ES2785050T3 - Mezclas de silanos y procedimiento para su producción - Google Patents
Mezclas de silanos y procedimiento para su producción Download PDFInfo
- Publication number
- ES2785050T3 ES2785050T3 ES18206629T ES18206629T ES2785050T3 ES 2785050 T3 ES2785050 T3 ES 2785050T3 ES 18206629 T ES18206629 T ES 18206629T ES 18206629 T ES18206629 T ES 18206629T ES 2785050 T3 ES2785050 T3 ES 2785050T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- formula
- silane
- eto
- oet
- mixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 117
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 117
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 37
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 20
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims abstract description 18
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 125000000027 (C1-C10) alkoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000006736 (C6-C20) aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000003358 C2-C20 alkenyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000000000 cycloalkoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 claims abstract description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims abstract 5
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract 2
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims description 33
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 11
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N sulfanylsilane Chemical compound S[SiH3] TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-N sodium polysulfide Chemical compound [Na+].S HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 41
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 40
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 36
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 16
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 12
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 10
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 10
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 10
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 6
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 5
- -1 for example Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 4
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CBXRMKZFYQISIV-UHFFFAOYSA-N 1-n,1-n,1-n',1-n',2-n,2-n,2-n',2-n'-octamethylethene-1,1,2,2-tetramine Chemical compound CN(C)C(N(C)C)=C(N(C)C)N(C)C CBXRMKZFYQISIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 3
- ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 2,2,4-trimethyl-1h-quinoline Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC(C)(C)NC2=C1 ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 3
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 3
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 125000005624 silicic acid group Chemical class 0.000 description 3
- QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N sodium ethoxide Chemical compound [Na+].CC[O-] QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- OVISMSJCKCDOPU-UHFFFAOYSA-N 1,6-dichlorohexane Chemical compound ClCCCCCCCl OVISMSJCKCDOPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCS DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920013645 Europrene Polymers 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- RLAWWYSOJDYHDC-BZSNNMDCSA-N lisinopril Chemical compound C([C@H](N[C@@H](CCCCN)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(O)=O)C(O)=O)CC1=CC=CC=C1 RLAWWYSOJDYHDC-BZSNNMDCSA-N 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N methyl acetate Chemical compound COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N sulfonyldimethane Chemical compound CS(C)(=O)=O HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCl KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WOIHABYNKOEWFG-UHFFFAOYSA-N [Sr].[Ba] Chemical compound [Sr].[Ba] WOIHABYNKOEWFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- MJSNUBOCVAKFIJ-LNTINUHCSA-N chromium;(z)-4-oxoniumylidenepent-2-en-2-olate Chemical compound [Cr].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O MJSNUBOCVAKFIJ-LNTINUHCSA-N 0.000 description 1
- 229920003193 cis-1,4-polybutadiene polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)cyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1NSC1=NC2=CC=CC=C2S1 DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000001979 organolithium group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000012758 reinforcing additive Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- RKHXQBLJXBGEKF-UHFFFAOYSA-M tetrabutylphosphanium;bromide Chemical compound [Br-].CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC RKHXQBLJXBGEKF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N tetramethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)C CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyldisulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZRKGYQLXOAHRRN-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropylsulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC ZRKGYQLXOAHRRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
- C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
- C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
- C07F7/1872—Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20
- C07F7/1892—Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20 by reactions not provided for in C07F7/1876 - C07F7/1888
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/548—Silicon-containing compounds containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/06—Copolymers with styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Mezcla de silanos, que contiene un silano de fórmula I (R1)y(R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx(R4-S)n-R3-Si(R1)y(R2)3-y (I), y un silano de fórmula II (R1)y(R2)3-ySi-R3-(S-R4)z-S-R3-Si(R1)y(R2)3-y (II), en las que R1 son iguales o diferentes y son grupos alcoxi C1-C10, grupos fenoxi, grupos cicloalcoxi C4-C10 o grupos alquil poliéter -O-(R5-O)r-R6, siendo R5 iguales o diferentes y siendo un grupo hidrocarbonado C1-C30 ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, alifático, aromático o alifático/aromático mixto divalente, siendo r un número entero de desde 1 hasta 30, y siendo R6 grupos alquilo, alquenilo, arilo o aralquilo no sustituidos o sustituidos, ramificados o no ramificados monovalentes, R2 son iguales o diferentes y son grupos arilo C6-C20, grupos alquilo C1-C10, grupos alquenilo C2-C20, grupos aralquilo C7-C20 o halógeno, R3 son iguales o diferentes y son grupos hidrocarbonados C1-C30 ramificados o no ramificados, saturados o insaturados, alifáticos, aromáticos o alifáticos/aromáticos mixtos divalentes, R4 son iguales o diferentes y son grupos hidrocarbonados C1-C30 ramificados o no ramificados, saturados o insaturados, alifáticos, aromáticos o alifáticos/aromáticos mixtos divalentes, y x es un número de desde 2 hasta 10, n son iguales y son 0, 1, 2 o 3, y son iguales o diferentes y son 1, 2 o 3, z es 1, 2 o 3, y la relación molar de silano de fórmula I con respecto a silano de fórmula II asciende a 19:81 - 81:19.
Description
DESCRIPCIÓN
Mezclas de silanos y procedimiento para su producción
La invención se refiere a mezclas de silanos y a un procedimiento para su producción.
Por los documentos EP 0670347 y EP 0753549 se conocen mezclas de caucho, que contienen al menos un reticulante, una carga, dado el caso agentes auxiliares de caucho adicionales así como al menos un aditivo de refuerzo de fórmula
R1R2 R3Si-X1-(-Sx-Y-)m-(-Sx-X2-SiR1R2R3)n
Además, por el documento EP 1375504 se conocen silanos de fórmula
(R1O)(3-P)(R2)PSi-R3-Sm-R4-(Sn-R4)q-Sm-R3-Si(R2)P(OR1)(3-P).
Por el documento WO 2005/059022 se conocen mezclas de caucho, que contienen un silano de fórmula
[R2 R3 R4Si-R5-S-R6-R7-]R1.
Además se conocen mezclas de caucho, que contienen un silano bifuncional y un silano adicional de fórmula (Y)G(Z) (documento WO 2012/092062) y mezclas de caucho, que contienen polisulfuro de bistrietoxisililpropilo y monosulfuro de bistrietoxisililpropilo (documento EP1085045).
Por el documento EP 1928949 se conoce una mezcla de caucho, que contiene los silanos (HsC2O)3Si-(CH2)3-X-(CH2)6-S2-(CH2)6-X-(CH2)3-Si(OC2H5)3 y/o (H5C2O)3Si-(CH2)3-X-(CH2)10-S2-(CH2)10-X-(CH2)3-Si(OC2H5)3 y (H5C2O)3Si-(CH2)3-Sm-(CH2)3-Si(OC2H5)3.
Además se conocen mezclas de silanos, que contienen silanos de fórmula R1R2 R3Si-X1-Sx-X2-SiR1R2 R3 y silanos de fórmula R4 R5 R6Si-X3-(-Sy-Y-)m-Sy-X4-SiR7R8 R9 por el documento EP 2557116.
