[发明专利]制备烷氧基-和/或卤代硅烷(聚)硫化物的方法、可由这种方法获得的新产品和作为偶联剂的用途

说明书

技术领域

本发明涉及烷氧基-和/或卤代硅烷(聚)硫化物的新的合成途径。

本发明还涉及新的某些烷氧基-和/或卤代硅烷(聚)硫化物，其本身例如能够通过这种新的合成途径获得。

最终目标产物更具体地是烷氧基二硅烷，其中两个烷氧基化硅烷单元经由(聚)硫化物桥彼此连接。这些烷氧基硅烷可以特别用作包含白色填料，特别是硅质材料作为增强填料的弹性体组合物中的弹性体-白色填料偶联剂。

本发明还涉及包含这种偶联剂的弹性体组合物和基于这些组合物之一的制品。

本发明的偶联剂特别可用于制备由弹性体制成的制品，其经受各种应力，例如温度变化、在动态条件下的高频载荷变化、高静应力或在动态条件下的高挠曲疲劳。这类制品的实例包括鞋底、轮胎、传送带、电力传输带、挠性管、伸缩接头、家用电器的接头、用于吸收来自发动机的振动的载体(与金属增强件或与弹性体内的液压液一起)、电缆护套、索道滚轮。

背景技术

适用于制备这类制品的弹性体组合物应该优选具有下列性质：

-良好的流变性质，例如以尽可能低的粘度为特征以便非常易于加工制成的未固化(cru)混合物，特别是在挤出或压延操作方面；

-相当短的硫化时间，特别是为了实现硫化装置的优异的生产率；和/或

-填料赋予的非常好的增强性质，例如弹性拉伸模量和断裂拉伸强度的最佳值。

为试图实现这种目标，已经提出基本集中于使用用增强填料改性的弹性体的许多解决方案。通常已知的是，为了获得填料赋予的最佳增强性质，合适的是填料以尽可能细碎和尽可能均匀分布的最终形式存在于弹性体基质中。但是，只有在填料表现出非常好的一方面在与弹性体混合过程中并入基质中并解聚且另一方面均匀分散在弹性体基质中的能力的情况下，才能实现这些条件。

已知炭黑是可以表现出这类能力的填料，但白色填料通常不是如此。单独的白色增强填料，特别是单独的增强二氧化硅的使用经证实由于所得包含填料的弹性体组合物的某些性能的低水平和因此使用这些组合物的制品的某些性能的低水平而不适当。这是因为，由于交互亲合力的原因，白色填料，特别是二氧化硅的粒子通常具有在弹性体基质中彼此附聚的趋势。这些填料/填料相互作用具有限制填料分散并因此将增强性质限制在显著低于如果有效获得能够在混合操作过程中产生的所有白色填料-弹性体键合(liaison)则在理论上可能达到的水平的有害后果。此外，这些相互作用也往往提高弹性体组合物的未固化状态的粘度并因此使它们比在炭黑存在下更难加工。

本领域技术人员已知的是，通常必须使用也被称作键合剂的偶联剂，其特别具有在弹性体与白色填料粒子的表面之间提供连接同时促进这种白色填料在弹性体基质内的分散的功能。

术语“白色填料-弹性体偶联剂”应以已知方式理解为是指，能够在白色填料与弹性体之间建立化学和/或物理方面的令人满意的连接的试剂；至少双官能的这种偶联剂例如具有简化通式“Y-B-X”，其中：

-Y代表能够以物理和/或化学方式结合到白色填料上的官能团(Y官能团)，可以例如在偶联剂的硅原子与白色填料的表面羟基(OH)(当涉及二氧化硅时，例如表面硅烷醇)之间建立这种结合；

-X代表能够例如经由硫原子以物理和/或化学方式结合到弹性体上的官能团(X官能团)；

-B代表能够连接Y和X的烃基。

偶联剂尤其不能与简单的白色填料覆盖剂混淆，后者以已知方式可以包含相对于白色填料呈活性的Y官能团但不含相对于弹性体呈活性的X官能团。

已经在大量文献中描述了偶联剂，特别是二氧化硅-弹性体偶联剂，最著名的是带有至少一个有机氧基甲硅烷基官能团作为Y官能团和至少一个能与弹性体反应的官能团，特别例如聚硫化物官能团作为X官能团的双官能有机氧基硅烷。