BR112021001719A2 - tioéter silanos, método para a produção dos mesmos e uso dos mesmos - Google Patents
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Abstract
A invenção se refere a tioéter silanos da fórmula I (R1)x(R2)3-xSi-R3-S-C(CH2R4)y(R5)3-y (I), que são preparados pela reação do silano da fórmula II (R1)x(R2)3-xSi-R3-SH (II) com um alceno da fórmula III R4-HC=C(CH2R4)y-1(R5)3-y (III). Os tioéter silanos podem ser usados para produção de misturas de borracha.
Description
[0001] A invenção se refere a tioéter silanos, a processos para preparação dos mesmos e ao uso dos mesmos.
[0002] O documento CAS 93575-00-9 revela um composto da fórmula
[0003] Além disso, os documentos WO 2005059022 A1 e WO 2007039416 A1 revelam silanos da fórmula e o uso dos mesmos em misturas de borracha.
[0004] Chem. Commun. 2011, 47, 11113-11115 revela um silano da fórmula e o documento DE 2340886 A1 um silano da fórmula
[0005] Além disso, o documento JP 2008310044 A revela silanos da fórmula e o uso dos mesmos em microlentes.
[0006] As desvantagens dos silanos conhecidos são a resistência à abrasão inadequada e a baixa rigidez dinâmica nas misturas de borracha.
[0007] O problema abordado pela presente invenção é o de fornecer tioéter silanos que tenham vantagens na resistência à abrasão e rigidez dinâmica em relação aos silanos conhecidos do estado da técnica em misturas de borracha.
[0008] A invenção fornece um tioéter silano da fórmula I (R1)x(R2)3-xSi-R3-S-C(CH2R4)y(R5)3-y (I) em que R1 são iguais ou diferentes e são grupos C1- C10-alcóxi, de preferência etóxi, grupos fenóxi, grupos C4- C10-cicloalcóxi ou grupos alquil poliéter –O-(R6-O)r-R7 em que R6 é igual ou diferente e é um grupo C1-C30 hidrocarboneto bivalente alifático/aromático misto ou aromático, alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, r é um número inteiro de 1 a 30 e R7 é um grupo alquila, alquenila, arila ou aralquila ramificado ou não ramificado, não substituído ou substituído, R2 são iguais ou diferentes e são grupos C6-C20-arila, grupos C1-C10-alquila, grupos C2-C20-alquenila, grupo C7- C20-aralquila ou halogênio, R3 é um grupo C1-C30 hidrocarboneto bivalente alifático/aromático misto ou aromático, alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, R4 é igual ou diferente e é H, grupos C1-C30 hidrocarboneto alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, R5 são iguais ou diferentes e são grupos C6-C20-arila, grupos C6-C20-arila substituídos por alquila ou grupos – C≡C-R8, de preferência grupos C6-C20-arila não substituídos, mais de preferência grupos fenila, em que R8 é H, um grupo alquila monovalente ramificado ou não ramificado, não substituído ou substituído ou um grupo C6- C20-arila e x = 1, 2 ou 3, de preferência 3, y = 1 ou 2, de preferência 2.
[0009] Os tioéter silanos podem ser misturas de tioéter silanos da fórmula I.
[0010] O tioéter silano inventivo da fórmula I pode conter oligômeros, de preferência dímeros, que se formam através da hidrólise e condensação das funções alcoxissilano dos tioéter silanos da fórmula I.
[0011] O tioéter silano inventivo da fórmula I pode conter isômeros que se formam através de uma regiosseletividade diferente na preparação dos tioéter silanos da fórmula I.
[0012] Os tioéter silanos da fórmula I podem ser aplicados a um suporte, por exemplo, cera, polímero ou negro de fumo. Os tioéter silanos da fórmula I podem ter sido aplicados à sílica, em cujo caso a ligação pode ser física ou química.
[0013] R3 pode ser, de preferência, -CH2-, -CH2CH2-, - CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH(CH3)-, -CH2CH(CH3)-, - CH(CH3)CH2-, -C(CH3)2-, -CH(C2H5)-, -CH2CH2CH(CH3)-, - CH(CH3)CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 ou ou .
[0014] R1 pode ser, de preferência, metóxi ou etóxi, mais de preferência etóxi.
[0015] R4 pode ser, de preferência, H, metila ou etila, mais de preferência H.
[0016] R5 pode ser, de preferência, fenila, naftila ou tolila, mais de preferência fenila.
[0017] Tioéter silanos da fórmula I podem ser, de preferência, compostos com R1 etóxi, R4 H e R5 fenila ou tolila.
[0018] Tioéter silanos da fórmula I podem ser, mais de preferência, compostos com R1 etóxi, x = 3, R3 CH2CH2CH2, R4 H e R5 fenila.