Por el documento JP 2012111838 se conocen mezclas de caucho, que contienen silanos de fórmula (R1O)3Si-(CH2)n-S-Y-S-(CH2)n-Si(OR)3. No se dan a conocer mezclas de silanos.
El objetivo de la presente invención es poner a disposición mezclas de silanos, que con respecto a los silanos conocidos por el estado de la técnica presenten un comportamiento de procesamiento mejorado y una viscosidad mejorada, mayores rendimientos de reticulación, un mayor refuerzo y una resistencia a la rodadura mejorada en mezclas de caucho.
El objeto de la invención es una mezcla de silanos, que contiene un silano de fórmula I
(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx(R4-S)n-R3-Si(R1)y (R2)3-y (I),
y un silano de fórmula II
(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)z-S-R3-Si(R1)y(R2)3-y (II),
en las que R1 son iguales o diferentes y son grupos alcoxi C1-C10, preferiblemente grupos metoxi o etoxi, grupos fenoxi, grupos cicloalcoxi C4-C10 o grupos alquil poliéter -O-(R5-O)r-R6 , siendo R5 iguales o diferentes y siendo un grupo hidrocarbonado C1-C30 ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, alifático, aromático o alifático/aromático mixto divalente, preferiblemente -CH2-CH2-, siendo r un número entero de desde 1 hasta 30, preferiblemente de 3 a 10, y R6 grupos alquilo, alquenilo, arilo o aralquilo no sustituidos o sustituidos, ramificados o no ramificados monovalentes, preferiblemente grupo alquilo C13H27,
R2 son iguales o diferentes y son grupos arilo C6-C20, preferiblemente fenilo, grupos alquilo C1-C10, preferiblemente metilo o etilo, grupo alquenilo C2-C20, grupo aralquilo C7-C20 o halógeno, preferiblemente Cl, R3 son iguales o diferentes y son un grupo hidrocarbonado C1-C30 ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, alifático, aromático o alifático/aromático mixto divalente, preferiblemente C1-C20, de manera especialmente preferible C1-C10, de manera muy especialmente preferible C2-C7, de manera particularmente preferible CH2CH2 y CH2CH2CH2 ,
R4 son iguales o diferentes y un grupo hidrocarbonado C1-C30 ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, alifático, aromático o alifático/aromático mixto divalente, preferiblemente C1-C20, de manera especialmente preferible C1-C10, de manera muy especialmente preferible C2-C7, de manera particularmente preferible (CH2)6 ,
y x es un número de desde 2 hasta 10, preferiblemente de 2 a 4, de manera especialmente preferible 2,
n son iguales y son 0, 1, 2 o 3, preferiblemente 0 o 1, de manera especialmente preferible 1, y son iguales o diferentes y son 1, 2 o 3, z es 1, 2 o 3, preferiblemente 1,
y la relación molar de silano de fórmula I con respecto a silano de fórmula II asciende a 19:81 - 81:19, preferiblemente 20:80 - 75:25, de manera especialmente preferible 20:80-70:30, de manera muy especialmente preferible 20:80 - 65:35.
Preferiblemente, la mezcla de silanos puede contener un silano de fórmula I
(R1)y(R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-(R4-S)n-R3-Si(R1)y(R2)3-y (I),
y un silano de fórmula II
(R1)y(R2)3-ySi-R3-(S-R4)z-S-R3-Si(R1)y(R2)3-y (II),
siendo n iguales y siendo 0 o 1, siendo z igual a 1 y teniendo R1, R2 , R3 , R4 , x e y el mismo significado que se describió anteriormente.
La mezcla de silanos según la invención puede contener aditivos adicionales o estar compuesta solo por silanos de fórmula I y silanos de fórmula II.
La mezcla de silanos según la invención puede contener oligómeros, que se generan mediante la hidrólisis y la condensación de los silanos de fórmula I y/o silanos de fórmula II.
La mezcla de silanos según la invención puede estar aplicada sobre un soporte, por ejemplo, cera, polímero o negro de carbón. La mezcla de silanos según la invención puede estar aplicada sobre un ácido silícico, pudiendo haber tenido lugar la unión física o químicamente.
R3 o R4 pueden ser independientemente entre sí -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-
R1 puede ser preferiblemente metoxi o etoxi.
Los silanos de fórmula I pueden ser preferiblemente:
(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-S4-CH2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)2-S4-(CH2)2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S4-(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-Si(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-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-CH2-S-(CH2)4-S2-(CH2)4-S-CH2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)2-S-(CH2)4-S2-(CH2)4-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)5-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)6-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.
De manera particularmente preferible, el silano de fórmula I es
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3.
Los silanos de fórmula II pueden ser preferiblemente:
(EtO)3Si-CH2-S-CH2-S-CH2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)2-S-CH2-S-(CH2)2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-CH2-S-(CH2)3-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-CH2-S-(CH2)2-S-CH2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)2-S-(CH2)2-S-(CH2)2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2-S-(CH2)3-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-CH2-S-(CH2)3-S-CH2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)2-S-(CH2)3-S-(CH2)2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3-S-(CH2)3-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-CH2-S-(CH2)4-S-CH2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)2-S-(CH2)4-S-(CH2)2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)4-S-(CH2)3-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-CH2-S-(CH2)5-S-CH2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)2-S-(CH2)5-S-(CH2)2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)5-S-(CH2)3-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-CH2-S-(CH2)6-S-CH2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)2-S-(CH2)6-S-(CH2)2-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3 ,
De manera particularmente preferible, el silano de fórmula II es
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3.
Se prefiere de manera muy especial una mezcla de silanos a partir de (EtO)3Si-(CH2)3-(S-(CH2)6)n-S2-((CH2)6-S)n-(CH2)3-Si(OEt)3 y (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3 , siendo n iguales y siendo 0 o 1.
Se prefiere excepcionalmente una mezcla de silanos a partir de (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3 y (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3.
Un objeto adicional de la invención es un primer procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, que se caracteriza porque se mezcla el silano de fórmula I
(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-(R4-S)n-R3-Si(R1)y(R2)3-y (I),
y un silano de fórmula II
(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)z-S-R3-Si(R1)y(R2)3-y (II),
teniendo R1, R2 , R3, R4, n, x, y y z el significado mencionado anteriormente,
en una relación molar de 19:81 - 81:19, preferiblemente 20:80 - 75:25, de manera especialmente preferible 20:80-70:30, de manera muy especialmente preferible 20:80 - 65:35.
Preferiblemente puede mezclarse un silano de fórmula I
(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-(R4-S)n-R3-Si(R1)y(R2)3-y (I),
y un silano de fórmula II
(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)z-S-R3-Si(R1)y(R2)3-y (II),
teniendo R1, R2 , R3, R4, x e y el significado mencionado anteriormente y siendo n iguales y siendo 0 o 1 y z = 1. El procedimiento según la invención puede realizarse con exclusión de aire. El procedimiento según la invención puede realizarse bajo atmósfera de gas protector, por ejemplo, bajo argón o nitrógeno, preferiblemente bajo nitrógeno.
El procedimiento según la invención puede realizarse a presión normal, presión aumentada o presión reducida. Preferiblemente, el procedimiento según la invención puede realizarse a presión normal.
