Способ получения блок-сополимеров для композиций для протектора пневматической шины и указанные сополимеры - RU2005138032A

Реферат

1. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера, используемого в каучуковой композиции, сшиваемой серой, содержащей сажу и обладающей пониженным гистерезисом в сшитом состоянии, причем по меньшей мере один из указанных блоков состоит из полиизопрена и по меньшей мере другой блок состоит из диенового эластомера, отличного от полиизопрена, мольное содержание звеньев одного или нескольких сопряженных диенов которого превышает 15%, отличающийся тем, что указанный способ включает

(i) сополимеризацию одного или нескольких мономеров, содержащих по меньшей мере один сопряженный диен, отличный от полиизопрена, с помощью каталитической системы, содержащей углеводородный растворитель, соединение А металла группы IIIA, соединение В щелочно-земельного металла и полимерный инициатор С, содержащий связь C-Li, который образован нефункционализированным монолитийсодержащим полиизопреном, предназначенным для образования указанного или каждого полиизопренового блока, и

(ii) введение в продукт указанной сополимеризации функционализирующего, связывающего или образующего звездообразную структуру агента, содержащего группу ацетокси формулы R_n-Sn-(O-CO-R')_4-n, в которой n обозначает целое натуральное число от 0 до 4 и R и R' обозначают каждый группы алкила, циклоалкила, арила или аралкила, одинаковые или разные, для функционализации, связывания или образования звездообразной структуры указанного блока, состоящего из диенового эластомера, отличного от полиизопрена.

2. Способ получения функционализированного, связанного или звезднообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что указанный или каждый блок, состоящий из диенового эластомера, отличного от полиизопрена, содержит 70% или более 1,4-транс-звеньев.

3. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанные один или несколько блоков полиизопрена имеют среднечисловую молекулярную массу M_n1 от 2500 до 20000 г/мол., указанные один или несколько блоков, состоящих из диенового эластомера, имеют среднечисловую молекулярную массу М_n2 от 65000 до 350000 г/мол.

4. Способ получения функционализированного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что включает стадию добавления указанного функционализирующего агента формулы R₂-Sn-(O-CO-R'), в которой n=3, для получения линейного двухблочного сополимера.

5. Способ получения связанного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что он включает стадию добавления указанного связывающего агента формулы R₂-Sn-(O-CO-R')₂, в которой n=2 для получения линейного трехблочного сополимера, оба конечных блока которого состоят из полиизопрена.

6. Способ получения связанного блок-сополимера по п.5, отличающийся тем, что указанный связывающий агент является дибутилдиацетатом олова.

7. Способ получения звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что он включает стадию добавления указанного образующего звездообразную структуру агента формулы Sn-(O-CO-R')₄ или формулы R₂-Sn-(O-CO-R')₃, в которой n=0 или 1 соответственно, для получения разветвленного сополимера с четырьмя или тремя ответвлениями, при этом каждое ответвление содержит два блока, из которых концевой блок состоит из полиизопрена.

8. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что добавление указанного функционализирующего, связывающего или образующего звездообразную структуру агента осуществляют так, что мольное отношение Sn/Li составляет от 0,2 до 1.

9. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.6, отличающийся тем, что добавление указанного функционализирующего, связывающего или образующего звездообразную структуру агента осуществляют так, что мольное отношение Sn/Li составляет от 0,2 до 1.

10. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.7, отличающийся тем, что добавление указанного функционализирующего, связывающего или образующего звездообразную структуру агента осуществляют так, что мольное отношение Sn/Li составляет от 0,2 до 1.

11. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что отношение указанных среднечисловых молекулярных масс M_n1/M_n2 составляет от 5 до 20%.

12. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что указанная каталитическая система содержит сокатализатор, являющийся продуктом взаимодействия в указанном углеводородном растворителе указанного соединения А и указанного соединения В, и указанный полимерный инициатор С.

13. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.12, отличающийся тем, что на первой стадии готовят сокатализатор, приводя во взаимодействие друг с другом указанные металлические соединения А и В в указанном углеводородном растворителе, затем на второй стадии вводят в контакт указанный сокатализатор со средой полимеризации, содержащей указанный или указанные мономеры, подлежащие сополимеризации, в растворе в растворителе полимеризации, за исключением указанного полимерного инициатора С, затем на третьей стадии проводят реакцию смеси, полученной на указанной второй стадии, с помощью указанного полимерного инициатора С, затем на четвертой стадии в продукт сополимеризации вводят указанный функционализирующий, связывающий или образующий звездообразную структуру агент, далее останавливают реакцию функционализации, связывания или образования звездообразной структуры для получения указанного функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера.

14. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.12, отличающийся тем, что на первой стадии готовят сокатализатор, приводя во взаимодействие друг с другом указанные металлические соединения А и В в указанном углеводородном растворителе, затем на второй стадии полимерный инициатор С вводят в сокатализатор, полученный на первой стадии, затем на третьей стадии полученную таким образом каталитическую систему вводят в среду полимеризации, содержащую указанный или указанные мономеры, подлежащие сополимеризации в растворе в растворителе полимеризации, затем на четвертой стадии в продукт сополимеризации вводят указанный функционализирующий, связывающий или образующий звездообразную структуру агент, и далее останавливают реакцию функционализации, связывания или образования звезднообразной структуры для получения указанного функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера.

15. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что на первой стадии получают предварительную смесь указанных соединений А и С в указанном углеводородном растворителе, затем на второй стадии эту предварительную смесь вводят в среду полимеризации, содержащую указанный или указанные мономеры, подлежащие сополимеризации, в растворе в растворителе полимеризации, затем на третьей стадии вводят указанное соединение В в смесь, полученную на указанной второй стадии, затем на четвертой стадии в продукт сополимеризации вводят указанный функционализирующий, связывающий или образующий звездообразную структуру агент, и далее останавливают реакцию функционализации, связывания или образования звездообразной структуры для получения указанного функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера.

16. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что указанное соединение А является триалкилалюминием, число атомов углерода которого составляет от 1 до 12, таким как триоктилалюминий.

17. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что указанное соединение В является алкоголятом бария, стронция или кальция, таким как этилдигликолят или нонилфеноксид бария.

18. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.13, отличающийся тем, что на указанной первой стадии получают предварительную смесь соединений А и В в указанном углеводородном растворителе так, что мольное отношение А/В составляет от 0,5 до 5, затем нагревают указанную предварительную смесь до температуры от 20 до 120°С.

19. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.14, отличающийся тем, что на указанной первой стадии получают предварительную смесь соединений А и В в указанном углеводородном растворителе так, что мольное отношение А/В составляет от 0,5 до 5, затем нагревают указанную предварительную смесь до температуры от 20 до 120°С.

20. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что указанный углеводородный растворитель содержит толуол и/или циклогексан.

21. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что мольное отношение соединение С/соединение В составляет от 0,2 до 4.

22. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что указанный диеновый эластомер, образующий указанный или каждый блок, отличный от полиизопрена, является сополимером бутадиена и винилароматического соединения, такого как стирол.

23. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер, используемый в каучуковой композиции, сшиваемой серой, содержащей сажу в качестве усиливающего наполнителя и обладающей пониженным гистерезисом в сшитом состоянии, причем по меньшей мере один из указанных блоков состоит из полиизопрена и по меньшей мере другой блок состоит из диенового эластомера, отличного от полиизопрена, мольное содержание звеньев одного или нескольких сопряженных диенов которого превышает 15%, отличающийся тем, что указанный блок, состоящий из диенового эластомера, отличного от полиизопрена, является функционализированным, связанным или звездообразным с помощью агента, содержащего группу ацетокси формулы R_n-Sn-(O-CO-R')_4-n, в которой n обозначает целое натуральное число от 0 до 4 и R и R' обозначают каждый группы алкила, циклоалкила, арила или аралкила, одинаковые или разные.

24. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по п.23, отличающийся тем, что указанный или каждый блок, состоящий из диенового эластомера, отличного от полиизопрена, содержит 70% или более 1,4-транс звеньев.

25. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по п.23 или 24, отличающийся тем, что указанный или указанные полиизопреновые блоки имеют среднечисловую молекулярную массу M_n1 от 2500 до 20000 г/мол., причем один или несколько указанных блоков, состоящих их диенового эластомера, отличного от полиизопрена, имеют среднечисловую молекулярную массу М_n2 от 65000 до 350000 г/мол.

