ES2910009T3 - Mezclas de silanos y procedimiento para su preparación - Google Patents
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Abstract
Mezcla de silanos, que contiene un silano de fórmula I (R1)y(R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-R5 (I), y un silano de fórmula II (R1)y(R2)3-ySi-R3-S-R3-Si(R1)y(R2)3-y (II), en donde los R1 son idénticos o diferentes y son grupos alcoxi C1-C10, grupo fenoxi, grupos cicloalcoxi C4-C10 o grupo alquilpoliéter -O-(R6-O)r-R7, con los R6 idénticos o diferentes y un grupo hidrocarburo C1-C30 divalente alifático, aromático o alifático/aromático mixto, ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, r es un número entero de 1 a y R7 es un grupo alquilo, alquenilo, arilo o aralquilo monovalente ramificado o no ramificado, no sustituido o sustituido, los R2 son idénticos o diferentes y son grupos arilo C6-C20, grupos alquilo C1-C10, grupo alquenilo C2-C20, grupo aralquilo C7-C20 o halógeno, los R3 son idénticos o diferentes y son un grupo hidrocarburo C1-C30 divalente alifático, aromático o alifático/aromático mixto, ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, los R4 son idénticos o diferentes y son un grupo hidrocarburo C1-C30 divalente alifático, aromático o alifático/aromático mixto, ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, x es un número entero de 1 a 10, para x igual a 1, R5 es un grupo -C(=O)-R8, con R8 igual a hidrógeno, un grupo alquilo C1-C20, grupos arilo C6-C20, grupo alquenilo C2-C20 o un grupo aralquilo C7-C20 y n es igual a 0, 1, 2 o 3, para x igual a 2 a 10, R5 es igual a -(R4-S)n-R3-Si(R1)y(R2)3-y y n es igual a 1, 2 o 3, y los y son idénticos o diferentes y son1, 2 o 3, y la relación molar de silano de fórmula I a silano de fórmula II es 20:80 - 90:10.
Description
DESCRIPCIÓN
Mezclas de silanos y procedimiento para su preparación
La invención se refiere a mezclas de silanos y a procedimientos para su preparación.
A partir de los documentos EP 0670347 y EP 0753549 se conocen mezclas de cauchos que contienen al menos un reticulante, una carga, eventualmente otros coadyuvantes de caucho, así como al menos un aditivo de refuerzo de la fórmula
R1WR3Si - X1 -(-Sx - Y -)m -(- Sx - X2 - SiR1R2 R3)n
A partir del documento JP2012149189 se conoce el silano de la fórmula (R1O)lR2(3-l)Si-R3-(SmR4)n-S-R5 , con R5 = -C(=O)-R6 R6 = C1-C20
Además, a partir del documento EP 1375504 se conocen silanos de la fórmula
(R1O)(3-P) (R2)PSi-R3-Sm-R4-(Sn-R4)q-Sm-R3-Si(R2)P(OR1)(3-P)
A partir del documento WO 2005/059022 se conocen mezclas de cauchos que contienen un silano de la fórmula
[R2 R3 R4Si-R5-S-R6-R7-]R1
Además, se conocen mezclas de cauchos que contienen un silano bifuncional y otro silano de la fórmula (Y)G(Z) (documento WO 2012/092062) y mezclas de cauchos que contienen polisulfuro de bistrietoxisililpropilo y monosulfuro de bistrietoxisililpropilo (documento EP1085045).
A partir del documento EP 1928949 se conoce una mezcla de cauchos 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)6-X-(CH2)10-Si(OC2H5)3 y (H5C2O)3Si-(CH2)3-Sm-(CH2)3-Si(OC2H5)3.
Además, a partir del documento US 2002/002220 A1 se conoce un procedimiento para la preparación de silanos que contienen azufre a partir de acetatos de alcoxisilano y agentes sulfurantes.
A partir del documento US 6433206 B1 se conoce un procedimiento para la preparación de organomercaptanos mediante hidrogenación.
Misión de la presente invención es proporcionar mezclas de silanos que, con respecto a los silanos conocidos del estado de la técnica, tengan una resistencia de rodadura mejorada y una densidad de energía de fractura mejorada en mezclas de cauchos.
