包括经改性的二烯弹性体的橡胶组合物制造技术

本发明专利技术涉及橡胶组合物，所述橡胶组合物至少由增强填料、交联体系、增塑体系和弹性体基体组成，所述弹性体基体包括至少一种经改性的二烯弹性体，所述经改性的二烯弹性体在其结构内包括至少一个通过硅原子键合至所述弹性体的烷氧基硅烷基团，所述烷氧基硅烷基团可以部分地或完全水解为硅醇，并且任选带有直接键合至硅原子或通过间隔基团键合至硅原子的其它官能团，所述经改性的二烯弹性体满足如下条件：在改性之前，所述二烯弹性体具有至少为1.1并且最多为1.6的多分散指数，并且具有范围为50至80的门尼粘度以及严格小于‑50℃，优选小于或等于‑60℃并且大于或等于‑110℃的玻璃转化温度(Tg)。

Rubber compositions comprising modified diene elastomers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括经改性的二烯弹性体的橡胶组合物
本专利技术涉及包括通过烷氧基硅烷基团改性的二烯弹性体的橡胶组合物，所述烷氧基硅烷基团任选部分地或完全水解为硅醇，并且任选带有其它官能团。本专利技术也涉及包括此类组合物的汽车轮胎。
技术介绍
由于节约燃料和保护环境的需要已变得优先考虑，因此需要生产具有良好的机械性质和尽可能低的滞后性的聚合物，从而能够以用于制造形成轮胎的各种半成品(例如，特别是直接与地面接触的胎面)的橡胶组合物的形式使用它们，进而获得具有改进性质的轮胎(特别是具有降低的滚动阻力的轮胎)。降低混合物的滞后性是一个永恒的目标，然而，实现这一目标不能破坏混合物的其它性质。为了实现降低滞后性的目标，已经实验研究了多种解决方案。特别地，可提及出于聚合的目的通过官能化剂、偶联剂或星形支化剂改性二烯聚合物和共聚物的结构，从而获得由此改性的聚合物和增强填料(无论何种增强填料)之间的良好的相互作用。在包含硅质类型的增强无机填料的混合物中，已经特别提出了使用通过烷氧基硅烷衍生物官能化的二烯聚合物。提高混合物性质的平衡性(特别是降低其滞后性以进一步降低轮胎的滚动阻力)是旨在用于制造轮胎的材料的设计者持续关注的问题。申请人继续他们的研究，并且惊人地发现，在橡胶组合物中使用某些经改性的特定弹性体，与包括相同微观结构但是不同宏观结构的弹性体的组合物相比，能够降低该组合物的滞后性。
技术实现思路
因此，本专利技术的主题为橡胶组合物，所述橡胶组合物至少基于增强填料、交联体系、增塑体系和弹性体基体，所述弹性体基体包括至少一种经改性的二烯弹性体，所述经改性的二烯弹性体在其结构内包括至少一个通过硅原子键合至所述弹性体的烷氧基硅烷基团，所述烷氧基硅烷基团任选部分地或完全水解为硅醇，并且任选带有直接键合至硅原子或通过间隔基团键合至硅原子的其它官能团，所述经改性的二烯弹性体满足如下条件：在改性之前，所述二烯弹性体具有至少为1.1并且最多为1.6的多分散指数，并且具有范围为50至80的门尼粘度以及严格小于-50℃，优选小于或等于-60℃并且大于或等于-110℃的玻璃转化温度(Tg)。本专利技术的主题也为包括根据本专利技术的胎面的轮胎。本专利技术的主题也为制备根据本专利技术的橡胶组合物的方法。本专利技术的主题也为制备根据本专利技术的胎面的方法。具体实施方式本专利技术的详细描述在本说明书中，除非另有明确说明，示出的所有百分比(％)均为重量％。缩写“phr”表示每100份在弹性体基体中存在的弹性体中的重量份，弹性体基体表示在橡胶组合物中存在的所有弹性体。此外，由表述“在a和b之间”标记的任何数值范围表示大于“a”且小于“b”的数值范围(即不包括极限a和b)，而由表述“从a至b”标记的任何数值范围表示范围为从“a”直至“b”的数值范围(即包括严格极限a和b)。在本申请中，与化合物相关的术语“主要地”或“主要的”旨在表示在组合物的相同类型的化合物中，该化合物占大多数，也就是说，在相同类型的化合物中，其为占最大重量份数的化合物。因此，例如，主要的弹性体为相对于组合物中弹性体的总重量占最大重量份数的弹性体。以同样地方式，被称为“主要的”填料表示相对于组合物的所有填料的总重量占最大重量份数的填料。同样，经改性的二烯弹性体的被称为“主要的”官能化种类表示在构成二烯弹性体的官能化的种类中相对于经改性的二烯弹性体的总重量占最大重量份数的官能化的种类。在包括某种类型的单一化合物的体系中，所述化合物对于本专利技术的目的是主要的。