Функционализованный эластомерный нанокомпозит - RU2005102925A

Реферат

1. Нанокомпозит, включающий глину и эластомер, содержащий дериватизированные звенья С₂-С₁₀олефина, где этот эластомер также содержит функционализованные мономерные звенья, включающие функциональные группы, подвешенные к эластомеру Е, выбранные из следующего:

в которых значения Q выбирают из О и группы NR¹, в которой значения R¹ выбирают из водородного атома, С₁-С₂₀алкилов, алкенилов и арилов, замещенных С₁-С₂₀алкилов, алкенилов и арилов, значения R² и R^2', являющихся одинаковыми или разными, выбирают из водородного атома, С₁-С₂₀алкилов, алкенилов и арилов, замещенных С₁-С₂₀алкилов, алкенилов и арилов, гидроксила и С₁-С₂₀алкоксигрупп, и в которых значения R³ и R⁴, являющихся одинаковыми или разными, выбирают из -OR⁵ и -NHR⁵, где значения R⁵ аналогичны указанным выше для R¹.

2. Нанокомпозит по п.1, в котором эластомер также содержит мономерные звенья, выбранные из дериватизированных звеньев стирола и дериватизированных звеньев замещенного стирола.

3. Нанокомпозит по п.2, в котором стирольные звенья функционализуют.

4. Нанокомпозит по п.1, в котором эластомер не галоидируют.

5. Нанокомпозит по п.1, в котором олефин выбирают из одного или нескольких таких продуктов, как изобутилен, изобутен, 2-метил-1-бутен, 3-метил-1-бутен, 2-метил-2-бутен и 4-метил-1-пентен, этилен, пропен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен.

6. Нанокомпозит по п.2, в котором дериватизированные звенья стирола содержатся в количестве от 1 до 15 мас.% эластомера.

7. Нанокомпозит по п.1, в котором эластомер включает дериватизированные звенья n-метилстирола.

8. Нанокомпозит по п.1, в котором эластомер также включает дериватизированные звенья изоолефина и дериватизированные звенья п-метилстирола.

9. Нанокомпозит по п.1, в котором эластомер выбирают из натурального каучука, изобутилен-изопренового сополимера, полибутадиена, бутадиен-стирольного каучука, изопрен-бутадиенового сополимера, стирол-изопрен-бутадиенового сополимера, звездообразного изобутиленового каучука, изобутилен/n-метилстирольного сополимера и их смесей.

10. Нанокомпозит по п.1, в котором функционализованные звенья находятся в эластомере в количестве от 0,01 до 15 мас.% эластомера.

11. Нанокомпозит по п.1, в котором глину предварительно обрабатывают расслаивающим средством с получением расслоенной глины.

12. Нанокомпозит по п.11, в котором расслаивающее средство выбирают из аммониевого иона, алкиламинов, алкиламмониевого иона (первичного, вторичного, третичного и четвертичного), фосфониевых и сульфониевых производных алифатических, ароматических и арилалифатических аминов, фосфинов, сульфидов и их смесей.

13. Нанокомпозит по п.1, в котором глина содержится в количестве от 0,1 до 50 мас.% нанокомпозита.

14. Нанокомпозит по п.1, в котором глина содержится в количестве от 0,2 до 10 мас.% нанокомпозита.

15. Нанокомпозит по п.1, в котором глина содержится в количестве от 1 до 30 мас.% нанокомпозита.

16. Нанокомпозит по п.1, также включающий наполнитель, выбранный из углеродной сажи, модифицированной углеродной сажи, диоксида кремния, осажденного диоксида кремния и их смесей.

17. Нанокомпозит по п.1, также включающий вулканизующие вещества.

18. Нанокомпозит по п.17, в котором вулканизующие вещества включают цинк, стеарат цинка, жирные кислоты, серу, диамин, производные диамина и их смеси.