Objeto de la invención es una mezcla de silanos que contiene un silano de fórmula I
(R1)y (R2)a-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-R5 (I),
y un silano de fórmula II
(R1)y (R2)3-ySi-R3-S-R3-Si(R1)y (R2)3-y (II),
en donde los R1 son idénticos o diferentes y son grupos alcoxi C1 -C10, preferiblemente grupos metoxi o etoxi, grupo fenoxi, grupos cicloalcoxi C4-C10 o el grupo alquil poliéter -O-(R6-O)r-R7 con los R6 idénticos o diferente y un grupo hidrocarburo C1-C30 divalente alifático, aromático o alifático/aromático mixto, ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, preferiblemente -CH2-CH2-, r es un número entero de 1 a 30, preferiblemente de 3 a 10, y R7 es grupos alquilo, alquenilo, arilo o aralquilo monovalentes ramificados o no ramificados, no sustituidos o sustituidos, preferiblemente grupos alquilo C13H27, los R2 son idénticos 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,
los R3 son idénticos o diferentes y son un grupo hidrocarburo C1-C30 divalente ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, alifático, aromático o alifático/aromático mixto, preferiblemente C1-C20, de manera particularmente preferida C1-C10, de manera muy particularmente preferida C2-C8, de manera particularmente preferida CH2CH2 y CH2CH2CH2 ,
los R4 son idénticos o diferentes y son un grupo hidrocarburo C1-C30 divalente ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, alifático, aromático o alifático/aromático mixto, preferiblemente C1-C20, de manera
particularmente preferida C1-C10, de manera muy particularmente preferida C2-C7, de manera particularmente preferida (CH2)6 ,
x es un número entero de 1 a 10, preferiblemente de 1 a 4, más preferiblemente 1 o 2, para x igual a 1, R5 es un grupo -C(=O)-R8 , con R8 igual a hidrógeno, un grupo alquilo C1-C20, preferiblemente C1-C17, grupos arilo C6-C20, preferiblemente fenilo, grupo alquenilo C2-C20 o un grupo aralquilo C7-C20 y n es igual a 0, 1 ,2 o 3, preferiblemente 1, para x igual a 2 a 10, R5 es igual a -(R4-S)n-R3-Si(R1)y (R2)3-y y n es igual a 1, 2 o 3, preferiblemente 1,
y los y son iguales o diferentes y son 1, 2 o 3,
y la relación molar de silano de la fórmula I a silano de la fórmula II es 20:80 - 90:10, preferiblemente 25:75 -90:10, más preferiblemente 30:70-90:10, lo más preferiblemente 35:65-90:10.
La mezcla de silanos puede ser preferiblemente un silano de fórmula I
(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-R5 (I),
y un silano de fórmula II
(R1)y (R2)3-ySi-R3-S-R3-Si(R1)y (R2)3-y (II),
en donde n es igual a 1 y R1, R2 , R3 , R4 , R5 , x e y tienen el mismo significado que se ha descrito arriba. La mezcla de silanos según la invención puede contener otros aditivos o puede estar compuesta únicamente de silanos de fórmula I y silanos de fórmula II.
La mezcla de silanos según la invención puede contener oligómeros que se forman por hidrólisis y 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 carbono. La mezcla de silanos según la invención puede estar aplicada a un ácido silícico, pudiendo efectuarse la unión física o químicamente.
R3 o bien R4 pueden ser, independientemente uno de otro, -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- o
R1 puede ser preferiblemente metoxi o etoxi .
Silanos de la 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. (EtO)3Si-(CHz)3-S-C(=O)-CH3 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-C(=O)-C2H5 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-C(=O)-C3H7 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-C(=O)-C4H9 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-C(=O)-C5Hi i ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-C(=O)-C6H13,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-C(=O)-C7H15,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-C(=O)-C9H19,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-C(=O)-C11H23,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-C(=O)-C13H27,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-C(=O)-C15H31,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-C(=O)-C17H35,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-CH3 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-C2H5 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-C3H7 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-C4H9 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-C5Hi i , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-C6Hi 3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-C/ Hi 5 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-CgHi g , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-C i i H23, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-C i 3 H27, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-C i 5 H3 i , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)- S-C(=O)-C i 7 H35, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-CH3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-C2H5 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-C3H7 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-C4H9 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-C5Hi i , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-C6Hi 3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-C7Hi 5 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-C9Hi 9 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-C i i H23, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-C i 3 H27, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-C i 5 H3 i , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)2- S-C(=O)-C i 7 H35, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-CH3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-C2H5 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-C3H7 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-C4H9 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-C5Hi i , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-C6Hi 3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-C7Hi 5 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-C9Hi 9 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-C i i H23, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-C i 3 H27, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-C i 5 H3 i , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3- S-C(=O)-C i 7 H35, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-CH3 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-C2H5 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-C3H7 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-C4H9 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-C5H11,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-C6H13,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-C7H15,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-C9H19,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-C11H23,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-C13H27,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-C15H31,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6- S-C(=O)-C17H35,
Particularmente preferido es el silano de fórmula I
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-CH3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C7H15 y (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C17H35.