Presión aumentada puede ser una presión de desde 1,1 bar hasta 100 bar, preferiblemente desde 1,1 bar hasta 50 bar, de manera especialmente preferible desde 1,1 bar hasta 10 bar y de manera muy especialmente preferible desde 1,1 hasta 5 bar. Presión reducida puede ser una presión de desde 1 mbar hasta 1000 mbar, preferiblemente de 250 mbar a 1000 mbar, de manera especialmente preferible de 500 mbar a 1000 mbar.
El procedimiento según la invención puede realizarse a entre 20°C y 100°C, preferiblemente entre 20°C y 50°C, de manera especialmente preferible entre 20°C y 30°C.
El procedimiento según la invención puede realizarse en un disolvente, por ejemplo, metanol, etanol, propanol, butanol, ciclohexanol, N,N-dimetilformamida, dimetilsulfóxido, pentano, hexano, ciclohexano, heptano, octano, decano, tolueno, xileno, acetona, acetonitrilo, tetracloruro de carbono, cloroformo, diclorometano, 1,2-dicloroetano, tetracloroetileno, dietil éter, metil-terc-butil éter, metiletilcetona, tetrahidrofurano, dioxano, piridina o éster metílico de ácido acético o una mezcla de los disolventes mencionados anteriormente. El procedimiento según la invención puede realizarse preferiblemente sin disolvente.
Un objeto adicional de la invención es un procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, que se caracteriza porque
en una primera etapa se hace reaccionar un mercaptosilano de fórmula III
(R1)y (R2)3-ySi-R3-SH (III)
con un compuesto de halógeno de fórmula IV
Hal-R4-Hal (IV),
en las que R1, R2 , R3 y R4 tienen los significados mencionados anteriormente y Hal es igual a F, Cl, Br o I, preferiblemente Cl,
en una relación molar de fórmula (III) con respecto a fórmula (IV) de 34:66 - 64:36
y en una segunda etapa se hace reaccionar el producto de la primera etapa de procedimiento con polisulfuro de sodio de fórmula (V)
Na2Sx (V)
en la que x tiene el significado mencionado anteriormente.
La reacción en la primera etapa puede tener lugar con la adición de una base. La base puede hacerse reaccionar con el mercaptosilano de fórmula (III) y a continuación con el compuesto de halógeno de fórmula (IV).
Los mercaptosilanos de fórmula III pueden ser preferiblemente:
(C2H5O)3Si-CH2-SH,
(C2H5O)3Si-CH2CH2-SH,
(C2HaO)3Si-CH2CH2CH2-SH.
Los compuestos de halógeno de fórmula IV pueden ser preferiblemente:
CI-CH2-CI,
Cl-CH2CH2-Cl,
Cl-CH2CH2CH2-Cl,
Cl-CH2CH2CH2CH2-Cl,
Cl-CH2CH2CH2CH2CH2-Cl,
Cl-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-Cl,
Cl-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-Cl o,
Cl-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-Cl
De manera particularmente preferible, el mercaptosilano de fórmula III puede ser
(EtO)3Si-(CH2)3-SH
el compuesto de halógeno de fórmula IV puede ser
Cl-(CH2)6-Cl
y el polisulfuro de sodio de fórmula V puede ser
Na2S2.
En el procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, la primera y la segunda etapa de procedimiento pueden tener lugar en un recipiente de reacción mediante la adición de todos los eductos.
En la primera etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, el compuesto de halógeno de fórmula IV puede dosificarse al mercaptosilano de fórmula III.
En la primera etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, el mercaptosilano de fórmula III puede dosificarse preferiblemente al compuesto de halógeno de fórmula IV. La reacción en la primera etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse con exclusión de aire.
La reacción en la primera etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse bajo atmósfera de gas protector, por ejemplo, bajo argón o nitrógeno, preferiblemente bajo nitrógeno.
La primera etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse a presión normal, presión aumentada o presión reducida. Preferiblemente, el procedimiento según la invención puede realizarse a presión normal. Presión aumentada puede ser una presión de desde 1,1 bar hasta 100 bar, preferiblemente desde 1,1 bar hasta 50 bar, de manera especialmente preferible desde 1,1 bar hasta 10 bar y de manera muy especialmente preferible desde 1,1 hasta 5 bar. Presión reducida puede ser una presión de desde 1 mbar hasta 1000 mbar, preferiblemente de 250 mbar a 1000 mbar, de manera especialmente preferible de 500 mbar a 1000 mbar.
La primera etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse a entre 0°C y 150°C, preferiblemente entre 30°C y 100°C, de manera especialmente preferible entre 602C y 80°C.
La reacción en la primera etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse sin disolvente o en un disolvente, por ejemplo, metanol, etanol, propanol, butanol, ciclohexanol, N,N-dimetilformamida, dimetilsulfóxido, pentano, hexano, ciclohexano, heptano, octano, decano, tolueno, xileno, acetona, acetonitrilo, tetracloruro de carbono, cloroformo, diclorometano, 1,2-dicloroetano, tetracloroetileno, dietil éter, metil-terc-butil éter, metiletilcetona, tetrahidrofurano, dioxano, piridina, acetato de etilo o una mezcla de los disolventes mencionados anteriormente. El disolvente puede ser preferiblemente diclorometano, etanol, metil-terc-butil éter, tolueno, acetato de etilo, pentano, hexano o una mezcla de los disolventes mencionados anteriormente.
La reacción en la primera etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse sin disolvente orgánico. El disolvente puede ser agua.
El producto de reacción de la primera etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede liberarse de subproductos sólidos a continuación mediante filtración.
El disolvente en la primera etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede a continuación eliminarse, preferiblemente eliminarse por destilación.
La reacción en la segunda etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse con exclusión de aire.
La reacción en la segunda etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse bajo atmósfera de gas protector, por ejemplo, bajo argón o nitrógeno, preferiblemente bajo nitrógeno.
La segunda etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse a presión normal, presión aumentada o presión reducida. Preferiblemente, el procedimiento según la invención puede realizarse a presión normal. Presión aumentada puede ser una presión de desde 1,1 hasta 100 bar, preferiblemente desde 1,1 bar hasta 50 bar, de manera especialmente preferible desde 1,1 bar hasta 10 bar y de manera muy especialmente preferible desde 1,1 hasta 5 bar. Presión reducida puede una presión de desde 1 mbar hasta 1000 mbar, preferiblemente de 250 mbar a 1000 mbar, de manera especialmente preferible de 500 mbar a 1000 mbar.
La segunda etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse a entre 20°C y 150°C, preferiblemente entre 40°C y 100°C, de manera especialmente preferible entre 602C y 90°C.
La reacción en la segunda etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse sin disolvente o en un disolvente, por ejemplo, metanol, etanol, propanol, butanol, ciclohexanol, N,N-dimetilformamida, dimetilsulfóxido, pentano, hexano, ciclohexano, heptano, octano, decano, tolueno, xileno, acetona, acetonitrilo, tetracloruro de carbono, cloroformo, diclorometano, 1,2-dicloroetano, tetracloroetileno, dietil éter, metil-terc-butil éter, metiletilcetona, tetrahidrofurano, dioxano, piridina o acetato de etilo. El disolvente puede ser preferiblemente etanol.
