[发明专利]液体聚合物和官能化聚合物的合成

说明书

本申请是中国专利申请200880111579.1的分案申请，原申请200880111579.1的申请日为2008年8月28日，其名称为“液体聚合物和官能化聚合物的合成”。

本申请要求于2007年8月31日提交的美国临时申请60/969,321的权益，在此将其引入以作参考。

技术领域

本公开涉及具有至少一个官能端基(functional end group)的聚合物和分散在其中的液体聚合物。本公开还涉及涉及具有至少一个官能端基的聚合物和分散在其中的液体聚合物的制造方法。

背景技术

液体聚合物或低分子量聚合物已经在轮胎胎面橡胶组合物中与高分子量聚合物混合，以赋予良好的可加工性并提供例如湿地和雪地性能(wet and snow properties)等的更良好平衡。然而，在使用液体聚合物中的明显缺陷是在制造过程中加工和处理它们。例如，液体聚合物可以通过在烃类溶剂中聚合单体单元直至达到期望的分子量而制得。然而，由于液体聚合物的低分子量，难以通过常规方法如凝结分离溶剂与所述液体聚合物。为了使液体聚合物去溶剂化变容易，通常将所述液体聚合物胶浆与更高分子量聚合物的聚合物胶浆共混，接着将该共混的胶浆去溶剂化。然而，这要求所述液体聚合物和高分子量聚合物分别聚合并且需要共混的附加步骤。因此，降低处理效率。

还已知在适于作为例如轮胎胎面等的橡胶组合物中使用具有官能端基的聚合物。可以将官能团通过使用官能引发剂和/或官能终止剂赋予在聚合物链上。官能团的类型能够基于期望的与其它聚合物的端基和/或补强填充剂的相互作用来选择。这些相互作用典型地降低橡胶组合物的滞后，导致较小的生热性和改进的滚动阻力。然而，许多官能引发剂在烃类溶剂中具有稳定性和溶解性的问题。

存在对于更有效的合成液体聚合物和高分子量聚合物的共混物的方法需求。还存在对于通过使用提供有改进的引发剂稳定性和溶解性的官能引发剂生产具有官能端基的高分子量聚合物的方法的需求。

发明内容

提供方法，其包括：(a)形成活性液体聚合物，其中所述活性液体聚合物是阴离子引发的并且包括阳离子；(b)添加式FI-H的官能引发剂前体，其中H是氢，FI是官能团，所述H封端所述活性液体聚合物，产生具有约20,000(g/mol)至约100,000(g/mol)的数均分子量的液体聚合物，所述FI和所述阳离子形成官能引发剂；(c)添加单体，其中所述官能引发剂引发所述单体的阴离子聚合；以及(d)终止在步骤(c)中引发的所述聚合反应。有利地是，该方法可以在单一反应器中进行。

还提供的组合物，其包括(a)在至少一个聚合物链端具有FI官能团的聚合物，和(b)分散在所述聚合物中的具有约20,000(g/mol)至约100,000(g/mol)的数均分子量的液体聚合物，其中所述聚合物通过以下制备：(i)形成活性液体聚合物，其中所述活性液体聚合物是阴离子引发的并且包括阳离子；(ii)添加式FI-H的官能引发剂前体，其中H是氢，FI是官能团，所述H封端所述活性液体聚合物，产生具有约20,000(g/mol)至约100,000(g/mol)的数均分子量的液体聚合物，所述FI和所述阳离子形成官能引发剂；(iii)添加单体，其中所述官能引发剂引发所述单体的阴离子聚合；以及(iv)终止在步骤(iii)中引发的聚合反应。

包括具有至少一个官能端基的聚合物和分散在所述聚合物中的液体聚合物的组合物用于轮胎组件如胎面、胎面基部或胎侧中。

具体实施方式

液体聚合物可以通过阴离子聚合在与阴离子引发剂反应时能够进行阴离子聚合的单体来生产。可以使用任何能够阴离子聚合的单体。示例性单体包括但不限于二烯单体、乙烯基取代的芳香族单体及它们的混合物。适合的二烯单体包括但不限于1,3-丁二烯、异戊二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、戊间二烯(1,3-戊二烯)、2-甲基-1,3-戊二烯、3-甲基-1,3-戊二烯、4-甲基-1,3-戊二烯、2,4-二甲基-1,3-戊二烯、1,3-己二烯和1,2-二苯基-4-甲基-1-己烷及它们的混合物。适合的乙烯基取代芳香族单体包括但不限于苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基蒽、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、1-α-甲基乙烯基萘、2-α-甲基乙烯基萘及它们的混合物。