[发明专利]一种柔韧剂及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种柔韧剂及其制备和应用，柔韧剂的化学结构式为：其中，n是金属M的氧化态，n＝2，3或4；A为氧、硫、碳、氮、磷或硅中的一种，0≤x≤10，B为氧、硫、碳、氮、磷或硅中的一种，0≤y≤10，(A_xB_y)_m表示原子以化学键相连，且x与y不同时取0；0≤m≤10；z≤50；R₁、R₂为碳原子数0至50的脂肪链、脂环烃或芳香化合物；R₃、R₄为碳原子数5～50的饱和或不饱和脂肪链或脂环烃，或芳香化合物。本发明制备的柔韧剂用于橡胶制备时，改进了所述橡胶组合物的动态力学性能，在部分示例性实施方案中，这些含有上述柔韧剂的橡胶组合物都具有60℃下降低的损耗因子。

技术领域

本发明涉及柔韧剂领域，尤其是涉及一种主要改变橡胶柔韧性的柔韧剂及其制备和应用。

背景技术

用于轮胎中的橡胶组合物通常含有补强填料，如二氧化硅和炭黑。尽管补强填料的引入可提供橡胶组合物所需的特性，如改进的弹性模量，强度，减小的滚动阻力等，这类填料通常使门尼粘度增大，从而使得橡胶组合物的加工变难。因此，在补强填料外，橡胶组合物中往往还需要加入其他添加剂对其柔性等进行改性，以满足产品需求。但是，现有的改变橡胶柔韧性的添加剂往往难以达到柔韧性与其他如拉伸强度等动态力学性能多优。本发明正是基于此技术背景而提出的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种主要改变橡胶柔韧性的柔韧剂及其制备和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种柔韧剂，其化学结构式为：

其中，n是金属元素M的氧化态，n＝2，3或4；A为如下原子中的一种：氧、硫、碳、氮、磷、硅，0≤x≤10；B为如下原子中的一种：氧、硫、碳、氮、磷、硅，0≤y≤10；x与y不同时取0；(A_xB_y)_m表示原子以化学键相连，0≤m≤10；z≤50)；R₁和R₂为碳原子数0至50的脂肪链、脂环烃或芳香化合物；R₃，R₄为碳原子数5～50的饱和或不饱和脂肪链或脂环烃，或者R₃，R₄为芳香化合物。

当R₃或R₄中含有不饱和键时，不饱和键优选为双键和三键；更优选的，R₃或R₄上的不饱和键为双键；进一步更优选的，R₃或R₄上的不饱和键为碳碳双键；更进一步的更优选的，R₃或R₄上的碳碳双键数量大于1，且双键以共轭的形式分布在脂肪链上。

R₃或R₄为饱和脂肪链时，R₃和R₄优选为碳原子数大于10的饱和脂肪链。

作为上述方案的优选，R₃，R₄为芳香化合物时，所述的芳香环化合物为苯、吲哚或苯环多聚体。常用的苯环多聚物有萘、蒽等，还可以是富勒烯或石墨烯等结构；还可以是富勒烯或石墨烯等结构；所述的杂环化合物之中组成环的原子不仅包括碳，还包括氮、氧或硫等原子；例如，常用的含氮杂环化合物有吡咯、吡啶、喹啉、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、噁唑、异噁唑、噻唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并噻唑、2-甲基咪唑、3-甲基吡啶或3-甲基吡唑。

优选的，所述的金属M选自以下金属元素中的一种：