[0019] Tioéter silanos da fórmula I podem ser, de preferência: (EtO)3Si-CH2-S-C(CH3)2(fenila), (EtO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2(fenila), (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2(fenila), (EtO)3Si-CH2-S-C(CH3)(fenila)2, (EtO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)(fenila)2, (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)(fenila)2, (EtO)3Si-CH2-S-C(CH3)2(naftila), (EtO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2(naftila), (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2(naftila), (EtO)3Si-CH2-S-C(CH3)(naftila)2, (EtO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)(naftila)2, (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)(naftila)2, (EtO)3Si-CH2-S-C(CH3)2(tolila),
(EtO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2(tolila), (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2(tolila), (EtO)3Si-CH2-S-C(CH3)(tolila)2, (EtO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)(tolila)2, (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)(tolila)2, (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2-S-C(CH3)2(fenila), (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2-S-C(CH3)2(fenila), (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2(fenila), (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2-S-C(CH3)(fenila)2, (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2-S-C(CH3)(fenila)2, (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)(fenila)2, (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2-S-C(CH3)2(naftila), (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2-S-C(CH3)2(naftila), (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2(naftila), (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2-S-C(CH3)(naftila)2, (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2-S-C(CH3)(naftila)2, (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)(naftila)2, (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2-S-C(CH3)2(tolila), (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2-S-C(CH3)2(tolila), (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2(tolila), (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2-S-C(CH3)(tolila)2, (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2-S-C(CH3)(tolila)2, (H27C13-(O-C2H4)5-O)(EtO)2Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)(tolila)2, (MeO)3Si-CH2-S-C(CH3)2(fenila), (MeO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2(fenila), (MeO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2(fenila), (MeO)3Si-CH2-S-C(CH3)(fenila)2, (MeO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)(fenila)2, (MeO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)(fenila)2, (MeO)3Si-CH2-S-C(CH3)2(naftila),
(MeO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2(naftila), (MeO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2(naftila), (MeO)3Si-CH2-S-C(CH3)(naftila)2, (MeO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)(naftila)2, (MeO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)(naftila)2, (MeO)3Si-CH2-S-C(CH3)2(tolila), (MeO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2(tolila), (MeO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2(tolila), (MeO)3Si-CH2-S-C(CH3)(tolila)2, (MeO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)(tolila)2, (MeO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)(tolila)2, (EtO)3Si-CH2-S-C(CH3)2C≡CH, (EtO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2C≡CH, (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2C≡CH, (EtO)3Si-CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH2CH3, (EtO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH2CH3, (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH2CH3, (EtO)3Si-CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH3, (EtO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH3, (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH3, (EtO)3Si-CH2-S-C(CH3)2C≡C-Ph, (EtO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2C≡C-Ph, (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2C≡C-Ph, (MeO)3Si-CH2-S-C(CH3)2C≡CH, (MeO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2C≡CH, (MeO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2C≡CH, (MeO)3Si-CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH2CH3, (MeO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH2CH3, (MeO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH2CH3, (MeO)3Si-CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH3,
(MeO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH3, (MeO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2C≡C-CH3, (MeO)3Si-CH2-S-C(CH3)2C≡C-Ph, (MeO)3Si-CH2CH2-S-C(CH3)2C≡C-Ph, (MeO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2 C≡C-Ph.
[0020] Compostos especialmente preferidos são aqueles da fórmula (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S-C(CH3)2(fenila) e (EtO)3Si-CH2CH2CH2-S- C(CH3)(fenila)2.
[0021] A invenção fornece adicionalmente um processo para preparar os tioéter silanos inventivos da fórmula I (R1)x(R2)3-xSi-R3-S-C(CH2R4)y(R5)3-y (I) em que R1, R2, R3, R4, R5, x e y têm a definição fornecida acima, que é caracterizado pelo fato de que um tioéter silano da fórmula II (R1)x(R2)3-xSi-R3-SH (II) é reagido com um alceno da fórmula (III) R4-HC=C(CH2R4)y-1(R5)3-y (III).
[0022] Os silanos da fórmula II podem ser, de preferência: (C2H5O)3Si-CH2-SH, (C2H5O)3Si-CH2CH2-SH, (C2H5O)3Si-CH2CH2CH2-SH, (H27C13-(O-C2H4)5-O) (C2H5O)2Si-CH2-SH, (H27C13-(O-C2H4)5-O) (C2H5O)2Si-CH2CH2-SH, (H27C13-(O-C2H4)5-O) (C2H5O)2Si-CH2CH2CH2-SH, (CH3O)3Si-CH2-SH, (CH3O)3Si-CH2CH2-SH ou (CH3O)3Si-CH2CH2CH2-SH.
[0023] Os compostos da fórmula III podem ser, de preferência: H2C=C(Me)(fenila), H2C=C(Me)(naftila), H2C=C(Me)(tolila), H2C=C(fenila)(fenila), H2C=C(naftila)(naftila), H2C=C(tolila)(tolila), H2C=C(Me)C≡CH, H2C=C(Me)C≡CCH3, H2C=C(Me)C≡CCH2CH3 ou H2C=C(Me)C≡C(fenila).
[0024] A reação pode ser conduzida com exclusão de ar.
[0025] A reação pode ser realizada em uma atmosfera de gás protetor, por exemplo, argônio ou nitrogênio, de preferência, nitrogênio.
[0026] 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.
[0027] 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, de 1,1 bar a 20 bar e, com muita preferência, de 1,1 bar a 10 bar.
[0028] A pressão reduzida pode ser uma pressão de 1 mbar a 1000 mbar, de preferência, 1 mbar a 500 mbar, com mais preferência, 1 mbar a 250 mbar, com muita preferência, 1 mbar a 100 mbar.
[0029] O processo de acordo com a invenção pode ser conduzido entre 20 °C e 180 °C, de preferência, entre 60 °C e 140 °C, com mais preferência, entre 70 °C e 110 °C.
[0030] A reação pode ser realizada 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, éter dietílico, éter metil terc-butílico, metil etil cetona, tetra-hidrofurano, dioxano, piridina ou acetato de etila.
[0031] A reação pode ser conduzida, de preferência, sem um solvente.
[0032] A reação pode ser conduzida de forma catalisada. Os catalisadores usados podem ser BF3, SO3, SnCl4, TiCl4, SiCl4, ZnCl2, FeCl3 ou AlCl3.
[0033] De preferência, é possível usar FeCl3, AlCl3 ou ZnCl2.
[0034] Com particular preferência, é possível usar AlCl3.
[0035] Os correagentes podem ser inicialmente carregados juntos ou dosados uns nos outros. De preferência, o composto da fórmula III pode ser adicionado ao silano da fórmula II.
[0036] O processo de acordo com a invenção pode dar origem a subprodutos, por exemplo, dímeros dos tioéter silanos da fórmula I, dímeros dos alcenos da fórmula III e produto da reação do silano da fórmula II com o substituinte R1 para formar um tioéter.
