二烯,基于混合物中單體的重量。在又一個(gè)實(shí)施方案中,單體混合物中含有小于5重量%的異戊二烯,基于混合物中單體的重量。通常,戊烯組分作為鏈轉(zhuǎn)移劑可抑制分子量的增長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施方案中,戊烯組分選自如下組成的組:2_甲基丁烯_1、2_甲基丁烯_2、戍烯-1、順式-戍烯_2、反式-戍烯-2及其混合物。在一個(gè)實(shí)施方·案中,S1-HPM基本上不含戊烯衍生單元。在另一實(shí)施方案中,S1-HPM單體混合物含有至多40%的戊烯,或低于30%戊烯,或低于25%戊烯,或低于20%戊烯,或低于15%戊烯,或低于10%戊烯,或低于5%戊烯,基于單體混合物中單體的重量。在又一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM是由含0.1至10%戊烯的單體混合物制備,基于混合物中單體的重量。
環(huán)狀組分通常為餾分或C5和C6環(huán)狀烯烴、二烯烴和來自一個(gè)餾分的二聚體、共二聚體、三聚體等的合成混合物。環(huán)狀化合物包括,但不局限于環(huán)戊烯、環(huán)戊二烯、雙環(huán)戊二烯、環(huán)己烯、1,3-環(huán)己二烯和1,4-環(huán)己二烯。優(yōu)選的環(huán)狀化合物為環(huán)戊二烯。雙環(huán)戊二烯可以呈內(nèi)型或外型形式。環(huán)狀化合物可以被或可以不被取代。優(yōu)選的取代的環(huán)狀化合物包括用C1到C4tl線性、支化或環(huán)狀烷基(優(yōu)選一個(gè)或多個(gè)甲基)取代的環(huán)戊二烯和雙環(huán)戊二烯。在一個(gè)實(shí)施方案中,環(huán)狀組分選自如下組成的組:環(huán)戊二烯、環(huán)戊二烯二聚體、環(huán)戊二烯三聚體、環(huán)戊二烯-C5共二聚體、環(huán)戊二烯-異戊二烯共二聚體、環(huán)戊二烯-C4共二聚體、環(huán)戊二烯-甲基環(huán)戊二烯共二聚體、甲基環(huán)戊二烯、甲基環(huán)戊二烯二聚體及其混合物。通常,環(huán)狀 組分可增加軟化點(diǎn)。另一方面,如苯乙烯的芳香化合物傾向于降低軟化點(diǎn),但該軟化點(diǎn)的降低能夠通過增加環(huán)狀組分(一種或多種)的相對(duì)比例來抵消。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM可以由包括至多60%環(huán)狀化合物的單體混合物制備,或至多50%環(huán)狀化合物,基于混合物中單體的重量。典型的下限包括至少約0.1%,或至少約0.5%,或從約1.0%起的環(huán)狀化合物,在單體混合物中。在至少一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM單體混合物可包括超過10%以上的環(huán)狀組分,直至20%環(huán)狀化合物以上,或優(yōu)選直至30%環(huán)狀化合物以上,或更優(yōu)選直至40%環(huán)狀化合物以上,或更優(yōu)選直至45%或50%環(huán)狀化合物以上,基于制備S1-HPM用單體混合物中單體的重量。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,S1-HPM單體混合物包含約10至約50%的環(huán)狀化合物,或約20至約45%的環(huán)狀化合物,或約20至約40%的環(huán)狀組分。可以在S1-HPM中的優(yōu)選的芳族化合物包括苯乙烯、茚、苯乙烯衍生物和茚衍生物中的一種或多種。尤其優(yōu)選的芳族烯烴包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β_甲基苯乙烯、茚和甲基茚和乙烯基甲苯。通常,苯乙烯系組分不包括稠環(huán),例如茚系化合物。苯乙烯系組分包括苯乙烯、苯乙烯衍生物和取代苯乙烯。在一個(gè)實(shí)施方案中,芳香組分選自如下組成的組的苯乙烯組分:苯乙烯、鄰-甲基-苯乙烯、間-甲基-苯乙烯、對(duì)-甲基-苯乙烯、α -甲基苯乙烯、t-β-甲基-苯乙烯、茚、甲基茚、乙烯基甲苯及其混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中,芳族或苯乙烯系烯烴在S1-HPM中以至多60%苯乙烯系組分的量存在,或至多50%,典型地5至45%,或更優(yōu)選5至30%。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,S1-HPM包含10至25%的芳族或特別是苯乙烯系烯烴。