CN107793499A - 硅烷改性的聚合物、橡胶配混成分和橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

具有聚异戊二烯骨架和可水解的甲硅烷基的硅烷改性的聚合物可用作橡胶配混成分。当添加至橡胶组合物，其有效改进湿抓地力和极大地降低固化的橡胶组合物的滞后损失。可以从所述橡胶组合物制造低燃料消耗的轮胎。

Description

硅烷改性的聚合物、橡胶配混成分和橡胶组合物
相关申请的交叉引用
本非临时申请在美国法典第35卷第119节(a)款下要求2016年9月7日于日本提交的第2016-174718号专利申请的优先权，所述专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及硅烷改性的聚合物以及包含其的橡胶配混成分和橡胶组合物。更特别地，其涉及聚丁二烯或聚苯乙烯骨架的硅烷改性的聚合物，其制备方法，包含其的橡胶配混成分和橡胶组合物，和由所述橡胶组合物获得的轮胎。
背景技术
含硫的有机硅化合物可用作在由二氧化硅填充的橡胶组合物生产轮胎时的必要组分。二氧化硅填充的轮胎显示出在汽车应用中的优异性能，特别是耐磨损性、滚动阻力和湿抓地力。因为这些性能改进与轮胎的燃料消耗的节约紧密相关，所以目前正在积极努力。
橡胶组合物中的二氧化硅装填量的增加对于节约燃料消耗是重要的。二氧化硅填充的橡胶组合物有效降低轮胎的滚动阻力并且改进轮胎的湿抓地力，但是具有缺点，包括高的未硫化粘度、多级混炼(multi-stage milling)和不足的作业性(working)。因此，简单地装填有无机填料如二氧化硅的橡胶组合物存在问题如填料的差的分散以及断裂强度和耐磨损性的急剧降低。在此情况下，需要改进无机填料在橡胶中的分散，并且含硫有机硅化合物对于在填料和橡胶基体之间建立化学键是必要的。参见专利文献1。
作为含硫有机硅化合物，从专利文献2至5已知在分子中包含烷氧基甲硅烷基和聚硫化物甲硅烷基的化合物，例如双-三乙氧基甲硅烷基丙基四硫化物和双-三乙氧基甲硅烷基丙基二硫化物是有效的。
除了上述含聚硫化基团的有机硅化合物以外，还从专利文献6至10已知应用硫代酯类型的含封端的巯基的有机硅化合物(对二氧化硅分散是有利的)和氨基醇化合物到可水解甲硅烷基的酯交换产生的这类型的含硫有机硅化合物(其对经由氢键到二氧化硅的亲和力是有利的)。
此外，专利文献11至13公开了硅烷改性的聚丁二烯化合物，但是并非硅烷改性的聚异戊二烯化合物。专利文献14描述了用硅烷(特别是含巯基的有机硅化合物)改性的聚异戊二烯化合物。当使用这些化合物时，在一些配混体系中没有开发出令人满意的轮胎物理性质。
引用列表
专利文献1：JP-B S51-20208
专利文献2：JP-A 2004-525230
专利文献3：JP-A 2004-018511
专利文献4：JP-A 2002-145890
专利文献5：USP 6,229,036
专利文献6：JP-A 2005-008639
专利文献7：JP-A 2008-150546
专利文献8：JP-A 2010-132604
专利文献9：JP 4571125
专利文献10：USP 6,414,061
专利文献11：JP-A S62-265301
专利文献12：JP-A 2000-344948
专利文献13：JP-A 2001-131464
专利文献14：JP 5899050
发明简述
本发明的目的在于提供硅烷改性的聚合物，在将其添加至橡胶组合物时，所述聚合物有效改进固化的橡胶组合物的湿抓地力和极大地降低固化的橡胶组合物的滞后损失，从而使得可以从所述橡胶组合物制造期望的低燃料消耗的轮胎。其它目的在于提供用于制备所述硅烷改性的聚合物的方法、包括所述硅烷改性的聚合物的橡胶配混成分，包括所述橡胶配混成分的橡胶组合物和从所述橡胶组合物获得的轮胎。
本发明人已发现，聚异戊二烯骨架的硅烷改性的聚合物在被添加至橡胶组合物时是有效的橡胶配混成分，其有效地急剧降低固化的橡胶组合物的滞后损失。从包括所述橡胶配混成分的橡胶组合物获得的轮胎显示出期望的湿抓地力并且实现燃料消耗的大量节约。
