可水解硅烷和包含該可水解硅烷的彈性體組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及可水解硅烷，其可用于對(duì)彈性體改性，并可用作包含填料的二烯彈性體組合物的偶聯(lián)劑。具體地講，本發(fā)明涉及包含哌嗪環(huán)和醚或硫醚鍵合的新型可水解硅烷。
【專利說(shuō)明】可水解硅烷和包含該可水解硅烷的彈性體組合物
[0001]本發(fā)明涉及可水解硅烷，其可用于對(duì)彈性體改性，并可用作包含填料的二烯彈性體組合物的偶聯(lián)劑。具體地講，本發(fā)明涉及包含哌嗪環(huán)和醚或硫醚鍵合的新型可水解硅烷。
[0002]W0-A-2010/139473描述了作為無(wú)機(jī)填料與彈性體之間的偶聯(lián)劑的多種可水解硅烷。硅烷包括含有雜環(huán)的那些硅烷，諸如N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)_ 二氫咪唑和1- (3- 二乙氧基甲娃烷基丙基)-吡略。
[0003]已被提議作為偶聯(lián)劑的可水解硅烷的其他例子包括在W0-A-2010/125124中所述
的含有酷基的不飽和硅烷，諸如丙稀酸氧基丙基二烷氧基硅烷。
[0004]W02011/040312、Organometallics, Vol.13(9)，1994，pages3740_2 (《有機(jī)金屬化合物》，第13卷第9期，1994年，第3740-3742頁(yè))和US3779703描述了哌嗪基雙硅烷化合物。
[0005]US3810843描述了(3，3’ -[N，N’ -哌嗪基]-雙[丙基三甲氧基硅烷]。
[0006]W094/29324描述了酰氨基哌嗪基硅烷。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的可水解硅烷具有式
【權(quán)利要求】
1.一種下式的可水解硅烷:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可水解硅烷，其特征在于Z表示硫原子并且Rl表示式-Y’ -SiRpR”3-p的基團(tuán)，其中Y’表示具有I至20個(gè)碳原子的二價(jià)有機(jī)間隔鍵合；各R表示可水解的基團(tuán)；各R”表示具有I至8個(gè)碳原子的烴基；并且P = I至3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可水解硅烷，其特征在于m=I并且Y和Y’各自表示具有2至6個(gè)碳原子的亞烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可水解硅烷，其特征在于Z表示氧原子并且Rl表示具有I至8個(gè)碳原子的烴基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的可水解硅烷，其特征在于m= O并且Y表示具有2至6個(gè)碳原子的亞烷基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的可水解硅烷，其特征在于R2表示氫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的可水解硅烷，其特征在于
8.所述哌嗪環(huán)上的2、3、5和6位無(wú)取代。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的可水解硅烷，其特征在于各基團(tuán)R為具有I至4個(gè)碳原子的烷氧基。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的可水解硅烷，其特征在于η= 3并且P在存在時(shí)也為3。
11.一種下式的可水解硅烷
(EtO) 3Si (CH2) 3SCH2PipCH2S (CH2) 3Si (OEt) 3，其中 Et 表示乙基。 一種下式的可水解硅烷
12.—種下式的可水解硅烷

13.根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)所述的可水解硅烷，其特征在于所述硅烷部分地水解并縮合成包含硅氧烷鍵合的低聚物。
14.一種用于制備下式的可水解硅烷的方法:
15.一種用于制備下式的可水解硅烷的方法:
16.—種通過(guò)與可水解硅烷反應(yīng)對(duì)具有包含碳-碳不飽和鍵的碳主鏈的聚合物材料改性的方法，其特征在于所述可水解硅烷是如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所定義的可水解硅燒。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述聚合物材料為二烯彈性體。
18.—種包含二烯彈性體、可水解硅烷和用于二烯彈性體的固化劑的二烯彈性體組合物，其特征在于所述可水解硅烷是如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所定義的可水解硅烷。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合物，其特征在于所述可水解硅烷按所述二烯彈性體計(jì)以0.5重量％至15.0重量％存在。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或權(quán)利要求19所述的組合物，其特征在于填料存在于所述組合物中，所述可水解硅烷因而充當(dāng)所述填料與所述二烯彈性體之間的偶聯(lián)劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的組合物，其特征在于所述填料是二氧化硅。
22.根據(jù)權(quán)利要求18至21任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于用于所述二烯彈性體的所述固化劑為硫或硫化合物。
23.一種用于生產(chǎn)橡膠制品的方法，其特征在于使根據(jù)權(quán)利要求18至22任一項(xiàng)所述的彈性體組合物成型和固化。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于將所述彈性體組合物在130°C至180°C范圍內(nèi)的溫度下固化。
25.根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所定義的硅烷的用途，所述硅烷用作包含填料的二烯彈性體組合物的偶聯(lián)劑。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述聚合物材料為碳纖維或炭黑。
【文檔編號(hào)】C07F7/18GK103974961SQ201280059464
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月8日
【發(fā)明者】邁克爾·貝克爾, 托馬斯·喬叟, D·德休尼恩科, S·格羅費(fèi)爾斯 申請(qǐng)人:道康寧公司