[0037] Os tioéter silanos da fórmula I podem ser usados como promotores de adesão entre materiais inorgânicos, por exemplo contas de vidro, fragmentos de vidro, superfícies de vidro, fibras de vidro ou cargas óxidas, de preferência sílicas, tais como sílicas precipitadas e sílicas formadas,
e polímeros orgânicos, por exemplo, termorrígidos, termoplásticos ou elastômeros, ou como agentes de reticulação e modificadores de superfície para superfícies óxidas.
[0038] Os tioéter silanos da fórmula I podem ser usados como reagentes de acoplamento em misturas de borracha com carga, sendo que os exemplos são bandas de rodagem de pneus, artigos de borracha industriais ou solas de sapato.
[0039] A invenção fornece adicionalmente misturas de borracha que são caracterizadas por compreenderem pelo menos uma borracha e pelo menos um tioéter silano da fórmula I.
[0040] A mistura de borracha de acordo com a invenção pode compreender um mercaptossilano. O mercaptossilano pode ser mercaptopropiltrietoxissilano, por exemplo VP Si 263 da Evonik Resource Efficiency GmbH, mercaptossilano bloqueado, de preferência 3-octanoiltio-1-propiltrietoxissilano, por exemplo NXTTM da Momentive Performance Materials Inc., ou mercaptopropiltrietoxissilano transesterificado de preferência 4-((3,6,9,12,15-pentaoxaoctacosil)oxi)-4-etoxi- 5,8,11,14,17,20-hexaoxa-4-silatritriacontano-1-tiol, por exemplo Si 363TM da Evonik Resource Efficiency GmbH.
[0041] A mistura de borracha pode compreender pelo menos uma carga.
[0042] Cargas usáveis para as misturas de borracha de acordo com a invenção incluem as seguintes cargas: - Negros de fumo: Os negros de fumo a serem usados no presente documento podem ser produzidos pelo processo de negro de fumo de lamparina, processo de negro de fumo de fornalha, processo de negro de fumo de gás ou processo de negro de fumo térmico. Os negros de fumo podem ter uma área de superfície de BET de 20 a 200 m2/g. Os negros de fumo também podem ser opcionalmente dopados, por exemplo, com Si. - Sílicas amorfas, de preferência, sílicas precipitadas ou sílicas formadas. As sílicas amorfas podem ter uma área de superfície específica de 5 a 1000 m2/g, de preferência, 20 a 400 m2/g (área de superfície de BET) e um tamanho primário de partícula de 10 a 400 nm. As sílicas também podem estar opcionalmente na forma de óxidos misturados com outros óxidos metálicos, como óxidos de Al, Mg, Ca, Ba, Zn e titânio. - Silicatos sintéticos, como silicato de alumínio ou silicatos de metais alcalinoterrosos, por exemplo, silicato de magnésio ou silicato de cálcio. Os silicatos sintéticos que têm áreas de superfície de BET de 20 a 400 m2/g e diâmetros primários de partícula de 10 a 400 nm. - Óxidos ou hidróxidos de alumínio sintéticos ou naturais. - Silicatos naturais, como caulim e outras sílicas de ocorrência natural. - Fibras de vidro e produtos de fibra de vidro (mantas, filamentos) ou microesferas de vidro.
[0043] É possível, de preferência, usar sílicas amorfas, mais de preferência, sílicas precipitadas ou silicatos, especialmente de preferência, sílicas precipitadas com uma área de superfície de BET de 20 a 400 m2/g em quantidades de 5 a 180 partes em peso, em cada caso com base em 100 partes de borracha.
[0044] As cargas mencionadas podem ser usadas em separado ou em uma mistura. Em uma modalidade particularmente preferida do processo, é possível usar 10 a 180 partes em peso de cargas, de preferência, sílicas precipitadas, opcionalmente juntamente com 0 a 100 partes em peso de negro de fumo, e 0,1 a 20 partes em peso de tioéter silano da fórmula geral I, em cada caso com base em 100 partes em peso de borracha, para produzir as misturas.
[0045] As borrachas sintéticas, bem como a borracha natural, são adequadas para produzir as misturas de borracha de acordo com a invenção. As borrachas sintéticas preferidas são descritas, por exemplo, em W. Hofmann, Kautschuktechnologie [Rubber Technology], Genter Verlag, Stuttgart, 1980. Essas incluem - polibutadieno (BR), - poli-isopreno (IR), - copolímeros de estireno/butadieno, por exemplo, SBR de emulsão (E-SBR) ou SBR de solução (S-SBR), de preferência, com teores de estireno de 1 % a 60 % em peso, com mais preferência, 2 % a 50 % em peso, com base no polímero geral, - cloropreno (CR), - copolímeros de isobutileno/isopreno (IIR), - copolímeros de butadieno/acrilonitrila, de preferência tendo um teor de acrilonitrila de 5 % a 60 % em peso, de preferência, 10 % a 50 % em peso, com base no polímero geral (NBR), - borracha de NBR parcialmente hidrogenada ou completamente hidrogenada (HNBR), - copolímeros de etileno/propileno/dieno (EPDM) ou - borrachas mencionadas acima tendo adicionalmente grupos funcionais, por exemplo, grupos carboxila, silanol ou epóxi, por exemplo, NR epoxidada, NBR carboxila- funcionalizada ou SBR silanol-funcionalizada (-SiOH) ou siloxi-funcionalizada (-Si-OR), amino-, epóxi-, mercapto-, hidroxila-funcionalizada, e misturas dessas borrachas. São de interesse particular para a produção de bandas de rodagem de pneus de automóveis borrachas S-SBR anionicamente polimerizadas (SBR de solução) que têm uma temperatura de transição vítrea acima de -50 °C e misturas destas com borrachas de dieno.