在一个方面，本发明提供了包括选自具有式(1)和(2)的单元的至少一种类型的构成单元的硅烷改性的聚合物。
其中，*表示到邻接单元的键，R1各自独立地为C1-C10烷基或C6-C10芳基，R2各自独立地为C1-C10烷基或C6-C10芳基，和m为1至3的整数。
在另一方面，本发明提供了用于制备如上文限定的硅烷改性的聚合物的方法，包括在含铂化合物的催化剂或含铂化合物的催化剂和助催化剂存在下，进行包括选自具有式(3)和(4)的单元的至少一种类型的构成单元的聚合物与具有式(5)的有机硅化合物的氢化硅烷化反应的步骤：
其中，*具有如上文相同的含义，
其中，R1、R2和m如上文所定义。
在进一步的方面，本发明提供了包括如上文定义的硅烷改性的聚合物的橡胶配混成分。
橡胶配混成分可以进一步包括含硫化基团的有机硅化合物(sulfide-containingorganosilicon)和/或至少一种粉末。所述硅烷改性的聚合物和所述含硫化基团的有机硅化合物的总含量(A)和所述粉末的含量(B)以重量比(A/B)计为70/30至5/95。
还在一方面，本发明提供了包括如上文定义的橡胶配混成分的橡胶组合物。
还提供了通过使所述橡胶组合物成型获得的轮胎。
在本说明书全文中，化学式中的星号(*)表示到邻接单元的键。
发明的有益效果
具有聚异戊二烯骨架和可水解甲硅烷基的硅烷改性的聚合物可用作橡胶配混成分。从包括所述橡胶配混成分的橡胶组合物获得的轮胎满足了期望的低燃料消耗轮胎特征。
优选实施方案的描述
本发明的一个实施方案为硅烷改性的聚合物，其包括选自具有式(1)和(2)的单元的至少一种类型的构成单元。
其中，R1各自独立地为C1-C10烷基或C6-C10芳基，R2各自独立地为C1-C10烷基或C6-C10芳基和m为1至3的整数。
合适的C1-C10烷基可以为直链、支链或环状的并且包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。合适的C6-C10芳基包括苯基、α-萘基和β-萘基。其中，R1优选为直链烷基，更优选甲基或乙基。另外，R2优选为直链烷基，更优选甲基或乙基。
除了式(1)和/或(2)的构成单元以外，所述硅烷改性的聚合物可以包括选自具有式(3)、(4)、(6)和(7)的单元的至少一种类型的构成单元，并且进一步包括具有式(8)的苯乙烯构成单元。构成单元的排布是任意的。
出于改进橡胶组合物的性质、防止组合物粘度增加和使得组合物易于处理的目的，所述硅烷改性的聚合物应当优选具有5,000至200,000，更优选5,000至100,000的数均分子量(Mn)，其通过凝胶渗透色谱法(GPC)相对于聚苯乙烯标样测量。
为了所述硅烷改性的聚合物有效改进橡胶组合物的性质，优选的是以硅烷改性的聚合物的全部单元的至少0.5mol％，更优选至少1mol％的量包括选自具有式(1)和(2)的单元的至少一种类型的构成单元。
硅烷改性的聚合物可以通过在含铂化合物的催化剂存在下，优选在含铂化合物的催化剂和助催化剂存在下，进行包括选自具有式(3)和(4)的单元的至少一种类型的构成单元的聚合物与具有式(5)的有机硅化合物的氢化硅烷化反应制备。
其中，*具有与上文相同的含义，和R1、R2和m如上文所定义。
包括选自具有式(3)和(4)的单元的至少一种类型的构成单元的聚合物是商购可得的。例如，异戊二烯均聚物以商品名KL-10、LIR-15、LIR-30和LIR-50从Kuraray Co.,Ltd.可得。苯乙烯-异戊二烯共聚物以商品名LIR-310从Kuraray Co.,Ltd.可得。
具有式(5)的有机硅化合物的实例包括三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、二甲氧基甲基硅烷和二乙氧基甲基硅烷。
用于氢化硅烷化反应中的含铂化合物的催化剂没有特别限制。合适的催化剂包括氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的甲苯和二甲苯溶液、四(三苯基膦)合铂、二氯双(三苯基膦)合铂、二氯双乙腈合铂、二氯双苄腈合铂和二氯环辛二烯合铂，以及负载的催化剂如碳载铂、氧化铝载铂和二氧化硅载铂。考虑到在氢化硅烷化时的选择性，零价的铂络合物是优选的，更优选的是铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的甲苯和二甲苯溶液。
