[发明专利]具有抗降解剂和抗疲劳功效的化合物和混合物及包含此类化合物的组合物

说明书

本发明公开了由式(I)表示的抗降解剂化合物及其制备方法：，其中每个X独立地选自乙基、甲基或氢。还公开了对应于式(III)的二亚胺中间体：，其中每个X独立地选自乙基、甲基或氢。这些中间体其本身表现出抗降解剂活性。

技术领域

本发明总体上涉及化合物及其制备方法，该化合物具有抗降解剂和抗疲劳功效，并且可用作硫化橡胶制品、可硫化弹性体配制物、润滑剂、燃料、燃料添加剂和其他需要此类功效的组合物的添加剂或可用于本身可用作组合物来赋予此类功效的组合物中。

背景技术

许多材料，例如塑料、弹性体、润滑剂、化妆品和石油产品（例如用于汽车和航空应用的液压流体、油、燃料和油/燃料添加剂）在长期暴露于光、热、氧气、臭氧、重复机械作用等时易于降解。因此，显示出抗降解剂功效的化合物和组合物是本领域所熟知的。例如，美国专利号8,987,515公开了可用于抑制氧化降解，尤其是在润滑剂组合物中的氧化降解的芳族多胺。美国专利申请公开号2014/0316163公开了据称在许多市售油和润滑剂中具有改善的溶解度的抗氧化剂大分子。

可用于制造由弹性体、塑料等形成的制品的抗降解剂需要可能难以实现的非常特定的品质组合。在抗降解剂必须明显具有商业上可接受的功效的同时，它们还必须在与制品的使用相关的长时间段内，尤其是在制品的暴露表面（由环境因素例如光、氧气和臭氧引起的降解主要在此处发生）处，表现出该功效。正如保护表面暴露的组件很重要一样，保护复合材料的嵌入组件免于受到氧化性老化和重复机械作用的影响的功效也是至关重要的。抗降解剂必须在对最终制品中的其他添加剂功效或合意的特性没有负面影响的同时实现这些效果。此外，在制品已投入使用、经氧化性老化或通过暴露于臭氧而老化之后提供或改善机械疲劳寿命的抗降解剂是受到高度重视的，因为这些抗降解剂将固有地改善制品的可用机械使用寿命。因此，在使用期间经历重复机械弯曲、延伸或压缩的弹性体制品将极大地受益于这一发现。

由通用弹性体（例如天然橡胶）形成的制品（特别是轮胎）尤其易于因氧气和臭氧而降解。如美国专利号2,905,654中所讨论的，氧气降解对橡胶产生的影响不同于臭氧降解对橡胶产生的影响；然而，这两种影响都可能对轮胎性能、外观和预期寿命有害。疲劳和龟裂增大也是特别关注的问题，尤其是对于在无论充气、部分充气和在轮胎的整个使用寿命期间弯曲时经受显著应力和拉伸力的钢带边缘区域和轮胎胎侧。美国专利号8,833,417描述了抗氧化剂体系，其据称与下文即将讨论的已知抗氧化剂相比增加了对疲劳和龟裂增大的长期抗性。

具有抗降解剂功效的材料在本领域中熟知用于轮胎应用并且是可商购的。例如，N,N'-二取代-对苯二胺（例如Eastman Chemical Company以商标Santoflex^®出售的那些）通常为此而受到许多轮胎制造商的青睐。EP专利申请公开号EP 3 147 321 A1公开了橡胶组合物、轮胎、胺化合物和抗老化剂，以及尤其是据称适用于轮胎的胎面橡胶或胎侧橡胶的橡胶组合物。由于政府法规、市场需求和消费者期望推动橡胶工业朝向更轻量的轮胎发展以提高燃料效率和保存天然资源原料，仍然存在对改进的抗降解剂的持续需求，所述抗降解剂表现出（i）对抗疲劳、龟裂增大和各种降解机理的多重功效；（ii）增加的功效，尤其是在较低浓度下；和（iii）与目前的商业材料相比时更长的效力期。

发明内容

在一方面，本发明涉及由式I表示的化合物：

其中每个X独立地选自乙基、甲基或氢。

在另一方面，本发明涉及包含由上式I表示的化合物的组合物和混合物。

在进一步的方面，本发明涉及制备抗降解剂化合物以及含有它们的混合物的方法，该抗降解剂化合物对应于如上所示并如本文中进一步描述的式I。在这方面，使对苯二胺与二羰基化合物或二酮反应以由此获得二亚胺；

其中，所述对苯二胺对应于式IV：

其中每个X独立地选自乙基、甲基或氢；