Silanos de fórmula II pueden ser preferiblemente:
(EtO)3Si-(CH2)-S-(CH2)-Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)2-S-(CH2)2Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)4-S-(CH2)4Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)5-S-(CH2)5Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)6-S-(CH2)6Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)7-S-(CH2)7Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)8-S-(CH2)8Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)9-S-(CH2)9Si(OEt)3 ,
(EtO)3Si-(CH2)10-S-(CH2)10Si(OEt)3 ,
Particularmente preferido es el silano de fórmula II
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3Si(OEt)3.
Muy particularmente preferida es una mezcla de silanos a base de (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-CH3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C7H15 o (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C17H35 y (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3Si(OEt)3.
Otro objeto de la invención es un procedimiento para preparar la mezcla de silanos según la invención, que se caracteriza porque el silano de fórmula I
(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-R5 (I),
y un silano de fórmula II
(R1)y (R2)3-ySi-R3-S-R3-Si(R1)y (R2)3-y (II),
en donde R1, R2 , R3 , R4 , R5 , n, x e y tienen el significado arriba dado,
se mezclan en una relación molar de 20:80 - 90:10, preferiblemente 25:75 - 90:10, más preferiblemente 30:70 - 90:10, lo más preferiblemente 35:65 - 90:10.
Preferiblemente, se puede mezclar un silano de fórmula I
(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-R5 (I),
y un silano de fórmula II
(R1)y (R2)3-ySi-R3-S-R3-Si(R1)y (R2)3-y (II),
en donde R1, R2 , R3 , R4 , R5 , x e y tienen el significado arriba dado y n es igual a 1.
El procedimiento según la invención se puede llevar a cabo bajo la exclusión de aire. El procedimiento según la invención se puede llevar a cabo bajo una atmósfera de gas protector, por ejemplo, bajo argón o nitrógeno, preferiblemente bajo nitrógeno.
El procedimiento según la invención se puede llevar a cabo a presión normal, presión elevada o presión reducida. Preferiblemente, el procedimiento según la invención se puede llevar a cabo a presión normal.
La presión elevada puede ser una presión de 1,1 bares a 100 bares, preferiblemente de 1,1 bares a 50 bares, de manera particularmente preferida de 1,1 bares a 10 bares y de manera muy particularmente preferida de 1,1 a 5 bares. La presión reducida puede ser una presión de 1 mbar a 1000 mbar, preferiblemente de 250 mbar a 1000 mbar, de manera particularmente preferida de 500 mbar a 1000 mbar.
El procedimiento según la invención se puede llevar a cabo entre 20 °C y 100 °C, preferiblemente entre 20 °C y 50 °C, de manera especialmente preferida entre 20 °C y 30 °C.
El procedimiento según la invención se puede llevar a cabo 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 del ácido acético o una mezcla de los disolventes antes mencionados. El procedimiento según la invención se puede llevar a cabo preferiblemente sin disolvente.
La mezcla de silanos según la invención se puede utilizar como promotor de la adherencia entre materiales inorgánicos, por ejemplo, perlas 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 pirógenos,
y polímeros orgánicos, por ejemplo, duroplastos, termoplastos o elastómeros, o bien como agentes reticulantes y modificadores de la superficie para superficies oxídicas.
La mezcla de silanos según la invención se puede utilizar como reactivos de acoplamiento en mezclas de cauchos cargadas, por ejemplo, bandas de rodadura de neumáticos, artículos técnicos de caucho o suelas de calzado.
Ventajas de las mezclas de silanos según la invención son una resistencia a la rodadura mejorada y un refuerzo mejorado en las mezclas de cauchos.
Ejemplos
Método RMN: Las relaciones molares y las porciones en masa indicadas en los Ejemplos como resultados del análisis provienen de mediciones de 13C-RMN con las siguientes cifras características: 100,6 MHz, 1000 barridos, disolvente CDCl3 , patrón interno para la calibración: tetrametilsilano, coadyuvante de relajación Cr(acac)3 , para determinar la porción en masa en el producto se añade una cantidad definida de dimetilsulfona como patrón interno y la porción en masa se calcula a partir de las relaciones molares de los productos.
Ejemplo Comparativo 1: 3-octanoiltio-1 -propiltrietoxisilano Silano NXT de la razón social Momentive Performance Materials.
Ejemplo Comparativo 2: Bistrietoxisililoctano de la razón social ABCR GmbH.
