[发明专利]用于合成具有羟基芳基基团的聚合物的方法、使用所述方法获得的产物及包含其的组合物

说明书

本发明涉及用于合成具有一个或多个侧链羟基芳基基团的聚合物的方法，其包括具有至少一个环氧官能团的聚合物与同时具有羟基芳基基团和亲核官能团的亲核化合物反应，所述亲核官能选自膦酸官能及其离子形式。本发明还涉及使用所述方法获得的特别是弹性体的聚合物以及包含其的橡胶组合物。

技术领域

本发明涉及带有侧链羟基芳基基团的聚合物，特别是弹性体，并且涉及它们的制备方法。本发明还涉及包含这种聚合物的橡胶组合物，特别地以改进填料在聚合物内的分散为目的。

背景技术

在轮胎的制造领域，特别是在与地面接触的橡胶组合物(已知为胎面)的配方领域中，持续寻求的是用于改进填料在聚合物内的分散并由此改进包含它们的橡胶组合物的增强性质的方法。用于实现该结果的方法之一是使用能够在聚合物和填料之间建立相互作用的偶联剂。用于实现该结果的另一方法是使用聚合物，对其结构进行改性，旨在获得在因此改性的聚合物和填料(无论其为炭黑或为增强无机填料)之间良好的相互作用。

聚合物结构的改性能够通过在其合成中在任何点上以各种已知的方式引入官能团来进行，所述官能团对于填料而言是有活性的。因此，当聚合引发剂带有该官能团时，在引发阴离子聚合时能够将官能团引入聚合物的结构中。在合成结束时将在链末端带有官能团。还可通过活跃的聚合物和官能化剂的反应在聚合物的链末端引入官能团。还可由经聚合的单体之一带有官能团。

为了在二烯弹性体内引入至少一个羟基芳基基团以便改进增强填料在弹性体基质中的分散性，申请WO2009/086490A2和WO2011/002994 A2的作者关心的就是这些改性方法。

这是因为WO2009/086490A2描述了用于合成用至少一个芳基基团官能化的聚合物的方法，所述芳基基团由至少一个OR官能团(R为可水解的)取代。可在引发阶段、在阴离子聚合或在结束的过程中(通过选择合适的引发剂、单体或官能化剂)引入经取代的芳基基团。

WO2011/002994A2描述了用于合成带有侧链羟基芳基基团的聚合物的方法。该方法包括通过自由基路径使单体共聚，所述单体包括至少一个带有受保护羟基芳基基团的共聚单体。

但是，当在聚合的引发或结束进行官能化时，除非使用偶联剂或星形支化剂或至少双官能的引发剂，否则这些合成方法使得有可能仅将单一的官能团引入聚合物的结构中。此外对聚合物的改性还强加了以下需求，即预先制备羟基芳基基团受到保护的聚合引发剂或官能化剂。这还导致在合成方法结束时附加去保护阶段。

此外，使得有可能引入数个侧链羟基芳基基团的通过共聚的合成方法依靠带有羟基芳基基团的特定共聚单体。这里再次地，官能聚合物的合成强加了保护共聚单体中羟基芳基基团的羟基官能团的需求。共聚单体的羟基官能团的保护增加了在合成方法结束时将与另一阶段并进的阶段，即相同官能团的去保护。此外，带有羟基芳基基团的共聚单体是不易获得的，实际上甚至是得不到的。

为了得到与包含羟基芳基基团(目的是为了显著改变聚合物的增强性质)的聚合物中羟基芳基基团的反应性有关的真正益处，似乎可取的是具有数个侧链羟基芳基基团。

因此，相对于现有技术提出的技术问题是提供使得有可能合成带有一个或多个侧链羟基芳基基团的聚合物，特别是二烯聚合物的方法，该方法可克服在先方法的缺点。

发明内容

本发明使得可以通过提供用于合成带有一个或多个羟基芳基基团的聚合物的方法而解决该问题，所述方法使得有可能以简单或受控的方式引入一个或多个侧链羟基芳基基团，而不依靠带有羟基芳基基团的共聚单体，该共聚单体的缺点特别地在于需要羟基官能团的额外保护阶段和去保护阶段，而且该共聚单体无法或不易商购获得。

因此，本发明的主题名称为用于合成带有至少一个侧链羟基芳基基团的聚合物的方法，所述方法包括带有至少一个环氧官能团的起始聚合物与同时带有羟基芳基基团和亲核官能团的亲核化合物反应，所述亲核官能团选自膦酸官能团及其离子形式。