[go: up one dir, main page]

CN1789315A - 橡胶混合物 - Google Patents

橡胶混合物 Download PDF

Info

Publication number
CN1789315A
CN1789315A CNA2005100229191A CN200510022919A CN1789315A CN 1789315 A CN1789315 A CN 1789315A CN A2005100229191 A CNA2005100229191 A CN A2005100229191A CN 200510022919 A CN200510022919 A CN 200510022919A CN 1789315 A CN1789315 A CN 1789315A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rubber
propanethiol
rubber composition
mixture
general formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005100229191A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1789315B (zh
Inventor
安德烈·哈斯
菲利普·阿尔贝特
奥利弗·克洛克曼
卡斯滕·科尔特
雷蒙德·彼得
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degussa GmbH filed Critical Degussa GmbH
Publication of CN1789315A publication Critical patent/CN1789315A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1789315B publication Critical patent/CN1789315B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/541Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • C08K5/5419Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/548Silicon-containing compounds containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明涉及橡胶混合物,该橡胶混合物包含橡胶、填料、任选其它的橡胶助剂和至少一种具有通式I的有机硅烷R1R2R3SiR4-SH ;(I)其中R1是甲基或者乙基;R2是甲氧基、乙氧基或者-O-(Y-O) m-X,其中Y=支链或者无支链的、饱和或不饱和的二价烃基,X是C1至C9烷基,并且m=1-40;R3是甲基、乙基或者R2;并且R4是支链的或者无支链的、饱和或者不饱和的、脂肪族的、芳香族的或者混合的脂肪族/芳香族二价C1-C12烃基。根据本发明的橡胶混合物是通过混合橡胶、填料、任选其它的橡胶助剂和至少一种具有通式I的有机硅烷而制得的。所述橡胶混合物可以用于生产成形制品。