19. Нанокомпозит по п.1, также включающий вспомогательный каучук, выбранный из натурального каучука, бутадиенового каучука, бутадиен-нитрильного каучука, силиконового каучука, изопренового каучука, бутадиен-стирольного каучука, изопрен-бутадиенового каучука, стирол-изопрен-бутадиенового каучука, этилен-пропиленового каучука, бромированного бутилкаучука, хлорированного бутилкаучука, галоидированного изопренового, галоидированного изобутиленового сополимеров, полихлоропрена, звездообразного изобутиленового каучука, звездообразного бромированного бутилкаучука, изобутилен-изопренового каучука, галоидированного изобутилен/n-метилстирольного сополимера, этилен-пропиленового каучука и их смесей.

20. Внутренняя оболочка шины, включающая нанокомпозит по п.1.

21. Камера, включающая нанокомпозит по п.1.

22. Способ приготовления нанокомпозита, включающий контактирование

(а) эластомера, где этот эластомер содержит дериватизированные звенья С₂-С₂₀олефина;

(6) по меньшей мере одного функционализующего соединения, выбранного из ненасыщенных ангидридов, ненасыщенных сложных эфиров, ненасыщенных имидов и их смесей;

(в) по меньшей мере одного инициатора свободнорадикальной полимеризации и

(г) глины.

23. Способ по п.22, в котором эластомер вначале вводят в контакт с функционализующим соединением с последующим контактированием с глиной.

24. Способ по п.22, в котором эластомер, глину и функционализующее соединение вводят в контакт одновременно.

25. Способ по п.23 или 24, в котором эластомер и функционализующее соединение солюбилизируют в разбавителе.

26. Способ по п.22, в котором эластомер и функционализующее соединение смешивают в расплаве.

27. Способ по п.22, в котором инициатор свободнорадикальной полимеризации представляет собой пероксид, выбранный из диацилпероксидов, пероксидов кетонов, пероксиэфиров, пероксидикарбонатов, диалкилпероксидов, гидропероксидов, пероксикеталей.

28. Способ по п.22, в котором функционализующее соединение выбирают из

в которых значения Q выбирают из О и группы NR¹, в которой значения R¹ выбирают из водородного атома, С₁-С₂₀алкилов, алкенилов и арилов, замещенных С₁-С₂₀алкилов, алкенилов и арилов, значения R² и R^2', являющихся одинаковыми или разными, выбирают из водородного атома, С₁-С₂₀алкилов, алкенилов и арилов, замещенных С₁-С₂₀алкилов, алкенилов и С₁-С₂₀арилов, гидроксила и С₁-С₂₀алкоксигрупп, и в которых значения R³ и R⁴, являющихся одинаковыми или разными, выбирают из -OR⁵ и -NHR⁵, где значения R⁵ аналогичны указанным выше для R¹.

29. Способ по п.22, в котором функционализующее соединение выбирают из монометилмалеата, диметилмалеата, диэтилмалеата, дифенилмалеата, дибутилфумарата, малеинимида, цитраконового ангидрида, итаконового ангидрида, малеинового ангидрида, N,N'-фенилендималеинимида, N-метилмалеинимида, N-фенилмалеинимида, малеиновой кислоты, итаконовой кислоты и их монометаллических производных.

30. Способ по п.22, в котором эластомер также содержит мономерные звенья, выбранные из дериватизированных звеньев стирола и дериватизированных звеньев замещенного стирола.

31. Способ по п.22, в котором олефин выбирают из одного или нескольких таких продуктов, как изобутилен, изобутен, изопрен, циклопентадиен, 2-метил-1-бутен, 3-метил-1-бутен, 2-метил-2-бутен и 4-метил-1-пентен, этилен, пропен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен.

32. Способ по п.30, в котором дериватизированные звенья стирола содержатся в количестве от 1 до 15 мас.% эластомера.

33. Способ по п.22, в котором эластомер содержит дериватизированные звенья n-метилстирола.

34. Способ по п.22, в котором эластомер также содержит дериватизированные звенья изоолефина и дериватизированные звенья n-метилстирола.