所使用的含铂化合物的催化剂的量没有特别限制。考虑到反应性和生产率，优选以相对于每摩尔具有式(5)的有机硅化合物提供1×10-8至1×10-2摩尔，更优选1×10-7至1×10-3摩尔铂原子的量使用催化剂。
如有需要，可以将助催化剂用于增加氢化硅烷化反应的速率。助催化剂优选选自无机酸的铵盐、酰胺化合物、羧酸及其混合物。合适的无机酸的铵盐包括氯化铵、硫酸铵、酰氨基磺酸铵、硝酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、次磷酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、硫化铵、硼酸铵和氟硼酸铵。尤其是优选具有至少2的pKa的无机酸的铵盐，最优选的是碳酸铵和碳酸氢铵。
合适的酰胺化合物包括甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酰胺、丙烯酰胺、丙二酰胺、琥珀酰胺、马来酰胺、富马酰胺、苯甲酰胺、邻苯二甲酰胺、棕榈酰胺和硬脂酰胺。
合适的羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、甲氧基乙酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、乳酸和乙醇酸。尤其是优选甲酸、乙酸和乳酸，最优选乙酸。
所使用的助催化剂的量没有特别限制。考虑到反应性、选择性和成本，助催化剂优选以相对于每摩尔具有式(5)的有机硅化合物为1×10-5至1×10-1摩尔，更优选1×10-4至5×10-1摩尔的量使用。
尽管反应在无溶剂体系中进行，但也可以使用溶剂。合适的溶剂包括烃熔剂如戊烷、己烷、环己烷、庚烷、异辛烷、苯、甲苯和二甲苯，醚溶剂如乙醚、四氢呋喃和二氧六环，酯溶剂如乙酸乙酯和乙酸丁酯，非质子极性溶剂如N,N-二甲基甲酰胺和氯化的烃溶剂如二氯甲烷和氯仿，其可以单独或混合使用。
尽管氢化硅烷化反应的温度没有特别限制，但是其优选为0℃至升高的温度，更优选0至200℃。升高的温度对于获得适当的反应速率是优选的。在该意义上，反应温度优选为40至110℃，更优选40至90℃。尽管反应时间没有特别限制，但是其优选为1至约60小时，更优选1至30小时，且甚至更优选1至20小时。
本发明的另一实施方案为包括如上文定义的硅烷改性的聚合物的橡胶配混成分。
橡胶配混成分可以进一步包括可以有效改进轮胎物理性质的含硫化基团的有机硅化合物。合适的含硫化基团的有机硅化合物包括双(三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物和双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，但不限于此。在橡胶配混成分中，硅烷改性的聚合物和含硫化基团的有机硅化合物优选以5:95至80:20，更优选10:90至50:50的重量比存在。
另外，硅烷改性的聚合物和含硫化基团的有机硅化合物与至少一种粉末的混合物可用作橡胶配混成分。合适的粉末包括炭黑、滑石、碳酸钙、硬脂酸、二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝和氢氧化镁。这些之中，为了增强而优选二氧化硅和氢氧化铝，其中最优选的是二氧化硅。考虑到橡胶配混成分的易于处理和运输成本，所述硅烷改性的聚合物和所述含硫化基团的有机硅化合物的总含量(A)和所述粉末的含量(B)呈70/30至5/95，更优选60/40至10/90的重量比(A/B)。
橡胶配混成分可以进一步包含有机聚合物和橡胶如脂肪酸、脂肪酸盐、聚乙烯、聚丙烯、聚氧亚烷基、聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、天然橡胶和苯乙烯-丁二烯共聚物。另外可以添加用于轮胎和通用橡胶的添加剂如硫化剂、交联剂、硫化促进剂、交联促进剂、油、抗氧化剂、填料和增塑剂。橡胶配混成分可以呈现液体或固体的形式，或用有机溶剂稀释或被乳化。