S1-HPM可包含小于15%的茚系組分,或低于10%的茚系組分。茚系組分包括茚和茚的衍生物。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM包含低于5%的茚系組分。在另一個(gè)實(shí)施方案中,HPM基本上不含茚系組分。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM的源于芳族組分的單元與源于環(huán)狀組分的單元的(或優(yōu)選苯乙烯系組分與環(huán)狀組分的)重量比為1:2至3:1,優(yōu)選1:2至2.5:1,或更優(yōu)選0.8:1至2.2:1,或約1:1至約2:1。在另一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM可包含至少lmol%的芳族氫,基于互聚物中氫的總摩爾數(shù),由質(zhì)子核磁共振(H-NMR)測(cè)定。在另一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM包含至少5mol%的芳族氫,例如5mol%至30mol%的芳族氫,或優(yōu)選5mol%至25mol%的芳族氫,或更優(yōu)選5mol%至20mol%的芳族氫,或更優(yōu)選8mol%至15mol%的芳族氫。在另一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM包含lmol%至20mol%的芳族氫,或優(yōu)選2mol%至15mol%的芳族氫,或更優(yōu)選2mol%至10mol%的芳族氫。在一個(gè)實(shí)施方案中,在烴聚合物改性劑中只存在一種互聚物。在另一個(gè)實(shí)施方案中,可以將兩種或更多種烴聚合物改性劑共混。當(dāng)使用兩種或多種互聚物時(shí),互聚物的至少一種抑或所得混合的烴聚合物改性劑(優(yōu)選兩者),優(yōu)選可包含包括10至80wt%源于至少一種戍間二烯組分的單元、15至50wt%源于至少一種環(huán)狀戍二烯組分的單元和10至30wt%源于至少一種芳香(優(yōu)選苯乙烯系)組分的單元。烴聚合物改性劑共混物可任選地包括至多5%的異戊二烯、至多10%的戊烯和至多5%的茚類組分。優(yōu)選地,彈性體組合物包括5-50phr烴聚合物改性劑或烴聚合物改性劑共混物。在另一個(gè)實(shí)施方案中,烴聚合物改性劑為(i)戊間二烯組分、(ii)芳香組分和
(iii)環(huán)狀戊二烯組分的互聚物。環(huán)狀戊二烯組分包括二環(huán)戊二烯部分(Dcro部分)和二甲基環(huán)戊二烯部分(MCPD部分),其中DCPD部分是由任意環(huán)戊二烯二聚體和/或除了CPD-MCPD的環(huán)戊二烯共二聚體組成;且其中MCPD部分是由任意甲基環(huán)戊二烯二聚體和/或甲基環(huán)戊二烯共二聚體組成,包括任意CPD-MCPD共二聚體。甲基環(huán)戊二烯共二聚體包括甲基環(huán)戊二烯與環(huán)戊二烯、戊間二烯、丁二烯等的共二聚體。環(huán)戊二烯共二聚體包括環(huán)戊二烯與戊間二烯、丁二烯等的共二聚體。在一個(gè)實(shí)施方案中,DCPD部分包含至少50wt%的二環(huán)戊二烯和少于50wt%的CPD共二聚體。MCPD部分與DCPD部分的重量比優(yōu)選為0.8至20,更優(yōu)選I至10,且MC PD部分為至少20wt%的環(huán)狀戊二烯組分。當(dāng)在環(huán)狀組分中,MCPD部分的比例超過DCPD部分比例的約0.8或1.0倍時(shí),互聚物可出人意料地具有軟化點(diǎn)、分子量、分子量分布和芳香性之間的平衡,例如軟化點(diǎn)為40°C至160°C,Mn大于400,Mw/Mn為1.5至4,Mz小于15000,以及至少8mol%的芳族氫,基于互聚物中氫的總摩爾數(shù);或優(yōu)選地,軟化點(diǎn)為至少80°C,Mn大于800,Mw/Mn小于3,Mz小于12000和/或至少10mol%的芳族氫。Mn在本文中定義為數(shù)均分子量,Mw在本文中定義為重均分子量,且Mz在本文中定義為z均分子量。在實(shí)施方案中,烴聚合物改性劑優(yōu)選是由包括15%至70%戊間二烯組分、5%至70%的環(huán)狀組分和10%至30%芳香(優(yōu)選苯乙烯系)組分的單體混合物制得。替代地或附加地,在一個(gè)實(shí)施方案中,烴聚合物改性劑包括:30%至60%源于至少一種戊間二烯組分的單元、10至50%源于至少一種環(huán)狀戊二烯組分的單元和10至25%源于至少一種苯乙烯系組分的單元的互聚物。