Ejemplo Comparativo 3: Disulfuro de bis(trietoxisililpropilo) de la razón social Evonik Industries AG.
Ejemplo Comparativo 4: 1 -cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano
NaOEt (21 % en EtOH; 1562 g; 4,820 mol) se dosificó durante 1 h a mercaptopropiltrietoxisilano (1233 g; 5,170 mol) mientras se agitaba a temperatura ambiente. Una vez completada la adición, la mezcla de reacción se calentó a reflujo durante 2 h y a continuación se dejó enfriar a temperatura ambiente. El compuesto intermedio formado se dosificó a lo largo de 30 min a 1,6-diclorohexano (4828 g; 31,14 mol) calentado a 80 °C. Una vez completada la adición, la mezcla de reacción se calentó a reflujo durante 3 h antes de dejar enfriar a temperatura ambiente. La mezcla de reacción se filtró y la torta de filtración se lavó con EtOH. Los componentes volátiles se eliminaron a presión reducida y se obtuvo el producto intermedio 1 -cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano (rendimiento: 89 %, relación molar: 97 % 1-cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano, 3 % bis(tiopropiltrietoxisilil)hexano; % en peso: 95 % en peso de 1-cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano, 5 % en peso de 1,6-bis(tiopropiltrietoxisilil)hexano) como un líquido incoloro a pardo.
Ejemplo Comparativo 5: Disulfuro de 6-bis(tiopropiltrietoxisililhexilo) Disulfuro de 6-bis(tiopropiltrietoxisililhexil) se preparó conforme al Ejemplo de Síntesis 1 y el Ejemplo 1 del documento EP 1375504.
En comparación con el Ejemplo de Síntesis 1 del documento EP 1375504, el producto intermedio no se destiló.
Analítica: (88 % de rendimiento, relación molar: Silano de fórmula I: 94 %
(EtO)3Si(CH2)3S(CH2)sS2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 6 %
(EtO)3Si(CH2)3S(CH2)sS(CH2)3Si(OEt)3 , % en peso: Silano de fórmula I: 95 % en peso
(EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)aS(CH2)3Si(OEt)3 y silano de fórmula II: 5 % en peso
(EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3)
Ejemplo Comparativo 6: Tioacetato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo)
Na2CO3 (59,78 g; 0,564 mol) y una solución acuosa de NaSH (al 40 % en agua; 79,04 g; 0,564 mol) se dispusieron con agua (97,52 g). Luego se añadió bromuro de tetrabutilfosfonio (TBPB) (al 50 % en agua; 3,190 g; 0,005 mol) y cloruro de acetilo (40,58 g; 0,517 mol) gota a gota durante 1 h manteniendo la temperatura de reacción en 25-32 °C. Una vez completada la adición del cloruro de acetilo, se agitó a temperatura ambiente durante 1 h. Luego se añadieron TBPB (al 50 % en agua; 3,190 g; 0,005 mol) y 1 -cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano (del Ejemplo Comparativo 4; 167,8 g; 0,470 mol) y se calentó a reflujo durante 3-5 h. El progreso de la reacción se siguió por cromatografía de gases. Cuando hubo reaccionado > 96 % del 1 -cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano, se añadió agua hasta que se disolvieron todas las sales y se separaron las fases. Los componentes volátiles de la fase orgánica se eliminaron a presión reducida y se obtuvo tioacetato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo) (rendimiento: 90 %, relación molar: 97 % de tioacetato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo), 3 % de bis(tiopropiltrietoxisilil)hexano; % en peso: 96 % en peso de tioacetato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo), 4 % en peso de 1,6-bis(tiopropiltrietoxisilil)hexano) en forma de un líquido de amarillo a pardo.
Ejemplo Comparativo 7: Tiooctanoato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo)
Na2CO3 (220,2 g; 2,077 mol) y una solución acuosa de NaSH (al 40 % en agua; 291,2 g; 2,077 mol) se dispusieron con agua (339,2 g). Luego se añadió bromuro de tetrabutilamonio (TBAB) (al 50 % en agua; 10,96 g; 0,017 mol) y cloruro de octanoilo (307,2 g; 1,889 mol) gota a gota durante 2,5 h, manteniendo la temperatura de reacción en 24 28 °C. Una vez completada la adición del cloruro de octanoilo, se agitó a temperatura ambiente durante 1 h. Luego se añadieron TBAB (al 50 % en agua; 32,88 g; 0,051 mol) y 1 -cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano (del Ejemplo Comparativo 4; 606,9 g; 1,700 mol) y se calentó a reflujo durante 10 h. Luego se añadió agua hasta que se disolvieron todas las sales y se separaron las fases. Los componentes volátiles de la fase orgánica se eliminaron a presión reducida y se obtuvo tiooctanoato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo) (rendimiento: 95 %, relación molar: 97 % de tiooctanoato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo), 3 % de bis(tiopropiltrietoxisilil)hexano; % en peso: 96 % en peso de tiooctanoato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo), 4 % en peso de 1,6-bis(tiopropiltrietoxisilil)hexano) se obtuvo en forma de un líquido de amarillo a pardo.
