[发明专利]由含有甲硅烷基化的氨基的羧酸酯或硫代羧酸酯官能化的聚合物

说明书

技术领域

本发明的一个或多个实施例涉及经官能化的聚合物以及它们的制造方法。

背景技术

在制造轮胎的领域中，希望使用显示出降低的滞后性（即更少的机械能至热能的损失）的硫化橡胶。例如，显示降低的滞后性的硫化橡胶有利地用于诸如侧壁和胎面的轮胎组件中，以产生具有所需的低滚动阻力的轮胎。橡胶硫化物的滞后性通常归因于经交联的橡胶网络内的自由聚合物链端，以及填料附聚物的离解。

经官能化的聚合物已用于降低硫化橡胶的滞后性。经官能化的聚合物的官能团可经由与填料粒子的相互作用而减少自由聚合物链端的数量。而且，官能团可降低填料附聚。尽管如此，赋予聚合物的特定的官能团是否能够降低滞后性通常是不可预期的。

经官能化的聚合物可通过使用某些官能化试剂后聚合处理反应性聚合物而制得。然而，反应性聚合物是否能够通过使用特定的官能化试剂处理而得以官能化可能是不可预期的。例如，可对一种类型的聚合物起作用的官能化试剂不必然对另一类型的聚合物起作用，反之亦然。

阴离子引发剂已知可用于聚合共轭二烯单体以形成具有1,2-、顺式-1,4-和反式-1,4-键合的组合的聚二烯。阴离子引发剂也可用于共聚共轭二烯单体与乙烯基取代的芳族化合物。使用阴离子引发剂制得的聚合物可显示出活性特性，当聚合完成时，聚合物链具有活性端，所述活性端能够与另外的单体反应以进一步链生长，或者能够与某些官能化试剂反应以提供经官能化的聚合物。

由于经官能化的聚合物特别在轮胎制造中是有利的，因此需要开发提供降低的滞后性的新型经官能化的聚合物。

发明内容

本发明的实施例提供了一种用于制备经官能化的聚合物的方法，所述方法包括如下步骤：（i）使用阴离子引发剂聚合单体以形成反应性聚合物；以及（ii）使所述反应性聚合物与含有甲硅烷基化的氨基的羧酸酯或硫代羧酸酯反应，其中所述甲硅烷基化的氨基直接附接至选自无环部分、杂环部分和非芳族环状部分的部分。

本发明的实施例还提供了一种用于制备经官能化的聚合物的方法，所述方法包括如下步骤：（i）使用阴离子引发剂聚合单体以形成反应性聚合物；以及（ii）使所述反应性聚合物与含有甲硅烷基化的氨基的羧酸酯或硫代羧酸酯反应，所述含有甲硅烷基化的氨基的羧酸酯或硫代羧酸酯由式I定义：

其中R¹为单价有机基团，R²为二价有机基团，R³为烃基，每个R⁴独立地为氢原子或单价有机基团，或者R³与R⁴结合而形成亚烃基，且每个α独立地为氧原子或硫原子，前提是R²为无环二价有机基团、杂环二价有机基团、不含杂原子的非芳族环状二价有机基团，或含有不含杂原子的芳族环的二价有机基团（只要当R²为含有不含杂原子的芳族环的二价有机基团时，甲硅烷基化的氨基不直接附接至芳族环）；或者由式II定义：

其中R¹为单价有机基团，R²为二价有机基团，每个R⁴独立地为氢原子或单价有机基团，或者两个R⁴基团结合而形成二价有机基团，且每个α独立地为氧原子或硫原子，前提是R²为无环二价有机基团、杂环二价有机基团、不含杂原子的非芳族环状二价有机基团，或含有不含杂原子的芳族环的二价有机基团（只要当R²为含有不含杂原子的芳族环的二价有机基团时，甲硅烷基化的氨基不直接附接至芳族环）。

附图说明

图1为相比于由未经官能化的聚(苯乙烯-共-丁二烯)制得的硫化橡胶，由根据本发明的一个或多个实施例制得的经官能化的聚(苯乙烯-共-丁二烯)制得的硫化橡胶的滞后损失（tanδ）相对于门尼粘度（在130℃下的ML1+4）的图。

具体实施方式

根据本发明的一个或多个实施例，反应性聚合物通过阴离子聚合共轭二烯单体和任选的可与所述共轭二烯单体共聚的单体而制得，且该反应性聚合物随后通过与含有甲硅烷基化的氨基的羧酸酯或硫代羧酸酯反应而得以官能化。所得经官能化的聚合物可用于制造轮胎组件。在一个或多个实施例中，所得经官能化的聚合物提供有利地显示低滞后性的轮胎组件。