單體混合物或互聚物可任選地包括至多5%的異戊二烯,至多10%戊烯組分、至多5%的茚類組分或其任意組合。通常,HPM具有大于約600g/摩爾的數(shù)均分子量(Mn),或大于約800g/摩爾,或大于約900,或大于約IOOOg/摩爾。在一個(gè)實(shí)施方案中,HPM具有在約900g/摩爾至3000g/摩爾之間的Mn,或在約1000至1500g/摩爾之間。在至少一個(gè)實(shí)施方案中,HPM具有大于約2500g/摩爾的重均分子量(Mw),或大于約5000g/摩爾,或約2500至約25000g/摩爾,或3000至20000g/摩爾。優(yōu)選地,HPM具有3500至15000g/摩爾的重均分子量,或更優(yōu)選約5000至約IOOOOg/摩爾。HPM可具有大于約IOOOOg/摩爾的Z均分子量(Mz),或大于約20000g/摩爾,或大于約30000g/摩爾。在實(shí)施方案中,Mz在由10000至150000g/摩爾的變動(dòng),或由20000至IOOOOOg/摩爾,或由25000至75000g/摩爾,或由30000至60000g/摩爾。Mw、Mn和Mz可采用凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)定。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM具有4或更小的多分散指數(shù)(“roi”,PDI=Mw/Mn)。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,HPM具有至少約2.5的ΗΠ,或至少約3,或至少約4,或至少約5。在實(shí)施方案中,Mz/Mn大于5,大于10,大于12,大于15,大于20,大于25,或大于30。在實(shí)施方案中,Mz/Mn在直至150以上范圍內(nèi)變動(dòng),直至100,直至80,或直至60。在其它實(shí)施方案中,Mz/Mn為5至100,或10至80,或10至60,或10至40,或10至30,或15至40,或30 至 60,或 35 至 60。在一個(gè)實(shí)施方案中,HPM可具有80°C至160°C的軟化點(diǎn),或優(yōu)選100°C至160°C,或更優(yōu)選110°C至150°C。軟化點(diǎn)可根據(jù)環(huán)球法、采用ASTM E-28測(cè)定。在一個(gè)實(shí)施方案中,HPM可具有約30°C至約110°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),或約50°C至約110°C,或約60°C至約100°C。差示掃描量熱法(DSC)可用于測(cè)定HPM的Tg。上述樹脂可以通過本領(lǐng)域中通常已知用于制備HPM的方法制備,并且本發(fā)明不受S1-HPM的形成方法的限制。優(yōu)選地,通過在(TC至200°C的溫度下將烯烴原料流在聚合反應(yīng)器中與弗瑞德-克來福特(Friedel-Crafts)或路易斯酸催化劑結(jié)合制備Si_HPM。通常使用已知的催化劑在聚合溶劑中實(shí)現(xiàn)弗瑞德-克來福特聚合,并且可以通過洗滌和蒸餾除去溶劑和催化劑。用于本發(fā)明的聚合方法可以為間歇式或連續(xù)式方法。可以按單個(gè)階段或多個(gè)階段實(shí)現(xiàn)連續(xù)聚合。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM包含一個(gè)包括至少一個(gè)硅烷結(jié)構(gòu)的官能團(tuán),并且可任選地包含一個(gè)或多個(gè)額外的官能團(tuán),例如烯基不飽和、芐基鹵素等,通過它們S1-HPM可以偶合到填料、彈性體上,或相反地錨固到彈性體基體中。如本文中使用的,與在S1-HPM互聚物中的官能團(tuán)有關(guān)應(yīng)理解為指的是衍生自或作為源于該官能團(tuán)的偶合單元,例如源于另一種的一種官能團(tuán)或者由直接或間接地偶合到填料(例如通過雙官能交聯(lián)劑)或彈性體上(例如通過在烯屬不飽和位點(diǎn)上的共固化)引起的衍生類型。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中,S1-HPM包含烯屬不飽和,例如至少lmol%的烯屬氫,基于互聚物中氫的總摩爾數(shù),由H-NMR測(cè)定。烯屬不飽和通常是由二烯單體的共聚引起,例如戊間二烯、二環(huán)戊二烯等。烯屬不飽和有利于促進(jìn)其與彈性體組分(一種或多種)的交聯(lián)、與填料共-固化所需的官能化,例如,及其組合等等。