35. Способ по п.22, в котором эластомер выбирают из натурального каучука, изобутилен-изопренового сополимера, полибутадиена, бутадиен-стирольного каучука, изопрен-бутадиенового сополимера, стирол-изопрен-бутадиенового сополимера, звездообразного изобутиленового каучука, изобутилен-стирольного сополимера, изобутилен/n-метилстирольного сополимера, этилен-пропиленового каучука и их смесей.

36. Способ по п.22, в котором эластомер функционализуют введением в контакт с функционализующим соединением, где функциональные группы содержатся в эластомере в количестве от 0,01 до 15 мас.% эластомера.

37. Способ по п.22, в котором глину предварительно обрабатывают расслаивающим средством с получением расслоенной глины.

38. Способ по п.37, в котором расслаивающее средство выбирают из аммониевого иона, алкиламинов, алкиламмониевого иона (первичного, вторичного, третичного и четвертичного), фосфониевых и сульфониевых производных алифатических, ароматических и арилалифатических аминов, фосфинов, сульфидов и их смесей.

39. Способ по п.22, в котором глина содержится в количестве от 0,1 до 50 мас.% нанокомпозита.

40. Способ по п.22, в котором глина содержится в количестве от 0,2 до 10 мас.% нанокомпозита.

41. Способ по п.22, в котором глина содержится в количестве от 1 до 30 мас.% нанокомпозита.

42. Способ по п.22, также включающий наполнитель, выбранный из углеродной сажи, модифицированной углеродной сажи, диоксида кремния, осажденного диоксида кремния и их смесей.

43. Способ по п.22, также включающий вулканизующие вещества.

44. Способ по п.43, в котором вулканизующие вещества включают цинк, стеарат цинка, жирные кислоты, серу, диамин, производные диамина и их смеси.

45. Способ по п.22, также включающий вспомогательный каучук, выбранный из натурального каучука, бутадиенового каучука, бутадиен-нитрильного каучука, силиконового каучука, изопренового каучука, бутадиен-стирольного каучука, изопрен-бутадиенового каучука, стирол-изопрен-бутадиенового каучука, этилен-пропиленового каучука, бромированного бутилкаучука, хлорированного бутилкаучука, галоидированного изопренового, галоидированного изобутиленового сополимеров, полихлоропрена, звездообразного изобутиленового каучука, звездообразного бромированного бутилкаучука, изобутилен-изопренового каучука, галоидированного изобутилен/n-метилстирольного сополимера и их смесей.

46. Внутренняя оболочка шины, изготовленная согласно способу по п.22.

47. Камера, изготовленная согласно способу по п.22.

48. Нанокомпозит, включающий глину и реакционный продукт контактирования эластомера, содержащего дериватизированные звенья С₂-С₁₀олефина, с по меньшей мере одним инициатором свободнорадикальной полимеризации и функционализующим соединением, выбранным из ненасыщенных ангидридов, ненасыщенных сложных эфиров, ненасыщенных имидов и их смесей.

49. Нанокомпозит по п.48, где функционализующее соединение выбирают из

в которых значения Q выбирают из О и группы NR¹ , в которой значения R¹выбирают из водородного атома, C₁-С₂₀алкилов, алкенилов и арилов, замещенных C₁-С₂₀алкилов, алкенилов и арилов, значения R² и R^2', являющихся одинаковыми или разными, выбирают из водородного атома, С₁-С₂₀алкилов, алкенилов и арилов, замещенных C₁-С₂₀ алкилов, алкенилов и арилов, гидроксила и С₁-С₂₀алкоксигрупп, и в которых значения R³ и R⁴, являющихся одинаковыми или разными, выбирают из -OR⁵ и -NHR⁵, где значения R⁵ аналогичны указанным выше для R¹.

50. Нанокомпозит по п.48, где функционализующее соединение выбирают из монометилмалеата, диметилмалеата, диэтилмалеата, дифенилмалеата, дибутилфумарата, малеинимида, цитраконового ангидрида, итаконового ангидрида, малеинового ангидрида, N,N'-фенилендималеинимида, N-метилмалеинимида, N-фенилмалеинимида, малеиновой кислоты, итаконовой кислоты и их монометаллических производных.

