BR112020010403A2 - misturas de silano e processos para preparar as mesmas - Google Patents

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Abstract

A invenção se refere a misturas de silano que compreendem um silano da fórmula I (R1)y(R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-R5 (I) e um silano da fórmula II (R1)y(R2)3-ySi-R3-S-R3-Si(R1)y(R2)3-y (II) em que a razão molar entre silano da fórmula I e silano da fórmula II é 15:85-90:10. A mistura de silano de acordo com a invenção pode ser preparada misturando-se os silanos da fórmula I e os silanos da fórmula II.

Description

“MISTURAS DE SILANO E PROCESSOS PARA PREPARAR AS MESMAS”
[0001] A invenção se refere a misturas de silano e a processos para preparação das mesmas.
[0002] Os documentos EP 0670347 e EP 0753549 revelam misturas de borracha que compreendem pelo menos um reticulador, uma carga, de modo opcionalmente adicional, auxiliares da borracha e pelo menos um aditivo de reforço da fórmula R'R?ºRºSi — Xº -— (So Yo no (—- So X? - SiR'RºRi),.
[0003] O documento 4JP2012149189 revela o silano de fórmula RO) 1Rº (3-1) Si-R?$- (S&Rº) n-S-Rº com Rº = -C(=0O) -Rºó Rº = Cl-C20.
[0004] Além disso, o documento EP 1375504 revela silanos da fórmula (RO) (3-9) (R2) PSi-R?-Sm-Ri- (Sn-RI) a Sm-R$-Si (R2) p (OR!) (3-n) -
[0005] O documento WO 2005/059022 revela misturas de borracha que compreendem um silano da fórmula [R?ºRIRISi-R*-S-Rº-R'-]RI.
[0006] Adicionalmente conhecidas são as misturas de borracha que compreendem um silano bifuncional e um silano adicional da fórmula (Y)G(Z) (documento WO 2012/092062) e misturas de borracha que compreendem polissulfeto de bistrietoxissililpropila e monossulfeto de bistrietoxissililpropila (documento EP1085045).
[0007] O documento EP 1928949 revela uma mistura de borracha que compreende os silanos (HsC20) 3Si- (CH2) 3-X- (CH2) 6-S2- (CH2) s-X- (CH2) 3-Si (OC2Hs); e/ou (HsC20)3Si-(CH)3-X- (CH2) 10-S2- (CH2) s-X- (CH2) 10-Si (OC2Hs)3; e (HsC20) 3Si- (CH) 3-Sn- (CH2) 3-Si (OC2Hs) 3.
[0008] É um objetivo da presente invenção fornecer misturas de silano que têm resistência ao rolamento e densidade de energia de fratura aprimoradas em misturas de borracha em comparação com os silanos conhecidos da técnica anterior.
[0009] A invenção fornece uma mistura de silano que compreende um silano da fórmula I (Rº) y (R2) 3-ySi-Ri-(S-Rº) n-Sx-Rº (1) e um silano da fórmula II (Rº) y (R2) 3-ySi-R?-S-R$-Si (R1) y (R2) 3-y (11) em que Rº são iguais ou diferentes e são grupos C1-Cl0- alcóxi, de preferência, grupos metóxi ou etóxi, grupos fenóxi, grupos C4-ClO0-cicloalcóxi ou grupos alquil poliéter —-O-(R6-0)--R' em que Rº são iguais ou diferentes e são um grupo C1-C30 hidrocarboneto bivalente aromático/alifático misto ou aromático, alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, de preferência, -CH2-CH2r-, r é um número inteiro de 1 a 30, de preferência, 3 a 10, e R' é grupos alquila, alquenila, arila ou aralquila ramificados ou não ramificados, não substituídos ou substituídos, de preferência, um grupo Ci3Hr;-alquila, Rº são iguais ou diferentes e são grupos C6-C20-arila, de preferência, grupos fenila, grupos Cl-ClO0O-alquila, de preferência, grupo metila ou etila, grupo C2-C20-alquenila, grupo C7-C20-aralquila ou halogênio, de preferência, Cl, R?º são iguais ou diferentes e são um grupo C1-C30 hidrocarboneto bivalente aromático/alifático misto ou aromático, alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, de preferência, C1-C20, com mais preferência, C1-Cl0, ainda com mais preferência, C2-C8,
especialmente de preferência, CHxCH> e CH>CH>CH>, R' são iguais ou diferentes e são um grupo C1-C30 hidrocarboneto bivalente aromático/alifático misto ou aromático, alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, de preferência, Cc1-C20, com mais preferência, C1-Cl0, ainda com mais preferência, C2-CT7, especialmente de preferência, (CH2)s, x é um número inteiro de 1 a 10, de preferência, 1 a 4, com mais preferência 1 ou 2, quando x é 1, Rº é hidrogênio ou um grupo -C(=O)-Rº com Rê = hidrogênio, um grupo C1-C20-alquila, de preferência C1-C17, grupos C6-C20-arila, de preferência fenila, grupo C2-C20- alquenila ou um grupo C7-C20-aralquila e n é O, 1, 2 ou 3, de preferência 1, quando x é 2 a 10, Rº é -(Ri-S)n-Rº-Si(R!),(R2)3;—, e n é 1, 2 ou 3, de preferência 1, e y são iguais ou diferentes e são 1, 2 ou 3, e a razão molar entre o silano da fórmula I e o silano da fórmula II é 20:80-90:10, de preferência, 25:75-90:10, com mais preferência, 30:70-90:10, com máxima preferência, 35:65-90:10.
[0010] De preferência, a mistura de silano pode compreender um silano da fórmula I (Rº) y (R?) 3-ySi -R?- (S-Ri) n-Sx-Rº (1) e um silano da fórmula II (Rº) y (R?) 3-,ySi -R?-=S-R?-Si (R!) y (R?) 3-y (11) em que n é 1 e RR, R, Ri, Ri, Rº, x e y têm a mesma definição conforme descrito acima.
[0011] A mistura de silano de acordo com a invenção pode compreender mais aditivos ou consistir somente em silanos da fórmula I e silanos da fórmula II.
