[发明专利]弹性体组合物用的硅烷官能化烃聚合物改性剂

说明书

一种弹性体组合物和引入具有改善性能的烃聚合物改性剂的方法。组合物包括弹性体、填料和硅烷官能化烃聚合物改性剂(Si‑HPM)，Si‑HPM适合于将Si‑HPM偶合到弹性体、填料或两者上；其中Si‑HPM包括一种包含选自戊间二烯、环戊二烯、芳香族化合物、柠檬烯、蒎烯、戊烯及其组合的至少一种单体的互聚物。方法包括熔融加工混合物来以制品的形状形成弹性体组合物，其中混合物包括弹性体、Si‑HPM、二氧化硅、双官能有机硅烷交联剂；并将弹性体组合物固化以得到制品。还公开了一种与双官能有机硅烷交联剂偶合的硅烷化烃聚合物改性剂，和一种通过双官能有机硅烷交联剂偶合到二氧化硅上的二氧化硅‑偶合烃聚合物改性剂。

相关申请的交叉引用

本申请是中国专利申请201180049279.7的分案申请。本申请要求2011年7月15日提交的美国序列号61/508,226(代理人案卷号2011EM180)；2011年7月15日提交的美国序列号61/508,238(代理人案卷号2011EM198)；2010年10月13日提交的美国序列号61/392,751(代理人案卷号2010EM286)；和2010年10月13日提交的美国序列号61/392,765(代理人案卷号2010EM287)的优先权和利益。本申请与2008年12月29日提交的美国序列号12/345,154有关，它要求了2008年1月18日提交的美国序列号61/022,122的优先权和权益。

背景技术

(1)发明的技术领域

本发明涉及一种烃聚合物改性剂和它们在弹性体组合物中的应用。更具体地说，本发明涉及烃聚合物改性剂在固化弹性体组合物中的应用。

(2)相关技术描述，包括在37CFR1.97-1.98下公开的信息

用于弹性体组合物生产配方的成分的选择取决于具体应用的所需性能、应用和最终用途的平衡。例如，在轮胎工业中，在轮胎工厂中未硫化的(未固化的)组合物的加工性能和固化橡胶轮胎复合材料的使用性能之间的平衡特别重要。常规油加工助剂已经用于许多轮胎组件：胎面配混物通常含有聚丁二烯橡胶(“BR”)、充油聚丁二烯橡胶(“OE-BR”)、苯乙烯-丁二烯橡胶(“SBR”)、充油苯乙烯-丁二烯橡胶(“OE-SBR”)、异戊二烯-丁二烯橡胶(“IBR”)和苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(“SIBR”)；胎侧壁和帘布涂层(ply coats)可以含有丁基橡胶和SBR，并可以使用游离芳烃油作为加工助剂；内部组件，例如钢带贴胶胶片(steel belt skim coat)、油皮胶(gum strips)、缓冲层(cushions)、阻隔层、胎面基部(bases)和胎肩垫胶(wedges)，主要含有天然橡胶并且使用了芳烃油。

一般而言，用于轮胎胶的原始成分和材料影响所有的轮胎性能变量，因此，常规加工油的任何替换物必须与橡胶相容、不干扰固化、容易分散在所有轮胎配混物中、成本有效、并且不会不利地影响轮胎性能。滚动阻力、干和湿的刹车性能、热累积等是重要的性能特征，而且改善用于各种情况的轮胎的耐久性的能力是需要的，例如对于农业机械用轮胎、飞机轮胎、工程机械轮胎、重型运货车轮胎、采矿轮胎、摩托车轮胎、中型卡车轮胎和客车轮胎。另一方面，维持未固化弹性体组合物的易加工性也具有显著的重要性。另外，仍然存在下面的目标：在不影响未固化弹性体组合物的加工性能、或在保持或改善固化弹性体组合物的物理性能的同时，改善气密性、挠曲疲劳性能和弹性体组合物对相邻的轮胎组件的粘附性。

通过在橡胶基料中配混无定形的或半结晶的树脂来改善轮胎性能，可以改善轮胎胎面的性能也是已知的，例如具有高玻璃化转变温度(Tg)的脂族树脂。这些材料可以：是混溶的，这提高了更好潮湿牵引性所需的配混物Tg；具有一定的不混溶度，这拓宽了在潮湿牵引区域的配混物Tg；或在一种或所有使用的聚合物中是不混溶的，这对配混物Tg相对无效。不混溶性可以通过两个不同相的独立的Tg峰表示，即对应橡胶相的Tg没有被不混溶的树脂显著地改变。基于这些组成的胎面组合物可在正常使用温度下具有低的滚动阻力；和/或在高温或“边界线(borderline)”条件下具有高的抓牢性。