典型地，将橡胶配混成分配混在含填料的橡胶组合物中。合适的填料包括二氧化硅、滑石、粘土、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙和氧化钛。更优选地，将橡胶配混成分配混在含二氧化硅的橡胶组合物中。考虑到橡胶物理性质、可获得的效果的程度及其与经济性的平衡，优选选择配混在填充的橡胶组合物中的橡胶配混成分的量，使得硅烷改性的聚合物和含硫化基团的有机硅化合物的总量相对于每100重量份的填料为0.2至30重量份，更优选1至20重量份。橡胶组合物中的填料的量可以为常规的，只要不影响本发明的目的。
充当橡胶配混成分所添加到的橡胶组合物中的基础的橡胶可以为通常用于各种橡胶组合物中的任意橡胶。合适的橡胶包括天然橡胶(NR)、二烯橡胶如异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)、聚丁二烯橡胶(BR)和丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(NBR)和非二烯橡胶如丁基橡胶(IIR)和乙烯-丙烯共聚物橡胶(EPR、EPDM)，其可以单独或混合使用。橡胶组合物中的橡胶的量可以为常规的，典型地为20至80重量％，尽管不限于此。
除前述组分以外，还可以将通常用于轮胎和通用橡胶组合物中的各种添加剂如炭黑、硫化剂、交联剂、硫化促进剂、交联促进剂、油、抗氧化剂和增塑剂配混在橡胶组合物中。添加剂的量可以是常规的，只要不影响本发明的目的。
在其中配混有橡胶配混成分的橡胶组合物可以通过标准技术捏合各种组分制备，所述技术准备用于制造待硫化或交联的橡胶制品，典型地轮胎。特别在制造轮胎中，优选将橡胶组合物用作胎面。因为由所述橡胶组合物获得的轮胎在滚动阻力和耐磨损性方面明显降低，所以可实现燃料消耗的期望的节约。轮胎可以具有任意现有技术公知的结构并且通过任意现有技术公知的技术制造。在充气轮胎的情况下，引入其中的气体可以为普通空气、具有受控的氧气分压的空气或非活性气体如氮气、氩气或氦气。
实施例
下文以阐释的方式并且不是以限制的方式给出本发明的实施例。所有份为以重量计(pbw)。Mn为通过凝胶渗透色谱法(GPC)相对于聚苯乙烯标样测量的数均分子量。通过旋转粘度计在25℃测量粘度。
1)制备硅烷改性的聚合物
实施例1-1
向配备有搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗和温度计的2-L可拆卸烧瓶装入1,000g异戊二烯均聚物KL-10(Mn＝10,000，由Kuraray Co.,Ltd.制造)、一定量(0.44×10-3mol铂原子)的铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的甲苯溶液和0.03g(0.44×10- 3mol)乙酸。在75-85℃的内部温度，在2小时内将72g(0.44mol)三乙氧基硅烷滴加至混合物，将其在80℃搅拌另外1小时。在搅拌结束时，将反应混合物在降低的压力下浓缩并且过滤，获得具有5,000mPa·s的粘度和10,700的Mn的黄色透明液体。由1H-NMR光谱和Mn，计算具有三乙氧基甲硅烷基的构成单元的数量为全部单元的3mol％。
实施例1-2
向与实施例1-1中相同的烧瓶装入1,000g异戊二烯均聚物KL-10(Mn＝10,000，由Kuraray Co.,Ltd.制造)、一定量(0.44×10-3mol铂原子)的铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的甲苯溶液和0.03g(0.44×10-3mol)碳酸氢铵。在75-85℃的内部温度，在2小时内将72g(0.44mol)三乙氧基硅烷滴加至混合物，将其在80℃搅拌另外1小时。在搅拌结束时，将反应混合物在降低的压力下浓缩并且过滤，获得具有5,000mPa·s的粘度和10,700的Mn的黄色透明液体。由1H-NMR光谱和Mn，计算具有三乙氧基甲硅烷基的构成单元的数量为全部单元的3mol％。