Description

橡胶混合物
                      技术领域
本发明涉及橡胶混合物、用于制备它们的方法以及它们的用途。
                      背景技术
已知可水解的含硫的有机硅化合物能够与含有羟基的填料(例如天然和合成的硅酸盐、碳酸盐、玻璃和金属氧化物)反应。在此它们被用于表面改性以及改进附着力。在橡胶加工工业中,它们被用作增强填料和所采用的聚合物之间的增粘剂(Angew.Chem.98,(1986)237-253;DE2141159、DE2212239、DE19544469A1、US3978103、US4048206、EP784072A1)。该种物质的公知的代表性的材料包括聚硫烷(烷基三烷氧基硅烷),例如,二[3-三乙氧基甲硅烷基丙基]四硫烷或者二[3-三乙氧基甲硅烷基丙基]二硫烷。
此外,将巯基-官能化的有机硅烷使用在橡胶混合物中也是已知的(US3350345、FR2.094.859)。使用烷基硅烷降低橡胶混合物的粘度(EP795577A1、EP864605A2)和使巯基官能化硅烷与较长链烷基硅烷结合(DE10015309A1)同样是已知的。
使用三烷氧基官能化的硅烷的缺点是释放出挥发性的碳氢化合物,在实际操作中,这些主要是甲醇和乙醇。
从DE1043357A1和EP1244676B1中知道了二烷基单烷氧基甲硅烷基聚硫化物。由于二烷基单烷氧基,挥发性碳氢化合物的释放低于在三烷氧基化合物的情况下的释放。
二烷基单烷氧基甲硅烷基聚硫化物的缺点是差的抗摩损性和抗撕裂传播性(tear propagation resistance)。
                      发明内容
本发明的目的是提供橡胶混合物,在制备该橡胶混合物的过程中发生低挥发性碳氢化合物的释放,并且该橡胶混合物与包含已知的硅烷的橡胶混合物相比具有改进的抗撕裂传播性。
本发明提供了橡胶混合物,其包含橡胶、填料、任选其它的橡胶助剂和至少一种具有通式I的有机硅烷
                      R1R2R3SiR4-SH  (I)
其中R1是甲基或者乙基;
R2是甲氧基、乙氧基或者-O-(Y-O)m-X,其中Y=支链或者无支链的、饱和或不饱和的二价烃基,优选CH2、CH2CH2、CH2CH(CH3)或者CH(CH3)CH2,X是C1至C9烷基,优选是甲基或者乙基,并且m=1-40,优选2-30,特别优选3-25,非常优选4-20,尤其优选10-20:
R3是甲基、乙基或者R2;并且
R4是支链的或者无支链的、饱和或者不饱和的、脂肪族的、芳香族的或者混合的脂肪族/芳香族二价C1-C12烃基。
优选,R2或R3中至少一个基团可以是-O-(Y-O)m-X基。
所述橡胶混合物可以优选包含具有通式I的有机硅烷
                      R1R2R3SiR4-SH  (I)
其中R1是甲基或者乙基;
R2是-O-(Y-O)m-X,其中Y=支链或者无支链的、饱和或不饱和的二价烃基,优选CH2、CH2CH2、CH2CH(CH3)或者CH(CH3)CH2,X是C1至C9烷基,优选是甲基或者乙基,并且m=1-40,优选2-30,特别优选3-25,非常优选4-20,尤其优选10-20;
R3是甲基、乙基或者R2;并且
R4是支链的或者无支链的、饱和或者不饱和的、脂肪族的、芳香族的或者混合的脂肪族/芳香族二价C1-C12烃基。
R4可以优选是CH2、CH2CH2、CH2CH2CH2、CH2CH2CH2CH2、CH(CH3)、CH2CH(CH3)、CH(CH3)CH2、C(CH3)2、CH(C2H5)、CH2CH2CH(CH3)或者CH2CH(CH3)CH2
可以优选使用二甲基乙氧基甲硅烷基丙硫醇、甲基二乙氧基甲硅烷基丙硫醇、二乙基乙氧基甲硅烷基丙硫醇、乙基二乙氧基甲硅烷基丙硫醇、二甲基甲氧基甲硅烷基丙硫醇、甲基二甲氧基甲硅烷基丙硫醇、二乙基甲氧基甲硅烷基丙硫醇、乙基二甲氧基甲硅烷基丙硫醇、
(CH3O)(CH3)2Si-(CH2)2CH(CH3)-SH或者
(C2H5O)(CH3)2Si-(CH2)2CH(CH3)-SH作为具有通式I的有机硅烷。
具有化学式I的化合物可以是:
[(C4H9O-(CH2-CH2O)2](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)3](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)4](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)5](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)6](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)2](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)3](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)4](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)5](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)6](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)2](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)3](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)4](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)5](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)6](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)2](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)3](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)4](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)5](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)6](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)2](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)3](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)4](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)5](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)6](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)2](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)3](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)4](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)5](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)6](Me)2Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)2]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)3]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)4]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)5]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)6]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)2]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)3]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)4]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)5]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)6]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)2]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)3]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)4]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)5]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)6]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)2]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)3]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)4]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)5]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)6]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)2]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)3]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)4]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)5]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)6]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)2]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)3]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)4]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)5]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)6]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)2](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)3](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)4](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)5](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)6](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)2](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)3](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)4](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)5](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)6](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)2](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)3](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)4](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)5](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)6](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)2](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)3](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)4](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)5](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)6](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)2](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)3](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)4](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)5](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)6](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)2](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)3](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)4](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)5](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)6](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)2](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)3](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)4](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)5](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C4H9O-(CH2-CH2O)6](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)2](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)3](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)4](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)5](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C5H11O-(CH2-CH2O)6](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)2](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)3](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)4](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)5](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C6H13O-(CH2-CH2O)6](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)2](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)3](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)4](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)5](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C7H15O-(CH2-CH2O)6](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)2](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)3](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)4](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)5](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C8H17O-(CH2-CH2O)6](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)2](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)3](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)4](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(C9H19O-(CH2-CH2O)5](Me)(MeO)Si(CH2)3SH或