Ejemplo Comparativo 8: Tiooctadecanoato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo) Tiooctadecanoato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo)se preparó a partir de 1 -cloro-6-tiopropiltrietoxisililhexano (del Ejemplo Comparativo 4) de manera correspondiente a los Ejemplos de Sintesis 1 y 3 en el documento JP2012149189.
Tiooctadecanoato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo) (rendimiento: 89 %, relación molar: 97 % de tiooctadecanoato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo), 3 % de bis(tiopropiltrietoxisilil)hexano; % en peso: 97 % en peso de tiooctadecanoato de S-(6-((3-(trietoxisilil)propil)tio)hexilo), 3 % en peso de 1,6-bis(tiopropiltrietoxisilil)hexano) se obtuvo en forma de un líquido de amarillo a pardo.
Ejemplo Comparativo 9: Sulfuro de bis(trietoxisilMpropMo)
A una solución de cloropropiltrietoxisilano (361 g; 1,5 mol; 1,92 eq) en etanol (360 ml) se añadió en porciones Na2S (61,5 g; 0,78 mol; 1,00 eq) de manera que no se sobrepasaran los 60 °C. Una vez completada la adición, se calentó a reflujo durante 3 h antes de dejar enfriar a temperatura ambiente. El producto de reacción se liberó por filtración de las sales precipitadas. Mediante una purificación por destilación (0,04 mbar; 110 °C) se pudo obtener el producto (rendimiento: 73 %, pureza: > 99 % en 13C-RMN) en forma de un líquido transparente.
Ejemplo Comparativo 10: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 1 con 1,65 partes en peso del Ejemplo Comparativo 2 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 83 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 y 17 % de (EtO)3Si(CH2)8Si(OEt)3.
Ejemplo Comparativo 11: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 1 con 2,47 partes en peso del Ejemplo Comparativo 2 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 77 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 y 23 % de (EtO)3Si(CH2)8Si(OEt)3. Ejemplo Comparativo 12: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 3 con 2,65 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 71 % de (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 y 29 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo Comparativo 13: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 3 con 3,65 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 64 % de (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 y 36 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo Comparativo 14: Se pesaron 6,30 partes en peso del Ejemplo Comparativo 1 con 2,53 partes en peso del Ejemplo Comparativo 2 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 75 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)sCH3 y 25 % de (EtO)3Si(CH2)eSi(OEt)3.
Ejemplo Comparativo 15: Se pesaron 4,20 partes en peso del Ejemplo Comparativo 1 con 3,79 partes en peso del Ejemplo Comparativo 2 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 57 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)sCH3 y 43 % de (EtO)3Si(CH2)eSi(OEt)3.
Ejemplo Comparativo 16: Se pesaron 2,10 partes en peso del Ejemplo Comparativo 1 con 5,06 partes en peso del Ejemplo Comparativo 2 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 33 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)aCH3 y 67 % de (EtO)3Si(CH2)eSi(OEt)3.
Ejemplo Comparativo 17: Se pesaron 4,10 partes en peso del Ejemplo Comparativo 3 con 2,44 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 61 % de (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 y 39 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo Comparativo 18: Se pesaron 2,74 partes en peso del Ejemplo Comparativo 3 con 3,65 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 41 % de (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 y 59 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 1: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 1 con 1,66 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 83 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 y 17 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 2: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 1 con 2,49 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 77 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 y 23 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 3: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 5 con 1,71 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 66 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y 34 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 4: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 5 con 2,57 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 58 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 y 42 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 5: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 6 con 1,53 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 80 % de (EtO)3Si(CH2)3SCOCH3 y 20 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 6: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 6 con 2,29 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 74 % de (EtO)3Si(CH2)3SCOCH3 y 26 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 7: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 7 con 1,26 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 80 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)sCH3 y 20 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 8: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 7 con 1,89 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 74 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)sCH3 y 26 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 9: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 8 con 0,98 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 80 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)16CH3 y 20 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 10: Se pesaron 6,84 partes en peso del Ejemplo Comparativo 8 con 1,46 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 74 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)16CH3 y 26 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 11: Se pesaron 8,40 partes en peso del Ejemplo Comparativo 1 con 1,28 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 89 % de (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)aCH3 y 11 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 12: Se pesaron 6,30 partes en peso del Ejemplo Comparativo 1 con 2,55 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 75 % de (Eto)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 y 25 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3. Ejemplo 13: Se pesaron 4,20 partes en peso del Ejemplo Comparativo 1 con 3,83 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 57 % de (E tO ^ S ^ C ^ H S C O ^ ^ ^ C H y 43 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 14: Se pesaron 2,10 partes en peso del Ejemplo Comparativo 1 con 5,10 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 33 % de (E tO ^ S K ^ a S C O ^ ^ ^ C H a y 67 % de (EtO)aSi(CH2)3S(CH2)aSi(OEt)3.