La reacción en la segunda etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede realizarse sin disolvente orgánico. El disolvente puede ser agua.
El producto de reacción en la segunda etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede filtrarse y la torta de filtración lavarse con un disolvente orgánico. Preferiblemente puede lavarse con un alcohol, de manera especialmente preferible etanol, o un alcano, de manera especialmente preferible hexano.
El disolvente en la segunda etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede a continuación eliminarse, preferiblemente eliminarse por destilación. El producto de reacción en la segunda etapa del procedimiento para la producción de la mezcla de silanos según la invención, siendo n = 1 y z = 1, puede secarse tras la filtración y la eliminación del disolvente. El secado puede tener lugar a temperaturas de 20°C - 100°C, preferiblemente de 25°C - 50°C. El secado puede tener lugar a baja presión de 1 -500 mbar.
La mezcla de silanos según la invención puede usarse como agente de adhesión entre materiales inorgánicos, por ejemplo, bolas de vidrio, esquirlas de vidrio, superficies de vidrio, fibras de vidrio o cargas oxídicas, preferiblemente ácidos silícicos tales como ácidos silícicos precipitados y ácidos silícicos pirogénicos, y polímeros orgánicos, por ejemplo, materiales duroplásticos, materiales termoplásticos o elastómeros, o como agente de reticulación y agente de modificación superficial para superficies oxídicas.
La mezcla de silanos según la invención puede usarse como reactivo de acoplamiento en mezclas de caucho con cargas, por ejemplo, superficies de rodadura de neumáticos, artículos de goma técnicos o suelas de zapato.
Ventajas de las mezclas de silanos según la invención son un comportamiento de procesamiento mejorado, una viscosidad mejorada, mayores rendimientos de reticulación, un mayor refuerzo y una resistencia a la rodadura mejorada en mezclas de caucho.
Ejemplos
Método de RMN: Las relaciones molares y los porcentajes de masa indicados en los ejemplos como resultados de análisis proceden de mediciones de 13C-RMN con las siguientes características: 100,6 MHz, 1000 barridos, disolvente CDCh, patrón interno para la calibración: tetrametilsilano, agente auxiliar de relajación Cr(acac)3, para la
determinación del porcentaje en masa en el producto se añadió una cantidad definida de dimetilsulfona como patrón interno y a partir de las relaciones molares de los productos se calculó a este respecto el porcentaje en masa.
Ejemplo comparativo 1: Disulfuro de 6-bis(tiopropiltrietoxisililhexilo)
Se produjo disulfuro de 6-bis(tiopropiltrietoxisililhexilo) según el ejemplo de síntesis 1 y el ejemplo 1 del documento EP 1375504.
Con respecto al ejemplo de síntesis 1 del documento EP 1375504 no se destiló el producto intermedio.
Analítica: (rendimiento del 88%, relación molar: silano de fórmula I: 94% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 6% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 , % en peso: silano de fórmula I: 95% en peso de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2 (CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 5% en peso de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3)
Ejemplo comparativo 2: 1,6-Bis(tiopropiltrietoxisilil)hexano
A mercaptopropiltrietoxisilano (62,0 g; 0,260 mol; 2,10 eq.) se le dosificó etanolato de sodio (21% en EtOH; 82,3 g; 0,254 mol; 2,05 eq.) de tal manera que la temperatura de reacción no superase los 35°C. Tras la adición completa se calentó durante 2 h a reflujo. Entonces se añadió la mezcla de reacción a 1,6-diclorohexano (19,2 g; 0,124 mol; 1,00 eq.) a lo largo de 1,5 h a 80°C. Tras la adición completa se calentó durante 3 h a reflujo y a continuación se dejó enfriar hasta temperatura ambiente. Se eliminaron por filtración las sales precipitadas y se liberó de disolvente el producto a presión reducida. Se obtuvo el producto (rendimiento: 88%, pureza: >99% en 13C-RMN) como líquido transparente.
Ejemplo comparativo 3: Disulfuro de bis(trietoxisililpropilo) de la empresa Evonik Industries AG.
Ejemplo comparativo 4: Sulfuro de bis(trietoxisililpropilo).
A una disolución de cloropropiltrietoxisilano (361 g; 1,5 mol; 1,92 eq.) en etanol (360 ml) se le añadió Na2S (61,5 g; 0,78 mol; 1,00 eq.) en porciones de tal manera que no se superasen los 60°C. Tras la adición completa se calentó durante 3 h a reflujo antes de dejar enfriar hasta temperatura ambiente. El producto de reacción se liberó de las sales precipitadas mediante filtración. Mediante una purificación destilativa (0,04 mbar; 110°C) pudo obtenerse el producto (rendimiento: 73%, pureza: >99% en 13C-RMN) como líquido transparente.
Ejemplo comparativo 5:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 pm) se pesaron y se mezclaron 4,3 partes en peso del ejemplo comparativo 3 con 2,6 partes en peso del ejemplo comparativo 4. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 60% de (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 40% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo comparativo 6:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 pm) se pesaron y se mezclaron 2,9 partes en peso del ejemplo comparativo 3 con 3,8 partes en peso del ejemplo comparativo 4. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 40% de (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 60% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo comparativo 7:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 pm) se pesaron y se mezclaron 1,4 partes en peso del ejemplo comparativo 3 con 5,1 partes en peso del ejemplo comparativo 4. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 20% de (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 80% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 1:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 pm) se pesaron y se mezclaron 47,2 g del ejemplo comparativo 1 con 9,2 g del ejemplo comparativo 2. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 75% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 25% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 2:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 gm) se pesaron y se mezclaron 46,8 g del ejemplo comparativo 1 con 24,3 g del ejemplo comparativo 2. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 57% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 43% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 3:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 gm) se pesaron y se mezclaron 45,6 g del ejemplo comparativo 1 con 36,0 g del ejemplo comparativo 2. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 47% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 53% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 4:
Se dosificó NaOEt (21% en EtOH; 1562 g; 4,820 mol) a lo largo de 1 h a mercaptopropiltrietoxisilano (1233 g;
5,170 mol) mientras se agitaba a temperatura ambiente. Tras la adición completa se calentó la mezcla de reacción durante 2 h a reflujo y a continuación se dejó enfriar hasta temperatura ambiente. El producto intermedio generado se dosificó a lo largo de 30 min a 1,6-diclorohexano calentado hasta 80°C (801,7 g; 5,170 mol). Tras la adición completa se calentó la mezcla de reacción durante 3 h a reflujo antes de dejarla enfriar hasta temperatura ambiente.
Se filtró la mezcla de reacción y se lavó la torta de filtración con EtOH. Se eliminaron a presión reducida los componentes volátiles y se obtuvo el producto intermedio 1 -cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano (rendimiento: 88%, relación molar: 66% de 1 -cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano, 34% de bis(tiopropiltrietoxisilil)hexano; % en peso: 56% en peso de 1 -cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano, 44% en peso de 1,6-bis(tiopropiltrietoxisilil)hexano).