[0046] A borracha usada pode ser, com mais preferência, NR ou S-SBR/BR funcionalizada ou não funcionalizada.
[0047] As misturas de borracha de acordo com a invenção podem compreender auxiliares de borracha adicionais, como aceleradores de reação, estabilizadores de envelhecimento, estabilizadores térmicos, fotoestabilizadores, antiozonantes, auxiliares de processamento, plastificantes, resinas, promotores de aderência, agentes de expansão, corantes, pigmentos, ceras, agentes de extensão, ácidos orgânicos, retardantes, óxidos metálicos e também ativadores, como difenilguanidina, trietanolamina, polietileno glicol, polietileno glicol alquil-O-(CH2-CH2- O)yI-H alcóxi-terminado, em que yI = 2-25, de preferência yI = 2-15, mais de preferência yI = 3-10, com a máxima preferência yI = 3-6, ou hexanotriol, que são familiares à indústria de borracha.
[0048] Os auxiliares de borracha podem ser usados em quantidades comuns determinadas, entre outros, por fatores que incluem o uso pretendido. As quantidades habituais podem ser, por exemplo, quantidades de 0,1 % a 50 % em peso com base na borracha. Os agentes de reticulação usados podem ser peróxidos, enxofre ou substâncias doadoras de enxofre. As misturas de borracha de acordo com a invenção podem compreender, além disso, aceleradores de vulcanização. Exemplos de aceleradores de vulcanização adequados podem incluir mercaptobenzotiazois, sulfenamidas, tiuramas, ditiocarbamatos, tioureias e tiocarbonatos. Os aceleradores de vulcanização e enxofre podem ser usados em quantidades de 0,1 % a 10 % em peso, de preferência 0,1 % a 5 % em peso, com base em 100 partes em peso de borracha.
[0049] As misturas de borracha de acordo com a invenção podem ser vulcanizadas a temperaturas de 100 °C a 200 °C, de preferência 120 °C a 180 °C, opcionalmente a uma pressão de 10 a 200 bar. A mistura das borrachas com a carga, com quaisquer auxiliares de borracha e com os tioéter silanos pode ser conduzida em unidades de mistura conhecidas, como cilindros, misturadores internos e extrusoras misturadoras.
[0050] As misturas de borracha de acordo com a invenção podem ser usadas para produzir artigos moldados, por exemplo, para produzir pneus, especialmente pneus pneumáticos ou bandas de rodagem, revestimentos de cabos, mangueiras, correias de transmissão, correias transportadoras, revestimentos de cilindros, solas de sapatos, anéis de vedação e elementos de amortecimento.
[0051] As vantagens dos tioéter silanos inventivos da fórmula I são a resistência à abrasão aprimorada e a rigidez dinâmica elevada nas misturas de borracha. Exemplos
[0052] As determinações da pureza foram feitas por cromatografia gasosa ou RMN.
[0053] Cromatografia gasosa: programa de temperatura:
70 °C – 5 min – 20 °C/min – 260 °C – 15 min; coluna: Agilent HP5, comprimento: 30 m - diâmetro: 230 µm – espessura do filme: 0,25 µm; detector: TCD. O espectro de RMN foi registrado a 400 MHz em um instrumento da BRUKER. Os espectros foram calibrados para o sinal de tetrametilsilano a 0,00 ppm para espectros de 1H, 13C e 29Si. Nas determinações de pureza, foi usado tetrametilbenzeno ou dimetilsulfona como padrão interno. Exemplo Comparativo 1: (3-(terc- butiltio)propil)trietoxissilano
[0054] A uma carga inicial de terc-butiltiol (119 g; 1,10 eq) foi adicionado etóxido de sódio gota a gota (w = 21 %; 408 g; 1,05 eq). A mistura foi agitada a 60 °C durante cerca de 1 h. Subsequentemente, CPTEO (289 g; 1,00 eq) foi adicionado gota a gota a 60 °C. Em seguida, a mistura de reação foi submetida a refluxo durante 5 h e, em seguida, o excesso de produtos de baixo ponto de ebulição e o solvente foram removidos por destilação em pressão padrão. A suspensão destilada foi filtrada e o produto bruto (filtrado) foi destilado por destilação a vácuo de topo (ponto de ebulição 90-95 °C e 0,6 mbar). Foi obtido (3-(terc-butiltio)propil)trietoxissilano (72 % de rendimento, pureza: 99,6 % determinado por CG) como um óleo incolor transparente. Exemplo Comparativo 2: trietoxi(3-((1- feniletil)tio)propil)silano
[0055] Em uma atmosfera gasosa protetora, etanol (260 g; 11,9 eq) e sódio elementar (11,5 g; 1,00 eq) foram usados para preparar a solução de etóxido de sódio etanólico. Em seguida, 3-mercaptopropiltrietoxissilano foi adicionado gota a gota. Após a conclusão da adição, a agitação continuou durante 30 min. A solução de reação foi aquecida a 60 °C por meio de um banho de óleo e foi adicionado 1- bromoetilbenzeno gota a gota ao longo de 20 min. A mistura de reação foi agitada a 60 °C durante mais 11 h. Após o término da reação, a suspensão foi filtrada e liberada dos produtos de baixo ponto de ebulição por destilação. Foi obtido trietoxi(3-((1-feniletil)tio)propil)silano (93 % de rendimento, pureza: > 95 % (RMN)) como um óleo amarelo transparente. Exemplo 1: (3-((1,1-difeniletil)tio)propil)trietoxissilano
[0056] Uma carga inicial de 3- mercaptopropiltrietoxissilano (327 g; 1,0 eq), 1,1- difeniletileno (247 g; 1,0 eq) e cloreto de alumínio (10,1 g; 2,0 % em peso) em temperatura ambiente foi agitada e aquecida a 80 °C por meio de um banho de óleo. A mistura foi agitada nessa temperatura por mais 33 horas e, então, resfriada até a temperatura ambiente. Finalmente, os produtos de baixo ponto de ebulição foram removidos por destilação.