实施例1-3
向与实施例1-1中相同的烧瓶装入1,000g异戊二烯均聚物KL-10(Mn＝10,000，由Kuraray Co.,Ltd.制造)、一定量(0.44×10-3mol铂原子)的铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的甲苯溶液和0.02g(0.44×10-3mol)甲酰胺。在75-85℃的内部温度，在2小时内将72g(0.44mol)三乙氧基硅烷滴加至混合物，将其在80℃搅拌另外1小时。在搅拌结束时，将反应混合物在降低的压力下浓缩并且过滤，获得具有5,000mPa·s的粘度和10,700的Mn的黄色透明液体。由1H-NMR光谱和Mn，计算具有三乙氧基甲硅烷基的构成单元的数量为全部单元的3mol％。
实施例1-4
向与实施例1-1中相同的烧瓶装入1,000g异戊二烯均聚物KL-10(Mn＝10,000，由Kuraray Co.,Ltd.制造)、一定量(0.44×10-3mol铂原子)的铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的甲苯溶液和0.03g(0.44×10-3mol)乙酸。在75-85℃的内部温度，在2小时内将54g(0.44mol)三甲氧基硅烷滴加至混合物，将其在80℃搅拌另外1小时。在搅拌结束时，将反应混合物在降低的压力下浓缩并且过滤，获得具有5,500mPa·s的粘度和10,500的Mn的黄色透明液体。由1H-NMR光谱和Mn，计算具有三甲氧基甲硅烷基的构成单元的数量为全部单元的3mol％。
实施例1-5
向与实施例1-1中相同的烧瓶装入1,000g异戊二烯均聚物LIR-15(Mn＝19,500，由Kuraray Co.,Ltd.制造)、一定量(0.44×10-3mol铂原子)的铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的甲苯溶液和0.03g(0.44×10-3mol)乙酸。在75-85℃的内部温度，在2小时内将72g(0.44mol)三乙氧基硅烷滴加至混合物，将其在80℃搅拌另外1小时。在搅拌结束时，将反应混合物在降低的压力下浓缩并且过滤，获得具有30,000mPa·s的粘度和20,900的Mn的黄色透明液体。由1H-NMR光谱和Mn，计算具有三乙氧基甲硅烷基的构成单元的数量为全部单元的3mol％。
实施例1-6
向与实施例1-1中相同的烧瓶装入1,000g异戊二烯均聚物LIR-30(Mn＝28,000，由Kuraray Co.,Ltd.制造)、一定量(0.44×10-3mol铂原子)的铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的甲苯溶液和0.03g(0.44×10-3mol)乙酸。在75-85℃的内部温度，在2小时内将72g(0.44mol)三乙氧基硅烷滴加至混合物，将其在80℃搅拌另外1小时。在搅拌结束时，将反应混合物在降低的压力下浓缩并且过滤，获得具有140,000mPa·s的粘度和30,000的Mn的黄色透明液体。由1H-NMR光谱和Mn，计算具有三乙氧基甲硅烷基的构成单元的数量为全部单元的3mol％。
实施例1-7
向与实施例1-1中相同的烧瓶装入1,000g异戊二烯均聚物LIR-50(Mn＝54,000，由Kuraray Co.,Ltd.制造)、一定量(0.44×10-3mol铂原子)的铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的甲苯溶液和0.03g(0.44×10-3mol)乙酸。在75-85℃的内部温度，在2小时内将72g(0.44mol)三乙氧基硅烷滴加至混合物，将其在80℃搅拌另外1小时。在搅拌结束时，将反应混合物在降低的压力下浓缩并且过滤，获得具有950,000mPa·s的粘度和58,000的Mn的黄色透明液体。由1H-NMR光谱和Mn，计算具有三乙氧基甲硅烷基的构成单元的数量为全部单元的3mol％。