Ejemplo 5:
Se calentó una disolución de NaSH (40% en agua; 46,01 g; 0,3283 mol; 1,044 eq.) y Na2CO3 (38,44 g; 0,3627 mol;
1,153 eq.) en agua (123,2 g; 6,837 mol; 21,74 eq.) con agitación hasta 80°C. Se añadió azufre (9,940 g; 0,3101 mol;
0,9859 eq.) y se agitó la mezcla durante 45 min. Se añadieron bromuro de tetrabutilfosfonio (50% en agua; 2,560 g;
3,774 mmol; 0,012 eq.) y el producto intermedio 1 -cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano del ejemplo 4 (224,6 g;
0,6290 mol; 2,000 eq.) a lo largo de 30 min y entonces se agitó durante 5 h a 75-80°C. Se separó la fase orgánica y se liberó de componentes volátiles a presión reducida. Se obtuvo disulfuro de 6-bis(tiopropiltrietoxisililhexilo) (rendimiento: 97%, relación molar: silano de fórmula I: 64% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 36% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 , % en peso: silano de fórmula I: 69% en peso de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)aS(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 31% en peso de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)sS(CH2)3Si(OEt)3) como líquido transparente.
Ejemplo 6:
Se dosificó H2S (27,179 g; 0,798 mol; 1,40 eq.) a 60°C a NaOEt (aproximadamente 21% en EtOH; producido a partir de sodio (27,50 g; 1,196 mol; 2,10 eq.) y EtOH (425 g) a lo largo de 20 min. Tras la adición y un tiempo de reacción de 30 minutos se añadió azufre (20,07 g; 0,627 mol; 1,10 eq.). Tras 20 min se dosificó 1-cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano del ejemplo 4 (61% de pureza; 600 g, 1,139 mol, 2,00 eq.). A continuación se ajustó la temperatura de reacción a 80°C y se agitó hasta la conversión completa. Tras haber tenido lugar la reacción se separaron mediante filtración los sólidos generados y se liberó del disolvente el producto a presión reducida. Se obtuvo disulfuro de bis(tiopropiltrietoxisililhexilo) (rendimiento: 98%, relación molar: silano de fórmula I: 64% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 36% de (EtO)3Si(CH2)aS(CH2)aS(CH2)3Si(OEt)3, % en peso: silano de fórmula I: 69% en peso de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)aS2(CH2)aS(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 31% en peso de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3) como líquido transparente.
Ejemplo 7:
Se disolvió 1 -cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano del ejemplo 4 (61% de pureza; 600,0 g; 1,139 mol; 2,00 eq.) en EtOH (600 g). Después se añadió polisulfuro de sodio (Na2S3,79; 20,02 g; 0,120 mol; 0,21 eq.) como sólido, se calentó la mezcla de reacción hasta 60°C y se mantuvo durante 30-60 minutos. Ahora tiene lugar a 60°C la primera de en total ocho dosificaciones de Na2S (en total 13,33 g; 0,171 mol; 0,3 eq.). Después se calentó durante 1 h a reflujo. Las siete dosificaciones de Na2S restantes tuvieron lugar a reflujo y con una separación de en cada caso 10 minutos. Tras la última dosificación de Na2S se calentó todavía durante dos horas a reflujo y entonces se dejó enfriar hasta temperatura ambiente. Se filtró la mezcla de reacción. Se liberó de componentes volátiles el filtrado a presión reducida y se filtró de nuevo. Se obtuvo el producto (95%, relación molar: silano de fórmula I: 64% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 36% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3, % en peso: silano de fórmula I: 69% en peso de (Eto)3Si(CH2)3S(CH2)aS2(CH2)aS(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 31% en peso de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3) como líquido transparente.
Ejemplo 8:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 gm) se pesaron y se mezclaron 7,2 partes en peso del ejemplo comparativo 1 con 3,4 partes en peso del ejemplo comparativo 2. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 59% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 41% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 9:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 gm) se pesaron y se mezclaron 7,2 partes en peso del ejemplo comparativo 1 con 4,6 partes en peso del ejemplo comparativo 2. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 52% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 48% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 10:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 gm) se pesaron y se mezclaron 7,5 partes en peso del ejemplo comparativo 1 con 4,0 partes en peso del ejemplo comparativo 2. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 56% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 44% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 11:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 gm) se pesaron y se mezclaron 5,5 partes en peso del ejemplo comparativo 1 con 6,5 partes en peso del ejemplo comparativo 2. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 38% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 62% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 12:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 gm) se pesaron y se mezclaron 3,0 partes en peso del ejemplo comparativo 1 con 9,5 partes en peso del ejemplo comparativo 2. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 19% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 81% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 13:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 gm) se pesaron y se mezclaron 4,3 partes en peso del ejemplo comparativo 3 con 3,4 partes en peso del ejemplo comparativo 2. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 60% de (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 40% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)sS(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 14:
En una bolsa plana de PE de la empresa Kaiser und Kraft (grosor de lámina: 50 gm) se pesaron y se mezclaron 2,9 partes en peso del ejemplo comparativo 3 con 5,1 partes en peso del ejemplo comparativo 2. Esta mezcla corresponde a una relación molar: silano de fórmula I: 40% de (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 60% de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)sS(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 15: Investigaciones técnicas de goma
La formulación usada para las mezclas de caucho se indica en la siguiente tabla 1. A este respecto, la unidad phr significa partes en peso, con respecto a 100 partes del caucho bruto utilizado. Las mezclas 1-4 contienen todas la misma cantidad en phr de silano de fórmula I (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2 (CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y una cantidad creciente de silano de fórmula II (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3.
Tabla 1:
Sustancias usadas en la tabla 1:
a) NR TSR SMR 10: caucho natural de la empresa Wurfbain Nordmann GmbH (TSR = Technically Specified Rubber, caucho técnicamente especificado; SMR = Standard Malaysian Rubber, caucho estándar de Malasia)
b) Alto cis-BR: Buna CB 24, alto cis-1,4-polibutadieno polimerizado en disolución (catalizador de neodimio) de Arlanxeo GmbH (contenido en cis-1,4 mín. 96%, viscosidad Mooney (ML 1+4/100°C) 44 ME).
c) S-SBR: SPRINTAN SLR 4601-Schkopau; caucho de estireno-butadieno en disolución polimerizado aniónicamente (iniciador de organolitio) de la empresa Trinseo (microestructura: medio estireno/alto vinilo; TG - 25°C)
d) Ácido silícico: ULTRASIL® VN 3 GR de la empresa Evonik Industries AG (ácido silícico precipitado, superficie BET = 175 m2/g).
e) Aceite TDAE: Vivatec 500 de H&R AG.
f) 6PPD: Vulkanox 4020/LG: W-(1,3-dimetilbutil)-W'-fenil-p-fenilendiamina (6PPD) de Rhein Chemie Rheinau GmbH. g) TMQ Vulkanox HS/LG: 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina (TMQ) polimérica, de Rhein Chemie Rheinau GmbH. h) Cera protectora de ozono: Protektor G3108 a partir de hidrocarburos refinados (punto de solidificación = 57°C) de la empresa Paramelt B.V.
i) ZnO: óxido de cinc ZnO RS RAL 844 C de la empresa Arnsperger Chemikalien GmbH.
j) Ácido graso: mezcla de ácidos grasos (C16/C18), EDENOR ST1, empresa Caldic Deutschland Chemie B.V. k) DPG-80: Rhenogran DPG-80: el 80% de W,W'-difenilguanidina (DPG) sobre el 20% de soporte elastomérico y agente dispersante de Rhein Chemie Rheinau GmbH.
l) CBS: Vulkacit CZ/EG-C: W-ciclohexil-2-benzotiazolsulfenamida de la empresa Rhein Chemie Rheinau GmbH. m) Azufre: azufre molido 80/90° de la empresa Solvay & CPC Barium Strontium GmbH & Co.KG.