[0057] Foi obtido (3-((1,1- difeniletil)tio)propil)trietoxissilano (rendimento: 63 %, pureza: 61,8 % em peso (a partir da combinação de RMN 13C e 29Si com dimetilsulfona como padrão interno)) como um líquido amarelado pálido.
[0058] Os componentes secundários eram 1,3-bis(3-((1,1-difeniletil)tio)propil)-1,1,3,3- tetraetoxidissiloxano (28,2 % em peso), trietoxi(3-(etiltio)propil)silano (4,6 % em peso), 3-(trietoxissilil)propanotiol (0,3 % em peso),
difeniletileno (5,1 % em peso). Exemplo 2: trietoxi(3-((2-fenilpropan-2- il)tio)propil)silano
[0059] Uma carga inicial de 3- mercaptopropiltrietoxissilano (403 g; 1,0 eq), α- metilestireno (200 g; 1,0 eq) e cloreto de alumínio (8,12 g; 2,0 % em mol) em temperatura ambiente foi agitada e aquecida a 100 °C por meio de um banho de óleo. A mistura foi agitada nessa temperatura por 16 horas e, em seguida, resfriada até a temperatura ambiente. Ela foi então filtrada e os produtos de baixo ponto de ebulição foram removidos por destilação.
[0060] Foi obtido trietoxi(3-((2-fenilpropan-2- il)tio)propil)silano (rendimento: 99 %, pureza: 80,1 % em peso (a partir da combinação de RMN 13C e 29Si com dimetilsulfona como padrão interno)) como um líquido incolor.
[0061] Os componentes secundários eram 1,1,3,3-tetraetoxi-1,3-bis(3-((2-fenilpropan-2- il)tio)propil)dissiloxano (11,6 % em peso), trietoxi(3-(etiltio)propil)silano (5,1 % em peso), 3-(trietoxissilil)propanotiol (0,9 % em peso), α-metilestireno (0,7 % em peso), dímero de α-metilestireno (1,6 % em peso). Exemplo 3: 7,7-dietoxi-2-metil-2-fenil-8,11,14,17,20,23- hexaoxa-3-tia-7-sila-hexatriacontano
[0062] Foram adicionados trietoxi(3-((2-fenilpropan-2- il)tio)propil)silano (do Exemplo 2, 106,2 g; 1,0 eq), 3,6,9,12,15-pentaoxaoctacosan-1-ol (125,3 g; 1,0 eq) e tetrabutóxido de titânio (53 l; 0,05 % em peso /
trietoxi(3-((2-fenilpropan-2-il)tio)propil)silano). A mistura foi aquecida a 140 °C, o etanol formado foi removido por destilação e, após 1 h, uma pressão de 400-600 mbar foi estabelecida. Após 1 h, a pressão foi reduzida para 16-200 mbar e a mistura foi agitada por 4 h. Subsequentemente, a mistura de reação foi deixada resfriar à temperatura ambiente e o produto de reação foi filtrado. Foi obtido 7,7-dietoxi-2-metil-2-fenil-8,11,14,17,20,23- hexaoxa-3-tia-7-sila-hexatriacontano (rendimento: 99 %, nível de transesterificação de 33 % de álcool de poliéter / Si) como um líquido viscoso.
[0063] A determinação da pureza e a análise do nível de esterificação foram feitas por meio de 13C RMN. Na RMN, o deslocamento do grupo CH2 em 61,8 ppm (adjacente ao grupo OH) comparado à variante unida em 61,9-62,1 ppm é característico, e é possível fazer uma comparação com relação aos grupos epóxi restantes no átomo de silício em 58,0-58,5 ppm. Exemplos 4-6: Exame das características da borracha
[0064] Os materiais usados estão listados na Tabela 1. Os métodos de teste usados para as misturas e vulcanizados das mesmas foram realizados de acordo com a Tabela 2. As misturas de borracha foram produzidas com um misturador interno GK 1.5 E da Harburg Freudenberger Maschinenbau GmbH. Tabela 1: Lista de materiais usados nos Exemplos 4-6 S-SBR BUNA® VSL 4526-2, Ultrapolymers Deutschland GmbH f-S-SBR-1 SPRINTANTM SLR 4602-SCHKOPAU, TRINSEOTM f-S-SBR-2 BUNA® FX 3234A-2 HM, ARLANXEO©
BR BUNA® CB 24, Ultrapolymers Deutschland GmbH Sílica ULTRASIL® 7000 GR, Evonik Industries AG Negro de Fumo CORAX® N330, Gustav Grolmann GmbH & Co.