在一個(gè)實(shí)施方案中,HPM和S1-HPM為未氫化的(為保持烯烴不飽和,特別是端乙烯基)。在另一個(gè)實(shí)施方案中,HPM和/或S1-HPM可以被部分氫化(特別是要移除端乙烯基,在需要的場(chǎng)合)??梢酝ㄟ^本領(lǐng)域中已知的任何方法進(jìn)行HPM和/或S1-HPM的氫化,并且本發(fā)明不受氫化方法限制。例如,HPM和/或S1-HPM的氫化可以為間歇或連續(xù)的過程,例如催化氫化。用于HPM氫化的催化劑典型地為基于元素周期表第6、8、9、10或11族元素的負(fù)載型單金屬和雙金屬催化劑體系。在一個(gè)實(shí)施方案中,HPM和/或S1-HPM被至少部分氫化或者可以基本上被氫化。如本文中使用的,至少部分氫化的是指該材料含有低于90%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于75%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于50%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于40%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于25%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于15%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于10%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于9%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于8%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于7%烯屬質(zhì)子,且更優(yōu)選低于6%烯屬質(zhì)子。如本文中使用的,基本上氫化是指,在氫化之后(并且在與接枝單體反應(yīng)之前),該材料含有低于5%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于4%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于3%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于2%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于1%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于0.5%烯屬質(zhì)子,更優(yōu)選低于0.1%烯屬質(zhì)子,且更優(yōu)選低于0.05%烯屬質(zhì)子。當(dāng)使用時(shí),氫化的程度典型地進(jìn)行到最大程度減少并優(yōu)選避免芳族鍵氫化的程度。在HPM和/或S1-HPM基本上氫化的實(shí)施方案中,可以確信該接枝單體附加于樹脂/低聚物骨架上,與形成(樹脂/低聚物和接枝單體的)共聚物不同,因?yàn)樵诨旧蠚浠腍PM和/或S1-HPM上的末端烯鍵的缺乏(這可以由優(yōu)選的低的烯屬質(zhì)子測(cè)量結(jié)果來證明)。在其它HPM和/或S1-HPM沒有被氫化或只有部分被氫化的實(shí)施方案中,末端烯鍵的存在促進(jìn)了末端硅烷化、末端有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑官能化和/或末端交聯(lián),這可以改善HPM-彈性體的相容性,并更好地保持由烴聚合物改性劑改善的性質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方案中,S1-HPM包含硅烷結(jié)構(gòu)作為官能團(tuán),例如-SiX3側(cè)基,其中X獨(dú)立地為硅官能團(tuán),例如至多20個(gè)碳原子的羥基、烷氧基、烷氧烷氧基、芳氧基、芳烷氧基或環(huán)烷氧基。硅官能團(tuán)X可以進(jìn)一步任選地用硅酸鹽取代或與硅酸鹽偶合,例如在二氧化硅填料顆粒的表面。硅烷結(jié)構(gòu)可以通過在共聚用聚合物混合物中包括硅烷單體來直接獲得硅官能化S1-HPM ;通過將HPM與有機(jī)官能化硅烷化合物進(jìn)行硅烷化;或通過在彈性體組合物中用雙功能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑動(dòng)態(tài)官能化HPM,等等。