Ejemplo 15: Se pesaron 8,15 partes en peso del Ejemplo Comparativo 5 con 1,28 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 74 % de ( E tO H S K C ^ ^ C ^ ^ C ^ ^ C ^ h S K O E t H y 26 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 16: Se pesaron 6,11 partes en peso del Ejemplo Comparativo 5 con 2,55 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 56 % de (EtO)aS i^(CH 2)aS (CH 2)aS2 (CH 2)aS (CH 2)aS^ i (OEt)a y 44 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 17: Se pesaron 4,08 partes en peso del Ejemplo Comparativo 5 con 3,83 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 38 % de ( E tO H S K C ^ ^ C ^ ^ C ^ ^ C ^ h S K O E t H y 62 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 18: Se pesaron 9,14 partes en peso del Ejemplo Comparativo 5 con 1,28 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 76 % de ( E tO H S K C ^ ^ C ^ ^ C ^ ^ C ^ h S K O E t H y 24 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 19: Se pesaron 6,86 partes en peso del Ejemplo Comparativo 5 con 2,55 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 59 % de ( E tO H S K C ^ ^ C ^ ^ C ^ ^ C ^ h S K O E t H y 41 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 20: Se pesaron 4,57 partes en peso del Ejemplo Comparativo 5 con 3,83 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 40 % de ( E t O ^ S K C ^ ^ C ^ ^ C ^ ^ C ^ h S K O E t ^ y 60 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 21: Se pesaron 11,08 partes en peso del Ejemplo Comparativo 7 con 1,28 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 85 % de ( E tO ^ S ^ C ^ ^ S ^ ^ ^ S C O ^ ^ ^ C H y 15 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 22: Se pesaron 8,31 partes en peso del Ejemplo Comparativo 7 con 2,55 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 72 % de ( E tO ^ S ^ C ^ ^ S ^ ^ ^ S C O ^ ^ ^ C H y 28 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 23: Se pesaron 5,54 partes en peso del Ejemplo Comparativo 7 con 3,83 
partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 55 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)6CH3 y 45 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 24: Se pesaron 2,77 partes en peso del Ejemplo Comparativo 7 con 5,10 
partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 32 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)6CH3 y 68 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 25: Se pesaron 14,32 partes en peso del Ejemplo Comparativo 8 con 1,28 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 85 % (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)16CH3 y 15 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 26: Se pesaron 10,74 partes en peso del Ejemplo Comparativo 8 con 2,55 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 72 % (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)16CH3 y 28 % de (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 27: Se pesaron 7,16 partes en peso del Ejemplo Comparativo 8 con 3,83 partes en peso del Ejemplo Comparativo 9 en una bolsa plana de PE y se mezclaron. Esta mezcla corresponde a una relación molar: 55 % (EtO)aSi(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)16CH3 y 45 % de (EtO)aSi(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Ejemplo 28: Exámenes técnicos de caucho vulcanizado
La receta utilizada para las mezclas de cauchos se indica en la Tabla 1 que figura más adelante. En este caso, la unidad phr significa partes en peso, referidas a 100 partes del caucho bruto utilizado. Todas las mezclas de silanos contienen una cantidad idéntica de phr de silano, que reacciona con el caucho durante la vulcanización. El segundo silano se añade adicionalmente.
