[发明专利]官能化聚合物和由此改进的轮胎

权利要求书

1.一种由下式定义的官能化弹性体

其中π包括聚合物链，θ包括14族元素，R¹和R²各自独立地包括氢或一价有机基团或聚合物链，R³和R⁴各自独立地包括二价有机基团或共价键，R⁵、R⁶、R⁷、R⁸和R⁹各自独立地包括一价有机基团或氢原子。

2.根据权利要求1所述的官能化弹性体，其中π为具有玻璃化转变温度低于0℃的聚合物。

3.根据权利要求1所述的官能化弹性体，其中π为选自聚丁二烯、聚异戊二烯、聚(苯乙烯-co-丁二烯)、聚(苯乙烯-co-丁二烯-co-异戊二烯)、聚(异戊二烯-co-苯乙烯)和聚(丁二烯-co-异戊二烯)的聚合物。

4.根据权利要求1所述的官能化弹性体，其中所述聚合物具有数均分子量约5至1,000kg/mol。

5.根据权利要求1所述的官能化弹性体，其中R¹包括含1至约10个碳原子的烷基或含1至约10个碳原子的烷氧基。

6.根据权利要求1所述的官能化弹性体，其中R²包括含1至约10个碳原子的烷基或含1至约10个碳原子的烷氧基。

7.根据权利要求1所述的官能化弹性体，其中R³包括含1至约10个碳原子的亚烷基。

8.根据权利要求1所述的官能化弹性体，其中R⁴包括含1至约10个碳原子亚烷基。

9.根据权利要求1所述的官能化弹性体，其中α选自由碳、硅、锗、锡和铅组成的组。

15.一种官能化聚合物的制备方法，所述方法包括：

提供活性聚合物；

使活性聚合物与由下式定义的官能化环氧化合物反应以形成包括环氧基团的前体

其中R¹和R²各自独立地为一价有机基团，R³为二价有机基团，R⁵、R⁶和R⁷各自独立地包括一价有机基团或氢原子，θ为14族元素，λ包括离去基团或加成基团；和

使所述前体与二元胺反应以形成包括伯胺基团的聚合物。

16.根据权利要求15所述的方法，其中各离去基团独立地选自由卤化物、硫代烷氧化物、烷氧化物、二烷基胺及其混合物组成的组。

17.根据权利要求15所述的方法，其中二元胺由下式定义

其中R¹⁰和R¹¹各自独立地包括一价有机基团或氢原子，且R¹²包括二价有机基团。

18.根据权利要求15所述的方法，其中在所述活性聚合物与环氧化合物的反应中采用对活性聚合物摩尔过量的官能化环氧化合物。

19.根据权利要求18所述的方法，其中在所述前体与二元胺的反应中采用对所述前体摩尔过量的二元胺。

20.一种制造轮胎的方法，所述方法包括以下步骤：

将至少一种官能化弹性体、二氧化硅和含氮杂环任选地与添加成分组合，以形成第一混合物，其中所述官能化弹性体包括与二氧化硅相互作用的基团和降低炭黑配料中的滞后性的官能度；

冷却所述第一混合物；

进一步将第一混合物任选地与包括二氧化硅偶联剂和二氧化硅分散剂的添加成分混合，以形成中间混合物；

向所述中间混合物中加入包括硫化剂的成分以形成可硫化混合物；

混炼所述可硫化混合物；

使所述可硫化混合物形成为轮胎部件；

通过包括所述轮胎部件构造轮胎；和

硫化所述轮胎。