作為可引入到HPM共聚中的硅官能化單體的例子,可以提到的有乙烯基三乙氧基娃燒、(環(huán)戍_■稀基丙基)二乙氧基娃燒和1,2-乙氧基丙氧基丙基)甲基_■乙氧基娃燒,通過陽(yáng)離子反應(yīng)(所有三個(gè)例子)或Diels-Alder反應(yīng)(前面兩個(gè)例子)。在一個(gè)實(shí)施方案中,采用一種或多種硅烷偶聯(lián)劑來處理HPM或官能化的HPM(采用非硅官能團(tuán)的官能團(tuán)官能化,例如與雙官能硅烷偶聯(lián)劑的有機(jī)官能團(tuán)有反應(yīng)性的有機(jī)官能團(tuán))來提供硅官能性,以預(yù)反應(yīng)或在彈性體組合物中動(dòng)態(tài)地進(jìn)行。當(dāng)二氧化硅是主要填料或與另一種填料結(jié)合存在時(shí),偶聯(lián)劑特別合乎需要,因?yàn)樗鼈冇兄趯⒍趸枧己系絊1-HPM上,還可以有助于將二氧化硅結(jié)合到彈性體上。偶聯(lián)劑可以為雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)齊IJ?!坝袡C(jī)硅烷交聯(lián)劑”是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員熟知的任何硅烷偶聯(lián)的填料和/或交聯(lián)活化劑和/或娃燒增強(qiáng)劑,包括但不局限于乙烯基二乙氧基娃燒、乙烯基_ 二 - ( β _甲氧基乙氧基)娃燒、甲基丙稀酸基丙基二甲氧基娃燒、Y _氛基_丙基二乙氧基娃燒、Y -疏基丙基二甲氧基硅烷等及其混合物。在各種實(shí)施方案中,取決于引入它們的方式,可以單獨(dú)或任意組合使用硫化物類、巰基類、乙烯基類、氨基類、縮水甘油基類、硝基類或氯類硅烷偶聯(lián)劑。硅燒偶聯(lián)劑的例子包括娃燒酷、氣基娃燒、酸氣基娃燒、服基娃燒、齒素娃燒、環(huán)氧基娃燒、乙稀基娃燒、甲基丙稀酸基娃燒、疏基娃燒和異氛酸酷基娃在一個(gè)實(shí)施方案中,雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑具有結(jié)構(gòu):X3S1-R-F-[R-S1-X3] P其中每個(gè)X獨(dú)立地為硅官能團(tuán);每個(gè)R獨(dú)立地為I至20個(gè)碳原子的二價(jià)取代或未取代的烴基,優(yōu)選至多10個(gè)碳原子,且典型地為I至5個(gè)碳原子疋為單價(jià)或多價(jià)的有機(jī)官能團(tuán);當(dāng)F為單價(jià)時(shí)P為0,且當(dāng)F為多價(jià)時(shí)P至少為1,例如I至5。在一個(gè)實(shí)施方案中,X為羥基或R1-O-,其中R1為至多20個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、芳基、芳烷基或環(huán)烷基,優(yōu)選至多10個(gè)碳原子,且典型地為I至5個(gè)碳原子;R為優(yōu)選至多10個(gè)碳原子的亞烷基,且典型地為I至5個(gè)碳原子;其中P為O或I ;且當(dāng)P為O時(shí),F(xiàn)選自氨基、酰氨基、羥基、烷氧基、齒素、疏基、氫!甲娃燒基、竣基、酸基、乙稀基、稀丙基、苯乙稀基、服基、環(huán)氧基、異氰1酸酷基、縮水甘油基和丙烯酰氧基;且當(dāng)P為I時(shí),F(xiàn)為2至20個(gè)硫原子的二價(jià)多硫化物。乙稀類娃燒偶聯(lián)劑的例子為乙稀 基二乙氧基娃燒和乙稀基二甲氧基娃燒。氨類硅烷偶聯(lián)劑的例子為3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氛基乙基)氛基丙基二乙氧基娃燒和3_(2_氛基乙基)氛基丙基二甲氧基娃燒。縮水甘油類硅烷偶聯(lián)劑的例子為Y-縮水甘油基丙基三乙氧基硅烷、Y-縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷、Y-縮水甘油基丙基甲基二乙氧基硅烷和Y-縮水甘油基丙基甲基~■甲氧基娃燒。硝基類硅烷偶聯(lián)劑的例子為3-硝基丙基三甲氧基硅烷和3-硝基丙基三乙氧基硅燒。氯類硅烷偶聯(lián)劑的例子為3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氯乙基二甲氧基娃燒和2-氣丙基二乙氧基娃燒。