[0012] A mistura de silano de acordo com a invenção pode compreender oligômeros que se formam como resultado da hidrólise e condensação dos silanos da fórmula I e/ou silanos da fórmula II.
[0013] A mistura de silano de acordo com a invenção pode ter sido aplicada a um suporte, por exemplo, cera, polímero ou negro de fumo. A mistura de silano de acordo com a invenção pode ter sido aplicada a uma sílica, em cujo caso a aglutinação pode ser física ou química.
[0014] Rº e Rº podem ser independentemente -CH;-, - CH2CH2-, -CH2CH2CHr-, -CH2CH2CH2CHa-, -CH(CH3)-, -CH2CH(CH3)-, —-CH (CH3) CHo-, -C (CH3) 2-, -CH(C2Hs)-, —-CH2CH2CH (CH3) -, - CH (CH3) CH2CH>-, —-CH2CH (CH3) CHo-, -CH2CH2CH2CH2CHa-, -CH2CH2CH2CH2CH2CHa-, —-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHa-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHa-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2a-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2o-, - CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2a-, - CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHa-, 7 CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- Ha Ha OR 2 cx Oo ou Hz ou Hz
[0015] R! pode ser, de preferência, metóxi ou etóxi.
[0016] os silanos da fórmula I podem ser, de preferência: (EtO) 3Si -CH2-S2-CH2-Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 2-S2- (CH2) 2-Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S2- (CH2) 3-Si (OEt)3,
(EtO) 3Si-CH2-Sa-CH2-Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 2-Sa4- (CH2) 2-Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-Sa- (CH2) 3-Si (OEt)3, (EtO) 3Si-CH2-S- (CH2) -S2- (CH2) - S-CH2-Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 2-S- (CH2) -S2- (CH2) -S- (CH2) 2-S1 (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) -S2- (CH2) -S- (CH2) 3-Si (OEt) 3, (EtO) 3Si-CH2-S- (CH2) 2-S2- (CH2) 2-S-CH2-Si (OEt) 3, (EtO) 3Si- (CH2) 2-S- (CH2) 2-S2- (CH2) 2-S- (CH2) 2-Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 2-S2- (CH2) 2-S- (CH2) 3-Si (OEt);3, (EtO) 3Si-CH2-S- (CH2) 3-S2- (CH2) 3-S-CH2-Si (OEt) 3, (EtO) 3Si- (CH2) 2-S- (CH2) 3-S2- (CH2) 3-S- (CH2) 2-Si (OEt) 3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 3-S2- (CH2) 3-S- (CH2) 3-S1 (OEt) 3, (EtO) 3Si-CH2-S- (CH2) 4-S2- (CH2) a-S-CH2-Si (OEt):3, (EtO) 3Si- (CH2) 2-S- (CH2) 4-S2- (CH2) a-S- (CH2) 2-Si (OEt) 3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 4-S2- (CH2) 4-S- (CH2) 3-Si (OEt) 3, (EtO) 3Si-CH2-S-(CH2) 5-S2- (CH2) s-S-CH2-Si (OEt);3, (EtO) 3Si- (CH2) 2-S- (CH2) 5-S2- (CH2) 5-S- (CH2) 2-Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 5-S2- (CH2) 5-S- (CH2) 3-Si (OEt) 3, (EtO) 3Si-CH2-S- (CH2) 6-S2- (CH2) &-S-CH2-Si (OEt):3, (EtO) 3Si- (CH2) 2-S- (CH2) 6-S2- (CH2) 6-S- (CH2) 2-Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 6-S2- (CH2) 6-S- (CH2) 3-Si (OEt)3. (EtO) 3Si- (CH2) 3-S-C (=O) -CH;3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S-C (=O) -CoHs, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S-C (=O) -C3H7, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S-C (=O) -CaHs, (EtO) 3Si- (CH72) ;3-S-C (=O) -CsHi1, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S-C (=O) -CeH13, (EtO) 3Si- (CH>) 3-S-C (=O) -C5H15, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S-C (=O) -CoH19, (EtO) 3Si- (CH>) 3-S-C (=O) -C11H23,
(EtO) 3Si- (CH2) 3-S-C (=O) -C13H27, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S-C (=O) -C15H31, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S-C (=O) -C17H35, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) — S-C (=O) -CH3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) — S-C (=O0) -CoHs, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) — S-C (=O) -C3H7, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) — S-C (=O) -CaHs, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) — S-C (=O) -CsHiu1, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) — S-C (=O) -CeH13, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) — S-C (=O) -C7His, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) — S-C (=O) -CaH19, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) — S-C(=O) -C11H23, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) — S-C(=O) -C13H27, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) — S-C(=O) -C15H31, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) - S-C(=0O) -C17H35, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 2- S-C(=O) -CH3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 2- S-C (=O) -CoHs, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 2- S-C (=O) -C3H7, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2)2- S-C(=O) -CaHso, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 2- S-C (=O) -CsHi11, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 2 S-C (=O) -Ce6H13, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 2- S-C (=O) -C7H15, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 2-7 S-C (=O) -CoaH19, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 2- S-C(=O) -C11H23, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 2- S-C (=O) -C13H27, (EtO) 3Si- (CH>) 3-S- (CH2) 2 S-C(=O) -C15H31, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2)2- S-C(=O) -C17H35, (EtO) 3Si- (CH2>) 3-S- (CH2) 3- S-C(=O) -CH;3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 3- S-C(=O) -CoHs, (EtO) 3Si- (CH>) 3-S- (CH2) 3- S-C(=O) -C3H7,
(EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH>) 3- S-C(=O) -CaHso, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 3- S-C(=O) -CsHu1, (EtO) 3Si- (CH7) 3-S- (CH2) 3- S-C(=O) -C6H13, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 3- S-C(=O) -C7His, (EtO) 3Si- (CH7) 3-S- (CH2) 3- S-C(=0O) -CoHis9, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 3- S-C(=0) -C11H23, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 37 S-C(=0) -C13H27, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 3- S-C(=0O) -C1sH31, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 3- S-C(=O) -C17H35, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) - S-C(=0O) -CH;3, (EtO) 3Si-(CH2) 3-S- (CH>) 6- S-C(=0O) -CoHs, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) = S-C(=O) -C3H7, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) = S-C(=O) -CaHs, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 67 S-C(=O) -CsHi1, (EtO) ;3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 6- S-C(=O) -CsH13, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) = S-C(=O) -C7His, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 6º S-C(=O) -CoHi9, (EtO) 3Si-(CH2) 3-S- (CH2) 6- S-C(=0O) -C11H23, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 6º S-C(=0) -C13H27, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 6- S-C(=O) -C1isH31, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 6- S-C(=O) -C17H35,
[0017] Especialmente preferencial são os silanos da fórmula I (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 6-S2- (CH2) 6-S- (CH2) 3-Si (OEt)3, (EtO);Si- (CH2) 3-S- (CH2) e-S-C(=O) -CH3, — (EtO)3Si-(CH2) 3-S- (CH2) s-S-C (=0) - C7His e (EtO)3Si-(CH>)3-S-(CH>) s-S-C(=O) -C17H35.