26. Функционализированный блок-сополимер по любому из пп.23-24, отличающийся тем, что указанный функционализирующий агент имеет формулу R₂-Sn-(O-CO-R') для получения линейного двухблочного сополимера.

27. Функционализированный блок-сополимер по п.25, отличающийся тем, что указанный функционализирующий агент имеет формулу R₂-Sn-(O-CO-R') для получения линейного двухблочного сополимера.

28. Связанный блок-сополимер по любому из пп.23-24, отличающийся тем, что указанный связывающий агент имеет формулу R₂-Sn-(O-CO-R')₂ для получения линейного трехблочного сополимера, оба концевых блока которого состоят из полиизопрена.

29. Связанный блок-сополимер по п.25, отличающийся тем, что указанный связывающий агент имеет формулу R₂ -Sn-(O-CO-R')₂, для получения линейного трехблочного сополимера, оба концевых блока которого состоят из полиизопрена.

30. Связанный блок-сополимер по п.28, отличающийся тем, что указанный связывающий агент является дибутилдиацетатом олова.

31. Звездообразный блок-сополимер по любому из пп.23-24, отличающийся тем, что указанный образующий звездообразную структуру агент имеет формулу Sn-(O-CO-R')₄ или формулу R₁-Sn-(О-CO-R')₃ соответственно для получения разветвленного сополимера с четырьмя или тремя ответвлениями, при этом каждое ответвление содержит два блока, из которых концевой блок состоит из полиизопрена.

32. Звездообразный блок-сополимер по п.25, отличающийся тем, что указанный образующий звездообразную структуру агент имеет формулу Sn-(O-CO-R')₄ или формулу R₁-Sn-(O-CO-R')₃ соответственно, для получения разветвленного сополимера с четырьмя или тремя ответвлениями, при этом каждое ответвление содержит два блока, из которых концевой блок состоит из полиизопрена.

33. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по любому из пп.23-24, отличающийся тем, что отношение указанных среднечисловых молекулярных масс M_n1/M_n2 составляет от 5 до 20%.

34. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по п.25, отличающийся тем, что отношение указанных среднечисловых молекулярных масс M_n1/M_n2 составляет от 5 до 20%.

35. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по любому из пп.23-24, отличающийся тем, что указанный диеновый эластомер, образующий указанный или каждый блок, отличный от полиизопрена, является сополимером бутадиена и винилароматического соединения, такого как стирол.

36. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по п.25, отличающийся тем, что указанный диеновый эластомер, образующий указанный или каждый блок, отличный от полиизопрена, является сополимером бутадиена и винилароматического соединения, такого как стирол.

37. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по любому из пп.23-24, отличающийся тем, что содержание виниловых 3,4- и 1,2-звеньев в указанном или каждом полиизопреновом блоке составляет по существу от 1 до 20%.

38. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по п.25, отличающийся тем, что содержание виниловых 3,4- и 1,2-звеньев в указанном или каждом полиизопреновом блоке составляет по существу от 1 до 20%.

39. Сшиваемая или сшитая каучуковая композиция, обладающая пониженным гистерезисом в сшитом состоянии и используемая для протектора пневматической шины, причем указанная композиция содержит усиливающий наполнитель, полностью или частично состоящий из сажи, отличающаяся тем, что содержит функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по любому из пп.23-38.

40. Каучуковая композиция по п.39, отличающаяся тем, что содержит указанный блок-сополимер в количестве, превышающем 50 мсэ и достигающем 100 мсэ (мсэ: массовые части на сто частей эластомера(-ов)).

41. Каучуковая композиция по п.40, отличающаяся тем, что содержит указанный блок-сополимер в количестве 100 мсэ.

42. Каучуковая композиция по любому из пп.39-41, отличающаяся тем, что указанный усиливающий наполнитель содержит в основном сажу.

43. Каучуковая композиция по любому из пп.39-41, отличающаяся тем, что указанный усиливающий наполнитель содержит сажу в количестве, превышающем 40 мсэ (мсэ: массовые части на сто частей эластомера(-ов)).

44. Протектор пневматической шины, используемый для понижения сопротивления качению пневматической шины, его содержащей, отличающийся тем, что содержит каучуковую композицию по любому из пп.39-43.

45. Пневматическая шина, обладающая пониженным сопротивлением качению, отличающаяся тем, что содержит протектор по п.44.