KG VP Si 263 Evonik Resource Efficiency GmbH silano ZnO Zinkweiss Rotsiegel, Grillo Zinkoxid GmbH Ácido Edenor ST1, Caldic Deutschland GmbH esteárico Óleo Vivatec 500, Hansen & Rosenthal KG Cera Protektor G 3108, Paramelt B.V. 6PPD Vulkanox® 4020/LG, Rhein-Chemie GmbH TMQ Vulkanox® HS/LG, Rhein-Chemie GmbH DPG Rhenogran® DPG-80, Rhein-Chemie GmbH CBS Vulkacit® CZ/EG-C, Rhein-Chemie GmbH Enxofre Enxofre moído, Azelis S.A. TBzTD Richon TBzTD OP, Weber & Schaer GmbH & Co. KG NR SMR 10, Wurfbain Nordmann GmbH triturado na Harburg-Freudenberger Maschinenbau GmbH Tabela 2: Lista de métodos de testes físicos usados nos Exemplos 4-6 Método Padrão Varredura de deformação pelo Analisador ASTM D7605 de Processamento de Borracha (do inglês RPA) Diferença no módulo de cisalhamento (G*): módulo de cisalhamento máximo (MPa) - módulo de cisalhamento mínimo (MPa)
Método Padrão Deformação por tração em corpos de prova DIN 53 504 S1 a 23 °C Resistência à tração (MPa) Módulo a 300 % de alongamento (MPa) Fator de fortalecimento: módulo a 300 % de alongamento (MPa) / módulo a 100 % de alongamento (MPa) Teste de abrasão (mm³) DIN EN ISO 4649 ASTM D5963 Análise dinâmica/mecânica a 60 °C DIN 53513 Módulo complexo dinâmico E* a 60 °C (MPa) Exemplo 4: Solução de mistura de borracha de estireno- butadieno/borracha de butadieno (S-SBR/BR) com silanos dos Exemplos Comparativos 1 e 2 e Exemplos 1-3
[0065] A formulação da mistura está listada na Tabela 3. Tabela 3: Formulação da mistura de S-SBR/BR Substância Comparação Comparação Inventiva Inventiva Inventiva Inventiva - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura 1 phr 2 phr 3 phr 4 phr 5 phr 6 phr 1º estágio S-SBR 96,3 96,3 96,3 96,3 96,3 96,3 BR 30 30 30 30 30 30 Sílica 80 80 80 80 80 80 Exemplo 7,12 - - - - - Comparativo 1 Exemplo - 8,29 - - - - Comparativo 2 Exemplo 2 - - 8,62 - - 7,76 Exemplo 3 - - - - 8,84 - VP Si 263 - - - - - 0,58 Exemplo 1 - - - 10,81 - - Negro de 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 Fumo
Substância Comparação Comparação Inventiva Inventiva Inventiva Inventiva - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura 1 phr 2 phr 3 phr 4 phr 5 phr 6 phr ZnO 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 Ácido 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 esteárico Óleo 8,75 8,75 8,75 8,75 8,75 8,75 Cera 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 6PPD 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 TMQ 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2º estágio Batelada do 1º estágio DPG 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 3º estágio Batelada do 2º estágio CBS 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 Enxofre 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 TBzTD 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
[0066] A produção da mistura é descrita na Tabela 4. Tabela 4: Produção da mistura de S-SBR/BR 1º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 70 °C, 70 rpm, fator de carga de 0,65 Temp. da batelada: 145-155 °C 0,0-0,5´ Polímeros 0,5-1,0´ TMQ, 6PPD 1,0-2,0´ 1/2 sílica, silano(s), ZnO, ácido esteárico 2,0-2,0´ Ventilação, purga 2,0-3,0´ a) pré-mistura de negro de fumo e óleo e adicionar junto b) 1/2 sílica c) constituintes restantes do 1º estágio 3,0-3,0´ Purga 3,0 - 5,0´ Misturar a 145-155 °C, opcionalmente variando velocidade Ejetar Cerca de 45 s, no cilindro (abertura de 4 mm), ejetar a folha Armazenamento: 4-24 h / RT 2º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 80 °C, 80 rpm, fator de carga de 0,62 Temp. da batelada: 145-155 °C 0,0-1,0´ Batelada do 1º estágio 1,0-3,0´ DPG, misturar a 145-155 °C, opcionalmente variando velocidade 3,0-3,0´ Ejetar Cerca de 45 s, no cilindro (abertura de 4 mm), ejetar a folha Armazenamento: 4 - 24 h / RT 3º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 50 °C, 55 rpm, fator de carga de 0,59 Temp. da batelada: 90-110 °C 0,0-2,0´ Batelada do 2º estágio, acelerador, enxofre 2,0-2,0´ Ejetar e processar no cilindro por cerca de 20 s, com abertura de 3-4 mm Armazenamento:
[0067] Os resultados dos testes físicos nas misturas de borracha aqui especificadas e vulcanizados das mesmas estão listados na Tabela 5. Os vulcanizados foram produzidos a partir das misturas não tratadas do terceiro estágio por aquecimento a 165 °C por 14 min em pressão de 130 bar. Tabela 5: Resultados dos testes físicos nas misturas de borracha e seus vulcanizados
Método Comparação Comparação Inventiva Inventiva Inventiva Inventiva - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura 1 2 3 4 5 6 Mistura não tratada Δ módulo 0,26 0,28 0,23 0,20 0,16 0,16 (RPA) / MPa Vulcanizado Abrasão DIN 125 103 76 80 94 77 / mm³
[0068] Como é evidente a partir da Tabela 5, as misturas 3-6 compreendendo os silanos inventivos em comparação com as misturas comparativas 1 e 2, têm uma diferença menor no módulo na varredura de deformação pelo RPA, o que indica uma rede de carga reduzida. Além disso, os vulcanizados dessas misturas apresentam uma redução significativa na abrasão no teste DIN.
