本发明专利技术涉及新型自由流动填料组合物，包含硅烷化环状核多硫化物偶联剂，还涉及包含该填料组合物的橡胶。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自由流动的填料组合物以及包含该组合物的橡胶组合物本申请涉及依照合作研究协议(其中具有35 U.S.C. gl03(c)的含义)开发 的专利技术。该合作研究协议是在Continental AG和General Electric Company(代 表GE Advanced Materials, Silicones Division,现在的Momentive Performance Materials Inc)之间在2001年5月7日签订修正的。相关申请的交叉引用本申请涉及与此一起同 一天提交的以下申请，每个申请所公开的内容 全文并入作为参考与此一起同一天提交的美国申请，序列号11/617,683，题为"Tire Compositions And Components Containing Silated Cyclic Core Polysulfides(含 有硅烷化环状核多硫化物的轮胎组合物和成分)"。与此一起同一天提交的美国申请，序列号11/617,649，题为"Tire Compositions And Components Containing Free-Flowing Filler Compositions(含有自由流动的填料组合物的轮胎组合物和成分)"。与此一起同一天提交的美国申请，序列号11/617,678，题为"Tire Compositions And Components Containing Free-Flowing Filler Compositions(含有自由流动的填料组合物的轮胎组合物和成分)"。与此一起同一天提交的美国申请，序列号11/617,663，题为"Tire Compositions And Components Containing Silated Core Polysulfides(含有娃坑 化核多硫化物的轮胎组合物和成分)"。与此一起同一天提交的美国申请，序列号11/617,659，题为"Tire Compositions And Components Containing Blocked Mercaptosilane Coupling Agent(含有封端的巯基硅烷偶联剂的轮胎组合物和成分)"。与此一起同一天提交的美国申请，序列号11/647,901，题为"Silated Cyclic Core Polysulfides ， Their Preparation And Use In Filled Elastomer Compositions(硅烷化环状核多硫化物、其制备及其在填充弹性体组合物中的 应用)"。与此一起同一天提交的美国申请，序列号11/648,460,题为 "Free-Flowing Filler Composition And Rubber Composition Containing Same(自由流动的填料组合物和含有所述填料组合物的橡胶组合物)"。与此一起同一天提交的美国申请，序列号11/647,780,题为"Blocked Mercaptosilane Coupling agent， Process For Making And Uses In Rubber(嵌段 巯基硅烷偶联剂、制备方法和在橡胶中的应用)"。与此一起同一天提交的美国申请，序列号11/648,287,题为"Silated Core Polysulfides, Their Preparation And Use In Filled Elastomer Composition(娃烷 化核多硫化物，其制备和在填充的弹性体组合物中的应用)"。专利
本专利技术 一般性地涉及填料组合物，更具体地涉及含有或来自硅烷化环 状核多硫化物的自由流动填料组合物，并涉及包含该填料组合物的橡胶。专利技术背景燃料经济性和保护环境的需要是经济和社会优先的。因此，变得希望 制备具有好的机械性能以使得它们可以可用于构造具有改进的性能，特别 地具有降低的滚动阻力的轮胎的橡胶组合物形式使用的弹性体。为此，已经提出多种解决方式，例如将偶联剂、生紋剂或官能剂与增 强填料一起使用以改性弹性体，目的是在改性的弹性体与增强填料之间获 得好的相互作用。为了获得由填料赋予的最佳增强性能，填料应该以尽可 能细碎并且尽可能均匀分布的最终形式存在于弹性体基质中。填料颗粒容易彼此吸引并且聚集在弹性体基质内。因此，在混合过程 中产生的填料-弹性体键的数目减少。由于这些相互作用，因此橡胶组合物 的稠度增加并且使得加工更加困难。用高度分散性的填料例如氧化铝或铝(氧化物)氢氧化物增强的橡胶组 合物和用可高度分散类型的特殊沉淀硅石增强的硫可硫化的二烯橡胶组合 物是本领域已知的。这些填料的使用使得可以获得具有改进的滚动阻力的 轮胎或胎面，而不会负面影响其它性能，特别是抓力、耐久性和耐磨性。 尽管这些特殊的高度增强的硅质或铝质填料的使用减小了加工含有它们的12橡胶组合物的难度，但这些橡胶组合物仍然比常规用炭黑填充的橡胶组合 物更难力口工。特别地，必须使用偶联剂-也已知为键合剂，其作用是提供在填料颗 粒表面与弹性体之间的连接，同时促进该填料分散在弹性体基质内。