Sustancias utilizadas:
a) NR TSR: Caucho natural (TSR = siglas inglesas de Caucho Técnicamente Especificado).
b) Europrene Neocis BR 40, razón social Polimeri.
c) S-SBR: Sprintan® SLR-4601, razón social Trinseo.
d) Ácido silícico: ULTRASIL® VN 3 GR de la razón social Evonik Industries AG (ácido silícico precipitado, superficie según BET = 175 m2/g)
e) Aceite TDAE: TDAE = siglas inglesas de Extracto Aromático de Destilado Tratado.
f) 6PPD; W-(1,3-dimetilbutil)-W-fenil-p-fenileno diamina (6PPD).
g) DPG: W,W'-difenilguanidina (DPG).
h) CBS: W-ciclohexil-2-benzotiazolsulfenamida.
i) Azufre: Azufre molido.
La preparación de la mezcla tuvo lugar utilizando procedimientos habituales en la industria del caucho en tres etapas en un mezclador de laboratorio con un volumen de 300 mililitros a 3 litros, en el que inicialmente en la primera etapa de mezcladura (etapa de mezcladura básica) todos los componentes, a excepción del sistema de vulcanización (azufre y sustancias que influyen en la vulcanización) se mezclaron durante 200 a 600 segundos a 145 hasta 165 °C, temperaturas objetivo de 152 a 157 °C. En la segunda etapa, la mezcla de la etapa 1 se combinó a fondo de nuevo, se llevó a cabo una denominada remolienda. La mezcla final se produjo añadiendo el sistema de vulcanización en la tercera etapa (etapa de mezcla final), mezclando a 90 hasta 120 °C durante 180 a 300 segundos. Se produjeron probetas a partir de todas las mezclas mediante vulcanización según t95 -t100 (medido en un reómetro de disco móvil según la Norma ASTM D 5289-12/ISO 6502) bajo presión a 160 °C - 170 °C.
El procedimiento general para producir mezclas de cauchos y sus vulcanizados se describe en "Rubber Technology Handbook", W. Hofmann, Hanser Verlag 1994.
El examen técnico del caucho vulcanizado se llevó a cabo de acuerdo con los métodos de ensayo indicados en la Tabla 2. Los resultados del examen técnico del caucho vulcanizado se indican en la Tabla 3.
Tabla 2
En comparación con las mezclas comparativas, las mezclas según la invención se caracterizan por un efecto Payne reducido, como puede reconocerse por las menores diferencias para el módulo de almacenamiento dinámico E’ a partir de la medición del eplexor y la rigidez dinámica G’ de la medición RPA, con lo cual resulta una mejora en el comportamiento de histéresis y una resistencia a la rodadura reducida. Además, las mezclas de silanos según la invención conducen a ventajas en las propiedades de desgarro debido a una densidad de energía de fractura mejorada.
Ejemplo 29: Exámenes técnicos de caucho vulcanizado
La receta utilizada para las mezclas de cauchos se indica en la Tabla 4 que figura más adelante. En este caso, la unidad phr significa partes en peso, referidas a 100 partes del caucho bruto utilizado. En las mezclas de silanos, una parte del silano que reacciona con el caucho durante la vulcanización se reemplaza por el segundo silano, que no reacciona con el caucho.
Tabla 4:
Mezcla Mezcla Mezcla Mezcla Mezcla Mezdi I. E-Z Zl3 EZCI e z : Í5 M e z a a I. “ ZC.3
Sustancias utilizadas:
a) NR TSR: Caucho natural (TSR = siglas inglesas de Caucho Técnicamente Especificado).
b) Europrene Neocis BR 40, razón social Polimeri.
c) S-SBR: Sprintan® SLR-4601, razón social Trinseo.
d) Ácido silícico: ULTRASIL® VN 3 GR de la razón social Evonik Industries AG (ácido silícico precipitado, superficie según BET = 175 m2/g)
e) Aceite TDAE: TDAE = siglas inglesas de Extracto Aromático de Destilado Tratado.
f) 6PPD; N-(1 ,3-dimetilbutil)-W-fenil-p-fenileno diamina (6PPD).
g) DPG: N,N'-difenilguanidina (DPG).
h) CBS: N-ciclohexil-2-benzotiazolsulfenamida.
i) Azufre: Azufre molido.
La preparación de la mezcla tuvo lugar utilizando procedimientos habituales en la industria del caucho en tres etapas en un mezclador de laboratorio con un volumen de 300 mililitros a 3 litros, en el que inicialmente en la primera etapa de mezcladura (etapa de mezcladura básica) todos los componentes, a excepción del sistema de vulcanización (azufre y sustancias que influyen en la vulcanización) se mezclaron durante 200 a 600 segundos a 145 hasta 165 °C, temperaturas objetivo de 152 a 157 °C. En la segunda etapa, la mezcla de la etapa 1 se combinó a fondo de nuevo, se llevó a cabo una denominada remolienda. La mezcla final se produjo añadiendo el sistema de vulcanización en la tercera etapa (etapa de mezcla final), mezclando a 90 hasta 120 °C durante 180 a 300 segundos. Se produjeron probetas a partir de todas las mezclas mediante vulcanización según t95 -t100 (medido en un reómetro de disco móvil según la Norma ASTM D 5289-12/ISO 6502) bajo presión a 160 °C - 170 °C.