硫化物類娃燒偶聯(lián)劑的典型例子為雙(3_ 二乙氧基娃燒基丙基)四硫化物、雙(2-三乙氧基硅烷基乙基)四硫化物、雙(3-三甲氧基硅烷基丙基)四硫化物、雙(2-三甲氧基娃燒基乙基)四硫化物、雙(3-二乙氧基娃燒基丙基)二硫化物、雙(3-二甲氧基娃燒基丙基)二硫化物、雙(3-二乙氧基娃燒基丙基)_■硫化物、雙(3_甲氧基娃燒基丙基)二硫化物、3-三甲氧基硅烷基丙基-N,N- 二甲基硫代甲酰四硫化物、3-三乙氧基硅烷基丙基-N,N- 二甲基硫代甲酰四硫化物、2-三乙氧基硅烷基乙基-N,N- 二甲基硫代甲酰四硫化物、2-三甲氧基硅烷基乙基-N,N-二甲基硫代甲酰四硫化物、3-三甲氧基硅烷基丙基苯并咪唑基四硫化物、3-三乙氧基硅烷基丙基苯并咪唑基四硫化物、3-三乙氧基硅烷基丙基甲基丙烯酸酯單硫化物和3-三甲氧基硅烷基丙基甲基丙烯酸酯單硫化物。在一個(gè)實(shí)施方案中,硅烷偶聯(lián)劑可具有通式(CnH2n+10)3S1-(CH2)m-Sp-(CH2)m_Si (CnH2n+10)3,其中 η 代表 I 至 3的整數(shù),m代表I至9的整數(shù),P代表硫原子的平均數(shù)和大于2的正數(shù)。疏基類娃燒偶聯(lián)劑的例子為3_疏基丙基二甲氧基娃燒、3_疏基丙基二乙氧基娃燒、2_疏基以及二甲氧基娃燒和2_疏基以及二乙氧基娃燒。

這些硅烷偶聯(lián)劑可以單獨(dú)使用,或者兩種或多種可以一起使用。在一個(gè)實(shí)施方案中,硅烷偶聯(lián)劑的優(yōu)選例子可以包括:N-(2-氨基乙基)-3_氨基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯?;籽趸柰?、3-(2-乙烯基苯基氨基)乙基氨基-丙基二甲氧基娃燒、3-縮水甘油基丙基二甲氧基娃燒、二乙酸基乙稀基娃燒、二-(2_甲氧基乙氧基)-乙稀基娃燒、3_氣丙基二甲氧基娃燒、1-二甲氧基娃燒基_2_(p, m-氣甲基)苯基乙燒、3-氣丙基二乙氧基娃燒、N-(氣基乙基氣基甲基)苯基二甲氧基娃燒、N-(2-氣基乙基)-3-氣基丙基二(2_乙基己氧基)娃燒、3-氣基丙基二甲氧基娃燒、二甲氧基娃燒基丙烯基三胺、β (3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基二乙氧基娃燒、3_疏基丙基甲基二甲氧基娃燒、雙(2_輕基乙基)-3_氛基丙基二甲氧基娃燒、1,3- _■乙稀基四甲基_■娃氣燒、乙稀基二甲氧基娃燒、2- ( _■苯基勝基)乙基二乙氧基硅烷、2-甲基丙烯?;一谆鵞3-三甲氧基硅烷基丙基]銨氯化鹽、3-異氰酸酯基丙基_■甲基乙氧基娃燒、N- (3-丙稀酸基_2-輕基丙基)_3~氣基丙基二乙氧基娃燒、乙稀基二(過氧化叔丁基)娃燒、甲基二甲氧基娃燒、乙基二甲氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒、苯基二乙酸氧基娃燒、甲基二甲氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒。更優(yōu)選的硅烷偶聯(lián)劑是商業(yè)可購(gòu)得的那些和被本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為是有效的偶聯(lián)劑的那些。大量的有機(jī)官能化娃燒是可購(gòu)得的,例如從Union Carbide, SpecialtyChemicals Division, Danbury, Connecticut。在EP0926265A1 中公開了可由 Union Carbide購(gòu)得的有用的硅烷偶聯(lián)劑的例子,其被合并入本文以作參考。
在一個(gè)實(shí)施方案中,硅烷偶聯(lián)劑為式B(4_n)-S1- (A-N⑶-C (O) -NH2) n表示的脲基硅烷,其中A為含有I至8個(gè)碳原子的亞烷基,B為羥基或含有I至約8個(gè)碳原子的烷氧基,且η為I至3的整數(shù),條件是如果η為I或2,每個(gè)B可以相同或不同。在一個(gè)實(shí)施方案中,每個(gè)B為含有I至約5個(gè)碳原子的烷氧基,特別是甲氧基或乙氧基;且A為含有I至5個(gè)碳原子的二價(jià)烴基。該二價(jià)烴基的例子包括亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基等。該脲基硅烷的具體例子包括β_服基乙基-二甲氧基娃燒、β _服基乙基-二乙氧基娃燒、Y-服基乙基-二甲氧基娃燒、Y _服基乙基-二乙氧基娃燒等。在一個(gè)實(shí)施方案中,采用雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑和過氧化物引發(fā)劑來處理有或沒有烯屬不飽和的ΗΡΜ,例如戊間二烯、C5/C9、二環(huán)戊二烯檸檬烯和菔烯基互聚物。過氧化物引發(fā)劑在HPM上形成自由基,它與交聯(lián)劑的有機(jī)官能團(tuán)反應(yīng),例如乙烯基或巰基。所得S1-HPM具有硅烷側(cè)基,它能夠與填料反應(yīng)來將S1-HPM樹脂偶合到填料上,并且與彈性體間