[0018] os silanos da fórmula II podem ser, de preferência: (EtO) 3Si- (CH) -S- (CH2) -Si (OEt)3, (EtO) ;3Si- (CH>) 2-S- (CH>) 2S1i (OEt) 3,
(EtO) 3Si- (CH2) ;3-S- (CH2) 3Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 1-S- (CH2) «Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH7) s-S- (CH2) 5sSi (OEt) 3, (EtO) 3Si- (CH2) s-S- (CH2) sSi (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 7-S- (CH2) 7851 (OEt) 3, (EtO) 3Si- (CH2) g-S- (CH2) sSi (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 9-S- (CH2) 9Si (OEt)3, (EtO) 3S8i- (CH2) 10-S- (CH2) 1081 (OEt)3,
[0019] Especialmente preferencial é o silano da fórmula
II (EtO) 3Si-(CH7) 3-S- (CH>) 3Si (OEt)3.
[0020] É dada preferência particular à mistura dos silanos (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) 6-S2- (CH2) 6-S- (CH2) 3-Si (OEt) 3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) s-S-C (=O) -CH3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) e-S-C (=0) -C7H15 ou (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2) 6-S-C(=O0) -C17H35 e (EtO);Si-(CH7>)3-S-(CH2)3Si (OEt)3.
[0021] A presente invenção fornece adicionalmente um processo para preparar a mistura de silano de acordo com a invenção, que é caracterizado pelo fato de que o silano da fórmula I (Rº) y (R?) 3-ySi -R?- (S-Ri) n-Sx-Rº (1) e um silano da fórmula II (Rº) y (R?) 3-,Si -R?-S-R?$-Si (R!) y (R?) 3-y (11) em que R', RQ, R?à, Rº, Rº, n, x e y têm a definição descrita acima são misturados em uma razão molar de 20:80-90:10, de preferência, 25:75-90:10, com mais preferência, 30:70- 90:10, com máxima preferência, 35:65-90:10.
[0022] De preferência, um silano da fórmula I (Rº) y (R2) 3-,Si-Ri- (S-Ri) n-Sx-R$ (1)
e um silano da fórmula II (Rº) y (R?) 3-,ySi -R?-S-R?-Si (RL) y (Rº) 3-y (11) em que R!, R?à, Rà, R1, Rà, x e y têm a definição descrita acima e n é 1, podem ser misturados.
[0023] O processo de acordo com a invenção pode ser conduzido com exclusão do ar. O processo de acordo com a invenção pode ser conduzido sob atmosfera de gás protetor, por exemplo, sob argônio ou nitrogênio, de preferência, sob nitrogênio.
[0024] O processo de acordo com a invenção pode ser conduzido em pressão padrão, pressão elevada ou pressão reduzida. De preferência, o processo de acordo com a invenção pode ser conduzido em pressão padrão.
[0025] A pressão elevada pode ser uma pressão de 1,1 bar a 100 bar, de preferência, de 1,1 bar a 50 bar, com mais preferência, 1,1 bar a 10 bar e com muita preferência, de 1,1 a 5 bar.
[0026] A pressão reduzida pode ser uma pressão de 1 mbar a 1000 mbar, de preferência, 250 mbar a 1000 mbar, com mais preferência, de 500 mbar a 1000 mbar.
[0027] O processo de acordo com a invenção pode ser conduzido entre 20 “C e 100 “*C, de preferência, entre 20 “C e 50 ºC, com mais preferência, entre 20 “*C e 30 “C.
[0028] O processo de acordo com a invenção pode ser conduzido em um solvente, por exemplo, metanol, etanol, propanol, butanol, ciclo-hexanol, N,N-dimetilformamida, sulfóxido de dimetila, pentano, hexano, ciclo-hexano, heptano, octano, decano, tolueno, xileno, acetona, acetonitrila, tetracloreto de carbono, clorofórmio, diclorometano, 1,2-dicloroetano, tetracloroetileno, éter dietílico, éter metil terc-butílico, metil etil cetona, tetra-hidrofurano, dioxano, piridina ou acetato de etila, ou uma mistura dos solventes mencionados anteriormente. O processo de acordo com a invenção pode, de preferência, ser conduzido sem solvente.
[0029] A mistura de silano de acordo com a invenção pode ser usada como promotor de adesão entre materiais inorgânicos, por exemplo, microesferas de vidro, flocos de vidro, superfícies de vidro, fibras de vidro ou cargas óxidas, de preferência, sílicas como sílicas precipitadas e sílicas pirogênicas,
[0030] e polímeros orgânicos, por exemplo, termofixos, termoplásticos ou elastômeros, ou como agentes de reticulação e modificadores de superfície para superfícies óxidas.
[0031] A mistura de silano de acordo com a invenção pode ser usada como reagentes de acoplamento em misturas de borracha com carga, sendo que os exemplos são bandagens de pneu, artigos de borracha industrial ou solas de sapatos.