用于无机物填充的弹性体的含硫偶联剂包括如下结构的硅烷，其中两 个烷氧基曱硅烷基烷基各自结合到硫原子链的一个链端部。这两个烷氧基曱硅烷基通过两个类似的且在大多数情况中相同的烃片段(fragment)结合到 硫原子链。刚刚描述的通用硅烷结构，在下文称为"简单的双多疏硅烷，，， 通常含有三个亚曱基基团链作为所述两个居中的烃单元。在一些情况中， 该亚曱基链较短，每根链仅含有一个或两个亚曱基。这些化合物主要担当 无机物填充的弹性体的偶联剂。当在橡胶应用中使用时，这些偶联剂起着 将硅石或其它无机填料与聚合物化学键结在一起的作用。偶联通过在硅垸 的硫和聚合物之间形成化学键以及通过烷氧基曱硅烷基的水解并随后与硅 石羟基缩合而完成。当S-S键断开且产生的片段加成到聚合物中时发生硅烷 的硫和聚合物之间的反应。对于和硅石结合的每个甲硅烷基，与聚合物形 成单键。此键包含在聚合物和硅石之间形成弱连接的相对较弱的C-S和/或 S-S单键。在高应力下，此C-S和/或S-S单键可能断裂并因此促使填充的弹 性体磨损。在橡胶的制备中使用多硫硅烷偶联剂是广为人知的。这些硅烷含有两 个硅原子，每个硅原子与一个二取代的烃基连接，硅原子的其它三个基团 的至少 一个通过水解从硅中除去。两个这样的烃基(各自具有其连接的曱硅 烷基)进一步结合到具有至少两个疏原子的链的每个端部。因此，这些结构 含有两个硅原子和连续的可变长度的硫原子单链。烃核多硫硅烷是现有技术中已知的，它的特征在于，在分子中通过硫-硫键将中心分子核与硅隔开。含有核的多硫硅烷也是现有技术中已知的， 所述核是通过单个硫和多硫基团与硅原子隔开的氨基烷基，并且其中该多 硫基团在仲碳原子处与核结合。此外，还有其中仅两个多硫基团与核连接 的核片段。然而，当多硫基团直接与芳族核连接时，和聚合物(橡胶)的反应性降低。 芳族核空间位阻大，抑制了反应。多硫基团直接与源自乙烯基环己烯的脂环族片段连接的组合物含有多于一个的硅烷化核且形成大环。环己基核比 芳族核的空间位阻更大，反应性更低。对于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种预成型的自由流动填料组合物，包含 ａ）填料； ｂ）第一硅烷，其为具有以下通式的硅烷化核多硫化物 ［Ｙ↑［１］Ｒ↑［１］Ｓ↓［ｘ］－］↓［ｍ］［Ｇ↑［１］（ＳＲ↑［２］ＳｉＸ↑［１］Ｘ↑［２］Ｘ↑［３］）↓［ａ］］↓［ｎ］［Ｇ↑ ［２］］↓［ｏ］［Ｒ↑［３］Ｙ↑［２］］↓［ｐ］ 其中：Ｇ↑［１］每次出现时独立地选自含有如下通式表示的多硫基团且具有１至约３０个碳原子的多价环状烃片段或多价环状杂烃片段： ［（ＣＨ↓［２］）↓［ｂ］－］↓［ｃ］Ｒ↑［４］［－（ ＣＨ↓［２］）↓［ｄ］Ｓ↓［ｘ］－］↓［ｅ］； Ｇ↑［２］每次出现时独立地选自含有如下通式表示的多硫基团且具有１至约３０个碳原子的多价环状烃片段或多价环状杂烃片段： ［（ＣＨ↓［２］）↓［ｂ］－］↓［ｃ］Ｒ↑［５］［－（ＣＨ↓［２］ ）↓［ｄ］Ｓ↓［ｘ］－］↓［ｅ］； Ｒ↑［１］和Ｒ↑［３］每次出现时独立地选自具有１至约２０个碳原子的二价烃片段； Ｙ↑［１］和Ｙ↑［２］每次出现时独立地选自甲硅烷基（－ＳｉＸ↑［１］Ｘ↑［２］Ｘ↑［３］）、氢、烷氧基（－ＯＲ↑［６］） 羧酸基、酯基（－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ↑［６］），其中Ｒ↑［６］是具有１～２０个碳原子的一价烃基； Ｒ↑［２］每次出现时独立地选自具有１至约２０个碳原子的二价烃片段，包括支化和直链的烷基、烯基、炔基、芳基或芳烷基； Ｒ↑［４］每次出现时独立地选 自１至约２８个碳原子的多价环状烃片段，该多价环状烃片段是通过取代ａ＋ｃ＋ｅ之和个氢原子得到的，且包括环状和多环的烷基，烯基，炔基，芳基和芳烷基，其中ａ＋ｃ＋ｅ－１个氢被取代；或者１～２７个碳原子的多价环状杂烃片段，该多价环状杂烃片段是通过取代ａ＋ｃ＋ｅ之和个氢原子得到的； Ｒ↑［５］每次出现时独立地选自１至约２８个碳原子的多价环状烃片段，该多价环状烃片段是通过取代ｃ＋ｅ之和个氢原子得到的，且包括环状和多环的烷基，烯基，炔基，芳基和芳烷基，其中ｃ＋ｅ－１个氢被取代，或者１～２ ７个碳原子的多价环状杂烃片段，该多价环状杂烃片段是通过取代ｃ＋ｅ之和个氢原子得到的； Ｘ↑［１］每次出现时独立地选自－Ｃｌ、－Ｂｒ、－ＯＨ、－ＯＲ↑［６］和Ｒ↑［６］Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－，其中Ｒ↑［６］是具有１～２０个碳原子的一价烃基； Ｘ↑ ［２］和Ｘ↑［３］每次出现时独立地选自氢、Ｒ↑［６］，其中Ｒ↑［６］是具有１～２０个碳原子的一价烃基、Ｘ↑［１］，其中Ｘ↑［１...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：理查德W克鲁斯，W迈克尔约克，埃里克R波尔，普拉尚特乔希，
申请(专利权)人：莫门蒂夫性能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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