Новые армирующие материалы, эластомерные композиции и шины для колес транспортных средств, их содержащие - RU2019116009A
Код документа: RU2019116009A
Формула
1. Способ получения дериватизированного диоксида кремния (SIL-A-B), который включает
обеспечение силанизированного диоксида кремния (SIL-A),
при этом силанизированный диоксид кремния является получаемым способом, который предпочтительно включает
обеспечение диоксида кремния (С),
обеспечение, по меньшей мере, одной силанизирующей добавки формулы
(R1)3Si-X, (A)
где
R1, идентичные или различные, выбраны из R2, OR2, OSi(OR2)3, OH, атома галогена и группы Х при том условии, что, по меньшей мере, один R1 представляет собой OR2, OSi(OR2)3, OH или атом галогена;
R2, идентичные или различные, выбраны из линейного или разветвленного алкила, содержащего от 1 до 20 атомов углерода, циклоалкила, содержащего от 3 до 20 атомов углерода, алкиларила, содержащего от 7 до 20 атомов углерода, и арила, содержащего от 6 до 20 атомов углерода;
группа Х представляет собой реакционно-способную алкенильную группу, выбираемую из Х1, Х2 и Х3, где
X1 представляет собой группу -R3-C(Wa)=C(R4)R4,
X2 представляет собой группу -R3-C(R4)=C(Wa)R4,
X3 представляет собой группу -R3-Wb-C(R4)=C(R4)R4,
где R3 представляет собой линейную или разветвленную алкиленовую группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, необязательно ненасыщенную, или R3 отсутствует,
Wa представляет собой Н или электроноакцепторную группу, выбираемую из COOR4, CONR4R4, NO2, CN, COR4, SO3R4, NR4R4, атома галогена,
Wb представляет собой группу, выбираемую из -O-CO-, -COO-, -NR4-CO-, -CO-NR4-, -SO-, -SO2-, -CO-,
R4, идентичные или различные, представляют собой Н или выбраны из групп R2, определенных выше;
приведение диоксида кремния (С), силанизирующей добавки (А) и необязательно кислотного катализатора в контакт друг с другом, предпочтительно в органическом растворителе,
обеспечение прохождения реакции вплоть до получения силанизированного диоксида кремния (SIL-A),
отделение силанизированного диоксида кремния (SIL-A) от реакционной смеси,
и
приведение силанизированного диоксида кремния (SIL-A), предпочтительно в органическом растворителе, в контакт с, по меньшей мере, одним соединением формулы (В), выбираемым из силсесквиоксанов формул (В1), (В2), соединений формулы (В3), и их смесей,
где формула (В1) представляет собой (RSiO1,5)n, формула (В2) представляет собой (RSiO1,5)x[RSi(OR4)O]y, и формула (В3) представляет собой [RSi(OH)O]3-4,
где n представляет собой четное число в диапазоне от 4 до 24,
х представляет собой целое число в диапазоне от 3 до 23, у представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 6, и х+у≤24,
группы R, идентичные или различные, выбраны из R2 и Х,
при том условии, что, по меньшей мере, одна из групп R представляет собой группу Х,
где R2, R4 и Х соответствуют определенным выше;
добавление, по меньшей мере, одного радикального инициатора (D),
обеспечение прохождения реакции вплоть до получения дериватизированного диоксида кремния (SIL-A-B), и
предпочтительно отделение дериватизированного диоксида кремния (SIL-A-B) от реакционной смеси.
2. Способ по п. 1, где силанизирующая добавка представляет собой соединение формулы
(R1)3Si-X, (A)
где
R1, идентичные или различные, выбраны из R2 и OR2, и R2 представляет собой линейный или разветвленный алкил, содержащий от 1 до 3 атомов углерода;
группа Х является реакционно-способной алкенильной группой Х3, где R3 представляет собой алкилен, содержащий от 2 до 5 атомов углерода, Wb представляет собой группу -О-СО-, и R4, идентичные или различные, выбраны из Н и алкила, содержащего от 1 до 3 атомов углерода.
3. Способ по пп. 1 или 2, где соединение формулы (В) представляет собой силсесквиоксан формулы В1 и включающий структуру «закрытой клетки»,
(RSiO1,5)n, (B1)
где n представляет собой четное число в диапазоне от 6 до 12,
все группы R являются реакционно-способными группами Х3 по п. 2, или
все группы R являются реакционно-способными группами Х1 по п. 1, где R3 отсутствует, Wa и R4 во всех случаях представляют собой Н.
4. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, где при получении силанизированного диоксида кремния (SIL-A)
диоксид кремния (С) является аморфным осажденным диоксидом кремния, и/или
органический растворитель выбирают из толуола и одного или более спиртов, необязательно смешанных с водой, и/или
силанизирующую добавку (А) используют с массовым соотношением по отношению к диоксиду кремния (С) в диапазоне от 0,05: 1 до 1: 1, и/или
используют кислотный катализатор, предпочтительно трифторуксусную кислоту, и/или
реакцию проводят при комнатной температуре.
5. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, где при получении силанизированного диоксида кремния (SIL-A-В)
органический растворитель выбирают из толуола и одного или более спиртов, необязательно смешанных с водой, и/или
соединение (В) используют с массовым соотношением по отношению к силанизированному диоксиду кремния (SIL-A) в диапазоне от 0,03: 1 до 1: 1, и/или
радикальный инициатор (D) выбирают из класса органических пероксидных инициаторов или из класса азо-соединений, и/или
реакцию проводят при температуре кипения растворителя.
6. Дериватизированный диоксид кремния (SIL-A-B), получаемый способом по любому одному из пунктов 1-5.
7. Диоксид кремния (SIL-A-B) по п. 6, включающий количество соединения (В), при выражении через массовое процентное содержание по отношению к исходной массе диоксида кремния (С) равное, по меньшей мере, 3%.
8. Эластомерная композиция, содержащая, по меньшей мере,
100 ч./100 ч. каучука, по меньшей мере, одного твердого диенового эластомерного полимера (Е) и,
по меньшей мере, 3 ч./100 ч. каучука дериватизированного диоксида кремния (SIL-A-B) по пункту 6 или 7.
9. Эластомерная композиция, содержащая, по меньшей мере,
100 ч./100 ч. каучука, по меньшей мере, одного твердого диенового эластомерного полимера (Е),
по меньшей мере, 5 ч./100 ч. каучука диоксида кремния (С),
по меньшей мере, 0,3 ч./100 ч. каучука силанизирующей добавки формулы (R1)3Si-X (А), и,
по меньшей мере, 0,5 ч./100 ч. каучука соединения формулы (В),
где силанизирующая добавка (А) и соединение (В) представляют собой силанизирующую добавку (А) и соединение (В) как определено по любому одному из пунктов от 1 до 3.
10. Композиция по п. 9, содержащая, по меньшей мере,
100 ч./100 ч. каучука, по меньшей мере, одного твердого диенового эластомерного полимера (Е),
от 5 до 60 ч./100 ч. каучука диоксида кремния (С),
от 0,5 до 10 ч./100 ч. каучука силанизирующей добавки формулы (R1)3Si-X (A), и
от 1 до 30 ч./100 ч. каучука соединения формулы (В).
11. Вулканизируемая эластомерная композиция шины для колес транспортного средства, содержащая
эластомерную композицию по любому одному из пунктов 8-10, и
по меньшей мере, 0,1 ч./100 ч. каучука, по меньшей мере, одного вулканизатора (F), и предпочтительно
от 0,5 до 10 ч./100 ч. каучука, по меньшей мере, одного активатора вулканизации (F1); и/или
от 0,1 до 10 ч./100 ч. каучука, по меньшей мере, одного ускорителя вулканизации (F2) и/или
от 0,05 до 2 ч./100 ч. каучука, по меньшей мере, одного замедлителя вулканизации (F3).
12. Элемент шины для колес транспортного средства, невулканизированный или, по меньшей мере, частично вулканизированный и содержащий вулканизируемую эластомерную композицию по п. 11 или вулканизированную эластомерную композицию, получаемую вулканизацией упомянутой вулканизируемой эластомерной композиции.
13. Элемент шины по п. 12, выбираемый из протектора, конструкции каркаса, конструкции брекера, подпротекторного слоя, усилительных слоев борта, боковины, усилительной ленточки боковины, минибоковины, герметизирующего слоя, каучуковых слоев, наполнительного шнура в борте и листа.
14. Шина для колес транспортного средства, включающая, по меньшей мере, один элемент по п. 12 или 13.