Las mezclas se produjeron en tres fases en un mezclador interno de 1,5 l (tipo E) a una temperatura de lote de 150°C según la especificación de mezclado descrita en la tabla 2.
El procedimiento general para la producción de mezclas de caucho y sus vulcanizados se describe en el libro: “Rubber Technology Handbook”, W. Hofmann, Hanser Verlag 1994.
Tabla 2
La vulcanización tuvo lugar a una temperatura de 1602C en una prensa de vulcanización típica con una presión de retención de 120 bar tras t95%. El tiempo t95% se determinó por medio de un Moving Die Rheometer (vulcámetro sin rotor) según la norma ISO 6502 (apartado 3.2 “rotorless curemeter”) a 160°C.
La prueba técnica de goma tuvo lugar según los métodos de prueba indicados en la tabla 3.
Tabla 3
En la tabla 4 se indican los datos técnicos de goma para las mezclas brutas y los vulcanizados.
Tabla 4
Con respecto a las mezclas comparativas, las mezclas según la invención se caracterizan por un procesamiento mejorado (viscosidad Mooney) en las tres fases de mezclado. Esto se confirma mediante valores Mmín menores. En las mezclas según la invención se obtienen mayores rendimientos de reticulación (A momento de giro (Mmáx-Mmín)). Además, las mezclas de silanos según la invención conducen a ventajas en el refuerzo (módulo 300%), la resistencia a la abrasión, en la resistencia a la rodadura (resiliencia, tan 5) así como en la rigidez dinámica (E* a 0°C y 60°C).
Ejemplo 16: Investigaciones técnicas de goma
La formulación usada para las mezclas de caucho se indica en la siguiente tabla 5. A este respecto, la unidad phr significa partes en peso, con respecto a 100 partes del caucho bruto utilizado. Las mezclas 6-8 contienen todas la misma cantidad en phr de silano de fórmula I (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y una cantidad creciente de silano de fórmula II (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3.
Tabla 5:
Sustancias usadas en la tabla 5:
a) NR TSR: caucho natural (TSR = Technically Specified Rubber).
b) Europrene Neocis BR 40, empresa Polimeri.
c) S-SBR: Sprintan® SLR-4601, empresa Trinseo.
d) Ácido silícico: ULTRASIL® VN 3 GR de la empresa Evonik Industries AG (ácido silícico precipitado, superficie BET = 175 m2/g).
e) Aceite TDAE: extracto aromático de destilado tratado
f) 6PPD: W-(1,3-dimetilbutil)-W'-fenil-p-fenilendiamina (6PPD).
g) DPG: W,W'-difenilguanidina (DPG).
h) CBS: W-ciclohexil-2-benzotiazolsulfenamida.
i) Azufre: azufre molido.
La producción de las mezclas tuvo lugar según procedimientos habituales en la industria del caucho en tres fases en un mezclador de laboratorio con un volumen de 300 mililitros a 3 litros, en el que en primer lugar en la primera fase de mezclado (fase de mezclado básico) se mezclaron todos los componentes excepto el sistema de vulcanización (azufre y sustancias que influyen en la vulcanización) durante de 200 a 600 segundos a de 145 a 165°C, temperaturas objetivo de desde 152 a 157°C. En la segunda fase se mezcla completamente una vez más la mezcla de la fase 1, se realiza una denominada nueva molienda. Mediante la adición del sistema de vulcanización en la tercera fase (fase de mezclado final) se generó la mezcla final, mezclándose durante de 180 a 300 segundos a de 90 a 120°C. A partir de todas las mezclas se produjeron probetas mediante vulcanización tras t95 (medido en el Moving Die Rheometersegún la norma ASTM D 5289-12/ iSo 6502) a presión a 160°C.
El procedimiento general para la producción de mezclas de caucho y sus vulcanizados se describe en “Rubber Technology Handbook”, W. Hofmann, Hanser Verlag 1994.
La prueba técnica de goma tuvo lugar según el método de prueba indicado en la tabla 6. Los resultados de la prueba técnica de goma se indican en la tabla 7.
Tabla 6:
Tabla 7:
Los ejemplos según la invención se caracterizan por un comportamiento de procesamiento mejorado en comparación con el ejemplo comparativo, lo que se muestra en una mayor velocidad de reticulación de entre el 30% y el 90% de conversión k30/90. De este modo, con los ejemplos según la invención se implementa una solución mejorada del conflicto de objetivos de la seguridad de procesamiento y la vulcanización completa.
Ejemplo 17: Investigaciones técnicas de goma
La formulación usada para las mezclas de caucho se indica en la siguiente tabla 8. A este respecto, la unidad phr significa partes en peso, con respecto a 100 partes del caucho bruto utilizado. Las mezclas contienen en cada caso mezclas de los silanos de fórmula I y del silano de fórmula II en las relaciones molares 60:40; 40:60; 20:80.
Tabla 8:
Sustancias usadas en la tabla 8:
a) NR TSR: caucho natural (TSR = Technically Specified Rubber).
b) Europrene Neocis BR 40, empresa Polimeri.
c) S-SBR: Sprintan® SLR-4601, empresa Trinseo.
d) Ácido silícico: ULTRASIL® VN 3 GR de la empresa Evonik Industries AG (ácido silícico precipitado, superficie BET = 175 m2/g).
e) Aceite TDAE: Vivatec 500 de H&R AG.
f) 6PPD: W-(1,3-dimetilbutil)-W'-fenil-p-fenilendiamina (6PPD).
h) DPG: W,W'-difenilguanidina (DPG).
i) CBS: W-ciclohexil-2-benzotiazolsulfenamida.
j) Azufre: azufre molido.
La producción de las mezclas tuvo lugar según procedimientos habituales en la industria del caucho en tres fases en un mezclador de laboratorio con un volumen de 300 mililitros a 3 litros, en el que en primer lugar en la primera fase de mezclado (fase de mezclado básico) se mezclaron todos los componentes excepto el sistema de vulcanización (azufre y sustancias que influyen en la vulcanización) durante de 200 a 600 segundos a de 145 a 165°C, temperaturas objetivo de desde 152 hasta 157°C. En la segunda fase se mezcló completamente una vez más la mezcla de la fase 1, se realizó una denominada nueva molienda. Mediante la adición del sistema de vulcanización en la tercera fase (fase de mezclado final) se generó la mezcla final, mezclándose durante de 180 a 300 segundos a de 90 a 120°C. A partir de todas las mezclas se produjeron probetas mediante vulcanización tras t95 (medido en el Moving Die Rheometersegún la norma ASTM D 5289-12/ ISO 6502) a presión a 160°C.