51. Нанокомпозит по п.48, в котором инициатор свободнорадикальной полимеризации представляет собой пероксид, выбранный из диацилпероксидов, пероксидов кетонов, пероксиэфиров, пероксидикарбонатов, диалкилпероксидов, гидропероксидов, пероксикеталей.

52. Нанокомпозит по п.48, в котором эластомер также содержит мономерные звенья, выбранные из дериватизированных звеньев стирола и дериватизированных звеньев замещенного стирола.

53. Нанокомпозит по п.52, в котором стирольные звенья функционализуют.

54. Нанокомпозит по п.48, в котором эластомер не галоидируют.

55. Нанокомпозит по п.48, в котором олефин выбирают из одного или нескольких таких продуктов, как изобутилен, изобутен, изопрен, циклопентадиен, 2-метил-1-бутен, 3-метил-1-бутен, 2-метил-2-бутен и 4-метил-1-пентен, этилен, пропен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен.

56. Нанокомпозит по п.52, в котором дериватизированные звенья стирола содержатся в количестве от 1 до 15 мас.% эластомера.

57. Нанокомпозит по п.48, в котором эластомер содержит дериватизированные звенья n-метилстирола.

58. Нанокомпозит по п.48, в котором эластомер также содержит дериватизированные звенья изоолефина и дериватизированные звенья n-метилстирола.

59. Нанокомпозит по п.48, в котором эластомер выбирают из натурального каучука, изобутилен-изопренового сополимера, полибутадиена, бутадиен-стирольного каучука, изопрен-бутадиенового сополимера, стирол-изопрен-бутадиенового сополимера, звездообразного изобутиленового каучука, изобутилен-стирольного сополимера, изобутилен/n-алкилстирольного сополимера и их смесей.

60. Нанокомпозит по п.48, в котором функционализованные звенья содержатся в эластомере в количестве от 0,01 до 15 мас.% эластомера.

61. Нанокомпозит по п.48, в котором глину предварительно обрабатывают расслаивающим средством с получением расслоенной глины.

62. Нанокомпозит по п.61, в котором расслаивающее средство выбирают из аммониевого иона, алкиламинов, алкиламмониевого иона (первичного, вторичного, третичного и четвертичного), фосфониевых и сульфониевых производных алифатических, ароматических и арилалифатических аминов, фосфинов, сульфидов и их смесей.

63. Нанокомпозит по п.48, в котором глина содержится в количестве от 0,1 до 50 мас.% нанокомпозита.

64. Нанокомпозит по п.48, в котором глина содержится в количестве от 0,2 до 10 мас.% нанокомпозита.

65. Нанокомпозит по п.48, в котором глина содержится в количестве от 1 до 30 мас.% нанокомпозита.

66. Нанокомпозит по п.48, также включающий наполнитель, выбранный из углеродной сажи, модифицированной углеродной сажи, диоксида кремния, осажденного диоксида кремния и их смесей.

67. Нанокомпозит по п.48, также включающий вулканизующие вещества.

68. Нанокомпозит по п.67, в котором вулканизующие вещества включают цинк, стеарат цинка, жирные кислоты, серу, диамин, производные диамина и их смеси.

69. Нанокомпозит по п.48, также включающий вспомогательный каучук, выбранный из натурального каучука, бутадиенового каучука, бутадиен-нитрильного каучука, силиконового каучука, изопренового каучука, бутадиен-стирольного каучука, изопрен-бутадиенового каучука, стирол-изопрен-бутадиенового каучука, этилен-пропиленового каучука, бромированного бутилкаучука, хлорированного бутилкаучука, галоидированного изопренового, галоидированного изобутиленового сополимеров, полихлоропрена, звездообразного изобутиленового каучука, звездообразного бромированного бутилкаучука, изобутилен-изопренового каучука, галоидированного изобутилен/n-метилстирольного сополимера и их смесей.

70. Внутренняя оболочка шины, включающая нанокомпозит по п.48.

71. Камера, включающая нанокомпозит по п.48.