[发明专利]改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物以及制备其的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物以及制备其的方法，且特别是涉及一种与硅石(silica)相容性良好的改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物以及制备其的方法。

【背景技术】

共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物可用来制造轮胎，因此为了节约能源及行车的安全，其滚动阻力及耐湿滑性等性质极为重要。现有的轮胎通常是在共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物中加入炭黑，以增加轮胎的强度，但近年来由于石油能源逐渐枯竭及全球暖化等问题，轮胎业界开始研发以硅石取代炭黑，以期改善轮胎的滚动阻力，达到减少能源损耗的目的。但由于硅石相对于炭黑较不容易均匀分散于共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物中，因此必须设法提高硅石与共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物的相容性。一种改善的方法是在共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物中加入硅石以准备制造轮胎时，使用改性剂进行混练。然而，这种改性混练通常由于掺混的分布不均以及反应性不佳，对共聚物的改性效果并不佳，甚至残存未反应的改性剂在长时间储存后也会对物性造成影响。因此研发出可省能源又可制备性质良好的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物的方法，实为业界一致努力的目标。

【发明内容】

本发明涉及一种改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物以及制备其的方法。该改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物与硅石的相容性良好，与硅石混合后具有良好的耐湿滑性与低滚动阻力，有助于降低汽车驾驶时的能源损耗。

根据本发明的第一方面，提出一种改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物的制备方法。该改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物，系经由共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物与第一改性剂在溶剂中反应进行改性后，再和第二改性剂反应进行改性而制备。溶剂中包含有机碱金属起始剂，该第一改性剂具有以下化学式(I)：

第二改性剂具有化学式(II)：

其中，R1选自于氢、甲基或乙基中的一种，R2选自于氢、R3选自于氢、甲基或乙基中的一种，X选自于环氧丙氧基、异氰酸基或2-(3，4-环氧环己基)中的一种，R4选自于具有2至3个碳原子的烷基中的一种，R5选自于具有1至3个碳原子的烷氧基中的一种，R6选自于具有1至3个碳原子的烷基或烷氧基中的一种。

根据本发明的第二方面，提出一种改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物。该改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物经由共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物与第一改性剂在溶剂中反应进行改性后，再和第二改性剂反应进行改性而制备。溶剂中包含有机碱金属起始剂，第一改性剂具有以下化学式(I)：

第二改性剂具有化学式(II)：

其中，R1选自于氢、甲基或乙基中的一种，R2选自于氢、R3选自于氢、甲基或乙基中的一种，X选自于环氧丙氧基、异氰酸基或2-(3，4-环氧环己基)中的一种，R4选自于具有2至3个碳原子的烷基中的一种，R5选自于具有1至3个碳原子的烷氧基中的一种，R6选自于具有1至3个碳原子的烷基或烷氧基中的一种。其中该第一改性剂的摩尔数大致上等于该有机碱金属起始剂的摩尔数，该第二改性剂的摩尔数大致上等于该有机碱金属起始剂的摩尔数。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例作详细说明如下：

【具体实施方式】

本发明的实施方式制备出的改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物所制造出的橡胶组合物具有良好的耐湿滑性与低滚动阻力，可应用于轮胎制造上。且在制备改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物的过程中，不需要大幅加热或使用高温溶液，可节省制备时所消耗的能源成本。

在本发明的实施方式中，提供二阶段法与三阶段法用以制造改性的共轭二烯-乙烯基芳香烃共聚物。以下先说明二阶段法。使第一混合物进行反应以得到第二混合物。进行的反应为高分子聚合反应。第一混合物包括有机碱金属起始剂、共轭二烯单体及乙烯基芳香烃单体。本实施形态的制造方法中所制造的第二混合物例如包含具有聚合活性末端的共轭二烯化合物-乙烯基芳香烃共聚物，其中该共聚物中包含共轭二烯单体单元以及乙烯基芳香烃单体单元。