[0032] As vantagens das misturas de silano de acordo com a invenção são a resistência ao rolamento aprimorada e o reforço aprimorado nas misturas de borracha. Exemplos
[0033] Método de RMN: As razões molares e proporções em massa relatadas como resultados de análise nos exemplos são provenientes das medições de *C RMN com os seguintes índices: 100,6 MHz, 1000 varreduras, solvente: CDCl3, padrão interno para calibração: tetrametilsilano, auxiliar de relaxamento: Cr(acac):;; para a determinação da proporção em massa no produto, uma quantidade definida de dimetil sulfona foi adicionada como padrão interno e as razões molares dos produtos são usadas para calcular a proporção em massa.
[0034] Exemplo Comparativo 1: 3-octanoiltio-l1- propiltrietoxissilano, NXT Silano da Momentive Performance Materials.
[0035] Exemplo Comparativo 2: bistrietoxissililoctano da ABCR GmbH.
[0036] Exemplo Comparativo 3: bis(trietoxissililpropil) dissulfeto da Evonik Industries AG.
[0037] Exemplo Comparativo 4: l1-cloro-6- tiopropiltrietoxissilil-hexano
[0038] NaOEt (21 % em EtOH; 1562 g; 4,820 mol) foi dosado em mercaptopropiltrietoxissilano (1233 g; 5,170 mol) durante 1 h com agitação em temperatura ambiente. Após a conclusão da adição, a mistura da reação foi aquecida em refluxo por 2 h e, então, deixada para resfriar para temperatura ambiente. O intermediário formado foi dosado em 1,6-dicloro-hexano (4828 g; 31,14 mol) que foi aquecido para 80 ºC durante 30 min. Após a conclusão da adição, a mistura da reação foi aquecida em refluxo por 3 h, antes de ser deixada para resfriar para temperatura ambiente. A mistura da reação foi filtrada e a torta filtrante foi enxaguada com EtOH. Os constituintes voláteis foram removidos sob pressão reduzida e o intermediário de 1- cloro-6-tiopropiltrietoxissilil-hexano (rendimento: 89 8%, razão molar: 97 % de l-cloro-6-tiopropiltrietoxissilil- hexano, 38% de bis(tiopropiltrietoxissilil)hexano; % em peso: 95 % em peso de l-cloro-6-tiopropiltrietoxissilil- hexano, 58% em peso de 1,67 bis (tiopropiltrietoxissilil)hexano) foi obtido como um líquido incolor a marrom.
[0039] Exemplo Comparativo 5: 6o- Bis (tiopropiltrietoxissilil-hexil) dissulfeto
[0040] 6-Bis (tiopropiltrietoxissilil-hexil) dissulfeto foi preparado de acordo com o Exemplo de Síntese 1 e Exemplo 1 do documento EP 1375504.
[0041] Em oposição ao Exemplo de Síntese 1 do documento EP1375504, o intermediário não foi destilado.
[0042] Análise: (Rendimento: 88 %, razão molar: silano da fórmula TI: 94 % de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 6S2 (CH2) 6S (CH2) 381 (OEt);3 e silano da fórmula II: 6 % de (EtO)3Si (CH2)3S (CH2) 6S (CH2) 3S1i (OEt)3, % em peso: silano da fórmula Ii 95 % em peso de (EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 6S2 (CH2) 6S (CH2) 38i (OEt);3 e silano da fórmula II: 58% em peso de (EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 6S (CH2) 381 (OEt) 3)
[0043] Exemplo Comparativo 6: S-(6- ((3- (trietoxissilil)propil)tio)hexil) tioacetato
[0044] Na2zCO3; (59,78 g; 0,564 mol) e uma solução aquosa de NaSH (40 % em água; 79,04 g; 0,564 mol) foram carregadas inicialmente, juntamente com água (97,529). Em seguida, foi adicionado brometo de tetrabutilfosfônio (TBPB) (50 8% em água; 3,190 g; 0,005 mol) e cloreto de acetila (40,58 g; 0,517 mol) foi adicionado gota a gota ao longo de 1 h, durante a qual a temperatura da reação foi mantida em 25- 32 ºC. No final da adição do cloreto de acetila, a mistura foi agitada à temperatura ambiente por 1 h. Em seguida, TBPB (50% em água; 3,190 g; 0,005 mol) e l-cloro-6- tiopropiltrietoxissilil-hexano (do Exemplo Comparativo 4;
167,8 g; 0,470 mol) foram adicionados e a mistura foi aquecida em refluxo por 3-5 h. O progresso da reação foi monitorado por cromatografia gasosa. Após o l-cloro-6- tiopropiltrietoxissilil-hexano ter reagido >96 &%, foi adicionada água até todos os sais se dissolverem e as fases se separarem. Os constituintes voláteis da fase orgânica foram removidos sob pressão reduzida e S-(6- ((3- (trietoxissilil)propil)tio)hexil) tioacetato (rendimento: 90 %, razão molar: 97% de S-(6- ((3- (trietoxissilil)propil)tio)hexil) tioacetato, 38% de bis (tiopropiltrietoxissilil)hexano; % em peso: 96 % em peso de S-(6-((3-(trietoxissilil)propil)tio)hexil) tioacetato, 4 % em peso de 1,6-bis(tiopropiltrietoxissilil)hexano) foi obtido como um líquido amarelo a marrom.
[0045] Exemplo Comparativo 7: S-(6-((3- (trietoxissilil)propil)tio)hexil) tio-octanoato
[0046] Na2CO3z (220,2 g; 2,077 mol) e uma solução aquosa de NaSH (40 % em água; 291,2 g; 2,077 mol) foram carregadas inicialmente, juntamente com água (339,29). Em seguida, foi adicionado brometo de tetrabutilamônio (TBAB) (50 % em água; 10,96 g; 0,017 mol) e cloreto de octanoíla (307,2 g; 1,889 mol) foi adicionado gota a gota ao longo de 2,5 h, durante a qual a temperatura da reação foi mantida em 24- 28 ºC. No final da adição do cloreto de octanoíla, a mistura foi agitada à temperatura ambiente por 1 h. Em seguida, TBAB (50 % em água; 32,88 g; 0,051 mol) e l-cloro- 6-tiopropiltrietoxissilil-hexano (do Exemplo Comparativo 4; 606,9 g; 1,700 mol) foram adicionados e a mistura foi aquecida em refluxo por 10 h. Em seguida, foi adicionada água até todos os sais se dissolverem e as fases se separarem. Os constituintes voláteis da fase orgânica foram removidos sob pressão reduzida e S-(6- ((3- (trietoxissilil)propil)tio)hexil) tio-octanoato (rendimento: 95 &, razão molar: 978% de S-(6- ((3- (trietoxissilil)propil)tio)hexil) tio-octanoato, 3% de bis (tiopropiltrietoxissilil)hexano; % em peso: 96 % em peso de S-(6- ((3- (trietoxissilil)propil)tio)hexil) tio- octanoato, 48% em peso de 1,6- bis (tiopropiltrietoxissilil)hexano) foi obtido como um líquido amarelo a marrom.