應(yīng)該只具有有限的活性:
權(quán)利要求
1.一種彈性體組合物,包含:(i)至少一種彈性體;(ii)至少一種填料;(iii)至少一種硅烷官能化烴聚合物改性劑(S1-HPM),其中S1-HPM包含互聚物,該互聚物包含選自戊間二烯、環(huán)狀戊二烯、芳香族化合物、檸檬烯、菔烯和戊烯的至少一種單體;和(iv)至少一種具有硅烷結(jié)構(gòu)的官能團(tuán)。
2.權(quán)利要求1的彈性體組合物,其中一種或多種官能團(tuán)進(jìn)一步包括烯屬不飽和,其中互聚物包括至少lmol%的烯屬氫,基于互聚物中氫的總摩爾數(shù)。
3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的彈性體組合物,其中S1-HPM包含互聚物與下式雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑的反應(yīng)產(chǎn)物:X3S1-R-F-[R-S1-X3] P 其中每個(gè)X獨(dú)立地為硅官能團(tuán),每個(gè)R獨(dú)立地為I至20個(gè)碳原子的二價(jià)取代或未取代的烴基,F(xiàn)為單價(jià)或多價(jià)的有機(jī)官能團(tuán),當(dāng)F為單價(jià)時(shí)P為0,且當(dāng)F為多價(jià)時(shí)P至少為I。
4.權(quán)利要求3的彈性體組合物,其中X為羥基或R1-O-,其中R1為至多20個(gè)碳原子的烷基、烷氧基烷基、芳基、芳烷基或環(huán)烷基;R為亞烷基;其中P為O或1,且當(dāng)P為O時(shí),F(xiàn)選自氣基、酸氣基、輕基、燒氧基、齒素、疏基、龜!甲娃燒基、竣基、酸基、乙稀基、稀丙基、苯乙稀基、脲基、環(huán)氧基、異氰酸酯基、縮水甘油基和丙烯酰氧基;當(dāng)P為I時(shí),F(xiàn)為2至20個(gè)硫原子的二價(jià)多硫化物。
5.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的彈性體組合物,其中至少一種填料包括二氧化硅。
6.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的彈性體組合物,其中互聚物包含:(i)至少一種戊間二烯組分;(ii)至少一種環(huán)狀戊二烯組分;和(iii)至少一種芳香族組分,其中互聚物具有40°C至160°C的軟化點(diǎn)。
7.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的彈性體組合物,其中互聚物通過一種或多種官能團(tuán)的至少一種偶合到至少一種彈性體上。
8.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的彈性體組合物,其中互聚物通過一種或多種官能團(tuán)的至少一種偶合到至少一種填料上。
9.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的彈性體組合物,其中互聚物通過一種或多種官能團(tuán)的至少一種偶合到至少一種彈性體和至少一種填料的組合上。
10.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的彈性體組合物,其中至少一種彈性體被偶合到至少一種填料上。
11.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的彈性體組合物,其中互聚物與至少一種彈性體不混溶。
12.—種輪胎或輪胎組件,包含前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的彈性體組合物。
13.—種方法,包括: (a)熔融加工彈性體混合物,來以制品的形狀形成彈性體組合物,其中彈性體混合物包括:(i)至少一種彈性體;(ii)至少一種烴聚合物改性劑,其中烴聚合物改性劑包括互聚物,該互聚物包括至少一種官能團(tuán)和選自戊間二烯、環(huán)狀戊二烯、芳香族化合物、檸檬烯、菔烯和戊烯的至少一種單體,其中一種或多種官能團(tuán)包括硅烷結(jié)構(gòu)包括二氧化硅的填料;(iv)雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑;和 (b)將彈性體組合物固化以得到制品。
14.權(quán)利要求13的方法,包括將互聚物偶合到彈性體和填料之一或兩者上;將彈性體偶合到互聚物和填料之一或兩者上;以及將填料偶合到互聚物和彈性體之一或兩者上。