[0069] Exemplo 5: Solução funcionalizada de mistura de borracha de estireno-butadieno/borracha de butadieno (f-S- SBR/BR) com silanos dos Exemplos Comparativos 1 e 2 e Exemplo 2
[0070] A formulação da mistura está listada na Tabela 6. Tabela 6: Formulação da mistura de f-S-SBR/BR Substância Comparação Comparação Inventiva Comparação Comparação Inventiva - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura 7 phr 8 phr 9 phr 10 phr 11 phr 12 phr 1º estágio -S-SBR-1 70,0 70,0 70,0 f-S-SBR-2 96,3 96,3 96,3 BR 30 30 30 30 30 30 Sílica 80 80 80 80 80 80 Exemplo 7,12 - - 7,12 - - Comparativo 1 Exemplo - 8,29 - - 8,29 - Comparativo
Substância Comparação Comparação Inventiva Comparação Comparação Inventiva - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura 7 phr 8 phr 9 phr 10 phr 11 phr 12 phr 2 Exemplo 2 - - 8,62 - - 8,62 Negro de 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 Fumo ZnO 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 Ácido 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 esteárico Óleo 35 35 35 8,75 8,75 8,75 Cera 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 PPD 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 TMQ 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2º estágio Batelada do 1º estágio DPG 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 3º estágio Batelada do 2º estágio CBS 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 Enxofre 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 TBzTD 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
[0071] A produção da mistura é descrita na Tabela 7 e Tabela 8. Tabela 7: Produção da mistura de f-S-SBR/BR usando f-S-SBR- 1 1º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 70 °C, 60 rpm, fator de carga de 0,67 Temp. da batelada: 140-155 °C 0,0-0,5´ Polímeros 0,5-1,0´ TMQ, 6PPD 1,0-2,0´ 1/2 sílica, 1/2 óleo (pré-misturado com um pouco de sílica), silano, ZnO, ácido esteárico 2,0-2,0´ Ventilação, purga
2,0-3,0´ a) pré-mistura de negro de fumo e 1/2 óleo e adicionar junto b) 1/2 sílica c) constituintes restantes do 1º estágio 3,0-3,0´ Purga 3,0 - 5,0´ Misturar a 140-155 °C, opcionalmente variando velocidade Ejetar Cerca de 45 s, no cilindro (abertura de 4 mm), ejetar a folha Armazenamento: 4-24 h / RT 2º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 70 °C, 70 rpm, fator de carga de 0,62 Temp. da batelada: 140-155 °C 0,0-1,0´ Batelada do 1º estágio 1,0-3,0´ DPG, misturar a 140-155 °C, opcionalmente variando velocidade 3,0-3,0´ Ejetar Cerca de 45 s, no cilindro (abertura de 4 mm), ejetar a folha Armazenamento: 4-24 h / RT 3º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 50 °C, 40 rpm, fator de carga de 0,58 Temp. da batelada: 90-110 °C 0,0-2,0´ Batelada do 2º estágio, acelerador, enxofre 2,0-2,0´ Ejetar e processar no cilindro por cerca de 20 s, com abertura de 3-4 mm Armazenamento: 12 h / RT
Tabela 8: Produção da mistura de f-S-SBR/BR usando f-S-SBR-
1º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 70 °C, 60 rpm, fator de carga de 0,67 Temp. da batelada: 140-155 °C 0,0-0,5´ Polímeros 0,5-1,0´ TMQ, 6PPD 1,0-2,0´ 1/2 sílica, silano, ZnO, ácido esteárico 2,0-2,0´ Ventilação, purga 2,0-3,0´ a) pré-mistura de negro de fumo e óleo e adicionar junto b) 1/2 sílica c) constituintes restantes do 1º estágio 3,0-3,0´ Purga 3,0 - 5,0´ Misturar a 140-155 °C, opcionalmente variando velocidade Ejetar Cerca de 45 s, no cilindro (abertura de 4 mm), ejetar a folha Armazenamento : 24 h / RT 2º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 70 °C, 70 rpm, fator de carga de 0,62 Temp. da batelada: 140-155 °C 0,0-1,0´ Batelada do 1º estágio 1,0-3,0´ DPG, misturar a 140-155 °C, opcionalmente variando velocidade 3,0-3,0´ Ejetar Cerca de 45 s, no cilindro (abertura de 4 mm), ejetar a folha Armazenamento: 4-24 h / RT 3º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 50 °C, 40 rpm, fator de carga de 0,58 Temp. da batelada: 90-110 °C
0,0-2,0´ Batelada do 2º estágio, acelerador, enxofre 2,0-2,0´ Ejetar e processar no cilindro por cerca de 20 s, com abertura de 3-4 mm Armazenamento : 12 h / RT
[0072] Os resultados dos testes físicos nas misturas de borracha aqui especificadas e vulcanizados das mesmas estão listados na Tabela 9. Os vulcanizados foram produzidos a partir das misturas não tratadas do terceiro estágio por aquecimento a 165 °C por 17 min em pressão de 130 bar. Tabela 9: Resultados dos testes físicos dos vulcanizados Método Comparação Comparação Inventiva Comparação Comparação Inventiva - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura - Mistura 7 8 9 10 11 12 Vulcanizado Abrasão 26 26 24 41 33 31 DIN, 5 N / mm³ Dureza 6,1 6,7 7,2 6,9 7,1 8,7 dinâmica a 60 °C / MPa
[0073] Como é evidente a partir da Tabela 9, os vulcanizados das misturas 9 e 12 compreendendo o silano de acordo com a invenção, em comparação com as misturas comparativas 7 e 8 ou 10 e 11, apresentam uma melhora na resistência à abrasão de acordo com a norma DIN com, simultaneamente, rigidez dinâmica mais alta. Exemplo 6: Mistura de borracha natural (NR) compreendendo os silanos dos Exemplos Comparativos 1 e 2 e Exemplos 1 e 2
[0074] A formulação da mistura está listada na Tabela
10.