[0047] Exemplo Comparativo 8: S-(6-((3- (trietoxissilil)propil)tio)hexil) tio-octadecanoato
[0048] S-(6- ((3-(trietoxissilil)propil)tio)hexil) tio- octadecanoato foi preparado a partir de l-cloro-6- tiopropiltrietoxissilil-hexano (do Exemplo Comparativo 4), de acordo com os Exemplos de Síntese 1 e 3 do documento JP2012149189.
[0049] S-(6- ((3-(trietoxissilil)propil)tio)hexil) tio- octadecanoato (rendimento: 89 %, razão molar: 97 % de S-(6- ((3- (trietoxissilil)propil)tio)hexil) tio-octadecanoato, 3 % de bis(tiopropiltrietoxissilil)hexano; % em peso: 97 % em peso de S-(6-((3-(trietoxissilil)propil)tio)hexil) tio- octadecanoato, 3% em peso de 1,67 bis (tiopropiltrietoxissilil)hexano) foi obtido como um líquido amarelo a marrom.
[0050] Exemplo Comparativo 9: bis(trietoxissililpropil sulfeto
[0051] A uma solução de cloropropiltrietoxissilano (361 g; 1,5 mol; 1,92 eq) em etanol (360 ml) foi adicionado NasS (61,5 gq; 0,78 mol; 1,00 eq) em porções em uma taxa tal a não exceder 60 ºC. A conclusão da adição foi seguida pelo aquecimento em refluxo por 3 h, antes de deixar resfriar para temperatura ambiente. O produto de reação foi liberado de sais precipitados por meio de filtração. Por purificação destilativa (0,04 mbar; 110 ºC), foi possível obter o produto (rendimento: 73 %, pureza: > 99 % por *ºC RMN) como um líquido transparente.
[0052] Exemplo Comparativo 10: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 1 juntamente com 1,65 partes em peso do Exemplo Comparativo 2 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 83 % de (EtO) 38i (CH2) 38CO (CH2) «CH3 e 17 8% de (EtO) ;3Si (CH2) 8Si (OEt)3.
[0053] Exemplo Comparativo 11: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 1 juntamente com 2,47 partes em peso do Exemplo Comparativo 2 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 77% de (EtO) 3Si (CH>) 3SCO(CH2)«CH3 e 23% de (EtO) ;3Si (CH2) sSi (OEt)3.
[0054] Exemplo Comparativo 12: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 3 juntamente com 2,65 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 71 % de (EtO)3;Si(CH;>)3S2(CH2);Si(OEt); e 29% de (EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 3S1i (OEt)3.
[0055] Exemplo Comparativo 13: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 3 juntamente com 3,65 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 64 % de (EtO) 3Si (CH2) 382 (CH2) 3Si (OEt); e 36 8% de
(EtO) ;3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt)3.
[0056] Exemplo Comparativo 14: 6,30 partes em peso do Exemplo Comparativo 1 juntamente com 2,53 partes em peso do Exemplo Comparativo 2 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde à uma razão molar: 758% de (EtO) 3Si (CH2) 38CO (CH2) «CH3 e 258% de (EtO) 3Si (CH2) gSi (OEt)3.
[0057] Exemplo Comparativo 15: 4,20 partes em peso do Exemplo Comparativo 1 juntamente com 3,79 partes em peso do Exemplo Comparativo 2 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 573% de (EtO) 38i (CH2) 38CO (CH2) «CH3 e 43 % de (EtO) ;3Si (CH2) 8Si (OEt)3.
[0058] Exemplo Comparativo 16: 2,10 partes em peso do Exemplo Comparativo 1 juntamente com 5,06 partes em peso do Exemplo Comparativo 2 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 33 % de (EtO) ;3Si (CH2) 3wSCO (CH2) sCH; E 67 % de (EtO) ;3Si (CH2) sSi (OEt)3.
[0059] Exemplo Comparativo 17: 4,10 partes em peso do Exemplo Comparativo 3 juntamente com 2,44 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 61 % de (EtO);Si(CH,)3;S2(CHr);Si(OEt); e 39% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 3S1i (OEt)3.
[0060] Exemplo Comparativo 18: 2,74 partes em peso do Exemplo Comparativo 3 juntamente com 3,65 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 41 % de (EtO):;Si(CH>);S2(CH>);Si(OEt); e 59% de
(EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt) 3.
[0061] Exemplo 1: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 1 juntamente com 1,66 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 83 % de (EtO) 3Si (CH2) 38CO (CH>2) s«CH3 e 17% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 3Si (OEt);3.
[0062] Exemplo 2: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 1 juntamente com 2,49 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 7178 de (EtO) 3Si (CH2) 38CO (CH>2) «CH3 e 23% de (EtO) ;3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt);3.
[0063] Exemplo 3: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 5 juntamente com 1,71 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 66 % de (EtO);Si(CH2)3S(CH2)6sS2 (CH2) 6S (CH2) 351 (OEt); e 34 % de (EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 3S1 (OEt)3.
[0064] Exemplo 4: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 5 juntamente com 2,57 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 58 % de (EtO)3Si(CH>)3S(CH2) sS2 (CH2) 6S (CH2) 3Si (OEt)3; e 42 % de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 3S1i (OEt)3.
[0065] Exemplo 5: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 6 juntamente com 1,53 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 80 % de (EtO) 3Si (CH>) 3SCOCH;3 e 20 % de
(EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt) 3.