[(C9H19O-(CH2-CH2O)6](Me)(MeO)Si(CH2)3SH,其中Me=CH3并且Et=CH2CH3
其中X=C3H7、C4H9、C5H11、C6H13、C7H15、C8H17或者C9H19的具有式子I的化合物可以是:
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)2](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)3](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)4](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)5](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)6](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)7](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)8](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)9](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)10](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)11](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)12](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)13](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)14](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)15](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)16](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)17](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)18](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)19](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)20](Me)(MeO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)2](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)3](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)4](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)5](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)6](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)7](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)8](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)9](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)10](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)11](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)12](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)13](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)14](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)15](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)16](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)17](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)18](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)19](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)20](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)19](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)20](Me)(EtO)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)2]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)3]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)4]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)5]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)6]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)7]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)8]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)9]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)10]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)11]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)12]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)13]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)14]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)15]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)16]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)17]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)18]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)19]2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)20)2(Me)Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)2)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)3)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)4)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)5)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)6)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)7)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)8)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)9)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)10)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)11)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)12)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)13)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)14)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)15)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)16)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)17)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)18)(Me)2Si(CH2)3SH、
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)19)(Me)2Si(CH2)3SH或者
[(X-O-(CH2-CH(CH3)O-)20)(Me)2Si(CH2)3SH。
具有通式I的有机硅烷可以构成具有通式I的有机硅烷化合物的混合物。该混合物可以包括具有相同的或者不同的m的有机硅烷化合物。该有机硅烷混合物可以包括具有相同或者不同Y基的化合物。该混合物可以包括具有相同或者不同R1、R2、R3或者R4基团的有机硅烷化合物。
缩合产物,也就是说低聚-和聚硅氧烷,可以由具有通式I的有机硅烷形成。该低聚和聚硅氧烷可以通过加入水并且加入添加剂以及本领域技术人员的公知工艺,低聚或者共低聚相应的具有通式I的烷氧基硅烷化合物来获得。以这种方法形成的低聚和聚合产物可能包含具有通式I的有机硅化合物。
具有通式I的有机硅烷还可以包含通式I的有机硅烷的低聚或者聚合产物。具有通式I的有机硅烷可以是具有通式I的有机硅烷的低聚或者聚合产物与非缩合的具有通式I的有机硅烷的混合物。
具有通式I的有机硅烷可以以纯净的形式或者以吸附在惰性有机或者无机载体上的形式,以及以与有机或无机载体预反应的形式加入到混合过程中。优选的载体材料可以是沉淀的或热解的硅石、蜡、热塑性塑料、天然或者合成的硅酸盐、天然或者合成的氧化物(尤其是氧化铝)或者炭黑。此外,具有通式I的有机硅烷还可以以与将要使用的填料预反应的形式加入到混合过程中。
可以将下面的填料用于根据本发明的橡胶混合物中:
-炭黑:在此使用的炭黑是通过火焰黑、燃烧炉、气黑或者热法工艺制备的并且其BET表面积为20-200m2/g。该炭黑还可以任选地包含杂原子,例如Si。
-无定形硅石,例如通过沉淀硅酸盐溶液或者火焰水解硅卤化物制得的,其具有5-1,000m2/g,优选20-400m2/g的比表面积(BET表面积)并且具有10-400nm的基本粒径。该硅石还可以任选以与其它金属氧化物(例如Al、Mg、Ca、Ba、Zn和钛的氧化物)的混合氧化物的形式存在。
-合成的硅酸盐,例如BET表面积为20-400m2/g并且基本粒径为10-400nm的硅酸铝、碱土金属硅酸盐(例如硅酸镁或者硅酸钙)。
-合成或者天然的氧化铝和氢氧化铝。
-天然硅酸盐,例如高岭土和其它天然存在的硅石。
-玻璃纤维和玻璃纤维制品(垫或绳)或玻璃微球。
优选地,在每一种情况下,基于100份橡胶,以5-150重量份的量使用通过从硅酸盐溶液中沉淀而制备的BET表面积为20-400m2/g的无定形硅石。
除了天然橡胶外,还可以使用合成橡胶来制备根据本发明的橡胶混合物。例如,W.Hofmann,Kautschuktechnologie,Genter Verlag,Stuttgart 1980中描述了优选的合成橡胶。它们尤其包括:
-聚丁二烯(BR),
-聚异戊二烯(IR),
-苯乙烯/丁二烯共聚物,例如乳液SBR(E-SBR)或者溶液SBR(S-SBR),优选具有1-60重量%,特别优选5-50重量%(SBR)的苯乙烯含量,
-氯戊二烯(CR),
-异丁烯/异戊二烯共聚物(IIR),
-丁二烯/丙烯腈共聚物,其丙烯腈含量为5-60,优选10-50重量%(NBR),
-部分氢化的或者完全氢化的NBR橡胶(HNBR),
-乙烯/丙烯/二烯烃共聚物(EPDM),
-还具有例如羧基、硅烷醇或环氧基的官能团的上述橡胶,例如环氧化的NR、羧基官能化的NBR或者硅烷醇(-SiOH)或者硅氧基官能化的(-Si-OR)SBR,
以及这些橡胶的混合物。玻璃转变温度高于-50℃的阴离子聚合的S-SBR橡胶(溶液SBR)以及其与丁二烯橡胶的混合物特别适用于汽车胎面。
根据本发明的橡胶粗混合物和硫化产物还可以包含橡胶助剂,例如反应加速剂、抗氧剂、热稳定剂、光稳定剂、抗臭氧剂、加工助剂、增塑剂、增粘剂、发泡剂、染料、颜料、蜡、补充剂、有机酸、延缓剂、金属氧化物或者催化剂,例如三乙醇胺或者己硫醇。
聚(亚烷基)二醇也可以是橡胶助剂。聚(亚烷基)二醇可以是聚乙二醇、聚丙二醇或/和聚丁二醇。
聚(亚烷基)二醇可以具有50-50,000g/mol,优选50-20,000g/mol,特别优选200-10,000g/mol,非常优选400and 6,000g/mol,尤其优选500-3,000g/mol的分子量。
聚乙二醇可以是烃封端的聚乙二醇Alk-O-(CH2-CH2-O)yI-H或者Alk-(CH2-CH2-O)yI-Alk,其中yI=2-25,优选yI=2-15,特别优选yI=3-8和10-14,非常优选yI=3-6和10-13,并且Alk是支链的或者无支链的、未取代的或者取代的、饱和的或者不饱和的具有1-35,优选4-25,特别优选6-20,非常优选10-20,尤其优选11-14个碳原子的烃。
聚丙二醇可以是烃封端的聚丙二醇,Alk-O-(CH2-CH(CH3)-O)yI-H或者Alk-O-(CH2-CH(CH3)-O)yI-Alk,其中yI和Alk具有上述的含义。
聚丁二醇可以是烃封端的聚丁二醇
Alk-O-(CH2-CH2-CH2-CH2-O)yI-H、Alk-O-(CH2-CH(CH3)-CH2-O)yI-H,
Alk-O-(CH2-CH2-CH2-CH2-O)yI-Alk或者
Alk-O-(CH2-CH(CH3)-CH2-O)yI-Alk,其中yI和Alk具有上述的含义。
聚(亚烷基)二醇可以是由聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇或者它们的混合物醚化的新戊二醇HO-CH2-C(Me)2-CH2-OH、季戊四醇C(CH2-OH)4或三甲醇丙烷CH3-CH2-C(CH2-O)3,其中,在醚化的多元醇中,乙二醇、丙二醇或/和丁二醇重复单元数是2-100,优选2-50,特别优选3-30,非常优选3-15。
橡胶助剂可以以已知的量使用,这主要取决于预定用途。常规的量是例如,基于橡胶,0.1-50重量%,优选0.1-30重量%的量。硫或者产生硫的物质可以用作交联剂。根据本发明的橡胶混合物还可以包括硫化促进剂。例如,巯基苯并噻唑、亚磺酰胺、胍、秋兰姆、二硫代氨基甲酸盐、硫尿和硫代碳酸盐可以被用作合适的硫化促进剂。基于橡胶,硫化促进剂和硫可以以0.1-10重量%,优选0.1-5重量%的量使用。
本发明还提供了用来制备根据本发明的橡胶混合物的方法,其特征在于混合橡胶、填料、任选其它的橡胶助剂和至少一种具有通式I的有机硅烷。
根据本发明的橡胶混合物的硫化可以在100-200℃,优选130-180℃,任选在10-200巴的压力下进行。这些橡胶与填料、任选的橡胶助剂以及具有通式I的有机硅烷的混合可以在已知的混合单元,例如辊式研磨机、密炼机和混合挤出机中进行。
根据本发明的橡胶混合物可以用于生产成形制品,例如用于生产充气轮胎、胎面、电缆包皮、胶管、传动带、传送带、辊覆盖物、轮胎、鞋底、密封圈和缓冲件。
根据本发明的橡胶混合物显示了抗撕裂传播性的改进。
                      实施例:
实施例1:3-巯基丙基(二甲基乙氧基硅烷)(MPDMES)
在室温下,首先将37.5g干燥的NaSH和600ml干乙醇引入到具有玻璃双层夹套和哈司特镍合金C22盖子+配件的高压釜(BeuchiAG)中。加热该悬浮液,并且在50℃下搅拌20min。用压力滴管将100g 3-氯丙基(二甲基乙氧基硅烷)和5g 3-氯丙基(二甲基氯硅烷)的混合物加入到该悬浮液中。在搅拌的同时,将另外200ml乙醇加入到该混合物中,并将该混合物加热到93-96℃。保持该温度180分钟。然后将该混合物冷却到室温。
过滤所形成的悬浮液并用甲苯洗涤该滤饼。在旋转挥发器上脱去滤出液中的溶剂。过滤所获得的悬浮液,用甲苯洗涤该滤饼并且在旋转挥发器上脱去滤出液中的溶剂。获得了88.3g的无色液体产品。
         对比实施例1:[(EtO)Me2Si-CH2-CH2-CH2-]2S3.66