实施例1-8
向与实施例1-1中相同的烧瓶装入1,000g异戊二烯均聚物LIR-310(Mn＝32,000，由Kuraray Co.,Ltd.制造)、一定量(0.40×10-3mol铂原子)的铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的甲苯溶液和0.03g(0.40×10-3mol)乙酸。在75-85℃的内部温度，在2小时内将66g(0.40mol)三乙氧基硅烷滴加至混合物，将其在80℃搅拌另外1小时。在搅拌结束时，将反应混合物在降低的压力下浓缩并且过滤，获得具有3,000,000mPa·s的粘度和33,600的Mn的黄色透明液体。由1H-NMR光谱和Mn，计算具有三乙氧基甲硅烷基的构成单元的数量为全部单元的3mol％。
参考例1-1
参考JP 5899050，如下合成硅烷改性的聚合物。向与实施例1-1中相同的烧瓶装入1,000g异戊二烯均聚物LIR-30(Mn＝28,000，由Kuraray Co.,Ltd.制造)和1,000g的3-巯基丙基三乙氧基硅烷。将混合物在200℃搅拌5小时。在搅拌结束时，将反应混合物在降低的压力下浓缩并且过滤，获得具有200,000mPa·s的粘度和59,000的Mn的浅黄色透明液体。
2)制备橡胶组合物
实施例2-1至2-3
通过混合110份充油的乳液聚合SBR#1712(JSR Corp.)、20份NR(RSS#3级)、20份炭黑(N234级)、50份二氧化硅(Nipsil AQ，Nippon Silica Industry Co.,Ltd.)、6.5份实施例1-1的硅烷改性的聚合物或(总计)6.5份的KBE-846(双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物与所述硅烷改性的聚合物的合计，Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)、1份硬脂酸和1份抗氧化剂(Nocrac 6C，Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.)制备母料。
向所述母料添加3份锌白、0.5份硫化促进剂DM(二苯并噻唑二硫化物)、1份硫化促进剂NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)和1.5份硫。将它们捏合以形成橡胶组合物。
实施例2-4至2-8
如实施例2-3中制备橡胶组合物，不同之处在于用实施例1-4至1-8的硅烷改性的聚合物替换实施例1-1的硅烷改性的聚合物，如表1中所示。
比较例2-1
如实施例2-3中制备橡胶组合物，不同之处在于用参考例1-1的硅烷改性的聚合物替换实施例1-2的硅烷改性的聚合物，如表2中所示。
比较例2-2
如实施例2-1中制备橡胶组合物，不同之处在于用KBE-846替换实施例1-2的硅烷改性的聚合物，如表2中所示。
通过以下测试测量实施例2-1至2-8和比较例2-1至2-2的橡胶组合物在未硫化和硫化状态下的物理性质。结果同样示于表1和2中。
未硫化的物理性质
(1)门尼粘度
根据JIS K6300，在以下条件下进行测量：预热1分钟，测量4分钟，并且温度为130℃。将测量结果表示为基于比较例2-2为100的指数。较低的指数对应于较低的门尼粘度并且表明更好的可加工性。
硫化的物理性质
(2)动态粘弹性
使用粘弹性计(Rheometric Scientific Inc.)，在以下条件下进行测量：拉伸动态应变5％，频率15Hz和0℃或60℃。测试样为0.2cm厚和0.5cm宽的片材，夹具跨距为2cm和初始重量为160g。将tanδ的值表示为基于比较例2-2为100的指数。在0℃时较大的指数表明更好的湿抓地力。在60℃时较低的指数对应于较小的滞后损失和较低的发热性。
(3)耐磨损性
根据JIS K 6264-2:2005，使用Lambourn磨损试验机在室温和滑动速率25％进行磨损测试。将测量结果表示为基于比较例2-2为100的指数。较大的指数表明较小的磨损和因此更好的耐磨损性。