[0066] Exemplo 6: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 6 juntamente com 2,29 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 714% de (EtO) 3Si (CH2) 3SCOCH3 e 26 % de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 3Si (OEt);3.
[0067] Exemplo 7: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 7 juntamente com 1,26 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 80 % de (EtO) 3Si (CH2) 38CO (CH>2) «CH3 e 20 % de (EtO) ;3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt);3.
[0068] Exemplo 8: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 7 juntamente com 1,89 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 748% de (EtO) ;3Si (CH2) 3SCO (CH>2) «CH3 e 26 % de (EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 3S1i (OEt)3.
[0069] Exemplo 9: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 8 juntamente com 0,98 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 80 % de (EtO) 38Si (CH2) 3SCO (CH2) 16CH3 e 20% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 3S1i (OEt)3.
[0070] Exemplo 10: 6,84 partes em peso do Exemplo Comparativo 8 juntamente com 1,46 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 714% de (EtO) 3Si (CH2) 38CO (CH>2) 16CH3 e 26 % de
(EtO) ;3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt) 3.
[0071] Exemplo 11: 8,40 partes em peso do Exemplo Comparativo 1 juntamente com 1,28 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 89 &% de (EtO) 3Si (CH2) 38CO (CH>2) s«CH3 e 11% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 3Si (OEt)3.
[0072] Exemplo 12: 6,30 partes em peso do Exemplo Comparativo 1 juntamente com 2,55 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 7158 de (EtO) 3Si (CH2) 38CO (CH>2) «CH3 e 258% de (EtO) ;3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt);3.
[0073] Exemplo 13: 4,20 partes em peso do Exemplo Comparativo 1 juntamente com 3,83 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 57 8% de (EtO) 3Si (CH2) 3SCO (CH2) «CH3 e 43 8% de (EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 3S1i (OEt)3.
[0074] Exemplo 14: 2,10 partes em peso do Exemplo Comparativo 1 juntamente com 5,10 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 33 3% de (EtO) 3Si (CH2) 3SCO (CH2) «CH3 e 673% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 3S1 (OEt)3.
[0075] Exemplo 15: 8,15 partes em peso do Exemplo Comparativo 5 juntamente com 1,28 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 74 % de (EtO);Si(CH2)3S(CH>2)sS2 (CH2) 6S (CH>) 3Si (OEt)3; e 26 % de
(EtO) ;3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt) 3.
[0076] Exemplo 16: 6,l1l partes em peso do Exemplo Comparativo 5 juntamente com 2,55 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 56 % de (EtO)3Si(CH2)3S (CH2) 6S2 (CH2) 6S (CH2) 3Si (OEt)3 e 44 % de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 3Si (OEt);3.
[0077] Exemplo 17: 4,08 partes em peso do Exemplo Comparativo 5 juntamente com 3,83 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 38 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2) 6S2 (CH2) 6S (CH2) 351 (OEt)3; e 62 % de (EtO) ;3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt);3.
[0078] Exemplo 18: 9,14 partes em peso do Exemplo Comparativo 5 juntamente com 1,28 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 76 % de (EtO);Si(CH2)3S (CH2) 6sS2 (CH2) 6S (CH2) 35Si (OEt)3; e 24 % de (EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 3S1i (OEt)3.
[0079] Exemplo 19: 6,86 partes em peso do Exemplo Comparativo 5 juntamente com 2,55 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 59 % de (EtO);3Si(CH>)3S (CH2) sS2 (CH2) 6S (CH2) 3Si (OEt)3; e 41 % de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 3S1i (OEt)3.
[0080] Exemplo 20: 4,57 partes em peso do Exemplo Comparativo 5 juntamente com 3,83 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 40 % de (EtO)3Si(CH>)3S(CH>)çsS2 (CH>) 6S (CH2) 3Si (OEt); e 60 % de
(EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt) 3.
[0081] Exemplo 21: 11,08 partes em peso do Exemplo Comparativo 7 juntamente com 1,28 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 85% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) «SCO (CH2) sCH3 e 15% de (EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt);3.
[0082] Exemplo 22: 8,31 partes em peso do Exemplo Comparativo 7 juntamente com 2,55 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 728% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) «SCO (CH2) sCH3 e 28% de (EtO) ;3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt);3.
[0083] Exemplo 23: 5,54 partes em peso do Exemplo Comparativo 7 juntamente com 3,83 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 558% de (EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) s«SCO (CH2) sCH3 e 458% de (EtO) 3Si (CH2) 3S (CH2) 3S1i (OEt)3.
[0084] Exemplo 24: 2,77 partes em peso do Exemplo Comparativo 7 juntamente com 5,10 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 32 8% de (EtO) ;3Si (CH2) 38 (CH2) «SCO (CH>2) sCH3 e 68 3% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 3S1 (OEt)3.
[0085] Exemplo 25: 14,32 partes em peso do Exemplo Comparativo 8 juntamente com 1,28 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 85% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH>) sSCO (CH2) 16CH;3 e 15% de
(EtO) ;3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt)3.
[0086] Exemplo 26: 10,74 partes em peso do Exemplo Comparativo 8 juntamente com 2,55 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 728% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) «SCO (CH2) 16CH3 e 28% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) 3Si (OEt)3.
[0087] Exemplo 27: 7,16 partes em peso do Exemplo Comparativo 8 juntamente com 3,83 partes em peso do Exemplo Comparativo 9 foram pesadas em uma bolsa de PE plana e misturadas. Essa mistura corresponde a uma razão molar: 55 8% de (EtO) 3Si (CH2) 38 (CH2) «SCO (CH2) 16CH3 e 45 3% de (EtO) ;3Si (CH2) 3S (CH2) 3Si (OEt)3.
[0088] Exemplo 28: Testes de borracha
[0089] A formulação usada para as misturas de borracha é especificada na Tabela 1 abaixo. A unidade phr significa partes em peso com base em 100 partes da borracha bruta usada. Todas as misturas de silano contêm uma quantidade idêntica de phr de silano que reage com a borracha durante a vulcanização. o segundo silano é adicionado adicionalmente.
