[发明专利]用于阴离子聚合的氨基甲硅烷基取代的二芳基乙烯化合物

说明书

发明领域

本发明涉及可用作阴离子聚合中的改性单体、用作链端部改性剂并且用作用于阴离子聚合中的聚合引发剂的前体的新氨基甲硅烷基取代的二芳基乙烯化合物。本发明还涉及使用作为改性单体和/或引发剂前体的所述新化合物制备的聚合物，包括改性(链端部改性的或主链改性的)聚合物，并且涉及由其制成的聚合物组合物。本发明另外涉及这些组合物制备硫化组合物和由其制成的物品的用途。聚合物组合物适用于制备硫化组合物并因此适用于制备具有相对低滞后损失、良好抓地力特性和高抗磨损性的交联弹性体组合物。此类组合物适用于许多物品，包括具有低生热、低滚动阻力和高抗磨损性与其他希望的物理和化学特性的良好平衡的组合的轮胎面，这些特性例如良好湿抓地力、冰抓地力和抗张强度以及优异可加工性。

发明背景

随着油价增加和需要降低汽车二氧化碳排放的国家立法迫使车胎和橡胶生产者产生“节能型”且因此节约燃料的轮胎。获得节能型轮胎的一种常用方式为产生具有减少的滞后损失的轮胎配方。在硫化弹性体聚合物中的滞后的主要来源归因于自由聚合物链端部，即在最后交联与聚合物链的端部之间的弹性体聚合物链部分。聚合物的此自由端并不参与有效的弹性可恢复过程并且因此传输至聚合物的此部分的能量丧失。损耗的能量在动态变形下导致显著的滞后。在硫化弹性体聚合物中的滞后的另一个来源归因于填料颗粒在硫化弹性体聚合物组合物内的不充分分布。交联弹性体聚合物组合物的滞后损失与其在60℃下的tanδ值相关(参见ISO 4664-1:2005；Rubber,Vulcanized or thermoplastic；Determination of dynamic properties–part 1：General guidance)。总的来说，在60℃下具有相对小的tanδ值的硫化弹性体聚合物组合物优选为具有较低滞后损失。在最终轮胎产品中，这转换成较低滚动阻力和较好的燃料节约。

总体上可接受的是较低滚动阻力轮胎以劣化的湿抓地力特征为代价来制成。例如，如果在无规溶液苯乙烯-丁二烯橡胶(无规SSBR)中，聚苯乙烯单元浓度相对于总聚丁二烯单元浓度有所减小，并且1,2-聚丁二烯单元浓度保持恒定，那么SSBR玻璃转化温度减小并因此在60℃下的tanδ和在0℃下的tanδ也减小，总体上对应于轮胎的提高的滚动阻力和降低的湿抓地力性能。类似地，如果在无规SSBR中，1,2-聚丁二烯单元浓度相对于总聚丁二烯单元浓度有所减小，并且聚苯乙烯单元浓度保持恒定，那么SSBR玻璃转化温度减小并因此在60℃下的tanδ和在0℃下的tanδ也减小，总体上对应于轮胎的提高的滚动阻力和降低的湿抓地力性能。因此，当正确评定橡胶硫化性能时，与60℃的tanδ有关的滚动阻力和与0℃的tanδ有关的湿抓地力应沿着轮胎生热来监测。

Hirao等，Prog.Polym.Sci.30(2005)111–182描述了多功能聚合物、星形支链聚合物和树枝状支链聚合物的构建。

需要可用于进一步优化含有二氧化硅和炭黑的硫化产品的动力学特征的聚合物(包括改性聚合物)，该动力学特征包括低滞后损失和高抗磨损性，这与轮胎中的高湿抓地力、低滚动阻力和高抗磨损性相对应。另外，需要在热暴露过程中并在机械应力下进一步降低硫化产品的生热。这些需要由以下发明来满足。

发明概述

在第一方面，本发明提供一种具有以下式1的化合物：

其中

每个R独立地选自具有1至12个碳原子的任选取代的有机基团，其中R可连接至式1的两个苯环中的一个，以与氨基甲硅烷基的Si原子一起形成一个环；

R'为任选取代的亚甲基；

每个R¹独立地选自具有1至12个碳原子的任选取代的有机基团；

每个R²独立地选自具有1至12个碳原子的任选取代的有机基团，其中R²基团可彼此连接以与Si键合氮原子一起形成一个环；

R³和R⁴各自独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基以及乙烯基；

每个R⁵独立地选自具有1至12个碳原子的任选取代的烃基基团、C₁-C₆烷氧基、C₁-C₆烷硫基、以及携带独立地选自C₁-C₆烷基的两个取代基的胺基和携带独立地选自C₁-C₆烷基和苯基的三个取代基的甲硅烷基；