将700ml乙醇称量到装有337g干燥的Na2S4(1.94mol)和700g 3-氯丙基(二甲基乙氧基硅烷)(3.88mol)的2,000ml四颈烧瓶中,并且在搅拌的同时,将该混合物加热到沸点。在回流下煮沸该反应溶液270分钟。将3g 3-氯丙基(二甲基乙氧基硅烷)加入到该悬浮液中并且在回流下再将该混合物加热30分钟。
冷却所述悬浮液,过滤并用乙醇洗涤残留物。在旋转蒸发器上在20-400毫巴在60-90℃下除去滤出液中的溶剂,并再次过滤。分离出769.2g有机液体。
分析:
1.1H-NMR
  3-氯丙基-(二甲基-乙氧基硅烷)的含量   [(EtO)Me2Si-CH2-CH2-CH2-]2Sx的含量
  x=2   x=3   x=4
  摩尔%   摩尔%   摩尔%   摩尔%
  2.8   17.1   28.0   25.2
基于NMR数据(S1-S10),平均链长-Sx-是3.66。
2.29Si-NMR
对比实施例1含有1.6摩尔%的二聚[(EtO)Me2Si-CH2-CH2-CH2-]2Sx
使用得自Bruker的DRX 500NMR装置来分析根据本领域技术人员已知的规则和操作条件的对比产品。测量频率,对于29Si核是99.35MHz并且对于1H核是500.13MHz。使用四甲基硅烷(TMS)作为参照。例如,在U.Grl,J.Münzenberg,D.Luginsland,A.MüllerKautschuk Gummi Kunststoffe 1999,52(9),588et seq.,D.LuginslandKautschuk Gummi Kunststoffe 2000,53(1-2),10et seq或M.W.Backeret al,Polymer Preprints 2003,44(1),245et seq.中描述了对二(烷氧基甲硅烷有机基)聚硫化物和巯基有机基(烷氧基硅烷)以及它们的混合物的分析。
                      实施例2:橡胶的研究
下面的表1中给出了橡胶混合物的配方。此处的单位phr指的是基于100份所使用的粗橡胶的重量含量。根据本发明的硅烷是以等重量(in equal weight)计量的。在书″Rubber Technology Handbook″,W.Hofmann,Hanser Verlag 1994 中描述了制备橡胶混合物以及它的硫化产品的全过程。
偶联剂Si 69(二-(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物(TESPT))和VP Si 263(3-巯基丙基(三乙氧基硅烷)(MPTES))是可以从Degussa AG购得的市售产品。作为烷基硅烷,偶联剂VP Si 208(辛基甲硅烷基三乙氧基硅烷)是加工助剂,并且其是得自Degussa AG的市售产品。
                                表1:
 物质   混合物1参照[phr]   混合物2参照[phr]   混合物3参照[phr]   混合物4[phr]
 第一阶段
 Buna VSL 5025-1Buna CB 24Ultrasil 7000GRSi 69(TESPT)VP Si 263(MPTES)得自对比实施例1的硅烷(DMESPT)得自实施例1的硅烷(MPDMES)VP Si 208ZnO硬脂酸Naftolen ZDVulkanox 4020Protektor G 3108第二阶段   9630802---2.532101.51   963080-2--2.532101.51   963080--2-2.532101.51   963080---22.532101.51
 分批步骤1
 第三阶段
 分批步骤2Vulkacit DVulkacit CZPerkacit TBzTD 21.50.2 21.50.2 21.50.2 21.50.2
 硫   1.5   1.5   1.5   1.5
聚合物VSL 5025-1是Bayer AG生产的溶聚SBR共聚物,该橡胶苯乙烯的含量为25重量%、丁二烯的含量为75重量%。该共聚物含37.5phr填充油,且门尼粘度(ML 1+4/100℃)为50。
聚合物Buna CB 24是Bayer AG生产的顺式1,4-聚丁二烯橡胶(钕系催化剂),该橡胶的顺式1,4-结构含量至少为96%,且门尼粘度为44±5。Ultrasil 7000GR是Degussa AG生产的易分散二氧化硅,BET表面积为170米2/克。
使用得自Chemetall的Naftolen ZD作为芳烃油,Vulkanox 4020是得自Bayer AG的PPD,并且Protektor G3108是得自Paramelt B.V的抗臭氧蜡。Vulkacit D(DPG)和Vulkacit CZ(CBS)是得自Bayer AG的市售产品。Perkacit TBzTD(四苄基秋兰姆四硫化物)是得自FlexsysN.V的产品。
所述橡胶混合物是在密炼机中根据表2中的混合处理步骤制备的。
                            表2:
                           阶段1
  设置
  混合单元速度活塞压力空容积填充量流体温度   Wemer & Pfleiderer E-型60min-15.5巴1.58L0.5670℃
  混合操作
  0-1min1-2min2-4min4min4-5min5min5-6min炉温储存   Buna VSL 5025-1+Buna CB 241/2硅石、ZnO、硬脂酸、Naftolen ZD、硅烷1/2硅石、Vulkanox、Protektor干净混合空气混合与传输145-155℃在室温下24h
                  阶段2
  设置
  混合单元速度流动温度填充量   与阶段1相同,除了:70min-180℃0.54
  混合操作
  0-2min2-5min5min炉温储存   结束分批步骤1通过改变速度保持炉温150℃传输145-155℃在室温下4h
                       阶段3
  设置
  混合单元速度填充量流动温度   与阶段1相同,除了:40min-10.5250℃
  混合操作
  0-2min2min炉温   分批步骤2,促进剂,硫传输并且在实验室辊式研磨机上形成外皮(skin)(直径200mm,长度450mm,流动温度50℃)均化:左边切5*,右边切5*右,并且用宽辊间距(6mm)翻转6*用窄辊间距(3mm)翻转3*然后卸下辊压胶片。<110℃
表3中总结了用于橡胶测试的方法。
                        表3:
  物理测试   标准/条件
  环的拉伸测试,23℃拉伸强度(MPa)模量(MPa)断裂伸长率(%)   DIN53504,ISO 37
  Graves撕裂传播测试   DIN53515
  DIN磨损,10N载荷(mm3)   DIN53516
  落球弹性试验,60℃(%)   ASTMD 5308
表4 显示了橡胶测试的结果。
                                      表4:
  硫化橡胶的数据   单位  混合物1(参照)  混合物2(参照)  混合物3(参照)  混合物4
  拉伸强度   [MPa]  12.8  15.2  12.2  15.2
  模量100%   [MPa]  1.2  1.2  1.3  1.2
  模量300%   [MPa]  5.8  6.2  6.1  6.7
  模量300%/100%   [-]  4.8  5.2  4.7  5.6
  断裂伸长率   [%]  480  480  460  460
  抗撕裂传播性   [N/mm]  53  63  45  74
  落球弹性试验(60℃)   [%]  65.5  69.5  65.1  69.1
  DIN磨损   [mm3]  88  66  82  59
从DE10015309A1已知,与聚硫化物相比,巯基硅烷具有更高的偶联产率和由此而来的较高的放大因子。通过比较混合物2和混合物1,这一点也通过较高的放大因子(模量300%/100%)、较高的落球回弹值和改进的(较低)的DIN磨损得到了证实。
在EP 1043357A1中,其显示了对于三乙氧基甲硅烷基丙基二硫化物(实施例1),与待记录的三乙氧基变体相比,在每一种情况下用甲基取代每个硅原子上的两个环氧基(实施例2),在橡胶性能上,例如静态指标(例如拉伸强度和模量)和动态指标(例如落球弹性试验、动态模量和tanδ)都没有变坏。
与上述的得自EP 1043357的聚硫化物的观察结果形成对照,巯基硅烷的二甲基变体(根据本发明的混合物4)显示了在重要性能上的显著改进。从而,在300%延伸率处的模量、放大因子(模量300%/100%)、抗撕裂传播性以及DIN磨损方面都显著优于在相应的三乙氧基变体(MPTES)(混合物2)情况下的性能。它们同样显著优于在TESPT(混合物1)和相应的二甲基变体DMESPT(混合物3)情况下的性能。
实施例3:HS-CH2-CH2-CH2-Si(Me)(OMe)[(O-CH(CH3)-CH2)5-O-C4H9]
在圆底烧瓶中混合86.64g HS-CH2-CH2-CH2-Si(Me)(OMe)2、163.29g聚丙二醇单丁基醚(CAS 9003-13-8,Aldrich,Mw=340g/mol)和0.23g对甲苯磺酸。在150-155℃的油浴温度下在100-400毫巴的压力下在旋转蒸发器上处理所得混合物6.5h。将游离的挥发醇蒸馏出来。所分离的产物的重量是236g。
                      实施例4:
HS-CH2-CH2-CH2-Si(Me)(OMe)[(O-CH(CH3)-CH2)16-O-C4H9]
在圆底烧瓶中混合86.64g HS-CH2-CH2-CH2-Si(Me)(OMe)2、480.03g聚丙二醇单丁基醚(CAS 9003-13-8,Aldrich,Mw=1,000g/mol)和0.23g对甲苯磺酸。在145-155℃的油浴温度下在100-400毫巴的压力下在旋转蒸发器上处理所得混合物4.5h。将游离的挥发醇蒸馏出来。所分离的产物的重量是552g。
                      实施例5:
HS-CH2-CH2-CH2-Si(Me)(OMe)[(O-CH2-CH2)4-O-CH2-CH(Et)-C4H9]
在圆底烧瓶中混合86.62g HS-CH2-CH2-CH2-Si(Me)(OMe)2、147g聚乙二醇单-2-乙基己基醚(Aduxol HEX-04,CAS 26468-86-0,Schrer& Schlpfer AG)和0.5g Ti(OBu)4。在125-135℃的油浴温度下在150-300毫巴的压力下在旋转蒸发器上处理所得混合物4.5h。将游离的挥发醇蒸馏出来。所分离的产物的重量是214g。
实施例6:HS-H2-CH2-CH2-Si(Me)(OEt)[(O-CH2-CH2)2-O-C6H13]
在圆底烧瓶中混合50g HS-CH2-CH2-CH2-Si(Me)(OEt)2、45.7g二乙二醇单己基醚(CAS 112-59-4,经Merck/VWR International获得)和0.23g Ti(OBu)4。在130-135℃的油浴温度下在100-300毫巴的压力下在旋转蒸发器上处理所得混合物6h。将游离的挥发醇蒸馏出来。所分离的产物的重量是80g。
实施例7:HS-CH2-CH2-CH2-Si(Me)(OEt)[(O-CH(CH3)-CH2)16-O-C4H9]
在圆底烧瓶中混合80g HS-CH2-CH2-CH2-Si(Me)(OEt)2、384.07g聚丙二醇单丁基醚(CAS 9003-13-8,Aldrich,Mw=1,000g/mol))和0.2g对甲苯磺酸。在145-155℃的油浴温度下在100-300毫巴的压力下在旋转蒸发器上处理所得混合物6h。将游离的挥发醇蒸馏出来。所分离的产物的重量是448g。
                    实施例8:
HS-CH2-CH2-CH2-Si(Me)(OEt)[(O-CH2-CH2)4-O-CH2-CH(Et)-C4H9]
在圆底烧瓶中混合50g HS-CH2-CH2-CH2-Si(Me)(OEt)2、73.5g聚乙二醇单-2-乙基己基醚(Aduxol HEX-04,CAS 26468-86-0,Schrer& Schlpfer AG)和0.3g Ti(OBu)4。在125-135℃的油浴温度下在150-300毫巴的压力下,在旋转蒸发器上处理所得混合物4.5h。将游离的挥发醇蒸馏出来。所分离的产物的重量是108g。
     实施例9:HS-CH2-CH2-CH2-SiMe(OEt)2的制备
根据EP 1538152A1实施例4中的方法制备HS-CH2-CH2-CH2--SiMe(OEt)2。所使用的起始物料是Cl-CH2-CH2-CH2-SiMe(OEt)2、Cl-CH2-CH2-CH2-SiMeCl2、NaSH(干)和乙醇。过滤所获得的悬浮液并且脱去溶剂并通过蒸馏净化所得硅烷。
              实施例10:橡胶的研究
在下面的表5中给出了橡胶混合物的配方。如表6所示这些混合物中所加入的偶联剂不同。在表2中给出了混合处理的步骤。
               表5:
  物质   混合物5-13[phr]
  第一阶段
  Buna VSL 5025-1Buna CB 24Ultrasil 7000GR得自表6的硅烷ZnO硬脂酸Naftolen ZDVulkanox 4020Protektor G 3108第二阶段   963080232101.51
  分批步骤1
  第三阶段
  分批步骤2Vulkacit DVulkacit CZPerkacit TBzTD 21.50.2
  硫   1.5
          表6:
  混合物编号  硅烷
  5(参照)  VP Si 263
  6  得自实施例1的硅烷
  7  得自实施例9的硅烷
  8  得自实施例3的硅烷
  9  得自实施例4的硅烷
  10  得自实施例5的硅烷
  11  得自实施例6的硅烷
  12  得自实施例7的硅烷
  13  得自实施例8的硅烷
表7中总结了用于橡胶测试的方法。
                    表7:
  物理测试   标准/条件
  部分硫化的性能130℃部分硫化时间t5部分硫化时间t35   DIN 53523/4,ISO 667
  撕裂传播测试DIEA   ASTMD 624
  撕裂传播测试DIEB   ASTMD 624
表8 显示了橡胶测试的结果。
                         表8:
 硫化橡胶的数据   单位   混合物5(参照)   混合物6   混合物7
 部分硫化时间t5   [min]   14.0   10.2   13.0
 部分硫化时间t35   [min]   18.4   13.2   16.8
 抗撕裂传播性A   [N/mm]   30.3   33.6   34.2
 抗撕裂传播性B   [N/mm]   23.6   29   24.6
 硫化橡胶的数据   单位   混合物8   混合物9   混合物10
 部分硫化时间t5   [min]   20.5   27.6   21.2
 部分硫化时间t35   [min]   24.1   31.7   24.9
 抗撕裂传播性A   [N/mm]   39.9   47.5   40.0
 抗撕裂传播性B   [N/mm]   33   42.6   34.8
 硫化橡胶的数据   单位   混合物11   混合物12   混合物13
 部分硫化时间t5   [min]   19.9   26.1   19.2
 部分硫化时间t35   [min]   24.3   30.1   22.7
 抗撕裂传播性A   [N/mm]   39.5   44.3   47.9
 抗撕裂传播性B   [N/mm]   31.3   41.5   33.5
可以从硫化橡胶的数据看出,混合物8-13的抗撕裂传播性显著优于混合物5,6和7的性能。具有长链醇作为取代基的硅烷的混合物显示出了与其它混合物相比改进的抗撕裂传播性能。与得自混合物5的未取代的巯基硅烷(VP Si 263)相比以及与具有一个甲基的巯基硅烷(混合物7)和具有两个甲基的巯基硅烷(混合物6)相比,都是如此。
混合物8-13还进一步显示了改进的门尼焦化数据。与此相关的是改进的加工可靠性,例如在挤出胎面或者注射成型时。
                 实施例11:橡胶的研究
下面的表9中给出了橡胶混合物的配方。如表10中所表明的,这些混合物的差别在于在基于等克分子计量所加入的偶联剂不同。表2中给出了混合处理的步骤。
               表9:
  物质   混合物14-21[phr]
  第一阶段
  Buna VSL 5025-1BunaCB 24Ultrasil 7000GR得自表10的硅烷ZnO硬脂酸Naftolen ZDVulkanox 4020Protektor G 3108第二阶段   963080等克分子32101.51
  分批步骤1
  第三阶段
  分批步骤2Vulkacit DVulkacit CZPerkacit TBzTD 21.50.2
  硫   1.5
                  表10:
  混合物编号  硅烷   phr
  14  VP Si 263   2.00
15 得自实施例9的硅烷 1.75
  16  得自实施例3的硅烷   4.31
  17  得自实施例4的硅烷   9.68
  18  得自实施例5的硅烷   3.82
  19  得自实施例6的硅烷   2.97
  20  得自实施例7的硅烷   9.80
  21  得自实施例8的硅烷   3.94
表7中列出了所进行的测试。表11显示了橡胶测试的结果。
                             表11:
 硫化橡胶的数据   单位   混合物14   混合物15   混合物16   混合物17
 部分硫化时间t5   [min]   12.2   13.2   16.3   14.6
 部分硫化时间t35   [min]   16.1   17.2   20.9   19.7
 抗撕裂传播性A   [N/mm]   28.3   30.1   32.9   37.6
 抗撕裂传播性B   [N/mm]   24.0   25.2   29.9   31.4
 硫化橡胶的数据   单位   混合物18   混合物19   混合物20   混合物21
 部分硫化时间t5   [min]   20.1   15.2   17.0   14.6
 部分硫化时间t35   [min]   25.1   19.6   23.0   19.2
 抗撕裂传播性A   [N/mm]   35.9   33.4   37.4   32.6
 抗撕裂传播性B   [N/mm]   30.1   26.8   31.1   25.8
同样采用等克分子计量,与未取代的巯基硅烷以及具有一个甲基和两个甲基的巯基硅烷相比,包含得自实施例3-8的硅烷的混合物显示出在撕裂传播性能和焦化性能上的优势。