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Substâncias usadas:
[0090] a) NR TSR: borracha natural (TSR = borracha tecnicamente especificada).
b) Europrene Neocis BR 40, da Polimeri.
c) S-SBR: SprintanG SLR-4601, da Trinseo.
d) Sílica: ULTRASILº VN 3 GR da Evonik Industries AG (sílica precipitada, área superficial BET = 175 mº/g).
e) óleo de TDAE: TDAE = extrato aromático de destilado tratado.
f) 6PPD: N- (1, 3-dimetilbutil)-N'-fenil-p- fenilenodiamina (6PPD).
gq) DPG: N,N'-difenilguanidina (DPG).
h) CBS: N-ciclo-hexil-2-benzotiazolsulfenamida.
i) Enxofre: enxofre moído.
[0091] A mistura foi produzida por processos habituais na indústria da borracha em três estágios em um misturador laboratorial de capacidade de 300 mililitros a 3 litros, misturando-se, primeiro, no primeiro estágio de mistura (estágio de mistura de base), todos os constituintes com exceção do sistema de vulcanização (enxofre e substâncias que influenciam a vulcanização) a 145 a 165 ºC, temperaturas alvo de 152 a 157 ºC, por 200 a 600 segundos. No segundo estágio, a mistura do estágio 1 foi completamente misturada mais uma vez, realizando o que é chamado de uma remoagem. A adição do sistema de vulcanização no terceiro estágio (estágio de mistura pronta) produziu a mistura acabada, com mistura a 90 a 120 ºC por 180 a 300 segundos. Todas as misturas foram usadas para produzir espécimes de teste por meio de vulcanização sob pressão a 160 ºC-170 ºC após t95-t100 (medida em um reômetro de disco móvel de acordo com a norma ASTM D 5289-12/ISO 6502).
[0092] O processo geral para produzir misturas de borracha e vulcanizar as mesmas é descrito em “Rubber Technology Handbook”, W. Hofmann, Hanser Verlag, 1994.
[0093] O teste de borracha foi realizado de acordo com os métodos de teste especificados na Tabela 2. Os resultados do teste da borracha são relatados na Tabela 3. Tabela 2: Propriedades viscoelásticas do RPA (“rubber process vulcanizado a 70 ºC, 1,0 Hz analyser” [analisador do Efeito Payne do módulo de processo de borracha]) de armazenamento dinâmico G'(1 %3) acordo com a norma ASTM —- (G100 %) / kPa D6601 da segunda varredura de deformação Propriedades viscoelásticas do a partir da medição vulcanizado a 55 ºC dinâmico-mecânica de Efeito Payne do módulo de acordo com a norma DIN 53 armazenamento dinâmico 513, medida em uma E' (0,15 %) - E'(8 %3) / MPa varredura de deformação a 0,15 % e 8 % de alongamento Teste de tração de haste a De acordo com a norma DIN 23 *C 53 504 Densidade de energia de a densidade de energia de fratura / J/cm? fratura corresponde ao trabalho necessário antes da fratura, com base no volume da amostra
Tabela 3: Mistura |Mistura |Mistura |Mistura 1 2 3 4 E' (0,15 %) - E'(8,0 %) / 7,7 7,6 6,4 7,2 MPa G'(1%) - G'(100 %) / kPa 1089 1046 1096 1106 Densidade de energia de 25,0 23,6 26,7 23,4 fratura / J/cm? Mistura |Mistura |Mistura |Mistura |Mistura Inv. 6 Inv. 7 Inv. 8 Inv. 9 Inv. E'(0,15 %) - 4,2 4,4 5,7 5,9 E'(8,0 %) / MPa G'(1 3) - 859 208 915 2965 922 G'(100 %) / kPa Densidade de energia de 29,7 32,6 31,8 27,6 39,9 fratura / J/cm? Mistura |Mistura | Mistura |Mistura |Mistura Inv.|/11 Inv. / 12 Inv.|/13 Inv. /14 Inv. E'(0,15 %) - 5,8 4,7 4,8 4,4 4,8 E'(8,0 %) / MPa G'(1 8) - 930 885 890 2918 911 G'(100 %) / kPa Densidade de energia de 33,9 39,1 37,0 38,9 39,6 fratura / J/cm?
[0094] Comparadas com as misturas comparativas, as misturas inventivas apresentam um efeito Payne reduzido, como é evidente nas diferenças menores para o módulo de armazenamento dinâmico E' a partir da medição Eplexor e para a rigidez dinâmica G' a partir da medição RPA, o que resulta em uma característica de histerese aprimorada e resistência ao rolamento reduzida. Além disso, as misturas de silano de acordo com a invenção levam a vantagens nas propriedades de reforço como resultado de uma densidade de energia de fratura melhorada.
[0095] Exemplo 29: Testes de borracha
[0096] A formulação usada para as misturas de borracha é especificada na Tabela 4 abaixo. A unidade phr significa partes em peso com base em 100 partes da borracha bruta usada. Nas misturas de silano, parte do silano que reage com a borracha durante a vulcanização é substituída pelo segundo silano que não é reativo em relação à borracha.
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Substâncias usadas:
[0097] a) NR TSR: borracha natural (TSR = borracha tecnicamente especificada).
b) Europrene Neocis BR 40, da Polimeri.
c) S-SBR: SprintanG SLR-4601, da Trinseo.
d) Sílica: ULTRASILº VN 3 GR da Evonik Industries AG (sílica precipitada, área superficial BET = 175 mº/g).
e) óleo de TDAE: TDAE = extrato aromático de destilado tratado.
f) 6PPD: N- (1, 3-dimetilbutil)-N'-fenil-p- fenilenodiamina (6PPD).
gq) DPG: N,N'-difenilguanidina (DPG).
h) CBS: N-ciclo-hexil-2-benzotiazolsulfenamida.
i) Enxofre: enxofre moído.