El procedimiento general para la producción de mezclas de caucho y sus vulcanizados se describe en “Rubber Technology Handbook”, W. Hofmann, Hanser Verlag 1994.
La prueba técnica de goma tuvo lugar según el método de prueba indicado en la tabla 6. Los resultados de la prueba técnica de goma se indican en la tabla 9.
Tabla 9:
Los ejemplos según la invención se caracterizan por un comportamiento de procesamiento mejorado en comparación con el ejemplo comparativo, lo que se muestra en una mayor velocidad de reticulación de entre el 30% y el 90% de conversión k30/90. De este modo, con los ejemplos según la invención se implementa una solución mejorada del conflicto de objetivos de la seguridad de procesamiento y la vulcanización completa.
Claims (14)
- (R1)y(R2)3-ySi-R3-(S-R4)z-S-R3-Si(R1)y(R2)3-y (II),en las que R1 son iguales o diferentes y son grupos alcoxi C1-C10, grupos fenoxi, grupos cicloalcoxi C4-C10 o grupos alquil poliéter -O-(R5-O)r-R6, siendo R5 iguales o diferentes y siendo un grupo hidrocarbonado C1-C30 ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, alifático, aromático o alifático/aromático mixto divalente, siendo r un número entero de desde 1 hasta 30, y siendo R6 grupos alquilo, alquenilo, arilo o aralquilo no sustituidos o sustituidos, ramificados o no ramificados monovalentes,R2 son iguales o diferentes y son grupos arilo C6-C20, grupos alquilo C1-C10, grupos alquenilo C2-C20, grupos aralquilo C7-C20 o halógeno,R3 son iguales o diferentes y son grupos hidrocarbonados C1-C30 ramificados o no ramificados, saturados o insaturados, alifáticos, aromáticos o alifáticos/aromáticos mixtos divalentes,R4 son iguales o diferentes y son grupos hidrocarbonados C1-C30 ramificados o no ramificados, saturados o insaturados, alifáticos, aromáticos o alifáticos/aromáticos mixtos divalentes,y x es un número de desde 2 hasta 10,n son iguales y son 0, 1,2 o 3, y son iguales o diferentes y son 1,2 o 3, z es 1,2 o 3,y la relación molar de silano de fórmula I con respecto a silano de fórmula II asciende a 19:81 - 81:19.
- 2. - Mezcla de silanos según la reivindicación 1, caracterizada porque n es 0 o 1 y z =1.
- 3. - Mezcla de silanos según la reivindicación 1, caracterizada porque n = 1 y z = 1.
- 4. - Mezcla de silanos según la reivindicación 1, caracterizada porque x = 2.
- 5. - Mezcla de silanos según la reivindicación 3, caracterizada porque el silano de fórmula I es (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3 y el silano de fórmula II es (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3.
- 6. - Mezcla de silanos según la reivindicación 2, caracterizada porque el silano de fórmula I es (EtO)3Si-(CH2)3-S2-(CH2)3-Si(OEt)3 y el silano de fórmula II es (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3.
- 7. - Mezcla de silanos según la reivindicación 1, caracterizada porque la relación molar de silano de fórmula I con respecto a silano de fórmula II asciende a 20:80 - 65:35.
- 8. - Procedimiento para la producción de una mezcla de silanos según la reivindicación 1, caracterizado porque se mezclan el silano de fórmula I(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-(R4-S)n-R3-Si(R1)y(R2)3-y (I),y un silano de fórmula II(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)z-S-R3-Si(R1)y(R2)3-y (II),en las que R1, R2, R3, R4, n, x, y y z tienen el significado mencionado anteriormente,en una relación molar de 81:19 - 19:81.
- 9. - Procedimiento para la producción de una mezcla de silanos según la reivindicación 8, caracterizado porque n = 0 0 1 y z = 1.
- 10. - Procedimiento para la producción de una mezcla de silanos según la reivindicación 8, caracterizado porque n = 1 y z = 1.
- 1 1 Procedimiento para la producción de una mezcla de silanos según la reivindicación 8, caracterizado porque la relación molar de silano de fórmula I con respecto a silano de fórmula II asciende a 50:50 - 70:30.
- 12. - Procedimiento para la producción de una mezcla de silanos según la reivindicación 9, caracterizado porque el silano de fórmula I es(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3 o (EtO)3Si-(CH2)3-S2-(CH2)3-Si(OEt)3y el silano de fórmula II es(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3.
- 13. - Procedimiento para la producción de una mezcla de silanos según la reivindicación 3, caracterizado porque en una primera etapa se hace reaccionar un mercaptosilano de fórmula III(R1)y (R2)3-ySi-R3-SH (III)con un compuesto de halógeno de fórmula IVHal-R4-Hal (IV),en las que R1, R2 , R3 y R4 tienen los significados mencionados anteriormente y Hal es igual a F, Cl, Br o I, en una relación molar de fórmula (III) con respecto a fórmula (IV) de 34:66 - 64:36y en una segunda etapa se hace reaccionar el producto de la primera etapa de procedimiento con polisulfuro de sodio de fórmula (V)Na2Sx (V)en la que x tiene el significado mencionado anteriormente.
