[发明专利]聚烯烃接枝的聚二烯聚合物及其制备和使用方法

说明书

本公开的实施方案涉及聚烯烃接枝的聚二烯聚合物，其中所述聚烯烃接枝的聚二烯聚合物包含具有聚二烯聚合物主链的聚二烯、聚烯烃、和至少一种含硫官能化剂，所述含硫官能化剂将所述聚烯烃接枝到所述聚二烯聚合物主链上的至少一个非末端位置上。

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2015年12月29日提交的美国临时专利申请62/272,121的优先权，其全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开的实施方案一般涉及聚烯烃接枝的聚二烯聚合物，并且具体地涉及当用于橡胶组合物中时减少滞后损耗并增加抗臭氧龟裂性的聚烯烃接枝的聚二烯聚合物。

背景技术

包含天然橡胶和丁二烯橡胶(NR/BR)共混物的橡胶组合物通常用于轮胎应用，例如，轮胎侧壁。然而，已经发现这些共混物可有助于滞后损耗和臭氧龟裂。滞后损耗是机械能对热的损耗。滞后损耗通常归因于在交联橡胶网络中的聚合物自由末端，以及填充剂聚集体的解离。

臭氧龟裂由被大气臭氧攻击的丁二烯橡胶中的链中不饱和导致。随时间推移，这些攻击可导致氧化降解，这可随后导致链裂解。通常将抗臭氧剂添加到轮胎应用(例如轮胎侧壁制剂)中以减少臭氧龟裂，但抗臭氧剂可迁移到表面并使表面外观变色和变暗。此外，乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)已用于减少臭氧龟裂并减少使臭氧龟裂最小化所需的抗臭氧剂的量。然而，与NR/BR相比，EPDM中的低不饱和度可导致不均匀硫化、差拉伸性能和差撕裂强度。

因此，持续需要改善的聚二烯聚合物组合物，其在轮胎和非轮胎应用中增强抗臭氧龟裂性并减少滞后损耗。

发明内容

本公开的实施方案涉及将聚烯烃接枝到聚二烯聚合物的主链上以在轮胎应用和非轮胎应用中提供改善的抗臭氧龟裂性和减小的滞后损耗，具体地讲可获益于改善的抗臭氧龟裂性和减小的滞后损耗的非轮胎应用。

根据一个实施方案，提供聚烯烃接枝的聚二烯聚合物。所述聚烯烃接枝的聚二烯聚合物包含具有聚二烯聚合物主链的聚二烯、聚烯烃、和至少一种含硫官能化剂，该含硫官能化剂将所述聚烯烃接枝到所述聚二烯聚合物主链上的至少一个非末端位置上。

根据另一个实施方案，提供一种橡胶组合物。所述橡胶组合物包含选自天然橡胶和聚二烯橡胶的一种或多种橡胶、增强填充剂和聚烯烃接枝的聚二烯聚合物。

根据又一个实施方案，提供了一种生产聚烯烃接枝的聚二烯聚合物的方法。所述方法包括使聚烯烃与至少一种含硫官能化剂反应以制备官能化的聚烯烃，并通过使官能化聚烯烃与不饱和的聚二烯聚合物反应制备聚烯烃接枝的聚二烯聚合物。

本文所述的实施方案的附加特征结构和优点将在下面的具体实施方式中阐述，并且对本领域的技术人员而言，其部分将由该描述而显而易见，或者通过实践本文所述的实施方案，包括以下具体实施方式和权利要求书被认识到。

具体实施方式

本公开的实施方案涉及聚烯烃接枝的聚二烯聚合物，以及制备这些聚烯烃接枝的聚二烯聚合物的方法。所述方法包括使聚烯烃与至少一种含硫官能化剂反应以制备官能化的聚烯烃，并通过使官能化聚烯烃与不饱和的聚二烯聚合物，即具有至少一个双键的聚二烯聚合物反应制备聚烯烃接枝的聚二烯聚合物。

如本文所用，“聚二烯聚合物”广义上用于指热固性聚合物并包括橡胶、弹性体和其它非硫化热固性聚合物，诸如热塑性弹性体。如本文所用，“组合物”是指橡胶或聚二烯聚合物组分以及在轮胎和非轮胎应用中与其共混的附加填充剂和添加剂。

聚二烯聚合物包括特征在于玻璃化转变温度小于0℃，在其它实施方案中小于-10℃，或小于-20℃，或小于-25℃的组合物。另选地，聚二烯聚合物的特征可在于玻璃化转变温度大于-110℃，或大于-90℃，或大于-80℃，并且在其它实施方案中大于-70℃。