Tabela 10: Formulação da mistura de NR Substância Comparação - Comparação - Inventiva - Inventiva - Inventiva - Mistura 13 Mistura 14 Mistura 15 Mistura 16 Mistura 17 phr phr phr phr phr 1º estágio NR 100 100 100 100 100 Sílica 55 55 55 55 55 Exemplo 6,14 - - - - Comparativo 1 Exemplo - 7,14 - - - Comparativo 2 Exemplo 2 - - 7,43 - 6,69 VP Si 263 - - - - 0,50 Exemplo 1 - - - 9,32 - ZnO 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 Ácido 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 esteárico Cera 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 PPD 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 TMQ 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 2º estágio Batelada do 1º estágio 3º estágio Batelada do 2º estágio CBS 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Enxofre 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 DPG 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
[0075] A produção da mistura é descrita na Tabela 11. Tabela 11: Produção da mistura de NR 1º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 70 °C, 70 rpm, fator de carga de 0,65 Temp. da batelada: 140-150 °C 0,0-0,5´ Polímero 0,5 - 1,5´ 1/2 sílica, silano(s), ZnO, ácido esteárico
1,5 - 1,5´ Ventilação e purga 1,5 - 2,5´ 1/2 de sílica, constituintes restantes do 1º estágio 2,5 - 2,5´ Ventilação e purga 2,5 - 4,0´ Misturar a 140-150 °C, opcionalmente variando velocidade 4,0 - 4,0´ Ventilação 4,0 - 5,5´ Misturar a 140-150 °C, opcionalmente variando velocidade Ejetar Cerca de 45 s, no cilindro (abertura de 4 mm), ejetar a folha Armazenamento: 24 h / RT
2º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 80 °C, 80 rpm, fator de carga de 0,62 Temp. da batelada: 140-150 °C 0,0-1,0´ Batelada do 1º estágio 1,0-3,0´ Misturar a 140-150 °C, opcionalmente variando velocidade Ejetar Cerca de 45 s, no cilindro (abertura de 4 mm), ejetar a folha Armazenamento: 4-24 h / RT
3º estágio GK 1.5 E, temp. de alimentação de 50 °C, 55 rpm, fator de carga de 0,59 Temp. da batelada: 90-110 °C 0,0-2,0´ Batelada do 2º estágio, acelerador, enxofre 2,0-2,0´ Ejetar e processar no cilindro por cerca de 20 s, com abertura de 3-4 mm
Armazenamento: 12 h / RT
[0076] Os resultados dos testes físicos nas misturas de borracha aqui especificadas e vulcanizados das mesmas estão listados na Tabela 12. Os vulcanizados foram produzidos a partir das misturas não tratadas por aquecimento a 150 °C por 17 min em pressão de 130 bar. Tabela 12: Resultados dos testes físicos dos vulcanizados Método Comparação - Comparação - Inventiva - Inventiva - Inventiva - Mistura 13 Mistura 14 Mistura 15 Mistura 16 Mistura 17 Vulcanizado Resistência à 23,6 23,1 26,3 24,5 25,1 tração a 23 °C / MPa M300 % / MPa 6,2 7,9 9,2 8,4 9,0 M300 %/M100 % 3,9 4,0 4,4 4,4 4,5 Abrasão DIN / 159 152 110 136 138 mm³ Dureza 6,7 6,8 7,4 7,0 7,2 dinâmica a 60 °C / MPa
[0077] É evidente a partir da Tabela 12 que os vulcanizados das misturas 15-17 compreendendo os silanos de acordo com a invenção têm resistência à tração melhorada e módulo a 300 % e fator de fortalecimento melhorados (M300 %/M100 %). Além disso, as misturas apresentam vantagens na resistência à abrasão de acordo com a norma DIN com, simultaneamente, maior rigidez dinâmica.
Claims (10)
1. Tioéter silano caracterizado por ser da fórmula I (R1)x(R2)3-xSi-R3-S-C(CH2R4)y(R5)3-y (I) em que R1 são iguais ou diferentes e são grupos C1- C10-alcóxi, grupos fenóxi, grupos C4-C10-cicloalcóxi ou grupos alquil poliéter –O-(R6-O)r-R7 em que R6 é igual ou diferente e é um grupo C1-C30 hidrocarboneto bivalente alifático/aromático misto ou aromático, alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, r é um número inteiro de 1 a 30, e R7 é um grupo alquila, alquenila, arila ou aralquila ramificado ou não ramificado, não substituído ou substituído, R2 são iguais ou diferentes e são grupos C6-C20-arila, grupos C1-C10-alquila, grupos C2-C20-alquenila, grupo C7- C20-aralquila ou halogênio, R3 é um grupo C1-C30 hidrocarboneto bivalente alifático/aromático misto ou aromático, alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, R4 é igual ou diferente e é H, grupos C1-C30 hidrocarboneto alifático, saturado ou insaturado, ramificado ou não ramificado, R5 são iguais ou diferentes e são grupos C6-C20-arila, grupos C6-C20-arila substituídos por alquila ou grupos – C≡C-R8, em que R8 é H, um grupo alquila monovalente ramificado ou não ramificado, não substituído ou substituído ou um grupo C6-C20-arila e x = 1, 2 ou 3, y = 1 ou 2.
2. Tioéter silano, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que R5 são iguais ou diferentes e são grupos C6-C20-arila não substituídos ou grupos C6- C20-arila substituídos por alquila.
3. Tioéter silano, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que R5 é fenila.
4. Tioéter silano, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que y = 2.
5. Processo para preparar um silano conforme definido na reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o silano da fórmula II (R1)x(R2)3-xSi-R3-SH (II) é reagido com um alceno da fórmula (III) R4-HC=C(CH2R4)y-1(R5)3-y (III) em que R1, R2, R3, R4, R5, n, x e y são conforme definidos na reivindicação 1.
6. Processo para preparar um silano, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que AlCl3 é usado como catalisador.
7. Processo para preparar um silano, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que R4 é H e R5 é fenila.
8. Misturas de borracha caracterizadas por compreenderem pelo menos uma borracha e pelo menos um tioéter silano conforme definido na reivindicação 1.
9. Misturas de borracha, de acordo com a reivindicação 8, caracterizadas por compreenderem um mercaptossilano.
10. Uso das misturas de borracha conforme definidas na reivindicação 8 caracterizado por ser em pneus pneumáticos, bandas de rodagem de pneus, revestimentos de cabos, mangueiras, correias de transmissão, correias transportadoras, coberturas de cilindros, pneus, solas de sapato, anéis de vedação e elementos de amortecimento.
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