- 14. - Procedimiento para la producción de una mezcla de silanos según la reivindicación 13, caracterizado porque el mercaptosilano de fórmula III es(EtO)3Si-(CH2)3-SHel compuesto de halógeno de fórmula IV esCl-(CH2)6-Cly el polisulfuro de sodio de fórmula V esNa2S2.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017221282.9A DE102017221282A1 (de) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | Silanmischungen und Verfahren zu deren Herstellung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2785050T3 true ES2785050T3 (es) | 2020-10-05 |
Family
ID=64331855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES18206629T Active ES2785050T3 (es) | 2017-11-28 | 2018-11-16 | Mezclas de silanos y procedimiento para su producción |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11008441B2 (es) |
| EP (1) | EP3489246B1 (es) |
| JP (1) | JP7146596B2 (es) |
| KR (1) | KR102655546B1 (es) |
| CN (1) | CN110003525B (es) |
| BR (1) | BR102018074447B1 (es) |
| CA (1) | CA3025372A1 (es) |
| DE (1) | DE102017221282A1 (es) |
| ES (1) | ES2785050T3 (es) |
| HU (1) | HUE049718T2 (es) |
| IL (1) | IL263279B (es) |
| MX (1) | MX2018014360A (es) |
| MY (1) | MY197649A (es) |
| PL (1) | PL3489246T3 (es) |
| PT (1) | PT3489246T (es) |
| RS (1) | RS60096B1 (es) |
| SI (1) | SI3489246T1 (es) |
| TW (1) | TWI798294B (es) |
| UA (1) | UA126019C2 (es) |
| ZA (1) | ZA201807912B (es) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3862359B1 (de) * | 2020-02-06 | 2024-04-03 | Evonik Operations GmbH | Verfahren zur herstellung von polysulfansilanen |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4406947A1 (de) | 1994-03-03 | 1995-09-07 | Bayer Ag | Schwefel-/Silizium-haltige Verstärkungsadditive enthaltende Kautschukmischungen |
| EP0753549A3 (de) | 1995-06-28 | 1999-04-28 | Bayer Ag | Oberflächenmodifizierte, oxidische oder silikatische Füllstoffe und ihre Verwendung |
| DE29724802U1 (de) * | 1996-07-18 | 2004-11-04 | Degussa Ag | Gemische von Organosilanpolysulfanen |
| JPH11349594A (ja) * | 1998-06-08 | 1999-12-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 短鎖ポリスルフィドシラン混合物の製造方法 |
| EP1085045B1 (de) | 1999-09-17 | 2003-01-29 | Continental Aktiengesellschaft | Kautschukmischung für Laufstreifen von Reifen |
| JP4450149B2 (ja) * | 2002-06-20 | 2010-04-14 | 信越化学工業株式会社 | 有機珪素化合物、その製造方法、及びゴム用配合剤 |
| JP4143821B2 (ja) * | 2002-12-05 | 2008-09-03 | 信越化学工業株式会社 | ポリスルフィドシランの製造方法 |
| JP2004322337A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | インクジェット記録媒体 |
| DE10327624B3 (de) * | 2003-06-20 | 2004-12-30 | Degussa Ag | Organosiliciumverbindungen, Verfahren zu ihrer Herstellung, sowie ihre Verwendung |
| MY164448A (en) | 2003-12-15 | 2017-12-15 | Ciba Holding Inc | Coupling agents between filler and elastomer |
| GB0417345D0 (en) * | 2004-08-04 | 2004-09-08 | Phosphonics Ltd | Substituted organopolysiloxanes and uses thereof |
| DE102005044456A1 (de) | 2005-09-17 | 2007-03-22 | Continental Aktiengesellschaft | Kautschukmischung und Reifen |
| EP2567116A4 (en) | 2010-05-05 | 2014-03-26 | Nrb Bearings Ltd | SEAL ASSEMBLY IN A DRAWER SPREADING ASSEMBLY |
| JP2012111838A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Shikoku Chem Corp | ゴム組成物 |
| EP2658910B1 (en) | 2010-12-30 | 2017-01-25 | Bridgestone Corporation | Rubber composition with improved bis-silane reinforcement |
| EP2557083A1 (de) * | 2011-08-12 | 2013-02-13 | LANXESS Deutschland GmbH | Vernetzte Organosilizium-polysulfide |
| EP2557116A1 (de) | 2011-08-12 | 2013-02-13 | LANXESS Deutschland GmbH | Additive für kieselsäurehaltige Kautschukmischungen |
| JP5977517B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2016-08-24 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物の製造方法、そのゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
| DE102014209215A1 (de) * | 2014-05-15 | 2015-11-19 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von harnstoffhaltigen Silanen |
| DE102014209226A1 (de) * | 2014-05-15 | 2015-11-19 | Evonik Degussa Gmbh | Harnstoffhaltige Silane, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
| JP6345562B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2018-06-20 | 東洋ゴム工業株式会社 | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
-
2017
- 2017-11-28 DE DE102017221282.9A patent/DE102017221282A1/de not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-11-16 PT PT182066290T patent/PT3489246T/pt unknown
- 2018-11-16 SI SI201830060T patent/SI3489246T1/sl unknown
- 2018-11-16 EP EP18206629.0A patent/EP3489246B1/de active Active
- 2018-11-16 PL PL18206629T patent/PL3489246T3/pl unknown
- 2018-11-16 HU HUE18206629A patent/HUE049718T2/hu unknown
- 2018-11-16 RS RS20200345A patent/RS60096B1/sr unknown
- 2018-11-16 ES ES18206629T patent/ES2785050T3/es active Active
- 2018-11-21 UA UAA201811447A patent/UA126019C2/uk unknown
- 2018-11-22 MX MX2018014360A patent/MX2018014360A/es unknown
- 2018-11-23 TW TW107141853A patent/TWI798294B/zh active
- 2018-11-23 ZA ZA2018/07912A patent/ZA201807912B/en unknown
- 2018-11-26 CA CA3025372A patent/CA3025372A1/en active Pending
- 2018-11-26 MY MYPI2018002138A patent/MY197649A/en unknown
- 2018-11-26 IL IL263279A patent/IL263279B/en unknown
- 2018-11-27 JP JP2018221412A patent/JP7146596B2/ja active Active
- 2018-11-27 US US16/201,495 patent/US11008441B2/en active Active
- 2018-11-27 KR KR1020180147973A patent/KR102655546B1/ko active IP Right Grant
- 2018-11-27 BR BR102018074447-0A patent/BR102018074447B1/pt active IP Right Grant
- 2018-11-28 CN CN201811431998.5A patent/CN110003525B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUE049718T2 (hu) | 2020-10-28 |
| TWI798294B (zh) | 2023-04-11 |
| BR102018074447A2 (pt) | 2019-08-27 |
| CN110003525A (zh) | 2019-07-12 |
| UA126019C2 (uk) | 2022-08-03 |
| MX2018014360A (es) | 2019-05-29 |
| PL3489246T3 (pl) | 2020-07-27 |
| CN110003525B (zh) | 2022-03-08 |
| KR20190062257A (ko) | 2019-06-05 |
| EP3489246A1 (de) | 2019-05-29 |
| US20190161600A1 (en) | 2019-05-30 |
| JP7146596B2 (ja) | 2022-10-04 |
| TW201925215A (zh) | 2019-07-01 |
| KR102655546B1 (ko) | 2024-04-09 |
| JP2019099564A (ja) | 2019-06-24 |
| SI3489246T1 (sl) | 2020-07-31 |
| RS60096B1 (sr) | 2020-05-29 |
| EP3489246B1 (de) | 2020-02-26 |
| US11008441B2 (en) | 2021-05-18 |
| CA3025372A1 (en) | 2019-05-28 |
| PT3489246T (pt) | 2020-04-15 |
| IL263279B (en) | 2021-12-01 |
| DE102017221282A1 (de) | 2019-05-29 |
| BR102018074447B1 (pt) | 2022-11-16 |
| MY197649A (en) | 2023-06-30 |
| RU2018141061A (ru) | 2020-05-21 |
| ZA201807912B (en) | 2019-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2607697T3 (es) | Silanos con contenido en urea, procedimientos para su preparación y su uso | |
| ES2913455T3 (es) | Mezclas de silanos y procedimiento para su preparación | |
| ES2620475T3 (es) | Silanos que contienen urea, procedimiento para su obtención y su empleo | |
| ES2805957T3 (es) | Mezclas de silanos y procedimiento para su producción | |
| ES2910009T3 (es) | Mezclas de silanos y procedimiento para su preparación | |
| ES2785050T3 (es) | Mezclas de silanos y procedimiento para su producción | |
| ES2917525T3 (es) | Mezclas de silanos y procedimiento para su preparación | |
| RU2784829C2 (ru) | Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов | |
| RU2783212C2 (ru) | Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов | |
| RU2780657C2 (ru) | Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов | |
| RU2786723C2 (ru) | Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов | |
| BR112020010414B1 (pt) | Misturas de silano e processos para preparar as mesmas |