Способ получения блок-сополимеров для композиций для протектора пневматической шины и указанные сополимеры - RU2005138031A

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 изопрена, 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, причем указанные один или несколько блоков полиизопрена имеют среднечисловую молекулярную массу Mn1 от 2500 до 20000 г/мол., с тем чтобы один или несколько указанных блоков, содержащих диеновый эластомер, отличный от полиизопрена, содержал 70% или более 1,4-транс-звеньев и имел среднечисловую молекулярную массу М_n2 от 65000 до 350000 г/мол. и

(ii) добавление в продукт указанной сополимеризации функционализирующего, связывающего или образующего звездообразную структуру агента, содержащего соответственно одну, две или по меньшей мере три эпоксидные группы, для функционализации, связывания или образования звездообразной структуры указанного блока, состоящего из диенового эластомера, отличного от полиизопрена.

2. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что функционализирующий, связывающий или образующий звездообразную структуру агент содержит соответственно одну, две или по меньшей мере три глицидиловые группы.

3. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.2, отличающийся тем, что функционализирующий, связывающий или образующий звездообразную структуры агент содержит соответственно одну, две или по меньшей мере три группы простого глицидилового эфира.

4. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.3, отличающийся тем, что указанная или каждая группа простого глицидилового эфира связана с группой алкила, циклоалкила, арила или аралкила.

5. Способ получения функционализированного блок-сополимера по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что он включает стадию добавления указанного функционализирующего агента, содержащего моноэпоксидную группу, такую как группа простого моноглицидилового эфира, для получения линейного двухблочного сополимера.

6. Способ получения связанного блок-сополимера по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что включает стадию добавления указанного связывающего агента, содержащего диэпоксидную группу, такую как группа простого бис(глицидилового) эфира, для получения линейного трехблочного сополимера, каждый из двух концевых блоков которого состоит из полиизопрена.

7. Способ получения связанного блок-сополимера по п.6, отличающийся тем, что в качестве связывающего агента используют бис(4-глицидилоксифенил)метан.

8. Способ получения звездообразного блок-сополимера по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что включает стадию добавления указанного образующего звездообразную структуру агента, содержащего группу с n эпоксидными функциями, причем n обозначает целое натуральное число, которое равно или больше 3, для получения разветвленного сополимера с n ответвлениями, при этом каждое ответвление содержит два блока, из которых концевой блок состоит из полиизопрена.

9. Способ получения звездообразного блок-сополимера по п.8, отличающийся тем, что указанный образующий звездообразную структуру агент содержит тетраэпоксидную группу для получения разветвленного сополимера с 4 ответвлениями.

10. Способ получения звездообразного блок-сополимера по п.9, отличающийся тем, что указанный образующий звездообразную структуру агент является бис(4-(диглицидиламино)фенил)метаном.

11. Способ получения звездообразного блок-сополимера по п.8, отличающийся тем, что указанный образующий звездообразную структуру агент содержит более 4 функциональных эпоксидных групп, связанных между собой атомами азота.

12. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.1, отличающийся тем, что функционализирующий, связывающий или образующий звездообразную структуру агент является таковым, что мольное отношение функционализирующий, связывающий или образующий звездообразную структуру агент/Li составляет от 0,2 до 1.

13. 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%.

14. 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 указанного полимерного инициатора С.

15. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.14, 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 взаимодействие 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.

16. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.14, 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, далее останавливают реакцию функционализации, связывания или образования звездообразной структуры для получения указанного функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера.

17. 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, далее останавливают реакцию функционализации, связывания или образования звездообразной структуры для получения указанного функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера.

18. 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.

19. 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.

20. Способ получения функционализированного, связанного или звездообразного блок-сополимера по п.15 или 16, 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.

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

22. 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.

23. 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.

24. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер, используемый в каучуковой композиции, сшиваемой серой, содержащий сажу в качестве усиливающего наполнителя и обладающий 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 функционализации, связывания или образующего звездообразную структуру, содержащего соответственно одну, две или по меньшей мере три эпоксидные группы, и что указанные один или несколько блоков полиизопрена имеют среднечисловую молекулярную массу M_n1 от 2500 до 20000 г/мол., причем один или несколько указанных блоков, содержащих диеновый эластомер, отличный от полиизопрена, имеют среднечисловую молекулярную массу М_n2 от 65000 до 350000 г/мол. и содержание 1,4-транс-звеньев, которое равно или превышает 70%.

25. Функционализированный блок-сополимер по п.24, отличающийся тем, что указанный функционализирующий агент содержит моноэпоксидную группу, такую как группа простого моноглицидилового эфира, так что указанный сополимер является линейным двухблочным.

26. Связанный блок-сополимер по п.24, отличающийся тем, что указанный связывающий агент содержит диэпоксидную группу, такую как группа простого бис(глицидилового) эфира, так что полученный сополимер является линейным трехблочным, причем оба концевых блока являются полиизопреном.

27. Сшитый блок-сополимер по п.26, отличающийся тем, что в качестве указанного связывающего агента используют бис(4-глицидилоксифенил)метан.

28. Звездообразный блок-сополимер по п.24, отличающийся тем, что указанный образующий звездообразную структуру агент содержит группу с n эпоксидными функциями, причем n обозначает целое натуральное число, которое равно или больше 3, так что полученный сополимер является разветвленным с n ответвлениями, при этом каждое ответвление содержит два блока, из которых концевой блок является полиизопреновым.

29. Звездообразный блок-сополимер по п.28, отличающийся тем, что указанный образующий звездообразную структуру агент содержит тетраэпоксидную группу для получения разветвленного сополимера с 4 ответвлениями.

30. Звездообразный блок-сополимер по п.29, отличающийся тем, что указанный образующий звездообразную структуру агент является бис(4-(диглицидиламино)фенил)метаном.

31. Звездообразный блок-сополимер по п.28, отличающийся тем, что указанный образующий звездообразную структуру агент содержит больше 4 эпоксидных функциональных групп, соединенных между собой атомами азота.

32. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по любому из пп.24-31, отличающийся тем, что отношение указанных среднечисловых молекулярных масс M_n1/M_n2 составляет от 5 до 20%.

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

34. Функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по п.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%.

35. 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 она содержит функционализированный, связанный или звездообразный блок-сополимер по любому из пп.24-34.

36. Каучуковая композиция по п.35, отличающаяся тем, что содержит указанный блок-сополимер в количестве, превышающем 50 мсэ и достигающем 100 мсэ, где мсэ: массовые части на сто частей эластомера(-ов).

37. Каучуковая композиция по п.36, отличающаяся тем, что она содержит указанный блок-сополимер в количестве 100 мсэ.

38. Каучуковая композиция по любому из пп.35-37, отличающаяся тем, что указанный усиливающий наполнитель содержит в основном сажу.

39. Каучуковая композиция по п.35, отличающаяся тем, что указанный усиливающий наполнитель содержит сажу в количестве, превышающем 40 мсэ.

40. Протектор пневматической шины, применяемый для понижения сопротивления качению пневматической шины, его содержащей, отличающийся тем, что содержит каучуковую композицию по любому из пп.35-39.

41. Пневматическая шина, обладающая пониженным сопротивлением качению, отличающаяся тем, что содержит протектор по п.40.