El procedimiento general para producir mezclas de cauchos y sus vulcanizados se describe en "Rubber Technology Handbook", W. Hofmann, Hanser Verlag 1994.
El examen técnico del caucho vulcanizado se llevó a cabo de acuerdo con el método de ensayo indicado en la Tabla 5. Los resultados del examen técnico del caucho vulcanizado se indican en la Tabla 6.
Tabla 5
La sustitución proporcional del silano reactivo con el caucho por el segundo silano conduce a una resistencia a la rodadura mejorada (tan 5 con un 10 % de deformación medido a 70 °C) en las mezclas según la invención en comparación con las mezclas comparativas.
Claims (8)
1. Mezcla de silanos, que contiene un silano de fórmula I
(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-R5 (I),
y un silano de fórmula II
(R1)y (R2)3-ySi-R3-S-R3-Si(R1)y (R2)3-y (II),
en donde los R1 son idénticos o diferentes y son grupos alcoxi C1-C10, grupo fenoxi, grupos cicloalcoxi C4-C10 o grupo alquilpoliéter -O-(R6-O)r-R7 , con los R6 idénticos o diferentes y un grupo hidrocarburo C1-C30 divalente alifático, aromático o alifático/aromático mixto, ramificado o no ramificado, saturado o insaturado, r es un número entero de 1 a 30 y R7 es un grupo alquilo, alquenilo, arilo o aralquilo monovalente ramificado o no ramificado, no sustituido o sustituido,
los R2 son idénticos o diferentes y son grupos arilo C6-C20, grupos alquilo C1-C10, grupo alquenilo C2-C20, grupo aralquilo C7-C20 o halógeno,
los R3 son idénticos o diferentes y son un grupo hidrocarburo C1-C30 divalente alifático, aromático o alifático/aromático mixto, ramificado o no ramificado, saturado o insaturado,
los R4 son idénticos o diferentes y son un grupo hidrocarburo C1-C30 divalente alifático, aromático o alifático/aromático mixto, ramificado o no ramificado, saturado o insaturado,
x es un número entero de 1 a 10,
para x igual a 1, R5 es un grupo -C(=O)-R8 , con R8 igual a hidrógeno, un grupo alquilo C1-C20, grupos arilo C6-C20, grupo alquenilo C2-C20 o un grupo aralquilo C7-C20 y n es igual a 0, 1,2 o 3,
para x igual a 2 a 10, R5 es igual a -(R4-S)n-R3-Si(R1)y (R2)3-y y n es igual a 1,2 o 3, y los y son idénticos o diferentes y son1, 2 o 3,
y la relación molar de silano de fórmula I a silano de fórmula II es 20:80 - 90:10.
2. Mezcla de silanos según la reivindicación 1, caracterizada por que n es igual a 1.
3. Mezcla de silanos según la reivindicación 2, caracterizada por que el silano de fórmula I es (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-CH3, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C7H15 o (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C17H35 el silano de fórmula II es (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3-Si(OEt)3.
4. Mezcla de silanos según la reivindicación 1, caracterizada por que la relación molar de silano de fórmula I a silano de fórmula II es 35:65 - 90:10.
5. Procedimiento para la preparación de la mezcla de silanos según la reivindicación 1, caracterizado por que el silano de fórmula I
(R1)y (R2)3-ySi-R3-(S-R4)n-Sx-R5 (I),
y un silano de fórmula II
(R1)y (R2)3-ySi-R3-S-R3-Si(R1)y (R2)3-y (II),
en donde R1, R2 , R3 , R4 , R5 , n, x e y tienen el significado arriba dado,
se mezclan en una relación molar de 15:85 - 90:10.
6. Procedimiento para la preparación de la mezcla de silanos según la reivindicación 5, caracterizado por que los n son igual a 1.
7. Procedimiento para la preparación de la mezcla de silanos según la reivindicación 5, caracterizado por que la relación molar de silano de fórmula I a silano de fórmula II es 35:65 - 90:10.
8. Procedimiento para la preparación de la mezcla de silanos según la reivindicación 5, caracterizado por que el silano de fórmula I es (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-CH3 , (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C7H15 o (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C17H35 y el silano de fórmula II es (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3-Si(OEt)3.
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