表1
表2
如从表1和2中看出，实施例2-1至2-8的橡胶组合物相比于比较例2-1至2-2的橡胶组合物，具有更低的门尼粘度和更好的可加工性。实施例2-1至2-8的硫化的橡胶组合物相比于比较例2-1至2-2的硫化的橡胶组合物，具有更好的湿抓地力性能、更低的发热性和更好的耐磨损性。
实施例2-9至2-11
通过混合100份NR(RSS#3级)、38份加工油、5份炭黑(N234级)、105份二氧化硅(Nipsil AQ，由Nippon Silica Industry Co.,Ltd.制造)、8.4份实施例1-1的硅烷改性的聚合物或(总计)8.4份的KBE-846(双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物与所述硅烷改性的聚合物的合计，Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)、2份硬脂酸和2份抗氧化剂(Nocrac 6C，Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.)制备母料。
向所述母料中添加2份氧化锌、3份硫化促进剂CZ(Nocceler，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)和2份硫。将它们捏合以形成橡胶组合物。
实施例2-12至2-16
如实施例2-11中制备橡胶组合物，不同之处在于用实施例1-4至1-8的硅烷改性的聚合物替换实施例1-1的硅烷改性的聚合物，如表3中所示。
比较例2-3
如实施例2-11中制备橡胶组合物，不同之处在于用参考例1-1的硅烷改性的聚合物替换实施例1-1的硅烷改性的聚合物，如表4中所示。
比较例2-4
如实施例2-9中制备橡胶组合物，不同之处在于用KBE-846替换实施例1-1的硅烷改性的聚合物，如表4中所示。
通过与上文相同的测试测量所述橡胶组合物的未硫化的物理性质(门尼粘度)和硫化的物理性质(动态粘弹性、耐磨损性)。表示为基于比较例2-4为100的指数的测量结果同样示于表3和4中。
表3
表4
从表3和4看出，相比于比较例2-3至2-4的硫化的橡胶组合物，实施例2-9至2-16的硫化的橡胶组合物具有更低的动态粘弹性，即更低的滞后损失和更低的发热性，以及更好的耐磨损性。
通过引用将日本专利申请第2016-174718号并入本文中。
尽管已对一些优选的实施方案进行了描述，但根据上述教导可对其进行许多变形和改变。因此可理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下可在具体描述以外实施本发明。

Claims (7)

1.硅烷改性的聚合物，其包括选自具有式(1)和(2)的单元的至少一种类型的构成单元：
其中，*表示到邻接单元的键，R1各自独立地为C1-C10烷基或C6-C10芳基，R2各自独立地为C1-C10烷基或C6-C10芳基和m为1至3的整数。
2.用于制备根据权利要求1所述的硅烷改性的聚合物的方法，包括在含铂化合物的催化剂或含铂化合物的催化剂和助催化剂存在下，进行包括选自具有式(3)和(4)的单元的至少一种类型的构成单元的聚合物与具有式(5)的有机硅化合物的氢化硅烷化反应的步骤：
其中，*具有与上文相同的含义，
其中，R1、R2和m如上文所定义。
3.橡胶配混成分，其包括根据权利要求1所述的硅烷改性的聚合物。
4.根据权利要求3所述的橡胶配混成分，其进一步包括含硫化基团的有机硅化合物。
5.根据权利要求3所述的橡胶配混成分，其进一步包括至少一种粉末，其中所述硅烷改性的聚合物和所述含硫化基团的有机硅化合物的总含量(A)和所述粉末的含量(B)为70/30至5/95的重量比(A/B)。
6.橡胶组合物，其包括根据权利要求3所述的橡胶配混成分。
7.轮胎，其通过使根据权利要求6所述的橡胶组合物成型而获得。
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