[发明专利]充油官能化的苯乙烯‑丁二烯共聚物

说明书

技术领域

本发明涉及一种充油官能化的苯乙烯-丁二烯共聚物、其方法及其用途。

背景技术

已经进行了许多研究，这些研究在于通过官能化试剂改性二烯聚合物和共聚物的性质。

一种具有甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的官能ESBR在美国专利申请号2011/0098404 A1中进行了描述。根据诸位发明人，“通过乳液聚合获得的苯乙烯-丁二烯共聚物呈现了与二氧化硅的差的相容性”。在此专利申请中，诸位发明人报道了通过以下方式通过乳液聚合开发具有改进的二氧化硅相容性的官能苯乙烯-丁二烯共聚物：使用一种环氧丙烯酸酯单体聚合苯乙烯-丁二烯共聚物并且然后使用20％的硫酸(H₂SO₄)或氢氧化钾(KOH)的水溶液进行环氧基的开环。这种官能ESBR与二氧化硅一起被用在化合物制备中，据说其具有优越的拉伸特性、耐磨性和湿阻性(wet stopping)(在0℃下的tanδ)。此专利申请要求一种具有单体的官能苯乙烯-丁二烯共聚物，这些单体具有官能团像胺、羟基、烷氧基、磺酸酯、羧酸酯、膦酸酯、卤素、硫醇以及叠氮化物；一种用于轮胎、软管或皮带的二氧化硅复合材料以及一种用于制备所述官能苯乙烯-丁二烯共聚物的方法，该方法包括进行环氧的开环。

在美国专利号6,699,935B2中描述了一种生产用于汽车轮胎胎面的具有低滚动阻力、良好的湿抓地力(wet skid)以及改进的耐磨性的硬化产品的橡胶。诸位发明人使用可聚合的不饱和基团，如二乙烯基苯、羧基、羟基和/或环氧基。在此专利中，报道的是可以通过降低硬化橡胶的滞后损耗(低热释放)降低滚动阻力。使用无机填充剂像二氧化硅的轮胎胎面示出了低滚动阻力和优异的行驶稳定性(湿抓地力)。另一方面，它们表现出差的拉伸强度和耐磨性。理由被认为是与炭黑相比聚合物-二氧化硅的差的相互作用。为了克服这个问题，已经提出获得一种具有可能能够与无机填充剂(二氧化硅)相互作用的官能团的聚合物。然而，由于这些基团促进与聚合物的强相互作用，它产生了填充剂分散、在加工过程中热释放以及差的可加工性的问题。研究人员的挑战是找到可以结合特性与可加工性的结合至该聚合物中的适当量的官能单体。美国专利号6,699,935 B2要求一种橡胶组合物，该橡胶组合物具有可聚合的单体，该可聚合的单体具有官能团，该官能团包括羧基、氨基、羟基、环氧基和烷氧基甲硅烷基。羧基基团的实例：(甲基)丙烯酸、马来酸、衣康酸以及类似物。氨基的实例：(甲基)丙烯酸二甲基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基甲酯、N,N-二乙基-对-氨基苯乙烯、2-乙烯基吡啶以及类似物。羟基的实例：(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、对-羟基苯乙烯以及类似物。环氧基团的实例：(甲基)烯丙基缩水甘油基醚(allyglycidylether)、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯以及(甲基)丙烯酸3,4-氧环己酯。烷氧基硅烷基团的实例：(甲基)丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三丙氧基硅烷以及类似物。在此发明中提及的是可能具有两种或更多种具有羧基、羟基或环氧基的官能单体的组合。例如，可能的是具有羧基单体和羟基单体的组合。美国专利号6,699,935还要求了一种具有提及的官能聚合物的轮胎组合物。