Claims (7)

1.橡胶混合物,其包含橡胶、填料、任选其它的橡胶助剂和至少一种具有通式I的有机硅烷
                 R1R2R3SiR4-SH   (I)
其中R1是甲基或者乙基;
R2是甲氧基、乙氧基或者-O-(Y-O)m-X,其中Y=支链或者无支链的、饱和或不饱和的二价烃基,X是C1至C9烷基,并且m=1-40;
R3是甲基、乙基或者R2;并且
R4是支链的或者无支链的、饱和或者不饱和的、脂肪族的、芳香族的或者混合的脂肪族/芳香族二价C1-C12烃基。
2.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于具有通式I的有机硅烷包含低聚的或者聚合的具有通式I的有机硅烷。
3.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于具有通式I的有机硅烷是二甲基乙氧基甲硅烷基丙硫醇、甲基二乙氧基甲硅烷基丙硫醇、二乙基乙氧基甲硅烷基丙硫醇、乙基二乙氧基甲硅烷基丙硫醇、二甲基甲氧基甲硅烷基丙硫醇、甲基二甲氧基甲硅烷基丙硫醇、二乙基甲氧基甲硅烷基丙硫醇或乙基二甲氧基甲硅烷基丙硫醇。
4.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于所述橡胶助剂是聚(亚烷基)二醇。
5.用于制备根据权利要求1所述的橡胶混合物的方法,其特征在于混合橡胶、填料、任选其它的橡胶助剂和至少一种具有通式I的有机硅烷。
6.根据权利要求1所述的橡胶混合物的用途,其用于生产成形制品。
7.根据权利要求6所述的橡胶混合物的用途,其用于生产充气轮胎、胎面、电缆包皮、胶管、传动带、传送带、辊覆盖物、轮胎、鞋底、密封圈和缓冲件。
CN2005100229191A 2004-12-18 2005-12-19 橡胶混合物 Expired - Fee Related CN1789315B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004061014.2 2004-12-18
DE102004061014A DE102004061014A1 (de) 2004-12-18 2004-12-18 Kautschukmischungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1789315A true CN1789315A (zh) 2006-06-21
CN1789315B CN1789315B (zh) 2011-07-20

