[发明专利]氨基硅烷引发剂及由其制备的官能化聚合物

说明书

本发明提供氨基硅烷引发剂及由其制备的官能化聚合物。在阴离子聚合中用作官能化引发剂的金属化氨基硅烷化合物，和用于使用所述金属化氨基硅烷化合物引发至少一类阴离子可聚合单体的阴离子聚合从而生产氨基硅烷官能化聚合物的方法。金属化氨基硅烷化合物的优选应用会产生用于轮胎中的包含氨基硅烷官能化聚合物的橡胶组合物。遥爪聚合物可以源自金属化氨基硅烷化合物作为官能终止剂的应用。

本申请是申请日为2011年6月22日、申请号为201180062089.9、发明名称为“氨基硅烷引发剂及由其制备的官能化聚合物”的分案申请。

本申请要求2010年12月30日递交的美国临时申请号61/428253的优先权，其特此通过引用整体并入。

技术领域

本申请涉及硅烷官能化聚合物和由其制备的橡胶硫化产品。

背景技术

在轮胎制造领域中，期望采用显示降低的滞后损耗(即机械能至热的损失较少)的橡胶硫化产品。滞后损耗通常归因于交联橡胶网络内的聚合物游离端以及填充剂附聚物的离解。

官能化聚合物已被用于降低滞后损耗并增加结合的橡胶。认为官能化聚合物的官能团会减少聚合物游离端的数目。另外，官能团与填充剂颗粒之间的相互作用会减少填充剂附聚，从而减少可归因于填充剂附聚物的离解的滞后损耗。本申请源自以下认知：已发现橡胶硫化产品的聚合物部分中的氨基硅烷(“硅氮烷”)官能团会改善橡胶硫化产品的物理性能。据推测，聚合物中的氨基硅烷官能度(functionality)会改善聚合物与其它组分(如二氧化硅填充剂)的相互作用。该改善的相互作用通常理解为改善的混合和成分的更好分散。

发明内容

本申请提供了用于引发阴离子聚合的金属化氨基硅烷化合物。

本申请还提供了用于生产氨基硅烷官能化聚合物的方法，所述方法包括下述步骤：通过制备预形成的或原位的金属化氨基硅烷化合物来提供引发剂，并使用所述金属化氨基硅烷化合物引发聚合，从而使至少一类阴离子可聚合单体聚合。

本申请也提供了一种具有官能化的首基和官能化的尾基的遥爪聚合物，其通过包括下述步骤的方法制备：使用金属化氨基硅烷化合物，引发至少一类阴离子可聚合单体的聚合。

本申请也提供了一种用于轮胎中的橡胶组合物，所述橡胶组合物包含已根据本文公开的方法制备的氨基硅烷官能化聚合物。

本申请另外提供了一种聚合物组合物，其包含满足式(IV)且具有氨基硅烷官能化的链末端的弹性体聚合物。

具体实施方式

本申请提供了可用于阴离子聚合的特定金属化氨基硅烷化合物的形式的官能化引发剂。使用这些引发剂制备的聚合物含有在聚合物链的头部处的官能团，并且已发现，基于此类官能化聚合物的可硫化弹性体化合物及其制品显示出有用的性能。通常，聚合物的“头”为引发剂残基所位于的链末端，而“尾”是最接近最后单体单元添加到聚合物上的位置的链末端。本文使用的术语“在头部”和“在尾部”分别是指位于或接近头和尾的位置。

本文所公开的金属化氨基硅烷化合物用于引发阴离子加成聚合(或共聚合)的用途，允许产生这样的氨基硅烷官能化聚合物：其氨基硅烷基团的硅通过一个或多个碳原子直接键合至聚合物链的末端。氨基硅烷的硅通过一个或多个碳键与聚合物链的头部直接键合，使得以下可能性增加：在整个聚合反应中以及任何随后的用橡胶硫化产品材料加工聚合物的过程中，硅都将保持键合至聚合物链。不希望受理论的约束，认为氨基硅烷官能化聚合物可通过水解来反应，并与橡胶硫化产品配混物中的填充剂缩合，以得到改善的填充剂微分散体，从而产生降低滞后的橡胶硫化产品配混物，所述配混物可用于改善由其制备的轮胎的燃料经济。

在一个实施方案中，本申请公开了一种用于引发阴离子聚合的金属化氨基硅烷化合物，所述化合物包括至少一种金属化剂与至少一种具有下式的烯基氨基硅烷化合物的反应产物