[发明专利]用含氨基的卤代硅烷官能化的聚合物

说明书

本发明要求2007年6月18日提交的美国专利临时申请系列号60/936,070和2008年3月7日提交的美国专利临时申请系列号61/034,505的优先权。

技术领域

本发明的一个或多个实施方案涉及官能化聚合物及其制造方法。

背景技术

在制造轮胎的技术领域，期望使用证实降低的滞后即较小机械能转化为热的损失的硫化橡胶。例如，将显示降低的滞后的硫化橡胶有利地使用于轮胎组件例如胎侧和胎面中，从而生产具有期望低的滚动阻力的轮胎。硫化橡胶的滞后通常归因于在交联橡胶网络内的游离聚合物链端以及填料附聚物的离解。已将官能化聚合物用于降低硫化橡胶的滞后。官能化聚合物的官能团可以经由与填料颗粒的相互作用减少游离聚合物链端的数目。另外，官能团可以降低填料附聚。然而，赋予聚合物的特定官能团是否能够降低滞后通常是不可预测的。

端基官能化聚合物可以通过反应性聚合物与一定的官能化剂的后聚合处理来制备。然而，反应性聚合物是否能够通过用特定官能化剂处理来官能化是不可预测的。例如，对于一种类型的聚合体系起作用的官能化剂未必对于另一类型的聚合体系起作用，反之亦然。

已知镧系元素类催化剂体系用于聚合共轭二烯单体以形成具有高含量顺式-1，4键的聚二烯。所得顺式-1，4-聚二烯可以显示假活性特性，其中，当聚合完成时，一些聚合物链具有能够与一定官能化剂反应以产生官能化顺式-1，4-聚二烯的反应性末端。

用镧系元素类催化剂体系生产的顺式-1，4-聚二烯典型地具有线性主链，认为用镧系元素类催化剂体系生产的顺式-1，4-聚二烯与用其它催化剂体系例如钛基、钴基和镍基催化剂体系制备的顺式-1，4-聚二烯相比提供更好的拉伸性、更高的耐磨耗性、更低的滞后和更好的耐疲劳性。因此，用镧系元素类催化剂制得的顺式-1，4-聚二烯特别适合用于轮胎组件例如胎侧和胎面中。

已知阴离子引发剂用于共轭二烯单体的聚合以形成具有1，2-键、顺式-1，4-键和反式-1，4-键的组合的聚二烯。阴离子引发剂也用于共轭二烯单体与乙烯基取代的芳族化合物的共聚。用阴离子引发剂制备的聚合物可以显示活性特性，其中，当聚合完成时，聚合物链具有能够与用于进一步链增长的其它单体反应或能够与某些官能化剂反应以提供官能化聚合物的活性末端。

因为官能化聚合物是有利的，特别是在轮胎制造中，所以存在开发提供降低的滞后的新官能化聚合物的需求。

发明内容

本发明的一个或多个实施方案提供官能化聚合物的制备方法，该方法包括制备反应性聚合物并将该反应性聚合物与含氨基的卤代硅烷化合物反应的步骤。

本发明的一个或多个实施方案提供官能性聚合物的制备方法，该方法包括引入共轭二烯单体、任选的与其可共聚的单体、和催化剂或引发剂，以形成聚合混合物；以及将含氨基的卤代硅烷化合物添加至所述聚合混合物。

本发明的一个或多个实施方案提供聚合物的制备方法，该方法包括制备聚合混合物和将含氨基的卤代硅烷化合物添加至该聚合混合物。

本发明的一个或多个实施方案提供官能化聚合物，该官能化聚合物通过以下步骤制备：聚合单体以形成反应性聚合物，和将该反应性聚合物与含氨基的卤代硅烷化合物反应。

本发明的一个或多个实施方案提供由下式定义的官能化聚合物：

其中R¹²包括单价有机基团，R¹³包括单价有机基团、羟基或卤素原子，其中R¹⁴包括共价键或二价有机基团，R¹⁵包括氢原子或单价有机基团，和其中π为聚合物链。

本发明的一个或多个实施方案提供由下式定义的官能化聚合物：

其中R¹²包括单价有机基团或烃氧基(hydrocarbyloxygroup)、R¹³包括单价有机基团、羟基、卤素原子或烃氧基，其中R¹⁴包括共价键或二价有机基团，R¹⁵包括氢原子或单价有机基团，和其中π为具有大于约60％的顺式-1，4-键含量的顺式-1，4-聚二烯。

本发明的一个或多个实施方案提供由下式定义的化合物：

其中X为卤素原子，R²为卤素原子、烃氧基或单价有机基团，R³为二价有机基团，R⁴为单价有机基团或可水解基团。

附图说明