Family

ID=36061580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005100229191A Expired - Fee Related CN1789315B (zh) 2004-12-18 2005-12-19 橡胶混合物

Country Status (17)

Country Link
US (1) US7384997B2 (zh)
EP (1) EP1672017B1 (zh)
JP (1) JP4420894B2 (zh)
KR (1) KR101222258B1 (zh)
CN (1) CN1789315B (zh)
AT (1) ATE516326T1 (zh)
BR (1) BRPI0506287B1 (zh)
CA (1) CA2530346C (zh)
DE (1) DE102004061014A1 (zh)
ES (1) ES2368568T3 (zh)
MX (1) MXPA05013860A (zh)
MY (1) MY139418A (zh)
PL (1) PL1672017T3 (zh)
PT (1) PT1672017E (zh)
RU (1) RU2404207C2 (zh)
SI (1) SI1672017T1 (zh)
TW (1) TWI389958B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102459445A (zh) * 2009-04-28 2012-05-16 株式会社普利司通 充气轮胎
CN101622307B (zh) * 2006-10-06 2012-11-21 莫门蒂夫性能材料股份有限公司 含有巯基官能硅烷的弹性体组合物及其制备方法
CN103865137A (zh) * 2012-11-23 2014-06-18 尼克桑斯公司 基于氯化聚合物的储存稳定的可交联聚合物混合物
CN104558010A (zh) * 2015-01-27 2015-04-29 荆州市江汉精细化工有限公司 一种低voc排放的巯基硅烷偶联剂制备方法
CN115850826A (zh) * 2021-09-23 2023-03-28 中国石油化工股份有限公司 橡胶助剂和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法及应用

