[发明专利]改性共轭二烯类聚合物及其制备方法

说明书

本发明提供一种包含由取代苯乙烯类化合物衍生的官能团和由氨基硅烷类化合物衍生的官能团的改性共轭二烯类聚合物、其制备方法和包含所述改性共轭二烯类聚合物的橡胶组合物。所述改性共轭二烯类聚合物在主链的两个末端包含由式1的氨基硅烷类化合物衍生的官能团和由式2的取代苯乙烯类化合物衍生的官能团，由此，表现出高改性率。当将所述聚合物应用于橡胶组合物中时，可以表现出与填料的优异的亲和力，结果，可以防止橡胶组合物中填料的聚集，并且可以提高填料的分散性，从而改善橡胶组合物的加工性能。

技术领域

[相关申请的交叉引用]

本申请要求基于2016年04月25日提交的韩国专利申请No.10-2016-0049962和于2017年04月14日提交的韩国专利申请No.10-2017-0048685的优先权的权益，这两项申请的全部内容通过引用并入本说明书中。

[技术领域]

本发明涉及一种改性共轭二烯类聚合物、其制备方法和包含所述改性共轭二烯类聚合物的橡胶组合物。

背景技术

根据近来对具有低燃料消耗率的汽车的需求，需要具有由抗湿滑性和低滚动阻力为代表的调制稳定性以及优异的耐磨性和拉伸性能的共轭二烯类聚合物作为轮胎用橡胶材料。

为了降低轮胎的滚动阻力，有降低硫化橡胶的滞后损失的方法，并且使用50℃至80℃下的回弹性、tanδ、Goodrich加热(Goodrich heating)等作为硫化橡胶的评价指标。换言之，理想的是使用在上述温度下具有高回弹性或者低tanδ值或Goodrich加热的橡胶材料。

已知天然橡胶、聚异戊二烯橡胶或聚丁二烯橡胶是具有低滞后损失的橡胶材料，但是这些橡胶具有抗湿滑性低的限制。因此，近来，通过乳液聚合或溶液聚合制备共轭二烯类(共)聚合物如苯乙烯-丁二烯橡胶(以下称为“SBR”)和丁二烯橡胶(以下称为“BR”)来用作轮胎用橡胶。在这些聚合方法中，与乳液聚合相比，溶液聚合的最大优点是可以任意地调节决定橡胶的物理性能的乙烯基结构含量和苯乙烯含量，并且其分子量和物理性能可以通过偶联或改性来控制。因此，通过溶液聚合制备的SBR被广泛地用作轮胎用橡胶材料，因为它容易改变最终制备的SBR或BR的结构，并且通过链末端的偶联或改性，可以减少链末端的移动并且可以增加与填料如二氧化硅和炭黑的偶合力。

如果将溶液聚合的SBR用作轮胎用橡胶材料，由于橡胶的玻璃化转变温度随着SBR中乙烯基含量的增加而升高，因此，轮胎所需的诸如行驶阻力和制动力的物理性能可以得到控制，而且还可以通过适当地调节玻璃化转变温度来降低燃料消耗。

溶液聚合的SBR通过使用阴离子聚合引发剂来制备，并且通过使用多种改性剂使由此形成的聚合物的链末端偶联或改性来使用。例如，美国专利No.4,397,994公开了一种使用诸如锡化合物的结合剂使聚合物的链末端偶联活性阴离子的方法，该聚合物是通过在非极性溶剂中使用单官能引发剂烷基锂使苯乙烯-丁二烯聚合得到的。

同时，作为与地面接触的轮胎胎面用材料，需要具有低滚动阻力以及足够实用的优异的湿路附着力和耐磨性的材料。

通常，使用炭黑和二氧化硅作为轮胎胎面的增强填料，其中，如果使用二氧化硅作为增强填料，可以得到滞后损失低且抗湿滑性改善的优点。然而，由于与具有疏水表面的炭黑相比，具有亲水表面的二氧化硅与共轭二烯类橡胶具有低的亲和力，因而分散性会差，因此，需要使用单独的硅烷偶联剂来改善分散性或者提供二氧化硅与橡胶之间的偶合。

因此，正在进行将与二氧化硅具有亲和力或反应性的官能团引入橡胶分子的末端，通过与二氧化硅粒子偶合来减少橡胶分子的末端的移动，从而改善橡胶组合物中二氧化硅的分散性并且降低滞后损失的尝试，但是其效果不足。

因此，需要开发与诸如二氧化硅的填料具有高亲和力的橡胶。

发明内容

技术问题