15.權(quán)利要求13或權(quán)利要求14的方法,包括將填料偶合到雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑的硅烷官能團(tuán)上,并將互聚物偶合到雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑的有機(jī)官能團(tuán)上。
16.權(quán)利要求13至15任一項(xiàng)的方法,包括將互聚物與雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑預(yù)反應(yīng),提供具有硅烷官能度的互聚物。
17.權(quán)利要求16的方法,其中預(yù)反應(yīng)包括在催化劑存在下,將互聚物與雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑接觸。
18.權(quán)利要求16或權(quán)利要求17的方法,其中預(yù)反應(yīng)包括將雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑引入到聚合反應(yīng)器進(jìn)料的單體混合物中。
19.權(quán)利要求16至18任一項(xiàng)的方法,包括將預(yù)反應(yīng)的互聚物-雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑偶合到填料上。
20.權(quán)利要求13至19任一項(xiàng)的方法,其中雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑為下式的硅烷: X3S1-R-F-[R-S1-X3] P 其中每個(gè)X獨(dú)立地為硅官能團(tuán),每個(gè)R獨(dú)立地為I至20個(gè)碳原子的二價(jià)烴基,F(xiàn)為單價(jià)或二價(jià)的有機(jī)官能團(tuán),當(dāng)F為單價(jià)時(shí)P為0,且當(dāng)F為二價(jià)時(shí)P為I。
21.權(quán)利要求1 3至20任一項(xiàng)的方法,其中互聚物包含至少lmol%的烯屬氫,基于互聚物中氫的總摩爾數(shù)。
22.權(quán)利要求13至21任一項(xiàng)的方法,進(jìn)一步包括將構(gòu)造組件粘附到彈性體組合物的表面,并將構(gòu)造組件與制品共-固化,以形成一個(gè)建構(gòu)體。
23.權(quán)利要求22的方法,其中建構(gòu)體包含輪胎,并且制品包含輪胎胎面、輪胎內(nèi)襯或胎體。
24.一種硅烷化烴聚合物改性劑,包括與雙官能有機(jī)硅交聯(lián)劑偶合的、選自如下的互聚單體:戊間二烯、環(huán)狀戊二烯、芳香族化合物、檸檬烯、菔烯、戊烯及其組合。
25.—種包括權(quán)利要求24的硅烷化烴聚合物改性劑的二氧化硅-偶合烴聚合物改性齊U,其中互聚物包含至少lmol%的烯屬氫,基于互聚物中氫的總摩爾數(shù);且其中互聚物通過雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑偶合到二氧化硅上。
全文摘要
一種彈性體組合物和引入具有改善性能的烴聚合物改性劑的方法。組合物包括彈性體、填料和硅烷官能化烴聚合物改性劑(Si-HPM),Si-HPM適合于將Si-HPM偶合到彈性體、填料或兩者上;其中Si-HPM包括一種包含選自戊間二烯、環(huán)戊二烯、芳香族化合物、檸檬烯、蒎烯、戊烯及其組合的至少一種單體的互聚物。方法包括熔融加工混合物來以制品的形狀形成彈性體組合物,其中混合物包括彈性體、Si-HPM、二氧化硅、雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑;并將彈性體組合物固化以得到制品。還公開了一種與雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑偶合的硅烷化烴聚合物改性劑,和一種通過雙官能有機(jī)硅烷交聯(lián)劑偶合到二氧化硅上的二氧化硅-偶合烴聚合物改性劑。
文檔編號(hào)C08L23/20GK103154051SQ201180049279
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者E·J·布勞克, A·J·狄亞斯, R·J·克拉森二世, E·R·烏希 申請(qǐng)人:??松梨诨瘜W(xué)專利公司
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