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004030737A1 (de) * 2004-06-25 2006-01-12 Degussa Ag Verfahren und Vorrichtung zur Extraktion von Stoffen aus silanmodifizierten Füllstoffen
DE102005057801A1 (de) * 2005-01-20 2006-08-03 Degussa Ag Mercaptosilane
DE102005020535B3 (de) * 2005-05-03 2006-06-08 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von Mercaptoorganyl(alkoxysilanen)
DE102005038791A1 (de) * 2005-08-17 2007-02-22 Degussa Ag Organosiliciumverbindungen, ihre Herstellung und ihre Verwendung
DE102005060122A1 (de) * 2005-12-16 2007-06-21 Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von (Mercaptoorganyl)alkylpolyethersilanen
DE102006004062A1 (de) * 2006-01-28 2007-08-09 Degussa Gmbh Kautschukmischungen
DE102006027235A1 (de) * 2006-06-09 2008-01-17 Evonik Degussa Gmbh Kautschukmischungen
DE102006033310A1 (de) * 2006-07-17 2008-01-31 Evonik Degussa Gmbh Gemische aus siliciumhaltigen Kopplungsreagentien
DE102006041356A1 (de) * 2006-09-01 2008-03-20 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Organosilanen
JP2008115326A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物およびそれを用いたトレッドを有するタイヤ
CN101622303A (zh) * 2007-03-27 2010-01-06 株式会社普利司通 轮胎胎面用橡胶组合物的制造方法
ITTO20080053A1 (it) * 2008-01-24 2009-07-25 Bridgestone Corp Mescola comprendente trialcossimercaptoalchil-silani
IT1394126B1 (it) * 2008-10-22 2012-05-25 Bridgestone Corp Mescola battistrada per pneumatici invernali
US20140005432A1 (en) * 2009-03-20 2014-01-02 Evonik Degussa Gmbh Process for preparing organosilanes
BR112012013471A2 (pt) * 2009-12-03 2018-04-03 Michelin & Cie mistura de agente de preenchimento para formulações de borracha
EP2517899A1 (de) * 2011-04-29 2012-10-31 Lanxess Deutschland GmbH Verfahren zur Herstellung von Kautschukmischungen
CN103890074B (zh) 2011-10-21 2017-08-04 株式会社普利司通 橡胶组合物及其制造方法
DE102012205642A1 (de) * 2012-04-05 2013-10-10 Evonik Industries Ag Mercaptosilan-Ruß-Abmischung
CN105339373A (zh) * 2013-05-08 2016-02-17 道康宁公司 亲水性有机硅烷
DE102015224450A1 (de) * 2015-12-07 2017-06-08 Evonik Degussa Gmbh Kautschukmischungen
DE102017221277A1 (de) 2017-11-28 2019-05-29 Evonik Degussa Gmbh Silanmischungen und Verfahren zu deren Herstellung
DE102018213774A1 (de) * 2018-08-16 2020-02-20 Evonik Operations Gmbh Kautschukmischungen
EP4023460A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-06 The Goodyear Tire & Rubber Company Sulfur curable rubber formulation, tire component and silica
CN114395173A (zh) * 2021-12-13 2022-04-26 东莞市瑞拓五金橡塑有限公司 一种耐高温橡胶密封圈的配方及其制备方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL301721A (zh) 1962-12-21 1900-01-01
BE787691A (fr) 1971-08-17 1973-02-19 Degussa Composes organosiliciques contenant du soufre
US3978103A (en) 1971-08-17 1976-08-31 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Sulfur containing organosilicon compounds
US4076550A (en) 1971-08-17 1978-02-28 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Reinforcing additive
US3873489A (en) 1971-08-17 1975-03-25 Degussa Rubber compositions containing silica and an organosilane
US3997356A (en) 1971-08-17 1976-12-14 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Reinforcing additive
US4048206A (en) 1975-04-22 1977-09-13 Mikhail Grigorievich Voronkov Process for the production of 1-organylsilatranes and carbofunctional derivatives thereof
DE2933345C2 (de) * 1979-08-17 1983-01-20 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Vulkanisierbare Kautschuk-Mischung auf Basis von halogenfreien Kautschuken und Verfahren zum Vulkanisieren dieser Kautschukmischungen
DE19512543C2 (de) * 1995-04-06 1999-02-25 Continental Ag Laufstreifenmischung für pneumatische Reifen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung und Ihre Verwendung
JP3366995B2 (ja) * 1995-08-16 2003-01-14 オーエスアイ スペシャルティーズ インコーポレーテッド シリカ担体上の安定なシラン組成物
DE19544469A1 (de) 1995-09-23 1997-03-27 Degussa Organosilanverbindungen und Kieselsäure enthaltende vulkanisierbare Kautschukmischungen und Verfahren zur Herstellung
FR2743564A1 (fr) 1996-01-11 1997-07-18 Michelin & Cie Compositions de caoutchouc pour enveloppes de pneumatiques a base de silices contenant un additif de renforcement a base d'un polyorganosiloxane fonctionnalise et d'un compose organosilane .
US5780538A (en) 1996-03-11 1998-07-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Silica reinforced rubber composition and tire with tread
US5914364A (en) 1996-03-11 1999-06-22 The Goodyear Tire & Rubber Company Silica reinforced rubber composition and tire with tread
DK0996660T3 (da) * 1997-07-11 2002-07-01 Rhodia Chimie Sa Fremgangsmåde til fremstilling af polyorganosiloxaner (POS) med thiolfunktioner, POS, der kan opnåes ved denne fremgangsmåde, og deres anvendelse inden for bl.a. området gummimaterialer
KR100674059B1 (ko) * 1997-08-21 2007-01-25 제너럴 일렉트릭 캄파니 충전고무용 차단된 메르캅토실란 커플링제
JPH11286575A (ja) * 1998-04-01 1999-10-19 Nippon Zeon Co Ltd ジエン系ゴム組成物
DE19825796A1 (de) * 1998-06-10 1999-12-16 Degussa Neue oligomere Organosilanpolysulfane, deren Verwendung in Kautschukmischungen und zur Herstellung von Formkörpern
US6342560B1 (en) * 1999-08-19 2002-01-29 Ppg Industries Ohio, Inc. Chemically modified fillers and polymeric compositions containing same
JP3530088B2 (ja) * 1999-10-25 2004-05-24 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物およびその製造方法
US6518335B2 (en) 2000-01-05 2003-02-11 Crompton Corporation Sulfur-containing silane coupling agents
DE10015309A1 (de) 2000-03-28 2001-10-18 Degussa Kautschukmischungen
US6433065B1 (en) * 2000-10-13 2002-08-13 Bridgestone Corporation Silica-reinforced rubber compounded with mercaptosilanes and alkyl alkoxysilanes
US6635700B2 (en) * 2000-12-15 2003-10-21 Crompton Corporation Mineral-filled elastomer compositions
JP4759150B2 (ja) * 2001-02-16 2011-08-31 株式会社ブリヂストン タイヤ
DE10132941A1 (de) * 2001-07-06 2003-01-23 Degussa Oligomere Organosilane, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
ES2217229T3 (es) * 2001-08-06 2004-11-01 Degussa Ag Compuestos de organosilicio.
JP2003183446A (ja) * 2001-10-05 2003-07-03 Kao Corp ゴム用貯蔵弾性率向上剤
DE10223658A1 (de) * 2002-05-28 2003-12-18 Degussa Organosiliciumverbindungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
JP2004010689A (ja) * 2002-06-05 2004-01-15 Bridgestone Corp タイヤ
US20040014840A1 (en) * 2002-07-11 2004-01-22 Uniroyal Chemical Company Rubber compositions and methods for improving scorch safety and hysteretic properties of the compositions