表述组合物“基于”在本说明书中应理解为表示组合物包括所使用的各种组分的混合物和/或原位反应产物，这些基本成分中的一些(例如弹性体、填料或常规用于旨在制造轮胎的橡胶组合物的其它添加剂)能够(或旨在)在旨在制造轮胎的组合物的各个制造阶段的过程中至少部分地彼此反应。在本说明书中，包括至少一个位于弹性体结构内的硅原子的官能团的概念应理解为表示位于聚合物的主链上并且仅通过硅原子连接的基团。在结构中的该位置包括聚合物链端。因此，该概念中包括末端基团。当官能团位于链端时，则可以说二烯弹性体在链端官能化。当官能团位于弹性体主链中时，则可以说二烯弹性体在链中部(不同于“在链端”的位置)偶联或官能化(尽管所述基团并不精确地位于弹性体链的中部)。该官能团的硅原子使二烯弹性体主链的两个分支相结合。当官能团处于形成弹性体的星形支化结构的至少三个弹性体分支相结合的中心位置时，则可以说二烯弹性体为星形支化的。该官能团的硅原子使二烯弹性体的至少三个分支彼此结合。应当指出，本领域技术人员已知当在由阴离子聚合步骤产生的活性弹性体上通过具有大于一个活性位点的官能化剂的反应改性弹性体时，获得该弹性体的经改性的种类的混合物，所述混合物的组成取决于改性反应条件，特别是官能化剂的反应位点的数量和反应位点的数量相对于活性弹性体链的数量的比例。该混合物包括链端官能化、偶联、星形支化和/或非官能化的种类。在本说明书中，表述“官能化的线性二烯弹性体”定义了所有线性官能化的种类，也就是说，在链端官能化的二烯弹性体和在链的中部官能化或偶联的弹性体。因此，根据本专利技术的橡胶组合物至少基于增强填料、交联体系、增塑体系和弹性体基体，所述弹性体基体包括至少一种经改性的二烯弹性体，所述经改性的二烯弹性体在其结构内包括至少一个通过硅原子键合至所述弹性体的烷氧基硅烷基团，所述烷氧基硅烷基团任选部分地或完全水解为硅醇，并且任选带有直接键合至硅原子或通过间隔基团键合至硅原子的其它官能团，所述经改性的二烯弹性体：-具有范围为50至80的门尼粘度，-具有严格小于-50℃，优选小于或等于-60℃并且大于或等于-110℃的玻璃转化温度(Tg)，-满足如下条件：在改性之前，所述二烯弹性体具有至少为1.1并且最多为1.6的多分散指数。根据本专利技术的橡胶组合物的弹性体基体包括经改性的二烯弹性体，所述经改性的二烯弹性体在其结构内包括至少一个通过硅原子键合至所述弹性体的烷氧基硅烷基团，所述烷氧基硅烷基团任选带有其它官能团。术语“二烯弹性体”应以已知的方式理解为表示至少部分(即均聚物或共聚物)源自二烯单体(带有两个共轭或非共轭碳-碳双键的单体)的一种(旨在表示一种或多种)弹性体。更特别地，术语“二烯弹性体”旨在表示通过具有4至12个碳原子的共轭二烯单体的聚合获得的任何均聚物，或者通过一种或多种共轭二烯彼此共聚或使一种或多种二烯与一种或多种具有8至20个碳原子的乙烯基芳香族化合物共聚获得的任何共聚物。能够用于根据本专利技术的方法的适合的共轭二烯特别为1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3-二(C1至C5烷基)-1,3-丁二烯(例如2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2,3-二乙基-1,3-丁二烯、2-甲基-3-乙基-1,3-丁二烯或2-甲基-3-异丙基-1,3-丁二烯)、苯基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯和2,4-己二烯等。适合的乙烯基芳香族化合物特别为苯乙烯、邻-、间-或对甲基苯乙烯、“乙烯基甲苯”商业混合物、对(叔丁基)苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙烯基均三甲苯、二乙烯基苯和乙烯基萘等。二烯弹性体优选选自高度不饱和的二烯弹性体，所述高度不饱和的二烯弹性体由聚丁二烯(BR)、合成聚异戊二烯(IR)、丁二烯共聚物(特别是丁二烯和乙烯基芳香族单体的共聚物)、异戊二烯共聚物以及这些弹性体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.橡胶组合物，所述橡胶组合物至少基于增强填料、交联体系、增塑体系和弹性体基体，所述弹性体基体包括至少一种经改性的二烯弹性体，所述经改性的二烯弹性体在其结构内包括至少一个通过硅原子键合至所述弹性体的烷氧基硅烷基团，所述烷氧基硅烷基团任选部分地或完全水解为硅醇，并且任选带有直接键合至硅原子或通过间隔基团键合至硅原子的其它官能团，所述经改性的二烯弹性体满足如下条件：在改性之前，所述二烯弹性体具有至少为1.1并且最多为1.6的多分散指数，并且具有范围为50至80的门尼粘度以及严格小于‑50℃，优选小于或等于‑60℃并且大于或等于‑110℃的玻璃转化温度(Tg)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.20 FR 16628651.