[发明专利]用含有受保护氨基的腈类化合物官能化的聚合物

说明书

本申请请求2010年1月22日提交的美国临时申请序列号61/297,637的权益，在此将其引入以作参考。

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

在制造轮胎的领域中，期望使用显示降低的滞后即较少的机械能至热能的损失的橡胶硫化产品。例如，显示降低的滞后的橡胶硫化产品有利地用于轮胎组件，如胎侧和胎面，从而产生具有期望的低滚动阻力的轮胎。橡胶硫化产品的滞后通常归因于在交联的橡胶网络中的游离聚合物链端，以及填料聚集体的分解。

官能化聚合物已经用于降低橡胶硫化产品的滞后。官能化聚合物的官能团可以经由与填料颗粒的相互作用而减少游离聚合物链端的数目。此外，官能团可以减少填料聚集。不过，赋予至聚合物的特定官能团是否能够减少滞后通常是不可预知的。

官能化聚合物可以通过反应性聚合物与特定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的处理而官能化是不可预知的。例如，对于一种聚合物起作用的官能化剂对于另一种聚合物不是必须起作用，反之亦然。

已知阴离子引发剂可用于共轭二烯单体的聚合从而形成具有1,2-、顺式-1,4-和反式-1,4-键的组合的聚二烯。阴离子引发剂也可用于共轭二烯单体与乙烯基取代的芳香族化合物的共聚。用阴离子引发剂制备的聚合物可以显示活性特性，因为在共聚完成时，聚合物链拥有能够与用于进一步链增长的另外的单体反应或与特定官能化剂反应从而得到官能化聚合物的活性端。

因为官能化聚合物尤其是在轮胎制造中是有利的，因此存在开发得到降低滞后的新官能化聚合物的需要。

发明内容

本发明的实施方案提供一种官能化聚合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：(i)使单体与阴离子引发剂聚合从而形成反应性聚合物；和(ii)将所述反应性聚合物与含有受保护氨基的腈类化合物反应，其中所述受保护氨基直接连接至选自由无环部分、杂环部分和非芳香环部分组成的组的部分。

本发明的实施方案进一步提供一种官能化聚合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：(i)使单体与阴离子引发剂聚合从而形成反应性聚合物；和(ii)将所述反应性聚合物与由式I定义的含有受保护氨基的腈类化合物反应，

其中R¹为二价有机基团，R²和R³各自独立地为单价有机基团或可水解的基团，或者R²和R³合并从而形成二价有机基团，条件是R¹为无环二价有机基团、杂环二价有机基团、没有杂原子的非芳香环二价有机基团或包含没有杂原子的芳香环的二价有机基团，只要是其中R¹为包含没有杂原子的芳香环的二价有机基团时，所述受保护氨基不直接连接至所述芳香环。

本发明的实施方案进一步提供一种包含受保护氨基的官能化聚合物，所述官能化聚合物由式VII定义：

其中π为具有中或低顺式-1,4-键含量的聚二烯或共轭二烯与共聚单体的共聚物的聚合物链，R¹为二价有机基团，R²和R³各自独立地为单价有机基团或可水解的基团，或者R²和R³合并从而形成二价有机基团，条件是R¹为无环二价有机基团、杂环二价有机基团、没有杂原子的非芳香环二价有机基团或包含没有杂原子的芳香环的二价有机基团，只要是其中R¹为包含没有杂原子的芳香环的二价有机基团时，所述受保护氨基不直接连接至所述芳香环。

本发明的实施方案进一步提供一种包含氨基的官能化聚合物，所述官能化聚合物由式VIII定义：

其中π为具有中或低顺式-1,4-键含量的聚二烯或共轭二烯与共聚单体的共聚物的聚合物链，R¹为二价有机基团，R¹²和R¹³各自独立地为单价有机基团或氢原子，或者R¹²和R¹³合并从而形成二价有机基团，条件是R¹为无环二价有机基团、杂环二价有机基团、没有杂原子的非芳香环二价有机基团或包含没有杂原子的芳香环的二价有机基团，只要是其中R¹为包含没有杂原子的芳香环的二价有机基团时，所述氨基不直接连接至所述芳香环。