[0098] A mistura foi produzida em processos habituais na indústria da borracha em três estágios em um misturador laboratorial de capacidade de 300 mililitros a 3 litros, misturando-se, primeiro, no primeiro estágio de mistura (estágio de mistura de base), todos os constituintes com exceção do sistema de vulcanização (enxofre e substâncias que influenciam a vulcanização) a 145 a 165 ºC, temperaturas-alvo de 152 a 157 “C, por 200 a 600 segundos. No segundo estágio, a mistura do estágio 1 foi completamente misturada mais uma vez, realizando o que é chamado de uma remoagem. A adição do sistema de vulcanização no terceiro estágio (estágio de mistura pronta) produziu a mistura acabada, com mistura a 90 a 120 ºC por 180 a 300 segundos. Todas as misturas foram usadas para produzir espécimes de teste por meio de vulcanização sob pressão a 160 º*C-170 ºC após t95-tl100 (medida em um reômetro de disco móvel de acordo com a norma ASTM D 5289-12/ISO 6502).
[0099] O processo geral para produzir misturas de borracha e vulcanizar as mesmas é descrito em “Rubber Technology Handbook”, W. Hofmann, Hanser Verlag, 1994.
[0100] O teste de borracha foi realizado de acordo com o método de teste especificado na Tabela 5. Os resultados do teste da borracha são relatados na Tabela 6. Tabela 5: Propriedades viscoelásticas do RPA (“rubber process vulcanizado a 70 “*C, 1,0 Hz analyser” [analisador do processo de borracha]) de acordo com a norma ASTM D6601 da segunda varredura de deformação (1 %-100 %) Fator de perda tan d a 10 % de deformação Tabela 6: Mistura |Mistura |Mistura |Mistura |Mistura [Css
Mistura |Mistura |Mistura |Mistura |Mistura Inv./21 Inv./|/22 Inv./23 Inv./|/24 Inv. tan ô (10 %) RPA 0,152 0,152 0,149 0,172 0,160 Mistura |Mistura |Mistura |Mistura |Mistura Inv. |/26 Inv./27 Inv./28 Inv./29 Inv. tan 5 (10 %) RPA 0,161 0,165 0,159 0,161 0,169 Mistura |Mistura |Mistura |Mistura |Mistura Inv.|/31 Inv./32 Inv.|33 Inv. |/34 Inv. tan àd (10 %) RPA 0,159 0,155 0,166 0,177 0,150 Mistura 35 Mistura 36 Inv. Inv. tan ô (10 %) RPA 0,160 0,169
[0101] A troca parcial do silano reativo à borracha pelo segundo silano leva a uma resistência ao rolamento aprimorada (tan à com 10 % de deformação medida a 70 “C) nas misturas de acordo com a invenção em comparação com as misturas comparativas.

Claims (8)

REIVINDICAÇÕES
1. Mistura de silano caracterizada por compreender um silano da fórmula I (R1) y (R2) 3-, Si -R3- (S-Rº) n-Sx-R$ (1) e um silano da fórmula II (Rº) y (R?) 3-y Si -R?-S-R?-Si (R!) y (Rº) 3-y (II) em que R' são iguais ou diferentes e são grupos C1-Cl10- alcóxi, grupos fenóxi, grupos C4-ClO-cicloalcóxi ou grupos alquil poliéter -O-(Rº-0):-R' em que Rº são iguais ou diferentes e são um grupo C1-C30 hidrocarboneto bivalente aromático/alifático misto ou aromático, alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, r é um número inteiro de 1 a 30, e R' é um grupo alquila, alquenila, arila ou aralquila ramificado ou não ramificado, não substituído ou substituído, Rº são iguais ou diferentes e são grupos C6-C20-arila, grupos Cl-ClO-alquila, grupo C2-C20-alquenila, grupo C7- C20-aralquila ou halogênio, Rº são iguais ou diferentes e são um grupo C1-C30 hidrocarboneto bivalente aromático/alifático misto ou aromático, alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, Rº' são iguais ou diferentes e são um grupo C1-C30 hidrocarboneto bivalente aromático/alifático misto ou aromático, alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, x é um número inteiro de 1 a 10, quando x é 1, Rº é hidrogênio ou um grupo -C(=O)-Rº com Rº = hidrogênio, um grupo C1-C20-alquila, grupos C6-C20-arila,
grupo C2-C20-alquenila ou um grupo C7-C20-aralquila e n é 0, 1, 2 0u 3, quando x é 2 a 10, Rº é -(Ri-S)n-Ri-Si(R!)),(R)3z, e n é 1, 2 ou 3, e y são iguais ou diferentes e são 1, 2 ou 3, e a razão molar entre silano da fórmula I e silano da fórmula II é 20:80-90:10.
2. Mistura de silano, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que n = 1.
3. Mistura de silano, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o silano da fórmula I é (EtO) 3S8i- (CH2) 3-S- (CH2) 6-S2- (CH2) 6-S- (CH2) 3-Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) s-S-C (=O) -CH;3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) s-S-C (=O) -C7H15 ou (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2) s-S-C(=O0) -C17H35 e o silano da fórmula II é (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3-Si (OEt)3.
4, Mistura de silano, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a razão molar entre silano da fórmula I e silano da fórmula II é 35:65-90:10.
5. Processo para preparar mistura de silano conforme definida na reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o silano da fórmula I (Rº) y (R2) 3-,ySi -R?- (S-Rº) n-Sx-Rº (1) e um silano da fórmula II (Rº) y (R?) 3-,ySi -R?=S-R?-Si (R!) y (R?) 3-y (11) em que R!, R2à, R?à, Ri, Rày n, x e y têm a definição descrita acima são misturados em uma razão molar de 15:85-90:10.
6. Processo para preparar mistura de silano, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que n =
1.
7. Processo para preparar mistura de silano, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a razão molar entre silano da fórmula I e silano da fórmula II é 35:65-90:10.
8. Processo para preparar mistura de silano, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o silano da fórmula I é (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2- (CH2) 6-S- (CH2) 3-Si (OEt)3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) -S-C (=O) -CH3, (EtO) 3Si- (CH2) 3-S- (CH2) s-S-C(=O0) -C7H15=— Ou (EtO) 3Si-(CH2) 3;-S- (CH2) &-S-C (=O) -C17H35 e o silano da fórmula II é (EtO);Si- (CH2) 3-S- (CH2) 3-Si (OEt)3.
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