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101622307B (zh) * 2006-10-06 2012-11-21 莫门蒂夫性能材料股份有限公司 含有巯基官能硅烷的弹性体组合物及其制备方法
CN102459445A (zh) * 2009-04-28 2012-05-16 株式会社普利司通 充气轮胎
US8450408B2 (en) 2009-04-28 2013-05-28 Bridgestone Corporation Pneumatic tire
CN102459445B (zh) * 2009-04-28 2014-02-05 株式会社普利司通 充气轮胎
CN103865137A (zh) * 2012-11-23 2014-06-18 尼克桑斯公司 基于氯化聚合物的储存稳定的可交联聚合物混合物
CN104558010A (zh) * 2015-01-27 2015-04-29 荆州市江汉精细化工有限公司 一种低voc排放的巯基硅烷偶联剂制备方法
CN104558010B (zh) * 2015-01-27 2017-10-27 荆州市江汉精细化工有限公司 一种低voc排放的巯基硅烷偶联剂制备方法
CN115850826A (zh) * 2021-09-23 2023-03-28 中国石油化工股份有限公司 橡胶助剂和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
TWI389958B (zh) 2013-03-21
KR20060069787A (ko) 2006-06-22
PT1672017E (pt) 2011-09-22
RU2005139404A (ru) 2007-06-27
US7384997B2 (en) 2008-06-10
CA2530346A1 (en) 2006-06-18
MY139418A (en) 2009-09-30
BRPI0506287A (pt) 2006-10-03
CA2530346C (en) 2010-05-18
ATE516326T1 (de) 2011-07-15
EP1672017A3 (de) 2007-05-09
ES2368568T3 (es) 2011-11-18
BRPI0506287B1 (pt) 2016-07-26
RU2404207C2 (ru) 2010-11-20
TW200634078A (en) 2006-10-01
JP4420894B2 (ja) 2010-02-24
US20060160935A1 (en) 2006-07-20
MXPA05013860A (es) 2006-06-19
EP1672017A2 (de) 2006-06-21
KR101222258B1 (ko) 2013-01-15
SI1672017T1 (sl) 2011-10-28
EP1672017B1 (de) 2011-07-13
CN1789315B (zh) 2011-07-20
JP2006169538A (ja) 2006-06-29
PL1672017T3 (pl) 2011-11-30
DE102004061014A1 (de) 2006-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1789315A (zh) 橡胶混合物
CN1247687C (zh) 矿物质填充的弹性体组合物
CN1214069C (zh) 以聚有机硅氧烷为偶联剂及白色填料增强的二烯橡胶组合物
CN1576279A (zh) 有机硅化合物
CN1109713C (zh) 用于外胎的橡胶组合物
CN1256374C (zh) 基于多硫化烷氧基硅烷、烯胺和胍衍生物的偶联体系及其应用,包含该偶联体系的橡胶组合物及其应用
CN1194034C (zh) 用于由含有氧化官能团的弹性体基料和硅石填料制造制品的橡胶组合物
CN1222530C (zh) 填充型弹性体组合物用烃芯聚硫硅烷偶联剂
CN1257212C (zh) 包括增强无机填料和(无机填料/弹性体)偶合体系的用于轮胎的橡胶组合物
CN1274719C (zh) 共轭二烯(共)聚合橡胶、(共)聚合橡胶的制造方法、橡胶组合物、复合体以及轮胎
CN1180009C (zh) 用于轮胎的橡胶组合物
CN1168768C (zh) 橡胶组合物
CN1246383C (zh) 改性嵌段共聚物组合物
CN1298793C (zh) 硅烷改性的氧化或硅质填料、其制造方法及用途
CN1268150A (zh) 含硫醇官能团的聚有机硅氧烷的制备方法与获得的聚有机硅氧烷及其在橡胶领域的用途
CN1662579A (zh) 封端巯基硅烷水解产物作为矿物填充的弹性体组合物的偶联剂
CN1441821A (zh) 含有多官能聚有机硅氧烷作为偶联剂的轮胎橡胶组合物
CN1916002A (zh) 有机硅化合物、其制备方法和应用
CN1239592C (zh) 含增强无机填料和偶联系统(无机填料/弹性体)的轮胎用橡胶组合物
CN1511162A (zh) 尤其能够用作偶联剂的聚硫有机基氧基硅烷,含有它们的弹性体组合物和由该组合物制备的由弹性体组成的制品
CN1592760A (zh) 共轭二烯聚合物、其制备方法和包含该共轭二烯聚合物的橡胶组合物
CN1257524A (zh) 颗粒的疏水化处理方法及其作为聚合物母炼胶填料的应用
CN1656153A (zh) 共轭二烯类橡胶、其制造方法及橡胶组合物
CN1681876A (zh) 具有改进硬度的二氧化硅-橡胶混合物
CN1376185A (zh) 化学处理填料及包含所述填料的聚合物组合物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Essen, Germany

Patentee after: Evonik Operations Ltd.

Address before: Essen, Germany

Patentee before: EVONIK DEGUSSA GmbH

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110720

Termination date: 20211219