橡胶组合物，所述橡胶组合物至少基于增强填料、交联体系、增塑体系和弹性体基体，所述弹性体基体包括至少一种经改性的二烯弹性体，所述经改性的二烯弹性体在其结构内包括至少一个通过硅原子键合至所述弹性体的烷氧基硅烷基团，所述烷氧基硅烷基团任选部分地或完全水解为硅醇，并且任选带有直接键合至硅原子或通过间隔基团键合至硅原子的其它官能团，所述经改性的二烯弹性体满足如下条件：在改性之前，所述二烯弹性体具有至少为1.1并且最多为1.6的多分散指数，并且具有范围为50至80的门尼粘度以及严格小于-50℃，优选小于或等于-60℃并且大于或等于-110℃的玻璃转化温度(Tg)。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述经改性的二烯弹性体具有大于或等于-110℃并且小于-95℃的玻璃转化温度(Tg)。3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述经改性的二烯弹性体具有大于或等于-95℃并且小于-80℃的玻璃转化温度(Tg)。4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述经改性的二烯弹性体具有大于或等于-80℃并且小于或等于-60℃的玻璃转化温度(Tg)。5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述经改性的二烯弹性体的烷氧基硅烷基团为甲氧基硅烷基团或乙氧基硅烷基团，所述烷氧基硅烷基团任选部分地或完全水解为硅醇。6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，在所述经改性的二烯弹性体中，所述烷氧基硅烷基团带有通过间隔基团键合至硅原子的其它官能团，所述间隔基团被定义为饱和或不饱和的、环状或非环状的、线性或分支的二价C1-C18脂肪族烃基或二价C6-C18芳香族烃基，并且任选包含一个或多个芳香族基团和/或一个或多个杂原子。7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述间隔基团为线性二价脂肪族烃基，优选线性C2或C3脂肪族基团。8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述二烯弹性体相对于经改性的二烯弹性体的总重量包括至少70重量％的官能化的线性二烯弹性体。9.根据权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述官能化的线性二烯弹性体主要通过烷氧基硅烷基团在链中部官能化，所述烷氧基硅烷基团任选部分地或完全水解为硅醇，硅原子使二烯弹性体的两个分支相结合。10.根据权利要求9所述的组合物，其特征在于，通过烷氧基硅烷基团在链中部官能化的二烯弹性体占官能化的线性二烯弹性体的至少80重量％。11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述经改性的二烯弹性体相对于经改性的二烯弹性体的总重量包括最多30重量％的用锡或硅星形支化的二烯弹性体。12.根据权利要求11所述的组合物，其特征在于，所述二烯弹性体为用硅星形支化的弹性体，并且直接键合至二烯弹性体的三个分支的硅原子带有其它官能团。13.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，由硅原子携带的其它官能团包括至少一个杂原子，所述杂原子选自N、S、P和O。14.根据权利要求13所述的组合物，其特征在于，其它官能团为环状或非环状的受保护或不受保护的伯胺官能团、受保护或不受保护的仲胺官能团、叔胺官能团，或异氰酸酯官能团、亚胺官能团、氰基官能团、受保护或不受保护的巯基官能团、羧酸酯官能团、环氧化物官能团、受保护或不受保护的伯膦官能团或仲膦官能团或叔膦官能团。15.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：ML·弗朗索瓦，B·德戈德马里斯，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR