RU2675540C1 - Method for preparing a system for modification of polydienes, modified polydienes, rubber mixtures based on modified polydienes - Google Patents

Method for preparing a system for modification of polydienes, modified polydienes, rubber mixtures based on modified polydienes Download PDF

Info

Publication number
RU2675540C1
RU2675540C1 RU2017143329A RU2017143329A RU2675540C1 RU 2675540 C1 RU2675540 C1 RU 2675540C1 RU 2017143329 A RU2017143329 A RU 2017143329A RU 2017143329 A RU2017143329 A RU 2017143329A RU 2675540 C1 RU2675540 C1 RU 2675540C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
neodymium
polydienes
compound
modification
polymer
Prior art date
Application number
RU2017143329A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Александровна Ярцева
Светлана Алексеевна Лагунова
Original Assignee
Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг" filed Critical Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг"
Priority to RU2017143329A priority Critical patent/RU2675540C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2675540C1 publication Critical patent/RU2675540C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00Chemical modification of rubber
    • C08C19/30Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to the production of synthetic rubbers used in the manufacture of tires, rubber products, electrical and other fields, and specifically to a method for producing a system for modifying polydienes. Method for producing a system for modifying polydienes is described, including the interaction of a compound selected from the group of amines and at least one compound containing at least two maleic fragments. Also described are a system for modifying polydienes, a method for producing modified polydienes, a modified polydiene, and rubber compounds.EFFECT: highly effective system for modifying polydienes has been proposed, providing rubber based on the obtained polydiene with increased wear resistance, physicomechanical properties, as well as improved elastic-hysteresis properties.20 cl, 3 tbl, 18 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к производству синтетических каучуков, применяемых в производстве шин, резинотехнических изделий, в электротехнической и других областях. А именно настоящее изобретение относится к способу получения системы для модификации полидиенов путем взаимодействия соединения, выбранного из группы аминов, и, по меньшей мере, одного соединения, содержащего в своем составе, по меньшей мере, два малеиновых фрагмента, и модифицированного полидиена, полученного в среде органического растворителя на каталитической системе, включающей лантаноид, алюминийорганическое соединение и галогенсодержащий компонент, с последующим взаимодействием полученного полимера и системы с получением модифицированного полидиена. Также настоящее изобретение относится к резиновым смесям, полученным на основе модифицированных полидиенов.The invention relates to the production of synthetic rubbers used in the manufacture of tires, rubber products, in the electrical and other fields. Namely, the present invention relates to a method for producing a system for modifying polydienes by reacting a compound selected from the group of amines and at least one compound containing at least two maleic fragments and a modified polydiene obtained in a medium organic solvent on a catalytic system comprising lanthanide, an organoaluminum compound and a halogen-containing component, followed by the interaction of the obtained polymer and the system to obtain modi polycyene diene. Also, the present invention relates to rubber mixtures obtained on the basis of modified polydienes.

Уровень техникиState of the art

Основным потребителем синтетических полимеров на сегодняшний день являются шинные компании, вследствие чего повышенные требования предъявляются в первую очередь к таким характеристикам полимеров, как износостойкость, сцепление с мокрой и обледенелой дорогой, низкое сопротивление качению, которое, в свою очередь, приводит к снижению расхода топлива. Одним из направлений решения данных задач является введение функциональных групп в состав молекул полимера. Наиболее распространенным способом введения функциональных групп является постполимеризационная обработка реакционно-способных полимеров - модификация по концам цепей. Наличие функциональных групп в структуре полимера способствует уменьшению количества свободных концов полимерных цепей, улучшенному взаимодействию с наполнителями, препятствует агломерации их частиц и, как следствие, обеспечивает повышение износостойкости протекторных резин и снижение гистерезисных потерь (Куперман Ф.Е. Новые каучуки для шин. Приоритетные требования. Методы оценки, Научно-технический центр НИИШП, Москва, 2005 г, с. 329).Today, the main consumers of synthetic polymers are tire companies, as a result of which increased demands are made primarily on such polymer characteristics as wear resistance, wet and icy grip, low rolling resistance, which, in turn, leads to lower fuel consumption. One of the directions for solving these problems is the introduction of functional groups in the composition of polymer molecules. The most common method of introducing functional groups is post-polymerization processing of reactive polymers - modification at the ends of chains. The presence of functional groups in the polymer structure helps to reduce the number of free ends of the polymer chains, improves interaction with fillers, prevents the agglomeration of their particles and, as a result, provides increased wear resistance of tread rubbers and reduced hysteresis losses (F. Kuperman. New rubbers for tires. Priority requirements Evaluation Methods, Scientific and Technical Center NIISHP, Moscow, 2005, p. 329).

Следует учитывать, что различные модифицирующие агенты проявляют себя по-разному. Выбор оптимального модификатора зависит от используемой каталитической системы, от природы реакционноспособных полимерных цепей и от конечных свойств полимера, которые требуется получить.It should be borne in mind that various modifying agents manifest themselves in different ways. The choice of the optimal modifier depends on the catalytic system used, on the nature of the reactive polymer chains and on the final polymer properties to be obtained.

Известен способ постполимеризационной и полимеризационной модификации неодимового 1,4-цис-полибутадиена посредством введения малеиновых фрагментов. При этом автор отмечает изменение молекулярных параметров и пласто-эластических получаемых свойств полибутадиенов (Золотарев В.Л.. К вопросу о механизме процесса постполимеризационной модификации неодимового 1,4-цис-полибутадиена. Промышленное производство и использование эластомеров, №3, 2015, с. 3-5).A known method of postpolymerization and polymerization modification of neodymium 1,4-cis-polybutadiene by introducing maleic fragments. At the same time, the author notes a change in the molecular parameters and plasto-elastic obtained properties of polybutadiene (V. Zolotarev. On the mechanism of the post-polymerisation modification of neodymium 1,4-cis-polybutadiene. Industrial production and use of elastomers, No. 3, 2015, p. 3-5).

В патенте RU2425845 модифицированный полимер получают полимеризацией сопряженного диенового соединения в присутствии катализатора, содержащего соединение лантаноидного редкоземельного элемента в органическом растворителе, с последующей модификацией полученного полимера, содержащего активный металлоорганический центр, модификатором. Причем модификатор имеет, по меньшей мере, одну функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из азациклопропановой группы, кетонных групп, карбоксильных групп, тиокарбоксильных групп, карбонатов, карбоновых ангидридов, соли металлов карбоновых кислот, галоидангидрид, мочевинные группы, тиомочевинные группы, амидогруппы, тиоамидогруппы, изоцианатные группы, тиоизоцианатные группы, галоизоцианогруппы, эпоксигруппы, тиоэпоксигруппы, иминогруппы, и M-Z связь (где М-Sn, Si, Ge или Р, и Z - атом галогена) и не содержит ни активный протон, ни ониевую соль, которая деактивирует активный металлорганический центр.In RU2425845, a modified polymer is prepared by polymerizing a conjugated diene compound in the presence of a catalyst containing a lanthanide rare earth compound in an organic solvent, followed by modifying the resulting polymer containing an active organometallic center with a modifier. Moreover, the modifier has at least one functional group selected from the group consisting of an azacyclopropane group, ketone groups, carboxyl groups, thiocarboxyl groups, carbonates, carboxylic anhydrides, metal salts of carboxylic acids, acid halide, urea groups, thiourea groups, amido groups, thioamido groups, isocyanate groups, thioisocyanate groups, haloisocyanogroups, epoxy groups, thioepoxy groups, imino groups, and the MZ bond (where M-Sn, Si, Ge or P, and Z is a halogen atom) and contains neither an active proton nor o ievuyu salt that deactivates the active organometallic center.

В качестве модификаторов в патентах RU 2425845 и RU 2431644 предлагается использовать широкий ряд соединений, причем в патентах сказано, что модификаторы могут использоваться по отдельности или в виде смеси двух или более компонентов. При этом одним из обязательных компонентов каталитической системы является метилалюмоксан. Несмотря на ряд преимуществ, известно, что алюмоксаны обладают плохой устойчивостью при хранении и способствуют увеличению зольности полимера, а также являются дорогостоящими соединениями.As modifiers in the patents RU 2425845 and RU 2431644 it is proposed to use a wide range of compounds, and the patents say that the modifiers can be used individually or as a mixture of two or more components. In this case, one of the essential components of the catalytic system is methylaluminoxane. Despite a number of advantages, it is known that alumoxanes have poor storage stability and contribute to an increase in polymer ash content, as well as being expensive compounds.

В патенте US 8017695 функционализированные цис-1,4-полидиены получают способом, включающим следующие стадии: (1) получение реакционноспособного полимера полимеризацией сопряженного диенового мономера с катализатором на основе лантанида в присутствии менее 20 масс. % органического растворителя в расчете на общую массу мономера, органического растворителя и получающегося полимера, причем катализатор на основе лантаноида представляет собой комбинацию или продукт реакции (а) соединения лантаноида, (b) алюмоксана, (с) алюминийорганическое соединение, отличное от алюмоксана, и (d) галогенсодержащее соединение; (2) взаимодействие реакционноспособного полимера с функционализирующим агентом. Согласно данному способу функционализирующий агент представляет собой соединение, выбранное из группы, состоящей из кетонов, хинонов, альдегидов, амидов, сложных эфиров, изоцианатов, изотиоцианатов, эпоксидов, иминов, аминокетонов, аминотиоокетонов, ангидридов кислот, галогенидов металлов, металлоидных галогенидов, металлоэфиркарбоксилатных комплексов, алкоксисиланов, алкоксистаннанов и их смесей.In US Pat. No. 8,017,695, functionalized cis-1,4-polydienes are prepared by a process comprising the following steps: (1) preparation of a reactive polymer by polymerization of a conjugated diene monomer with a lanthanide catalyst in the presence of less than 20 wt. % organic solvent based on the total weight of the monomer, organic solvent and the resulting polymer, wherein the lanthanide catalyst is a combination or reaction product of (a) a lanthanide compound, (b) aluminoxane, (c) an organoaluminum compound other than aluminoxane, and ( d) a halogen-containing compound; (2) the interaction of a reactive polymer with a functionalizing agent. According to this method, the functionalizing agent is a compound selected from the group consisting of ketones, quinones, aldehydes, amides, esters, isocyanates, isothiocyanates, epoxides, imines, aminoketones, aminothioketones, acid anhydrides, metal halides, metalloid halides, metal ethers alkoxysilanes, alkoxystannanes and mixtures thereof.

Однако по данному способу требуется применение алюмоксанов, которые, как уже было сказано выше, имеют ряд недостатков.However, this method requires the use of aluminoxanes, which, as mentioned above, have several disadvantages.

Недостатком данного способа являются высокие дозировки применяемого функционализирующего агента. Это приводит к удорожанию себестоимости получаемого продукта. Также в условиях промышленного производства избыток функционализирующего агента накапливается в циркуляционном растворителе и, при повторном использовании этого растворителя, ингибирует процесс полимеризации.The disadvantage of this method is the high dosage used functionalizing agent. This leads to an increase in the cost of the resulting product. Also, under industrial production conditions, an excess of the functionalizing agent accumulates in the circulation solvent and, when this solvent is reused, inhibits the polymerization process.

Многие научные исследования и разработки в области синтетических полимеров направлены на введение нескольких функциональных групп. Так, например, в патенте RU2481361 описан способ получения модифицированного сопряженного диенового полимера, включающий стадию модификации (А), на которой сопряженный диеновый полимер подвергают реакции модификации с введением алкоксисиланового соединения, содержащего две или несколько реакционных групп, включая алкоксисилильную группу и, по меньшей мере, одну функциональную группу, выбранную из эпоксидной группы и изоцианатной группы, в активный конец цепи сопряженного диенового полимера, и стадию конденсации (В), на которой остаток алкоксисиланового соединения, введенного в активный конец цепи полимера, подвергают реакции конденсации в присутствии катализатора конденсации.Many scientific research and development in the field of synthetic polymers are aimed at the introduction of several functional groups. So, for example, patent RU2481361 describes a method for producing a modified conjugated diene polymer, comprising a modification step (A), in which the conjugated diene polymer is subjected to a modification reaction with the introduction of an alkoxysilane compound containing two or more reaction groups, including an alkoxysilyl group and at least , one functional group selected from an epoxy group and an isocyanate group, at the active end of the conjugated diene polymer chain, and a condensation step (B) in which the residue is alk the xisilane compound introduced at the active end of the polymer chain is subjected to a condensation reaction in the presence of a condensation catalyst.

В патенте US 7202306 раскрыт способ получения модифицированного полимера сопряженного диена. Способ включает стадию модификации активного конца сопряженного диенового полимера с алкоксисилановым соединением, содержащим по меньшей мере одну функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из (а) эпоксигруппы, (б) изоцианатной группы и (с) карбоксильной группы и стадию добавления ускорителя конденсации для проведения реакции конденсации алкоксисиланового соединения (остатка) в водном растворе.US Pat. No. 7,022,306 discloses a method for producing a modified conjugated diene polymer. The method includes the step of modifying the active end of the conjugated diene polymer with an alkoxysilane compound containing at least one functional group selected from the group consisting of (a) an epoxy group, (b) an isocyanate group and (c) a carboxyl group and the step of adding a condensation accelerator to conduct condensation reactions of alkoxysilane compounds (residue) in an aqueous solution.

Из патента RU 2464280 известен способ получения модифицированного сопряженного диенового полимера. Способ включает проведение реакции между модификатором, который включает определенное соединение, и сопряженным диеновым полимером. Модификатор включает, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из ряда компонентов, при этом один из компонентов представляет собой алкоксисилановое соединение, которое в молекулярной структуре имеет, по меньшей мере, одну группу, выбранную из группы, состоящей из эпоксигруппы и изоцианатной группы, и группы соединений, представленных разными химическими формулами.From patent RU 2464280 a method for producing a modified conjugated diene polymer is known. The method includes carrying out a reaction between a modifier that includes a particular compound and a conjugated diene polymer. The modifier includes at least one compound selected from the group consisting of a number of components, wherein one of the components is an alkoxysilane compound, which in the molecular structure has at least one group selected from the group consisting of an epoxy group and isocyanate groups, and groups of compounds represented by different chemical formulas.

Однако для того, чтобы поддерживать достаточную каталитическую активность при полимеризации и получать полимер, обладающий узким молекулярно-массовым распределением, необходимо применять большое количество метилалюмоксана по сравнению с каталитической системой, включающей алюминийорганические соединения. Это приводит к увеличению зольности полимера. Кроме того, по сравнению с алюминийорганическими соединениями, алюмоксан - дорогостоящий компонент каталитической системы, который к тому же обладает плохой устойчивостью при хранении. Также использование глицидилоксипропилтриметоксисилана может привести к пересшивке полимера и образованию геля.However, in order to maintain sufficient catalytic activity during polymerization and to obtain a polymer with a narrow molecular weight distribution, it is necessary to use a large amount of methylaluminoxane compared to a catalytic system comprising organoaluminum compounds. This leads to an increase in the ash content of the polymer. In addition, compared with organoaluminum compounds, alumoxane is an expensive component of the catalytic system, which also has poor storage stability. Also, the use of glycidyloxypropyltrimethoxysilane can lead to polymer crosslinking and gel formation.

В патенте ЕР 1022291 модифицированный диеновый эластомер предлагают получать полимеризацией диолефинового соединения, содержащего сопряженную двойную связь, в жидкой фазе в присутствии соединения кобальта, органического соединения алюминия, содержащего атом галогена, и воды с получением раствора, содержащего диеновый эластомер; а затем взаимодействием диенового эластомера с модифицирующим эластомер соединением. Модифицирующее эластомер соединение представляет собой соединение органического кремния, имеющее аминогруппу и алкоксигруппу, которая выбрана из группы, состоящей из 3-аминопропилтриметоксисилана, 3-(2-аминоэтиламинопропил) диметоксиметилсилана и 3-(2-аминоэтилпропил) триметоксисилана.In patent EP 1022291, a modified diene elastomer is proposed to be obtained by polymerizing a diolefin compound containing a conjugated double bond in the liquid phase in the presence of a cobalt compound, an organic aluminum compound containing a halogen atom, and water to obtain a solution containing a diene elastomer; and then the interaction of the diene elastomer with an elastomer-modifying compound. The elastomer modifying compound is an organic silicon compound having an amino group and an alkoxy group selected from the group consisting of 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethylaminopropyl) dimethoxymethylsilane and 3- (2-aminoethylpropyl) trimethoxysilane.

Согласно патенту ЕР 2604632 предлагается получать модифицированный полимер сопряженного диена способом, включающим 1) полимеризация сопряженного диенового полимера, 2) взаимодействие полученного полимера с первым модификатором и 3) реакцию взаимодействия полимера со вторым модификатором. Согласно патенту первый модификатор имеет химическую формулу X-R1-Si(R2)3, где X представляет собой функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из эпоксипропоксигруппы, изоцианатной группы и 2-(3,4-эпоксициклогексильной группы), R1 представляет собой алкильную группу с 2-3 атомами углерода, R2 представляет собой алкильную группу с 2-3 углеродными атомами или алкоксигруппу с 1-3 атомами углерода; второй модификатор имеет химическую формулу R3-S1(R4)3, где R3 выбран из группы, включающей алкильную группу, алкоксигруппу, ароматическую группу, арилоксигруппу и циклоалкильную группу с 1-12 атомами углерода, R4 выбирают из группы, состоящей из алкильной группы, алкоксигруппы, арилоксигруппы и циклоалкильной группы с 1-12 атомами углерода.According to patent EP 2604632, it is proposed to obtain a modified conjugated diene polymer by a method comprising 1) polymerizing a conjugated diene polymer, 2) reacting the obtained polymer with a first modifier, and 3) reacting a polymer with a second modifier. According to the patent, the first modifier has the chemical formula XR 1 -Si (R 2 ) 3 , where X is a functional group selected from the group consisting of an epoxypropoxy group, an isocyanate group and a 2- (3,4-epoxycyclohexyl group), R 1 represents an alkyl group with 2-3 carbon atoms, R 2 represents an alkyl group with 2-3 carbon atoms or an alkoxy group with 1-3 carbon atoms; the second modifier has the chemical formula R 3 -S 1 (R 4 ) 3 , where R 3 is selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an aromatic group, an aryloxy group and a cycloalkyl group with 1-12 carbon atoms, R 4 is selected from the group consisting of from an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group and a cycloalkyl group with 1-12 carbon atoms.

В патенте RU 2599633 предложен способ получения функционализированного полимера, включающий стадии: (i) полимеризации сопряженного диенового мономера с использованием анионного инициатора с получением реакционноспособного полимера; и (ii) взаимодействия реакционноспособного полимера со сложным эфиром карбоновой или тиокарбоновой кислоты, содержащим силилированную аминогруппу, где силилированная аминогруппа непосредственно присоединена к фрагменту, выбранному из группы, состоящей из ациклических фрагментов, гетероциклических фрагментов и неароматических циклических фрагментов.RU 2599633 proposes a method for producing a functionalized polymer, comprising the steps of: (i) polymerizing a conjugated diene monomer using an anionic initiator to produce a reactive polymer; and (ii) reacting the reactive polymer with a carboxylic or thiocarboxylic acid ester containing a silylated amino group, wherein the silylated amino group is directly attached to a moiety selected from the group consisting of acyclic moieties, heterocyclic moieties and non-aromatic cyclic moieties.

Из заявки US 4304886 известен способ получения модифицированного полимера, включающий взаимодействие живого литий-терминированного полимера с двумя сочетающими агентами, которые обеспечивают разную степень функциональности, благодаря чему получают возможность контролировать степень модификации полимера.From the application US 4304886 a method for producing a modified polymer is known, comprising reacting a living lithium-terminated polymer with two combining agents that provide different degrees of functionality, so that it is possible to control the degree of modification of the polymer.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является раскрытый в патенте US 7671136 способ получения функционализированного полимера, включающий стадию получения псевдоживого полимера путем полимеризации сопряженного диенового мономера с катализатором на основе лантанида и взаимодействие псевдоживого полимера с, по меньшей мере, одним функционализирующим агентом, представленным формулой (I) или (II):The closest in technical essence and the achieved result is a method for producing a functionalized polymer disclosed in US 7671136, comprising the step of producing a pseudo-living polymer by polymerizing a conjugated diene monomer with a lanthanide catalyst and reacting the pseudo-living polymer with at least one functionalizing agent represented by the formula (I) or (II):

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Где Z является заместителем, который будет реагировать или взаимодействовать с органическими или неорганическими наполнителями; R1 представляет собой одинарную связь или двухвалентную органическую группу; R2 представляет собой одновалентную органическую группу или двухвалентную органическую группу, которая образует циклическую органическую группу с R13 или R14; R3 представляет собой одинарную связь, двухвалентную органическую группу или трехвалентную органическую группу, которая образует циклическую органическую группу с R4 или R5; R13 представляет собой одинарную связь, двухвалентную органическую группу или трехвалентную органическую группу, которая образует циклическую органическую группу с R2 или R14; R4 представляет собой одновалентную органическую группу или двухвалентную органическую группу, которая образует циклическую органическую группу с R3 или R5; R14 представляет собой одновалентную органическую группу или двухвалентную органическую группу, которая образует циклическую органическую группу с R2 или R13; и R5 представляет собой одновалентную органическую группу или двухвалентную органическую группу, которая образует циклическую органическую группу с R3 или R4; при условии, что каждая группа, присоединенная к иминоуглероду, присоединена через атом углерода и R1, R2 R3, R4, R5, R13, R14 и Z являются заместителями, которые не будут протонировать псевдоживущий полимер. Также сказано, что функционализированные полимеры получают путем контактирования одного или нескольких функционализирующих агентов, включая их смеси, с псевдоживущим полимером.Where Z is a substituent that will react or interact with organic or inorganic fillers; R 1 represents a single bond or a divalent organic group; R 2 represents a monovalent organic group or a divalent organic group, which forms a cyclic organic group with R 13 or R 14 ; R 3 represents a single bond, a divalent organic group or a trivalent organic group, which forms a cyclic organic group with R 4 or R 5 ; R 13 represents a single bond, a divalent organic group or a trivalent organic group, which forms a cyclic organic group with R 2 or R 14 ; R 4 represents a monovalent organic group or a divalent organic group, which forms a cyclic organic group with R 3 or R 5 ; R 14 represents a monovalent organic group or a divalent organic group, which forms a cyclic organic group with R 2 or R 13 ; and R 5 represents a monovalent organic group or a divalent organic group that forms a cyclic organic group with R 3 or R 4 ; provided that each group attached to iminocarbon is attached via a carbon atom and R 1 , R 2 R 3 , R 4 , R 5 , R 13 , R 14 and Z are substituents that will not protonate the pseudo-living polymer. It is also said that functionalized polymers are prepared by contacting one or more functionalizing agents, including mixtures thereof, with a pseudo-living polymer.

Полученные полимеры отличаются очень узким молекулярно-массовым распределением, которое негативно сказывается на технологичности процесса, а именно неизбежны проблемы с выделением и сушкой.The resulting polymers are characterized by a very narrow molecular weight distribution, which negatively affects the processability, namely, inevitable problems with the selection and drying.

Раскрытие ИзобретенияDisclosure of Invention

Задачей настоящего изобретения являлось улучшение пласто-эластических свойств полимера при сохранении на требуемом уровне молекулярно-массовых характеристик, улучшение взаимодействия полимера с различными наполнителями на стадии резиносмешения, улучшение упруго-гистерезисных свойств полидиенов.The objective of the present invention was to improve the plasto-elastic properties of the polymer while maintaining the molecular weight characteristics at the required level, to improve the interaction of the polymer with various fillers at the rubber mixing stage, to improve the elastic-hysteresis properties of polydienes.

Поставленная задача достигается посредством получения системы для модификации полидиенов путем взаимодействия соединения, выбранного из группы аминов, и, по меньшей мере, одного соединения, содержащего в своем составе, по меньшей мере, два малеиновых фрагмента; получения модифицированных полидиенов с применением вышеуказанной системы и получения резиновых смесей на основе модифицированного полидиена, полученного по изобретению.The task is achieved by obtaining a system for modifying polydienes by reacting a compound selected from the group of amines and at least one compound containing at least two maleic fragments; obtaining modified polydienes using the above system and obtaining rubber compounds based on the modified polydiene obtained according to the invention.

Способ получения модифицированных полидиенов включает следующие стадии:The method of obtaining modified polydienes includes the following stages:

i) приготовление каталитической системы, состоящей из (А) лантаноида, (Б) алюминийорганического соединения, (В) сопряженного диена и (Г) галогенсодержащего компонента, взятых в мольном соотношении (А):(Б):(В):(Г) равном 1:(8-30):(5-30):(1,5-3,0);i) preparation of a catalytic system consisting of (A) a lanthanide, (B) an organoaluminum compound, (C) a conjugated diene, and (D) a halogen-containing component taken in a molar ratio of (A) :( B) :( C) :( D) equal to 1: (8-30) :( 5-30) :( 1.5-3.0);

ii) проведение полимеризации сопряженного диена в среде органического растворителя в присутствии каталитической системы, полученной на стадии i);ii) carrying out the polymerization of the conjugated diene in an organic solvent medium in the presence of the catalyst system obtained in stage i);

iii) введение в полимер полученной по изобретению системы для модификации.iii) introducing into the polymer the inventive system for modification.

Технический результат - получение высокоэффективной системы для модификации полидиенов, сохраняющей свою активность без изменений в течение не менее 60 часов. Также технический результат настоящего изобретения - получение модифицированного полидиена, обладающего улучшенной технологичностью на стадии резиносмешения; резины на основе полученного полидиена обладают повышенной износостойкостью, физико-механическими свойствами, а также улучшенными упруго-гистерезисными свойствами (сопротивление качению, сцепление с мокрой дорогой).EFFECT: obtaining a highly effective system for modifying polydienes, which retains its activity unchanged for at least 60 hours. Also the technical result of the present invention is the receipt of a modified polydiene having improved adaptability at the stage of rubber mixing; rubbers based on the obtained polydiene have increased wear resistance, physical and mechanical properties, as well as improved elastic-hysteresis properties (rolling resistance, wet grip).

Согласно настоящему изобретению для приготовления системы для модификации в качестве соединения, выбранного из группы аминов, могут применяться диметиламин, метиламин, триметиламин, этиламин, диэтиламин, метилэтиламин, н-пропиламин, изо-пропиламин, н-бутиламин, дибутиламин, изо-бутиламин, фениламин, дифениламин, метилфениламин, 2,2-дифенилэтиламин, 3,3-дифенилпропиламин, бутилметиламин, 1-бензил-2,2-дифенилэтиламин, метилпропиламин, метилбутиламин, этилбутиламин, этилпропиламин и др.According to the present invention, dimethylamine, methylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, methylethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, dibutylamine, iso-butylamine, phenylamine can be used to prepare a system for modification as a compound selected from the group of amines. , diphenylamine, methylphenylamine, 2,2-diphenylethylamine, 3,3-diphenylpropylamine, butylmethylamine, 1-benzyl-2,2-diphenylethylamine, methylpropylamine, methylbutylamine, ethylbutylamine, ethylpropylamine, etc.

В предпочтительном варианте в качестве соединений из группы аминов применяют бутиламин, фениламин.In a preferred embodiment, butylamine, phenylamine are used as compounds from the amine group.

Наиболее предпочтительно амины выбирают из кремнийсодержащих или серосодержащих аминов.Most preferably, the amines are selected from silicon-containing or sulfur-containing amines.

В качестве соединения, выбранного из серосодержащих аминов, могут быть использованы 2-аминоэтилтиоэтил-(триацетокси)силан, 3-аминопропилтиоэтил(триэтокси)силан, 6-(3-триэтоксисилилпропил)амино-1,3,5-триазин-2,4-дитиол, 2,2-тиобис(этиламин).As a compound selected from sulfur-containing amines, 2-aminoethylthioethyl- (triacetoxy) silane, 3-aminopropylthioethyl (triethoxy) silane, 6- (3-triethoxysilylpropyl) amino-1,3,5-triazine-2,4- can be used dithiol, 2,2-thiobis (ethylamine).

В наиболее предпочтительном варианте в качестве соединений из группы серосодержащих аминов применяют 2-аминоэтилтиоэтил-(триацетокси)силан, 3-аминопропилтиоэтил(триэтокси)силан, 2,2-тиобис(этиламин).In the most preferred embodiment, 2-aminoethylthioethyl- (triacetoxy) silane, 3-aminopropylthioethyl (triethoxy) silane, 2,2-thiobis (ethylamine) are used as compounds from the group of sulfur-containing amines.

В качестве соединения, выбранного из кремнийсодержащих аминов, применяют N,N-бис(триметилсилил)аминопропилметилдиметоксисиланAs the compound selected from silicon-containing amines, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane is used

N,N-бис(триметилсилил)аминопропилтриметоксисилан,N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyltrimethoxysilane,

N,N-бис(триметилсилил)аминопропилтриэтоксисилан,N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane,

N,N-бис(триметилсилил)аминопропилметилдиэтоксисилан,N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysilane,

N,N-бис(триметилсилил)аминоэтилтриметоксисилан,N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethyltrimethoxysilane,

N,N-бис(триметилсилил)аминоэтилтриэтоксисилан,N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethyltriethoxysilane,

N,N-бис(триметилсилил)аминоэтилметилдиметоксисилан,N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethylmethyldimethoxysilane,

N,N-бис(триметилсилил)аминоэтилметилдиэтоксисилан,N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethylmethyldiethoxysilane,

N,N-бис(триэтилсилил)аминопропилметилдиметоксисилан,N, N-bis (triethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane,

N,N-бис(триэтилсилил)аминопропилтриметоксисилан,N, N-bis (triethylsilyl) aminopropyltrimethoxysilane,

N,N-бис(триэтилсилил)аминопропилтриэтоксисилан,N, N-bis (triethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane,

N,N-бис(триэтилсилил)аминопропилметилдиэтоксисилан,N, N-bis (triethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysilane,

N,N-бис(триэтилсилил)аминоэтилтриметоксисилан,N, N-bis (triethylsilyl) aminoethyltrimethoxysilane,

N,N-бис(триэтилсилил)аминоэтилтриэтоксисилан,N, N-bis (triethylsilyl) aminoethyltriethoxysilane,

N,N-бис(триэтилсилил)аминоэтилметилдиметоксисилан,N, N-bis (triethylsilyl) aminoethylmethyldimethoxysilane,

N,N-бис(триэтилсилил)аминоэтилметилдиэтоксисилан,N, N-bis (triethylsilyl) aminoethylmethyldiethoxysilane,

N,N',N'-трис(триметилсилил)-N-(2-аминоэтил)-3аминопропилтриэтоксисилан,N, N ', N'-Tris (trimethylsilyl) -N- (2-aminoethyl) -3aminopropyltriethoxysilane,

N,N',N'-трис(триметилсилил)-N-(2-аминоэтил)-3-аминопропилметилдиэтоксисилан,N, N ', N'-Tris (trimethylsilyl) -N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane,

N,N',N'-трис(триметилсилил)-N-(2-аминоэтил)-3-аминопропилтриметоксисилан,N, N ', N'-Tris (trimethylsilyl) -N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane,

N,N',N'-трис(триметилсилил)-N-(2-аминоэтил)-3-аминопропилметилдиметоксисилан,N, N ', N'-Tris (trimethylsilyl) -N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane,

3-диметиламинопропилтриметоксисилан,3-dimethylaminopropyltrimethoxysilane,

3-диэтиламинопропилтриметоксисилан,3-diethylaminopropyltrimethoxysilane,

3-диметиламинопропилтриэтоксисилан,3-dimethylaminopropyltriethoxysilane,

3-диэтиламинопропилтриэтоксисилан,3-diethylaminopropyltriethoxysilane,

3-этилметиламинопропилтриметоксисилан,3-ethylmethylaminopropyltrimethoxysilane,

3-этилметиламинопропилтриэтоксисилан,3-ethylmethylaminopropyltriethoxysilane,

3-диметиламинопропиометилдиметоксисилан,3-dimethylaminopropiomethyldimethoxysilane,

3-диэтиламинопропилметилдиметоксисилан,3-diethylaminopropylmethyldimethoxysilane,

3-диметиламинопропилэтилдиметоксисилан,3-dimethylaminopropylethyldimethoxysilane,

3-диэтиламинопропилэтилдиметоксисилан,3-diethylaminopropylethyldimethoxysilane,

3-диметиламинопропилдиметилметоксисилан,3-dimethylaminopropyl dimethylmethoxysilane,

3-диметиламинопропилэтилметоксисилан,3-dimethylaminopropylethylmethoxysilane,

3-диэтиламинопропилдиметилметоксисилан,3-diethylaminopropyl dimethylmethoxysilane,

3-диэтиламинопропилдиэтилметоксисилан,3-diethylaminopropyl diethylmethoxysilane,

3-этилметиламинопропилметилдиметоксисилан,3-ethylmethylaminopropylmethyldimethoxysilane,

3-метил-3-этиламинопропилэтилдиметоксисилан,3-methyl-3-ethylaminopropylethyldimethoxysilane,

3-диметиламинопропилметилдиэтоксисилан,3-dimethylaminopropylmethyldiethoxysilane,

3-диэтиламинопропилметилдиэтоксисилан,3-diethylaminopropylmethyldiethoxysilane,

3-диметиламинопропилэтилдиэтоксисилан,3-dimethylaminopropylethyldiethoxysilane,

3-диэтиламинопропилэтилдиэтоксисилан,3-diethylaminopropylethyldiethoxysilane,

3-диметиламинопропилдиметилэтоксисилан,3-dimethylaminopropyl dimethylethoxysilane,

3-диметиламинопропилдиэтилэтоксисилан,3-dimethylaminopropyl diethylethoxysilane,

3-диэтиламинопропилдиметилэтилэтоксисилан,3-diethylaminopropyl dimethylethyl ethoxysilane,

3-диэтиламинопропилдиэтилэтоксисилан,3-diethylaminopropyl diethylethoxysilane,

3-этилметиламинопропилметилдиэтоксисилан,3-ethylmethylaminopropylmethyldiethoxysilane,

3-этилметиламинопропилэтилдиэтоксисилан,3-ethylmethylaminopropylethyldiethoxysilane,

3-ди(метоксиметил)аминопропилтриметоксисилан,3-di (methoxymethyl) aminopropyltrimethoxysilane,

3-ди(метоксиэтил)аминопропилтриметоксисилан,3-di (methoxyethyl) aminopropyltrimethoxysilane,

3-ди(метоксиметил)аминопропилтриэтоксисилан,3-di (methoxymethyl) aminopropyltriethoxysilane,

3-ди(метоксиэтил)аминопропилтриэтоксисилан,3-di (methoxyethyl) aminopropyltriethoxysilane,

3-ди(этоксиэтил)аминопропилтриметоксисилан,3-di (ethoxyethyl) aminopropyltrimethoxysilane,

3-ди(этоксиметил)аминопропилтриметоксисилан,3-di (ethoxymethyl) aminopropyltrimethoxysilane,

3-ди(этоксиэтил)аминопропилтриэтоксисилан,3-di (ethoxyethyl) aminopropyltriethoxysilane,

3-ди(этоксиметил)аминопропилтриэтоксисилан,3-di (ethoxymethyl) aminopropyltriethoxysilane,

3-ди(триметилсилил)аминопропилтриметоксисилан,3-di (trimethylsilyl) aminopropyltrimethoxysilane,

3-ди(триметилсилил)аминопропилтриэтоксисилан,3-di (trimethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane,

3-ди(трет-бутилдиметилсилил)аминопропилтриметоксисилан,3-di (tert-butyldimethylsilyl) aminopropyltrimethoxysilane,

3-ди(трет-бутилдиметилсилил)аминопропилтриэтоксисилан,3-di (tert-butyldimethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane,

3-ди(триметилсилил)аминопропилметилдиметоксисилан,3-di (trimethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane,

3-ди(триметилсилил)аминопропилметилдиэтоксисилан,3-di (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysilane,

3-ди(трет-бутилдиметилсилил)аминопропилметилдиметоксисилан,3-di (tert-butyldimethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane,

3-ди(трет-бутилдиметилсилил)аминопропилметилдиэтоксисилан,3-di (tert-butyldimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysilane,

3-ди(триметилсилил)аминопропилдиметилметоксисилан,3-di (trimethylsilyl) aminopropyl dimethylmethoxysilane,

3-ди(триметилсилил)аминопропилдиметилэтоксисилан,3-di (trimethylsilyl) aminopropyl dimethylethoxysilane,

3-ди(трет-бутилдиметилсилил)аминопропилдиметилметоксисилан,3-di (tert-butyldimethylsilyl) aminopropyl dimethylmethoxysilane,

3-ди(трет-бутилдиметилсилил)аминопропилдиметилэтоксисилан3-di (tert-butyldimethylsilyl) aminopropyl dimethylethoxysilane

N,N-бис(триэтилсилил)аминопропилметилдиметоксисилан,N, N-bis (triethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane,

N,N-бис(триметилсилил)аминопропилгаэтилдиметоксисилан,N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylaethyl dimethoxysilane,

N,N-бис(триметилсилил)аминопропилметилдиэтоксисилан,N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysilane,

N,N-бис(триметилсилил)аминопропилтриэтоксисилан,N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane,

3-диметиламинопропилтриметоксисилан,3-dimethylaminopropyltrimethoxysilane,

3-диэтиламинопропилтриметоксисилан,3-diethylaminopropyltrimethoxysilane,

3-диметиламинопропилтриэтоксисилан,3-dimethylaminopropyltriethoxysilane,

3-диэтиламинопропилтриэтоксисилан.3-diethylaminopropyltriethoxysilane.

Наиболее предпочтительно в качестве кремнийсодержащих аминов, применять 3-аминопропилтриметоксисилан, 3-аминопропилтриэтоксисилан, 3-аминофенилтриметоксисилан, аминофенилтриэтоксисилан, 3-(N-метиламино)пропилтриметоксисилан,Most preferably, silicon-containing amines include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminophenyltrimethoxysilane, aminophenyltriethoxysilane, 3- (N-methylamino) propyltrimethoxysilane,

3-(N-метиламино)пропилтриэтоксисилан,3- (N-methylamino) propyltriethoxysilane,

N-(2-аминоэтил)-3-аминопропилтриметоксисилан,N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane,

2-(6-аминогексил)аминопропилтриметоксисилан.2- (6-aminohexyl) aminopropyltrimethoxysilane.

В соответствии с настоящим изобретением для получения системы для модификации применяют амин или смеси аминов, предпочтительно кремний- и серосодержащих аминов. Применение указанных соединений в качестве компонента системы предпочтительно другим различным соединениям, поскольку совокупность присутствующих в них функциональных групп - аминогруппы и атома кремния/атома серы, в случае использования кремний и серосодержащих аминов обеспечивает улучшенное взаимодействие с кремне-кислотными наполнителями и техническим углеродом на стадии резиносмешения, как следствие, полученные резины обладают стабильно высокими потребительскими (преимущественно упруго-гистерезисными) свойствами (патент US 7750087).In accordance with the present invention, an amine or a mixture of amines, preferably silicon and sulfur-containing amines, is used to prepare a system for modification. The use of these compounds as a component of the system is preferable to other various compounds, since the combination of the functional groups present in them - an amino group and a silicon atom / sulfur atom, in the case of using silicon and sulfur-containing amines provides improved interaction with silicic acid fillers and carbon black at the stage of rubber mixing, as a result, the resulting rubbers have consistently high consumer (mainly elastic-hysteretic) properties (US patent 775 0087).

Для получения системы для модификации полидиенов в соответствии с предлагаемым изобретением также необходимо применение, по меньшей мере, одного соединения, содержащего в своем составе, по меньшей мере, два малеиновых фрагмента. Один малеиновый фрагмент дает меньшую степень разветвления и поэтому в дальнейшем перерабатываемость резиновых смесей будет хуже в сравнении с полимером, модифицированным с применением двух и более малеиновых фрагментов.To obtain a system for modifying polydienes in accordance with the invention, it is also necessary to use at least one compound containing at least two maleic fragments. One maleic fragment gives a lower degree of branching and therefore, in the future, the processability of rubber compounds will be worse in comparison with a polymer modified using two or more maleic fragments.

Благодаря реакции присоединения аминогруппы к малеиновым фрагментам, получается устойчивый комплекс, содержащий в своем составе атомы азота и кислорода, которые оказывает положительное влияние на упруго-гистерезисные свойства (УГС) резиновых смесей. А при использовании кремний/серосодержащих аминов, функционализированные каучуки обладают высоким сродством с кремнекислотными наполнителями и техническим углеродам.Thanks to the reaction of the addition of the amino group to maleic fragments, a stable complex is obtained containing nitrogen and oxygen atoms, which has a positive effect on the elastic-hysteresis properties of the rubber compounds. And when using silicon / sulfur-containing amines, functionalized rubbers have a high affinity for silicic fillers and carbon blacks.

В качестве соединения, содержащего малеиновые фрагменты, могут применяться малеинизированные полибутадиены (МПБ), содержащие от 4 до 20% мас. малеинового ангидрида, и имеющие молекулярную массу от 1200 до 8000 г/моль.As a compound containing maleic fragments, maleized polybutadiene (MPB) containing from 4 to 20 wt.% Can be used. maleic anhydride, and having a molecular weight of from 1200 to 8000 g / mol.

В наиболее предпочтительном варианте в качестве соединения, содержащего малеиновые фрагменты, применяют малеинизированные полибутадиены, содержащие от 5 до 13% мас. малеинового ангидрида, с молекулярной массой от 2500 до 5000 г/моль.In the most preferred embodiment, as the compound containing maleic fragments, maleated polybutadiene containing from 5 to 13% wt. maleic anhydride, with a molecular weight of from 2500 to 5000 g / mol.

Мольное соотношение применяемых по изобретению модификаторов в системе для модификации полидиенов в расчете к неодиму составляет (0,1-10):1. Данное соотношение позволяет получать полидиен с оптимальными пласто-эластическими свойствами и высоким содержанием 1,4-цис-звеньев - не менее 96% масс.The molar ratio of the modifiers used according to the invention in the system for modifying polydienes calculated as neodymium is (0.1-10): 1. This ratio allows you to get polydiene with optimal plasto-elastic properties and a high content of 1,4-cis units - at least 96% of the mass.

Предпочтительное мольное соотношение системы для модификации составляет от 0,5 до 5,0 на 1 моль неодима.The preferred molar ratio of the system for modification is from 0.5 to 5.0 per 1 mol of neodymium.

Наиболее предпочтительно применять от 0,5 до 2,0 моль системы для модификации.Most preferably, 0.5 to 2.0 mol of the system is used for modification.

Мольное соотношение малеинизированный полибутадиен к амину составляет (0,5-1,0):1. Наиболее предпочтительно применять систему для модификации полидиенов с мольным соотношением компонентов 1:1.The molar ratio of maleized polybutadiene to amine is (0.5-1.0): 1. It is most preferable to use a system for modifying polydienes with a molar ratio of components of 1: 1.

Увеличение мольной дозировки амина выше диапазона, предложенного по изобретению, не приводит к значительному изменению свойств каучука, напротив, может наблюдаться ухудшение такого показателя как эластическое восстановление. При снижении мольной дозировки амина положительный эффект от применения системы для модификации также снижается.An increase in the molar dosage of the amine above the range proposed by the invention does not lead to a significant change in the properties of rubber, on the contrary, a deterioration of such an indicator as elastic recovery can be observed. With a decrease in the molar dosage of the amine, the positive effect of using the system for modification also decreases.

Систему для модификации получают путем смешения соединения, выбранного из группы аминов, и, по меньшей мере, одного соединения, содержащего в своем составе, по меньшей мере, два малеиновых фрагмента в течение от 3 до 150 минут. В более продолжительном времени перемешивания нет необходимости, поскольку указанного времени достаточно для взаимодействия между компонентами системы и образования устойчивого комплекса Перемешивание проводят при температуре от 20 до 60°С. Контроль давления также не требуется.A system for modification is obtained by mixing a compound selected from the group of amines and at least one compound containing at least two maleic fragments within 3 to 150 minutes. A longer mixing time is not necessary, since the indicated time is sufficient for the interaction between the components of the system and the formation of a stable complex. The mixing is carried out at a temperature of from 20 to 60 ° C. Pressure control is also not required.

Система для модификации может быть приготовлена заранее, непосредственно перед полимеризацией, одновременно или после проведения полимеризации, так как на конечные свойства системы это не оказывает влияния.The system for modification can be prepared in advance, immediately before polymerization, simultaneously or after polymerization, since this does not affect the final properties of the system.

Было установлено, что система для модификации полидиенов сохраняет свои свойства в неизменном виде более 3 суток. В ходе проведения экспериментов применяли систему, полученную в разные периоды времени. Подтверждающие данные приведены в таблице 1.It was found that the system for modifying polydienes retains its properties unchanged for more than 3 days. During the experiments, a system obtained at different time periods was used. Supporting data are shown in table 1.

Способ получения модифицированных полидиенов включает три стадии, а именно: приготовление каталитического комплекса, проведение полимеризации с применением вышеуказанного комплекса, добавление к полученному полимеру системы для модификации по изобретению.The method of producing modified polydienes includes three stages, namely: preparation of a catalytic complex, polymerization using the above complex, adding a system for modification according to the invention to the obtained polymer.

Для получения каталитического комплекса согласно изобретению в качестве лантаноидов применяют соединения, которые включают, по крайней мере, один атом лантаноида, неодима, церия, празеодима, прометия, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция. Предпочтительно использовать соединения неодима.To obtain the catalytic complex according to the invention, lanthanides are used compounds which include at least one atom of lanthanide, neodymium, cerium, praseodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium . Preferred are neodymium compounds.

Соединения, содержащие лантаноиды включают, но не ограничиваются такими соединениями как: карбоксилаты, органофосфаты, органофосфонаты, органофосфинаты, карбаматы, дитиокарбаматы, лантаноиды ксантогенаты, β-дикетонаты, галогениды, оксигалогениды, алкоголяты.Compounds containing lanthanides include, but are not limited to such compounds as: carboxylates, organophosphates, organophosphonates, organophosphinates, carbamates, dithiocarbamates, lanthanides xanthates, β-diketonates, halides, oxyhalides, alcoholates.

Карбоксилаты неодима включают формиат неодима, ацетат неодима, акрилат неодима, метакрилат неодима, валерат неодима, глюконат неодима, цитрат неодима, фумарат неодима, лактат неодима, малеат неодима, оксалата неодима, 2-этилгексаноат неодима, неодеканоат неодима (торговое название версатат неодима), нафтенат неодима, стеарат неодима, олеат неодима, бензоат неодима и пиколинат неодима.Neodymium carboxylates include neodymium formate, neodymium acetate, neodymium acrylate, neodymium methacrylate, neodymium valerate, neodymium gluconate, neodymium citrate, neodymium fumarate, neodymium maleate, neodymium oxalate, neodymium 2-ethylhexanoate neodymium, neodymium neodymium (trade name, versatate) neodymium naphthenate, neodymium stearate, neodymium oleate, neodymium benzoate and neodymium picolinate.

Органофосфаты неодима включают дибутил фосфат неодима, дифенил фосфат неодима, дигексил фосфат неодима, дигептил фосфат неодима, диоктил фосфат неодима, бис-(1-метилгептил) фосфат неодима, бис-(2-этилгексил) фосфат неодима, дидецил фосфат неодима, дидоцел фосфат неодима, диоктадецил фосфат неодима, бис-(н-ненилфенил) фосфат неодима, бутил (2-этилгексил) фосфат неодима, (1-метилфенил)(2-этилгексил) фосфат неодима и (2-этилгексил)(н-нонилфенил) фосфат неодима.Neodymium organophosphates include neodymium dibutyl phosphate, neodymium diphenyl phosphate, neodymium dihexyl phosphate, neodymium diheptyl phosphate, neodymium dioctyl phosphate, neodymium bis (1-methylheptyl) neodymium bis (2-ethylhexyl) neodymium bis (2-ethylhexyl) neodymium didecyl phosphate , dioctadecyl neodymium phosphate, bis (n-phenylphenyl) neodymium phosphate, butyl (2-ethylhexyl) neodymium phosphate, (1-methylphenyl) (2-ethylhexyl) neodymium phosphate and (2-ethylhexyl) (n-nonylphenyl) neodymium phosphate.

Органофосфонаты неодима включают бутилфосфонат неодима, пентилфосфонат неодима, гексилфосфонат неодима, гептилфосфонат неодима, октилфосфонат неодима, (1-метилгептил)фосфонат неодима, (2-этилгексил)фосфонат неодима, децилфосфонат неодима, додецилфосфонат неодима, октадецилфосфонат неодима, олеилфосфонат неодима, фенилфосфонат неодима, (н-нонилфенил)фосфонат неодима, бутил(бутилфосфонат) неодима, пентил(пентилфосфонат) неодима, гексил(гексилфосфонат) неодима, гептил(гептилфосфонат) неодима, октил(октилфосфонат) неодима, (1-метилгептил)((1-метилгептил)фосфонат) неодима, (2-этилгексил)((2-этилгексил)фосфонат) неодима, децил(децилфосфонат) неодима, додецил(додецилфосфонат) неодима, октадецил(октадецилфосфонат) неодима, олеил(олеилфосфонат) неодима, фенил(фенилфосфонат) неодима, (н-нонилфенил)((н-нонилфенил)фосфонат) неодима, бутил((2-этилгексил)фосфонат) неодима, (2-этилгексил)(бутилфосфонат) неодима, (1-метилгептил)((2-этилгексил)фосфонат) неодима, (2-этилгексил)((1-метилгептил)фосфонат) неодима, (2-этилгексил)((н-нонилфенил)фосфонат) неодима и (п-нонилфенил)((2-этилгексил)фосфонат) неодима.Neodymium organophosphonates include neodymium butylphosphonate, neodymium pentylphosphonate, neodymium hexylphosphonate, neodymium heptylphosphonate, neodymium octylphosphonate, (1-methylheptyl) neodymium phosphonate, neodymium phosphate, neodymiumphosphonate phosphonate, neodylphosphonate phosphonate n-nonylphenyl) neodymium phosphonate, butyl (butylphosphonate) neodymium, pentyl (pentylphosphonate) neodymium, hexyl (hexylphosphonate) neodymium, heptyl (heptylphosphonate) neodymium, octyl (octylphosphonate) neodymium, (1 (methylheptyl) 1-methylheptyl) phosphonate) neodymium, (2-ethylhexyl) ((2-ethylhexyl) phosphonate) neodymium, decyl (decylphosphonate) neodymium, dodecyl (dodecylphosphonate) neodymium, octadecyl (octadecylphosphonate) neodymium, phenyl phenylatefonate (oleyl) ) neodymium, (n-nonylphenyl) ((n-nonylphenyl) phosphonate) neodymium, butyl ((2-ethylhexyl) phosphonate) neodymium, (2-ethylhexyl) (butylphosphonate) neodymium, (1-methylheptyl) ((2-ethylhexyl) phosphonate) neodymium, (2-ethylhexyl) ((1-methylheptyl) phosphonate) neodymium, (2-ethylhexyl) ((n-nonylphenyl) phosphonate) neodymium and (p-nonylphenyl) ((2-ethylhexyl) phosphonate) neodymium but.

Органофосфинаты неодима включают бутилфосфинат неодима, пентилфосфинат неодима, гексилфосфинат неодима, гептилфосфинат неодима, октилфосфинат неодима, (1-метилгептил)фосфинат неодима, (2-этилгексил)фосфинат неодима, децилфосфинат неодима, додецилфосфинат неодима, октадецилфосфинат неодима, олеилфосфинат неодима, фенилфосфинат неодима, (н-нонилфенил)фосфинат неодима, дибутилфосфинат неодима, дипентилфосфинат неодима, дигексилфосфинат неодима, дигептилфосфинат неодима, диоктилфосфинат неодима, бис-(1-метилгептил)фосфинат неодима, бис-(2-этилгексил)фосфинат неодима, трис-[бис-(2-этилгексил)фосфат]неодима, дидецилфосфинат неодима, дидодецилфосфинат неодима, диоктадецилфосфинат неодима; диолеилфосфинат неодима, дифенилфосфинат неодима, бис-(н-нонилфенил)фосфинат неодима, бутил(2-этилгексил)фосфинат неодима, (1-метилгептил)(2-этилгексил)фосфинат неодима и (2-этилгексил)(н-нонилфенил)фосфинат неодима.Neodymium organophosphinates include neodymium butylphosphinate, neodymium pentylphosphinate, neodymium hexylphosphinate, neodymium heptylphosphinate, neodymium octylphosphinate, (1-methylheptyl) neodymium phosphinate, neodymium phosphate, neodymium phosphate phosphate, neodymium phosphate phosphate, neodymium phosphate phosphate, neodymium phosphate phosphate n-nonylphenyl) neodymium phosphate, neodymium dibutyl phosphinate, neodymium dipentyl phosphinate, neodymium dihexyl phosphinate, neodymium diheptyl phosphinate, neodymium dioctyl phosphinate, neodymium bis (1-methylheptyl) nephosphate, bis- ( 2-ethylhexyl) neodymium phosphate, tris- [bis- (2-ethylhexyl) phosphate] neodymium, neodymium didecylphosphinate, neodymium diddecylphosphinate, neodymium dioctadecylphosphinate; neodymium dioleylphosphinate, neodymium diphenylphosphinate, neodymium bis- (n-nonylphenyl) neodymium phosphate, neodymium butyl (2-ethylhexyl) neodymium phosphate, (1-methylheptyl) (2-ethylhexyl) neodymium phosphate and (2-ethylhexyl) (n-nonylphenyl phosphine) .

Наиболее предпочтительно применение карбоксилатов неокислот. Структурно неокислоты содержат фрагмент триалкилкарбоновой кислоты (разветвленной α,α'-карбоновой кислоты). Производные более растворимых в углеводородных растворителях неокислот быстрее и полнее алкилируются, что приводит к получению более активных каталитических соединений.Most preferably, the use of carboxylates of neo acids. Structurally, non-acids contain a fragment of a trialkylcarboxylic acid (branched α, α'-carboxylic acid). Derivatives of more soluble in hydrocarbon solvents of non-acids are faster and more fully alkylated, which leads to the production of more active catalytic compounds.

Предпочтительно использование карбоксилатов, фосфатов неодима, наиболее предпочтительно - неодеканоата неодима, трис-[бис-(2-этилгексил)фосфат]неодима.Preferred are carboxylates, neodymium phosphates, most preferably neodymium neodecanoate, tris [bis (2-ethylhexyl) phosphate] neodymium.

В качестве алюминийорганического соединения в способе по изобретению применяют триалкил алюминия, трифенил алюминия или диалкилалюминийгидриды, алкилалюминий дигидриды в частности, триметилалюминий, триэтилалюминий, три-н-пропилалюминий, три-изо-пропилалюминий, три-н-бутилалюминий, три-изо-бутилалюминий, три-трет-бутилалюминий, трифенилалюминий, тригексилалюминий, трициклогексилалюминий, триоктилалюминий, диэтилалюминийгидрид, ди-н-пропилалюминийгидрид, ди-н-бутилалюминийгидрид, ди-изо-бутилалюминийгидрид, дигексилалюминий гидрид, ди-изо-гексилалюминийгидрид, диоктилалюминийгидрид, ди-изо-актилалюминийгидрид, фенилэтилалюминий гидрид, фенил-н-пропилалюминий гидрид, фенил-изо-пропилалюминий гидрид, фенил-н-бутилалюминий гидрид, фенил-изо-бутилалюминий гидрид, бензилэтилалюминий гидрид, бензил-н-бутилалюминий гидрид, бензил-изо-бутилалюминий гидрид, бензил-изо-пропилалюминий гидрид и тому подобное.As the organoaluminum compound in the method according to the invention, trialkyl aluminum, triphenyl aluminum or dialkylaluminium hydrides, aluminum alkyl dihydrides in particular, trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, tri-iso-propylaluminum, tri-n-butylaluminum, tri-iso-aluminum are used tri-tert-butylaluminum, triphenylaluminum, trihexylaluminum, tricyclohexylaluminum, trioctylaluminum, diethylaluminum hydride, di-n-propylaluminium hydride, di-n-butylaluminum hydride, di-iso-butylaluminum hydride, d , di-iso-hexylaluminium hydride, dioctylaluminium hydride, di-iso-actylaluminum hydride, phenylethylaluminum hydride, phenyl-n-propylaluminum hydride, phenyl-iso-propylaluminum hydride, phenyl-n-butylaluminum hydride, benzyl-ethyl-butyl-ethyl-benzyl-ethyl-butyl-ethyl-benzyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-benzyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-benzyl-ethyl-butyl-ethyl-benzyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-benzyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-benzyl-ethyl-butyl-ethyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-butyl-ethyl-benzyl-ethyl-butyl-ethyl-benzyl n-butylaluminum hydride, benzyl-iso-butylaluminum hydride, benzyl-iso-propylaluminum hydride and the like.

Предпочтительно использование алкилов алюминия или алкилалюминийгидридов или их смесей.The use of aluminum alkyls or aluminum alkyl hydrides or mixtures thereof is preferred.

Наиболее предпочтительно использование триэтилалюминия, три-изо-бутилалюминия, ди-изо-бутилалюминийгидрида или их смесей.Most preferably, triethylaluminum, tri-iso-butylaluminum, di-iso-butylaluminum hydride or mixtures thereof are used.

В качестве сопряженных диенов по способу согласно изобретению применяют 1,3- бутадиен, изопрен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, пиперилен, 2-метил-3-этил-1,3-бутадиен, 3-метил-1,3-пентадиен, 2-метил-3-этил-1,3-пентадиен, 3-метил-1,3-пентадиен, 1,3-гексадиен, 2-метил-1,3-гексадиен, 1,3-гептадиен, 3-метил-1,3-гептадиен, 1,3-октадиен, 3-бутил-1,3-октадиен, 3,4-диметил-1,3-гексадиен, 4,5-диэтил-1,3-октадиен, фенил-1,3-бутадиен, 2,3-диэтил-1,3-бутадиен, 2,3-ди-н-пропил-1,3-бутадиен, 2-метил-3-изопропил-1,3-бутадиен.1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 2-methyl-3-ethyl-1,3-butadiene, 3-methyl-1 are used as conjugated dienes according to the method according to the invention , 3-pentadiene, 2-methyl-3-ethyl-1,3-pentadiene, 3-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 2-methyl-1,3-hexadiene, 1,3-heptadiene , 3-methyl-1,3-heptadiene, 1,3-octadiene, 3-butyl-1,3-octadiene, 3,4-dimethyl-1,3-hexadiene, 4,5-diethyl-1,3-octadiene , phenyl-1,3-butadiene, 2,3-diethyl-1,3-butadiene, 2,3-di-n-propyl-1,3-butadiene, 2-methyl-3-isopropyl-1,3-butadiene .

Наиболее предпочтительно в качестве сопряженных диенов использовать 1,3-бутадиен и изопрен.Most preferably, 1,3-butadiene and isoprene are used as conjugated dienes.

В качестве галогенсодержащего соединения используют диметилалюминийхлорид, диэтилалюминийхлорид, ди-изо-бутилалюминийхлорид, диметилалюминийбромид, диэтилалюминийбромид, ди-изо-бутилалюминийбромид, диметилалюминийфторид, диэтилалюминийфторид, ди-изо-бутилалюминийфторид, диметилалюминийиодид, диэтилалюминийиодид, ди-изо-бутилалюминийиодид, метилалюминийдихлорид, этилалюминийдихлорид, метилалюминийдибромид, этилалюминийдибромид, метилалюминийдифторид, этилалюминийдифторид, метилалюминийсесквихлорид, этилалюминийсесквихлорид, изо-бутилалюминийсесквихлорид, а также триметилоловохлорид, триметилоловобромид, триэтилоловохлорид, триэтилоловобромид, ди-трет-бутилоловодихлорид, ди-трет-бутилоловодибромид, дибутилоловодихлорид, дибутилоловодибромид, трибутилоловохлорид и трибутилоловобромид и т.п.As the halogen compound used dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, di-iso-butilalyuminiyhlorid, dimethylaluminum bromide, diethylaluminum bromide, di-iso-butilalyuminiybromid, dimetilalyuminiyftorid, dietilalyuminiyftorid, di-iso-butilalyuminiyftorid, dimetilalyuminiyiodid, dietilalyuminiyiodid, di-iso-butilalyuminiyiodid, methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, metilalyuminiydibromid , ethylaluminium dibromide, methylaluminium difluoride, ethylaluminium difluoride, methylaluminium sesquichloride, ethylaluminium sesquichlor d, iso-butilalyuminiyseskvihlorid and trimethyltin chloride, trimetilolovobromid, trietilolovohlorid, trietilolovobromid, di-tert-butilolovodihlorid, di-tert-butilolovodibromid, dibutilolovodihlorid, dibutilolovodibromid, tributyltin chloride and the like and tributilolovobromid

Предпочтительно в качестве галогенсодержащего соединения применять этилалюминийсесквихлорид, этилалюминийдихлорид или диэтилалюминийхлорид.It is preferable to use ethyl aluminum sesquichloride, ethyl aluminum dichloride or diethyl aluminum chloride as a halogen-containing compound.

Растворитель для полимеризации представляет собой инертный органический растворитель, в качестве которого могут быть использованы индивидуально или в смесях друг с другом алифатические углеводороды, в частности такие, как бутан, пентан, гексан, гептан; алициклические углеводороды, а именно циклопентан, циклогексан; моноолефины, такие как 1-бутен, 2-бутен, или их смеси; ароматические углеводороды, в частности, такие, как бензол, толуол, ксилол; а также галогенированные углеводороды, в частности, такие как метиленхлорид, хлороформ, четыреххлористый углерод, трихлорэтилен, перхлорэтилен, 1,2-дихлорэтан.The polymerization solvent is an inert organic solvent, which can be used individually or in mixtures with each other aliphatic hydrocarbons, in particular such as butane, pentane, hexane, heptane; alicyclic hydrocarbons, namely cyclopentane, cyclohexane; monoolefins such as 1-butene, 2-butene, or mixtures thereof; aromatic hydrocarbons, in particular, such as benzene, toluene, xylene; as well as halogenated hydrocarbons, in particular, such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, trichlorethylene, perchlorethylene, 1,2-dichloroethane.

По предлагаемому способу наиболее предпочтительно в качестве растворителя использовать углеводородый растворитель, представляющий собой смесь циклогексан: гексан или циклогексан: нефрас (промышленная гексан-гептановая фракция парафиновых углеводородов деароматизированных бензинов каталитического риформинга с температурными пределами выкипания 65-75°С) в соотношении (30-55)÷(70-45).According to the proposed method, it is most preferable to use a hydrocarbon solvent as a solvent, which is a mixture of cyclohexane: hexane or cyclohexane: nefras (industrial hexane-heptane fraction of paraffinic hydrocarbons of dearomatized catalytic reforming gasolines with a boiling point of 65-75 ° C) in the ratio (30-55 ) ÷ (70-45).

В соответствии с настоящим изобретением для проведения полимеризации применяют каталитическую систему, включающую (А) лантаноид, (Б) алюминийорганическое соединение, (В) сопряженный диен и (Г) галогенсодержащий компонент, взятые в мольном соотношении друг другу (А):(Б):(В):(Г) равном 1:(8-30):(5-30):(1,5-3,0).In accordance with the present invention, a catalytic system is used to carry out the polymerization, including (A) lanthanide, (B) an organoaluminum compound, (C) a conjugated diene, and (D) a halogen-containing component taken in molar ratio to each other (A) :( B): (B) :( D) equal to 1: (8-30) :( 5-30) :( 1.5-3.0).

Предпочтительное мольное соотношение компонентов каталитической системы (А):(Б):(В):(Г)=1:(8-20):(5-20):(1,8-2,8).The preferred molar ratio of the components of the catalytic system (A) :( B) :( C) :( D) = 1: (8-20) :( 5-20) :( 1.8-2.8).

Наиболее предпочтительное мольное соотношение компонентов каталитической системы (А):(Б):(В):(Г)=1:(10-15):(10-15):(2,1-2,5).The most preferred molar ratio of the components of the catalytic system (A) :( B) :( C) :( D) = 1: (10-15) :( 10-15) :( 2.1-2.5).

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается, для регулирования молекулярной массы полимера, в раствор мономера перед полимеризацией дополнительно подавать алюминийорганическое соединение, содержащее в своей структуре, по меньшей мере, один атом водорода, взятое в мольном отношении (Б):(А) равном 3,0-6,0. В данном варианте осуществления изобретения суммарное количество всего применяемого в процессе синтеза алюминийорганического соединения не превышает диапазон соотношений от 8 до 30 моль.In one of the embodiments of the present invention, it is proposed, to regulate the molecular weight of the polymer, an organoaluminum compound containing at least one hydrogen atom taken in molar ratio (B) :( A) equal to 3.0-6.0. In this embodiment, the total amount of the organoaluminum compound used in the synthesis process does not exceed a range of ratios of 8 to 30 mol.

При этом предпочтительное количество дополнительно подаваемого алюминийорганического соединения составляет 3,5-5,0 моль.In this case, the preferred amount of additionally supplied organoaluminum compounds is 3.5-5.0 mol.

Наиболее предпочтительно дополнительно подавать 4,0-4,5 моль алюминийорганического соединения.Most preferably, a further 4.0-4.5 mol of the organoaluminum compound is added.

Процесс получения полидиена осуществляют периодическим или непрерывным способом в среде углеводородного растворителя, путем подачи в реактор/автоклав углеводородной шихты, состоящей из мономера и растворителя, и предварительно смешанного с растворителем каталитического комплекса, состоящего из соединения лантаноида, алюминийорганического соединения, сопряженного диена и галогенсодержащего органического соединения. Концентрация мономера в растворителе, как правило, составляет 7-12% по массе, предпочтительно 9-10%. Концентрация ниже 7% приводит к снижению энергоэффективности процесса, концентрация выше 12% - к увеличению вязкости полимеризата, как следствие, увеличению энергозатрат при выделении и сушке каучука.The process of producing polydiene is carried out in a batch or continuous manner in a hydrocarbon solvent medium by feeding a hydrocarbon charge consisting of a monomer and a solvent and a catalyst complex pre-mixed with a solvent consisting of a lanthanide compound, an organoaluminum compound, a conjugated diene and a halogen-containing organic compound to the reactor / autoclave . The concentration of monomer in the solvent is typically 7-12% by weight, preferably 9-10%. A concentration below 7% leads to a decrease in the energy efficiency of the process, a concentration above 12% leads to an increase in the viscosity of the polymerizate, and, as a result, an increase in energy consumption during the isolation and drying of rubber.

Каталитический комплекс (КК) готовят введением в раствор сопряженного диена (наиболее предпочтительно 1,3-бутадиена) в алифатическом растворителе алюминийорганического соединения (наиболее предпочтительно триизобутилалюминия, триэтилалюминия, диизобутилалюминий гидрида или их смеси), соединения лантаноида (наиболее предпочтительно карбоксилата, в частности, неодеканоата или фосфата неодима), выдержкой полученной смеси в течение от 2 до 20 часов при температуре 23±2°С с последующим добавлением галогенсодержащего соединения (наиболее предпочтительно этилалюминийсесквихлорида, этилалюминийдихлорида, диэтилалюминийхлорида или их смесей), при мольном соотношении компонентов каталитического комплекса: (А) лантаноид, (Б) алюминийорганическое соединение, (В) сопряженный диен и (Г) галогенсодержащий компонент в соотношении (А):(Б):(В):(Г) равном 1:(8-30):(5-30):(1,5-3,0).The catalytic complex (CC) is prepared by introducing into the solution of a conjugated diene (most preferably 1,3-butadiene) in an aliphatic solvent an organoaluminum compound (most preferably triisobutylaluminum, triethylaluminum, diisobutylaluminum hydride or mixtures thereof), a lanthanide compound (most preferably carboxylate, in particular neodecano or neodymium phosphate) by holding the resulting mixture for 2 to 20 hours at a temperature of 23 ± 2 ° C followed by the addition of a halogen-containing compound (most preferably ethyl aluminum sesquichloride, ethyl aluminum dichloride, diethyl aluminum chloride or mixtures thereof), with a molar ratio of the components of the catalytic complex: (A) lanthanide, (B) organoaluminum compound, (C) conjugated diene and (D) halogen-containing component in the ratio (A): (B): (B) :( D) equal to 1: (8-30) :( 5-30) :( 1.5-3.0).

Мономер (1,3-бутадиен), растворитель и раствор каталитического комплекса подают в реактор / автоклав, снабженный перемешивающим устройством и системой терморегуляции.The monomer (1,3-butadiene), the solvent and the solution of the catalytic complex are fed into a reactor / autoclave equipped with a mixing device and a thermoregulation system.

Время полимеризации составляет от 1,5 до 2 часов. Конверсия мономера достигает 95-99%.The polymerization time is from 1.5 to 2 hours. Monomer conversion reaches 95-99%.

По достижении вышеуказанной конверсии в полимер вводят систему для модификации в количестве 0,1 до 10,0 моль в расчете на 1 моль неодима и тщательно перемешивают в течение от 15 минут до 60 часов при температуре 60-90°С. В случае применения системы в количестве более 10 моль отмечается резкий скачок вязкости по Муни, как следствие, кроме ухудшения пласто-эластических свойств полимера, возникают проблемы с его выделением и переработкой. Применение системы для модификации в количестве менее 0,1 моль на 1 моль неодима не оказывает влияния на свойства получаемого полимера. Предпочтительное к применению количество системы для модификации составляет от 0,5 до 5,0 моль. Наиболее предпочтительно - 0,5-2,0 моль системы.Upon reaching the above conversion, a system for modification is introduced into the polymer in an amount of 0.1 to 10.0 mol per 1 mol of neodymium and mix thoroughly for 15 minutes to 60 hours at a temperature of 60-90 ° C. If the system is used in an amount of more than 10 mol, a sharp jump in Mooney viscosity is observed, as a result, in addition to the deterioration of the plasto-elastic properties of the polymer, problems arise with its isolation and processing. The use of the system for modification in an amount of less than 0.1 mol per 1 mol of neodymium does not affect the properties of the obtained polymer. The preferred amount of system for modification is from 0.5 to 5.0 mol. Most preferably, 0.5-2.0 mol of the system.

Приготовление системы для модификации проводят следующим образом. В сосуд (колба, реактор или др.) вносят расчетное количество соединения, содержащего в своем составе, по меньшей мере, два малеиновых фрагмента, органический растворитель, а затем соединение, выбранное из группы аминов. Ведут перемешивание полученной смеси в течение от 3 до 150 минут при температуре от 20 до 60°С.The preparation of the system for modification is carried out as follows. A calculated amount of a compound containing at least two maleic fragments, an organic solvent, and then a compound selected from the group of amines is added to a vessel (flask, reactor, etc.). The resulting mixture is stirred for 3 to 150 minutes at a temperature of 20 to 60 ° C.

Полученная система для модификации полидиенов, содержащая функциональные группы, взаимодействует с полимером по активным концам его цепей.The resulting system for modifying polydienes containing functional groups interacts with the polymer at the active ends of its chains.

Также возможно приготовление системы для модификации полидиенов в режиме in situ. Для этого к псевдоживому полимеру подают расчетное количество соединения, содержащего в своем составе, по меньшей мере, два малеиновых фрагмента, а затем соединение, выбранное из группы аминов. Таким образом, сначала протекает реакция по активным концам полимера с малеиновыми фрагментами, а после аминогруппа присоединяется к малеиновым фрагментам.It is also possible to prepare a system for modifying polydiene in situ. For this, a calculated amount of a compound containing at least two maleic fragments, and then a compound selected from the group of amines, is supplied to the pseudo-living polymer. Thus, at first the reaction proceeds along the active ends of the polymer with maleic fragments, and after the amino group is attached to maleic fragments.

Время модификации составляет предпочтительно от 15 минут до 5 часов, наиболее предпочтительно - от 20 минут до 1 часа. При температуре от 60°С и ниже вязкость полимера будет возрастать, что является нежелательным, т.к. неизбежны трудности при его выделении и переработке. В то же время концевые группы полимерной цепи склонны терять свою активность при температуре выше 90°С, таким образом, невозможно добиться высокой степени модификации полимера.The modification time is preferably from 15 minutes to 5 hours, most preferably from 20 minutes to 1 hour. At temperatures from 60 ° C and below, the viscosity of the polymer will increase, which is undesirable, because difficulties in its isolation and processing are inevitable. At the same time, the end groups of the polymer chain tend to lose their activity at temperatures above 90 ° C, so it is impossible to achieve a high degree of polymer modification.

Система для модификации полидиенов - продукт взаимодействия амина с малеинизированным полибутадиеном, содержащий в своем составе малеиновые фрагменты. Система для модификации полидиенов взаимодействует с псевдоживым полимером по концам полимерных цепей.The system for modifying polydienes is a product of the interaction of an amine with maleated polybutadiene containing maleic fragments. A system for modifying polydienes interacts with a pseudo-living polymer at the ends of the polymer chains.

По окончанию модификации, через 20-60 минут в предпочтительном варианте, полимеризат стопперируют умягченной водой либо этиловым или изопропиловым спиртом и стабилизируют раствором антиоксиданта, взятым в количестве от 0,2 до 0,4% на полимер.At the end of the modification, after 20-60 minutes in a preferred embodiment, the polymerizate is stopped with softened water or ethyl or isopropyl alcohol and stabilized with an antioxidant solution taken in an amount of from 0.2 to 0.4% per polymer.

Полученный каучук имеет показатель вязкости по Муни от 37 до 45 усл. ед. Муни до модификации и от 41 до 66 усл. ед. Муни после модификации, коэффициент полидисперсности полученных полидиенов соответствует диапазону от 2,16 до 2,6, содержание 1,4-цис-звеньев - более 96% мас.The rubber obtained has a Mooney viscosity index of 37 to 45 conv. units Mooney before modification and from 41 to 66 srvc. units Mooney after modification, the polydispersity coefficient of the obtained polydienes corresponds to the range from 2.16 to 2.6, the content of 1,4-cis units is more than 96% wt.

Резиновые смеси на основе полученных полидиенов готовятся по стандартным рецептурам (таблица 2) и отличаются улучшенной технологичностью на стадии резиносмешения, повышенной износостойкостью и физико-механическими свойствами, а также улучшенными упруго-гистерезисными свойствами (сопротивление качению, сцепление с мокрой дорогой).The rubber compounds based on the obtained polydienes are prepared according to standard recipes (table 2) and are distinguished by improved processability at the stage of rubber mixing, increased wear resistance and physical and mechanical properties, as well as improved elastic-hysteresis properties (rolling resistance, wet grip).

Осуществление ИзобретенияThe implementation of the invention

Далее будут описаны примеры осуществления настоящего изобретения. Специалистам в данной области будет ясно, что оно не ограничивается только представленными примерами и того же эффекта можно добиться и в иных вариантах осуществления, не выходящих за рамки сущности заявленного изобретения.Next, embodiments of the present invention will be described. Specialists in this field will be clear that it is not limited to the presented examples and the same effect can be achieved in other embodiments, without going beyond the essence of the claimed invention.

Далее описаны методы испытаний, использованные для оценки свойств полимеров, полученных заявленным способом.The following describes the test methods used to evaluate the properties of the polymers obtained by the claimed method.

1. Процент конверсии определяется методом осаждения полимера из полимеризата этиловым спиртом и высушивания выделенного полимера.1. The percentage of conversion is determined by the method of deposition of the polymer from the polymerisate with ethyl alcohol and drying the selected polymer.

2. Микроструктуру полимерных цепей определяли методом ИК-спектроскопии по собственной методике с использованием приставки МНПВО (многократного нарушенного полного внутреннего отражения) с кристаллом ZnSe, регистрация ИК-спектра образца в диапазоне от 4000 до 600 см-1 с разрешением 4 см-1, количеством сканов 32. Градуировку ИК-спектрометра производили по отраслевым стандартным образцам микроструктуры полидиена, в которых массовая доля изомерных звеньев определена по спектрам ЯМР 1H и 13С.2. The microstructure of the polymer chains was determined by IR spectroscopy according to a proprietary method using an MNPVO attachment (multiple impaired total internal reflection) with a ZnSe crystal, registration of the IR spectrum of the sample in the range from 4000 to 600 cm-1 with a resolution of 4 cm-1, amount scans 32. The IR spectrometer was calibrated using industry standard samples of the polydiene microstructure, in which the mass fraction of isomeric units was determined by 1H and 13C NMR spectra.

3. Молекулярно-массовые характеристики каучуков определяли методом гель-проникающей хроматографии по собственной методике с использованием гель-хроматографа «Breeze» фирмы «Waters» с рефрактометрическим детектором. Образцы каучука растворяли в свежеперегнанном тетрагидрофуране, массовая концентрация полимера в растворе 2 мг/мл, универсальная калибровка по полистирольным стандартам. Расчет проводили с использованием константы Марка-Куна-Хаувинка для полидиена (К=0,000457, α=0,693). Условия определения:3. The molecular weight characteristics of the rubbers were determined by gel permeation chromatography using a proprietary method using a Waters Breeze gel chromatograph with a refractometric detector. Rubber samples were dissolved in freshly distilled tetrahydrofuran, the mass concentration of the polymer in the solution was 2 mg / ml, universal calibration according to polystyrene standards. The calculation was carried out using the Mark-Kun-Hauwink constant for polydiene (K = 0.000457, α = 0.693). Definition conditions:

- банк из 4-х колонок с высоким разрешением (длиной 300 мм, диаметром 7,8 мм), заполненных стирогелем, HR3, HR4, HR5, HR6, позволяющий анализировать полимеры с молекулярной массой от 500 до 1*107 а.е.м;- a bank of 4 high-resolution columns (300 mm long, 7.8 mm in diameter) filled with styrene, HR3, HR4, HR5, HR6, which allows analyzing polymers with a molecular weight of 500 to 1 * 107 a.u. ;

- растворитель - тетрагидрофуран, скорость потока - 1 см3/мин;- the solvent is tetrahydrofuran, the flow rate is 1 cm 3 / min;

- температура термостата колонок и рефрактометра - 300°С.- the temperature of the thermostat columns and refractometer - 300 ° C.

4. Определение пласто-эластических показателей каучуков (пластичность, хладотекучесть) проводили по ГОСТ 19920.17 и ГОСТ 19920.18 на сжимающем пластометре с термостатом модель GT7060SA.4. The determination of plasto-elastic indicators of rubbers (ductility, cold flow) was carried out according to GOST 19920.17 and GOST 19920.18 on a compressing plastometer with a thermostat model GT7060SA.

5. Показатель вязкости по Муни определяли по ASTM D 1646.5. The Mooney viscosity was determined according to ASTM D 1646.

6. Вулканизационные характеристики резиновых смесей определялись на приборе MDR 2000 (Т=160°С, амплитуда колебаний 0,50°, частота колебаний 1,7 Гц, время - 30 мин.) по методу ASTM D 5289.6. The vulcanization characteristics of the rubber compounds were determined on an MDR 2000 instrument (T = 160 ° C, vibration amplitude 0.50 °, vibration frequency 1.7 Hz, time 30 minutes) according to ASTM D 5289.

7. Физико-механические показатели (ФМП) вулканизатов определялись на разрывной машине Zwick/Roell/Z005 согласно ASTM D 412-98.7. Physico-mechanical properties (FMF) of the vulcanizates were determined on a Zwick / Roell / Z005 tensile testing machine according to ASTM D 412-98.

8. Упругую составляющую комплексного динамического модуля сдвига G' (кПа), позволяющую оценить распределение наполнителя в резиновых смесях и силанизацию наполнителя, определяли на приборе анализаторе перерабатываемости резин RPA-2000 фирмы «Alpha Technologies» при 0,1 Гц и 100°С в диапазоне деформаций от 1 до 450%. Разность модулей накопления при амплитуде деформации 1% и 50% - ΔG'=(G'1% - G'43%) - эффект Пейна.8. The elastic component of the complex dynamic shear modulus G '(kPa), which allows to assess the distribution of the filler in rubber compounds and the silanization of the filler, was determined on a device by the Alpha Technologies RPA-2000 rubber processing analyzer at 0.1 Hz and 100 ° C in the range deformations from 1 to 450%. The difference between the accumulation moduli at a strain amplitude of 1% and 50% - ΔG '= (G' 1% - G '43% ) is the Payne effect.

9. Гистерезисные свойства (tgδ 60°С - тангенс угла механических потерь при 60°С) резиновых смесей оценивали с помощью прибора NETZSCH DMA 242 Е Artemis. Условия испытаний: двухплечевой изгиб 2×5, размеры образца 10,00×6,40×1,60 мм, амплитуда 40 мкм, частота 10 Гц, нагрузка 7 Н. Диапазон температур испытания - от минус 40°С до 60°С, скорость повышения температуры - 2,50°С/мин, а также с помощью прибора RPA-2000 в режиме сдвиговой деформации при частоте 10 Гц, Т=60°С и деформации 1%.9. The hysteresis properties (tanδ 60 ° С - tangent of the angle of mechanical losses at 60 ° С) of rubber compounds were evaluated using a NETZSCH DMA 242 Е Artemis instrument. Test conditions: two-arm bend 2 × 5, sample dimensions 10.00 × 6.40 × 1.60 mm, amplitude 40 μm, frequency 10 Hz, load 7 N. Test temperature range - from minus 40 ° С to 60 ° С, the rate of temperature increase is 2.50 ° C / min, and also using the RPA-2000 device in shear deformation mode at a frequency of 10 Hz, T = 60 ° C and a strain of 1%.

Пример по прототипуPrototype Example

Катализитор готовили путем смешивания 0,45 г бутадиена в гексане, 0,28 ммоль неодеканоата неодима в гексане, 27,5 ммоль метилалюмоксана в толуоле и 5,77 ммоль ДИБАГ в гексане. После 2 мин смешивания добавляли этилалюминийсесквихлорид (ЭАСХ). Смесь выдерживали в течении 18 мин. В реактор подавали 611 г 1,3-полибутадиена, гексана 3464 г. Проводили полимеризацию, затем вводили функционализирующий агент - N-(3-триэтоксисилилпропил 4,5-дигидроимидазол (TEOSI), который содержит иминовую группу и группу кремния. Время взаимодействия модификатора с полимером 180 мин., количество модификатора 50 моль/Nd. Вязкость по Муни резиновой смеси-63,0, полидисперсность - 2,0.The catalyst was prepared by mixing 0.45 g of butadiene in hexane, 0.28 mmol of neodymium neodecanoate in hexane, 27.5 mmol of methylaluminoxane in toluene and 5.77 mmol of DIBAG in hexane. After 2 minutes of mixing, ethyl aluminum sesquichloride (EASC) was added. The mixture was kept for 18 minutes. 611 g of 1,3-polybutadiene and hexane 3464 were fed into the reactor. Polymerization was carried out, then a functionalizing agent, N- (3-triethoxysilylpropyl 4,5-dihydroimidazole (TEOSI), which contains an imine group and a silicon group, was introduced. polymer 180 min., the amount of modifier 50 mol / Nd. The Mooney viscosity of the rubber mixture is 63.0, the polydispersity is 2.0.

Пример 1 (сравнительный)Example 1 (comparative)

Полимеризацию бутадиена (BD) проводили в углеводородном растворителе в присутствии каталитического комплекса, приготовленного на основе версатата неодима (Nd), с последующим добавлением алкилирующего агента диизобутилалюминийгидрида (ДИБАГ) и донора галогенов - (ЭАСХ). Соотношение компонентов в каталитическом комплексе составляло BD:Nd:ДИБАГ:ЭАСХ=10:1:10:2,5. Время созревания комплекса - 22 ч при температуре 25°С. Полимеризацию проводили в реакторе объемом 10 л, снабженном перемешивающим устройством и рубашкой для отвода тепла. Температура реакции полимеризации составляла 60°С.The polymerization of butadiene (BD) was carried out in a hydrocarbon solvent in the presence of a catalytic complex prepared on the basis of neodymium versatate (Nd), followed by the addition of an alkylating agent diisobutylaluminium hydride (DIBAG) and a halogen donor (EACC). The ratio of the components in the catalytic complex was BD: Nd: DIBAG: EAX = 10: 1: 10: 2.5. The ripening time of the complex is 22 hours at a temperature of 25 ° C. The polymerization was carried out in a 10 liter reactor equipped with a stirrer and a jacket for heat removal. The polymerization reaction temperature was 60 ° C.

По достижении 95% конверсии мономера, отбирали 2 кг полимеризата с целью проведения анализа и сравнения полученных данных с модифицированным полимером. В отобранный полимеризат вводили антиоксидант, дегазировали и высушили на вальцах. Затем определяли его физико-механические показатели и молекулярно-массовые характеристики.Upon reaching 95% conversion of the monomer, 2 kg of polymerizate were selected in order to analyze and compare the data obtained with the modified polymer. An antioxidant was introduced into the selected polymerizate, degassed and dried on rollers. Then determined its physical and mechanical properties and molecular weight characteristics.

В оставшуюся часть полимеризата через дозатор подавали модификатор - аминсодержащие соединение - 3-аминопропилтриэтоксисилан (АМЕО). Указанный модификатор представляет собой 2%-ный раствор в нефрасе, дозировка модификатора составляла 0,8 моль в отношении к неодиму. Процесс модификации проводили при постоянном перемешивании в течение 60 мин при температуре 60°С. Затем вводили неокрашивающий антиоксидант фенольного типа. Массовая доля антиоксиданта составляла 0,2-0,4%. Полимер дегазировали и сушили на вальцах, определяли физико-механические показатели и молекулярно-массовые характеристики (таблица №1).In the remaining part of the polymerizate, a modifier — an amine-containing compound — 3-aminopropyltriethoxysilane (AMEO) was fed through a dispenser. The specified modifier is a 2% solution in nefras, the dosage of the modifier was 0.8 mol in relation to neodymium. The modification process was carried out with constant stirring for 60 min at a temperature of 60 ° C. Then, a non-staining phenolic type antioxidant was administered. Mass fraction of antioxidant was 0.2-0.4%. The polymer was degassed and dried on rollers, and the physical and mechanical properties and molecular weight characteristics were determined (table No. 1).

Пример 2 (сравнительный)Example 2 (comparative)

Аналогичен примеру 1, с тем отличием, что вводимый модификатор представлял собой низкомолекулярный малеинизированный полибутадиена (МПБ) с содержанием малеинового ангидрида 8% и молекулярной массой равной 2700 г/моль. Мольное отношение модификатора к неодиму 0,8.Similar to example 1, with the difference that the introduced modifier was a low molecular weight maleinized polybutadiene (MPB) with a content of maleic anhydride of 8% and a molecular weight of 2700 g / mol. The molar ratio of modifier to neodymium is 0.8.

Примеры по изобретениюExamples of the invention

Пример 3Example 3

Аналогичен примеру 1, с тем отличием, что применяли систему для модификации - продукт взаимодействия низкомолекулярного малеинизированного полибутадиена с содержанием малеинового ангидрида 8% с 3-аминопропилтриэтоксисиланом (АМЕО). Время взаимодействия компонентов системы друг с другом составляло 15 минут, мольное соотношение компонентов смеси и неодима (МПБ:АМЕО:Nd) составляло 0,25:0,5:1.Similar to example 1, with the difference that a modification system was used — the product of the interaction of low molecular weight maleated polybutadiene with a content of maleic anhydride of 8% with 3-aminopropyltriethoxysilane (AMEO). The interaction time of the components of the system with each other was 15 minutes, the molar ratio of the components of the mixture and neodymium (MPB: AMEO: Nd) was 0.25: 0.5: 1.

Пример 4Example 4

Аналогичен примеру 3, с тем отличием, что получение системы для модификации проводили в режиме in situ - компоненты вводили отдельно, последовательно с разницей во времени в 15 мин - сначала, вводили МПБ, затем АМЕО.Similar to example 3, with the difference that the system was prepared for modification in situ — the components were administered separately, sequentially with a difference of 15 minutes — first, MPB, then AMEO were introduced.

Пример 5Example 5

Аналогичен примеру 3, с тем отличием, время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 60 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима (МПБ:AMEO:Nd) составляло 0,8:0,8:1.Similar to example 3, with the difference, the interaction time between the components of the system components for modification was 60 minutes, the molar ratio of the components of the mixture and neodymium (MPB: AMEO: Nd) was 0.8: 0.8: 1.

Пример 6Example 6

Аналогичен примеру 3, с тем отличием, время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 60 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима (МПБ:AMEO:Nd) составляло 0,6:1,2:1.Similar to example 3, with the difference, the interaction time between the components of the system components for modification was 60 minutes, the molar ratio of the components of the mixture and neodymium (MPB: AMEO: Nd) was 0.6: 1.2: 1.

Пример 7Example 7

Аналогичен примеру 5, с тем отличием, что каталитический комплекс был приготовлен на основе фосфата неодима (Nd), время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 60 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима (МПБ:AMEO:Nd) составляло 0,4:0,8:1.Similar to example 5, with the difference that the catalytic complex was prepared on the basis of neodymium phosphate (Nd), the interaction time of the components of the system for modification with each other was 60 min, the molar ratio of the components of the mixture and neodymium (MPB: AMEO: Nd) was 0, 4: 0.8: 1.

Пример 8Example 8

Аналогичен примеру 4, с тем отличием, что время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 60 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима (MПБ:AMEO:Nd) составляло 2,0:1,0:1.Similar to example 4, with the difference that the interaction time between the components of the system components for modification was 60 minutes, the molar ratio of the components of the mixture and neodymium (MPB: AMEO: Nd) was 2.0: 1.0: 1.

Пример 9Example 9

Аналогичен примеру 3, с тем отличием, что в качестве аминсодержащего соединения применяли бутиламин, а МПБ - с содержанием малеинового ангидрида 13% и молекулярной массой равной 3100 г/моль. Время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 3600 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима (МПБ:АМС:Nd) составляло 0,4:0,8:1 моль.Similar to example 3, with the difference that butylamine was used as the amine-containing compound, and MPB with 13% maleic anhydride and a molecular weight of 3100 g / mol. The interaction time between the components of the system components for modification was 3600 min; the molar ratio of the components of the mixture to neodymium (MPB: AMS: Nd) was 0.4: 0.8: 1 mol.

Пример 10Example 10

Аналогичен примеру 3, с тем отличием, что в качестве аминсодержащего соединения применяли фениламин, а МПБ - с содержанием малеинового ангидрида 17% и молекулярной массой равной 5400 г/моль. Время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 120 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима (МПБ:АМС:Nd) составляло 1,5:6,0:1.Similar to example 3, with the difference that phenylamine was used as the amine-containing compound, and MPB with a content of maleic anhydride of 17% and a molecular weight of 5400 g / mol. The interaction time of the components of the system for modification with each other was 120 min; the molar ratio of the components of the mixture and neodymium (MPB: AMS: Nd) was 1.5: 6.0: 1.

Пример 11Example 11

Аналогичен примеру 3, с тем отличием, что в качестве аминсодержащего соединения применяли метилпропиламин, а МПБ - с содержанием малеинового ангидрида 5% и молекулярной массой равной 4700 г/моль. Время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 120 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима MnB:AMC:Nd составляет 2,5:2,5:1.Similar to example 3, with the difference that methylpropylamine was used as the amine-containing compound, and MPB with 5% maleic anhydride and a molecular weight of 4700 g / mol. The interaction time between the components of the system components for modification was 120 min; the molar ratio of the components of the mixture to neodymium MnB: AMC: Nd was 2.5: 2.5: 1.

Пример 12Example 12

Аналогичен примеру 3, с тем отличием, что в качестве аминсодержащего соединения применяли N-циклоамино)пропилметилдиметоксисилан (ПМДМС), а МПБ - с содержанием малеинового ангидрида 17% и молекулярной массой равной 15000 г/моль. Время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 180 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима МПБ:ПМДМС:Nd составляет 0,8:0,4:1,0.Similar to example 3, with the difference that N-cycloamino) propylmethyldimethoxysilane (PMDMS) was used as the amine-containing compound, and MPB with 17% maleic anhydride and a molecular weight of 15,000 g / mol. The interaction time of the components of the system for modification with each other was 180 min; the molar ratio of the components of the mixture and the neodymium of MPB: PMDMS: Nd was 0.8: 0.4: 1.0.

Пример 13Example 13

Аналогичен примеру 3, с тем отличием, что в качестве аминсодержащего соединения применяли 3-(2-аминоэтил)аминопропилтриметоксисилан (АПТМС), а МПБ - с содержанием малеинового ангидрида 17% и молекулярной массой равной 8000 г/моль. Время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 360 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима МПБ: АПТМС:Nd составляет 5:10:1,0.Similar to example 3, with the difference that 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) was used as the amine-containing compound, and MPB with maleic anhydride content of 17% and a molecular weight of 8000 g / mol. The interaction time of the components of the system for modification with each other was 360 min; the molar ratio of the components of the mixture and neodymium of MPB: APTMS: Nd was 5: 10: 1.0.

Пример 14Example 14

Аналогичен примеру 3, с тем отличием, что применяли МПБ с содержанием малеинового ангидрида 17% и молекулярной массой равной 4400 г/моль. Время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 3600 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима МПБ:АМЕО:Nd составляет 6,5:6,5:1,0 моль.Similar to example 3, with the difference that MPB was used with a content of maleic anhydride of 17% and a molecular weight of 4400 g / mol. The interaction time between the components of the system components for modification was 3600 min; the molar ratio of the components of the mixture and neodymium MPB: AMEO: Nd was 6.5: 6.5: 1.0 mol.

Пример 15Example 15

Аналогичен примеру 7, с тем отличием, что в качестве аминсодержащего соединения применяли 3-(2,2-аминоэтил)аминоэтиламинопропилтриметоксисилан (АЭАПТМС), а МПБ - молекулярной массой равной 2500 г/моль. Время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 100 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима МПБ:АЭАПТМС:Nd составляет 4,1:8,2:1.Similar to Example 7, with the difference that 3- (2,2-aminoethyl) aminoethylaminopropyltrimethoxysilane (AEAPTMS) was used as the amine-containing compound, and MPB was used with a molecular weight of 2500 g / mol. The interaction time of the components of the system for modification with each other was 100 min; the molar ratio of the components of the mixture and the neodymium of MPB: AEAPTMS: Nd was 4.1: 8.2: 1.

Пример 16Example 16

Аналогичен примеру 7, с тем отличием, что в качестве аминсодержащего соединения применяли аминопропилэтилдиэтоксисилан (АПЭДЭС), а МПБ - с содержанием малеинового ангидрида 20% и молекулярной массой равной 5600 г/моль. Время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 7200 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима МПБ:АПЭДЭС:Nd составляет 0,25:0,8:1.Similar to example 7, with the difference that aminopropylethyldiethoxysilane (APEDES) was used as an amine-containing compound, and MPB was used with a maleic anhydride content of 20% and a molecular weight of 5600 g / mol. The interaction time of the components of the system for modification with each other was 7200 min, the molar ratio of the components of the mixture and the neodymium of MPB: APEDES: Nd is 0.25: 0.8: 1.

Пример 17Example 17

Аналогичен примеру 7, с тем отличием, что в качестве аминсодержащего соединения применяли N-бутил-3-аминопропилтриметоксисилан (БАПТМС), а МПБ - с содержанием малеинового ангидрида 4% и молекулярной массой равной 1800 г/моль. Время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 4320 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима МПБ:БАПТМС:Nd составляет 2:10:1.Similar to Example 7, with the difference that N-butyl-3-aminopropyltrimethoxysilane (BAPTMS) was used as the amine-containing compound, and MPB with 4% maleic anhydride and a molecular weight of 1800 g / mol. The interaction time between the components of the system for modification was 4320 min, the molar ratio of the components of the mixture and neodymium MPB: BAPTMS: Nd is 2: 10: 1.

Пример 18Example 18

Аналогичен примеру 3, с тем отличием, что в качестве аминсодержащего соединения применяли аминопропилметилдиметоксисилан (АПМДС), а МПБ - с содержанием малеинового ангидрида 4% и молекулярной массой равной 1200 г/моль. Время взаимодействия друг с другом компонентов системы для модификации составляло 7200 мин, мольное соотношение компонентов смеси и неодима МПБ:АПМДС:Nd составляет 5:10:1.Similar to example 3, with the difference that aminopropylmethyldimethoxysilane (APMDS) was used as the amine-containing compound, and MPB with 4% maleic anhydride and a molecular weight of 1200 g / mol. The interaction time of the components of the system for modification with each other was 7200 min; the molar ratio of the components of the mixture and the neodymium of MPB: APMDS: Nd is 5: 10: 1.

Полученные полимеры были протестированы в резиновых смесях по рецептуре, представленной в таблице 2, результаты испытаний представлены в таблице 3.The resulting polymers were tested in rubber mixtures according to the formulation shown in table 2, the test results are presented in table 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Список сокращений, приведенных в таблице 1List of abbreviations shown in table 1

СМ - система для модификацииSM - system for modification

АМЕО - 3-аминопропилтриэтоксисиланAMEO - 3-aminopropyltriethoxysilane

ПМДМС - (N-циклоамино)пропилметилдиметоксисиланPMDMS - (N-cycloamino) propylmethyldimethoxysilane

АПТМС - 3-(2-аминоэтил)аминопропилтриметоксисиланAPTMS - 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane

АЭАПТМС - 3-(2,2-аминоэтил)аминоэтиламинопропилтриметоксисиланAEAPTMS - 3- (2,2-aminoethyl) aminoethylaminopropyltrimethoxysilane

БАПТМС - N-бутил-3аминопропилтриметоксисиланBAPTMS - N-butyl-3aminopropyltrimethoxysilane

АПМДС - аминопропилметилдиметоксисиланAPMDS - aminopropylmethyldimethoxysilane

АПЭДЭС - аминопропилэтилдиэтоксисиланAPEDES - aminopropylethyldiethoxysilane

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

* - нумерация примеров соответствует нумерации таблицы 1.* - numbering of examples corresponds to the numbering of table 1.

Как видно из приведенных в таблицах экспериментальных данных, введение только одного модификатора (примеры 1 и 2) - аминосодержащего соединения или малеинизированного полибутадиена - не оказывает существенного влияния на свойства полимера и резин. В то же время введение системы для модификации полидиенов, состоящей из аминов или их смесей, и, по меньшей мере, одного соединения, содержащего в своем составе, по меньшей мере, два малеиновых фрагмента, как приготовленной заранее, так и полученной в режиме in situ, положительно влияет на свойства полимера (снижение хладотекучести, снижение пластичности при одновременном сохранении высокого содержания 1,4-цис-звеньев и узкой полидисперсности) и существенно улучшает свойства резин, в частности физико-механические, упруго-гистерезисные свойства (tg δ 60°С) и перерабатываемость (эффект Пейна).As can be seen from the experimental data in the tables, the introduction of only one modifier (examples 1 and 2) - an amine-containing compound or maleated polybutadiene - does not significantly affect the properties of the polymer and rubbers. At the same time, the introduction of a system for the modification of polydienes, consisting of amines or mixtures thereof, and at least one compound containing at least two maleic fragments, both prepared in advance and obtained in situ , positively affects the properties of the polymer (reduction of cold flow, reduction of ductility while maintaining a high content of 1,4-cis units and narrow polydispersity) and significantly improves the properties of rubbers, in particular physicomechanical, elastic-hysteresis properties a (tan δ 60 ° С) and processability (Payne effect).

Кроме того, получаемая способом по изобретению система для модификации демонстрирует стабильно сохраняющуюся активность в течение, как минимум, 3 суток с момента ее приготовления (Таблица 1).In addition, the system for modification obtained by the method according to the invention demonstrates stably persisting activity for at least 3 days from the moment of its preparation (Table 1).

Claims (23)

1. Способ получения системы для модификации полидиенов, включающий взаимодействие соединения, выбранного из группы аминов и по меньшей мере одного соединения, содержащего в своем составе по меньшей мере два малеиновых фрагмента.1. A method of obtaining a system for modifying polydienes, comprising reacting a compound selected from the group of amines and at least one compound containing at least two maleic fragments. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мольное соотношение амин к соединению, содержащему малеиновые фрагменты, составляет (0,25-1):1.2. The method according to p. 1, characterized in that the molar ratio of amine to compound containing maleic fragments is (0.25-1): 1. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предпочтительное мольное соотношение амина к соединению, содержащему малеиновые фрагменты, составляет 1:1.3. The method according to p. 1, characterized in that the preferred molar ratio of amine to compound containing maleic fragments is 1: 1. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют смеси аминов.4. The method according to p. 1, characterized in that a mixture of amines is used. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предпочтительно амины выбирают из кремнийсодержащих или серосодержащих аминов.5. The method according to p. 1, characterized in that preferably the amines are selected from silicon-containing or sulfur-containing amines. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что наиболее предпочтительно применять 3-аминопропилтриметоксисилан, 3-аминопропилтриэтоксисилан, 3-аминофенилтриметоксисилан, аминофенилтриэтоксисилан, 3-(N-метиламино)пропилтриметоксисилан, 3-(N-метиламино)пропилтриэтоксисилан, N-(2-аминоэтил)-3-аминопропилтриметоксисилан, 2-(6-аминогексил)аминопропилтриметоксисилан, 2-аминоэтилтиоэтил-(триацетокси)силан, 3-аминопропилтиоэтил(триэтокси)силан, 2,2-тиобис(этиламин).6. The method according to p. 5, characterized in that it is most preferable to use 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminophenyltrimethoxysilane, aminophenyltriethoxysilane, 3- (N-methylamino) propyltrimethoxysilane, 3- (N-methylanethylamino) 2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 2- (6-aminohexyl) aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminoethylthioethyl- (triacetoxy) silane, 3-aminopropylthioethyl (triethoxy) silane, 2,2-thiobis (ethylamine). 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединением, содержащим малеиновые фрагменты, является малеинизированный полибутадиен.7. The method according to p. 1, characterized in that the compound containing maleic fragments is maleated polybutadiene. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что малеинизированный полибутадиен содержит от 4 до 20 мас. % малеинового ангидрида и имеет молекулярную массу от 1200 до 8000 г/моль.8. The method according to p. 7, characterized in that the maleized polybutadiene contains from 4 to 20 wt. % maleic anhydride and has a molecular weight of from 1200 to 8000 g / mol. 9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в наиболее предпочтительном варианте малеинизированный полибутадиен содержит от 5 до 13 мас. % малеинового ангидрида и имеет молекулярную массу от 2500 до 5000 г/моль.9. The method according to p. 7, characterized in that in the most preferred embodiment, maleated polybutadiene contains from 5 to 13 wt. % maleic anhydride and has a molecular weight of from 2500 to 5000 g / mol. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что систему для модификации получают путем смешения компонентов в течение от 3 до 150 минут.10. The method according to p. 1, characterized in that the system for modification is obtained by mixing the components for from 3 to 150 minutes. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в наиболее предпочтительном варианте в качестве соединения, содержащего малеиновые фрагменты, применяют низкомолекулярные малеинизированные полибутадиены с молекулярной массой 2500-2700 г/моль.11. The method according to p. 1, characterized in that in the most preferred embodiment, as the compound containing maleic fragments, low molecular weight maleated polybutadiene with a molecular weight of 2500-2700 g / mol is used. 12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что систему для модификации получают в режиме in situ.12. The method according to p. 1, characterized in that the system for modification is obtained in situ. 13. Система для модификации полидиенов, полученная по любому из пп. 1-12.13. A system for modifying polydienes obtained according to any one of paragraphs. 1-12. 14. Способ получения модифицированных полидиенов, включающий следующие стадии:14. A method of obtaining modified polydienes, comprising the following stages: i) приготовление каталитической системы, состоящей из (А) лантаноида, (Б) алюминийорганического соединения, (В) сопряженного диена и (Г) галогенсодержащего органического соединения, взятых в мольном соотношении (А):(Б):(В):(Г) равном 1:(8-30):(5-30):(1,5-3,0);i) preparation of a catalytic system consisting of (A) lanthanide, (B) an organoaluminum compound, (C) a conjugated diene, and (D) a halogen-containing organic compound taken in a molar ratio of (A) :( B) :( C) :( G ) equal to 1: (8-30) :( 5-30) :( 1.5-3.0); ii) проведение полимеризации сопряженного диена в среде органического растворителя в присутствии каталитической системы, полученной на стадии i);ii) carrying out the polymerization of the conjugated diene in an organic solvent medium in the presence of the catalyst system obtained in stage i); iii) введение в полимер, полученный на стадии ii), системы для модификации, полученной согласно способу по п. 1.iii) introducing into the polymer obtained in step ii) a system for modification obtained according to the method of claim 1. 15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что наиболее предпочтительное мольное соотношение компонентов каталитической системы (А):(Б):(В):(Г)=1:(10-15):(10-15):(2,1-2,5).15. The method according to p. 14, characterized in that the most preferred molar ratio of the components of the catalytic system (A) :( B) :( C) :( D) = 1: (10-15) :( 10-15) :( 2.1-2.5). 16. Способ по п. 14, отличающийся тем, что в раствор мономера перед полимеризацией дополнительно подают алюминийорганическое соединение, взятое в мольном отношении (Б):(А) равном 3,0-6,0.16. The method according to p. 14, characterized in that before the polymerization, an organoaluminum compound, taken in a molar ratio (B) :( A) of 3.0-6.0, is additionally fed into the monomer solution. 17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что наиболее предпочтительно дополнительно подавать 4,0-4,5 моль алюминийорганического соединения.17. The method according to p. 16, characterized in that it is most preferable to additionally serve 4.0-4.5 mol of an organoaluminum compound. 18. Модифицированный полидиен, полученный способом по любому из пп. 14-17.18. Modified polydiene obtained by the method according to any one of paragraphs. 14-17. 19. Модифицированный полидиен по п. 18, отличающийся тем, что это преимущественно полимер 1,3-бутадиена или изопрена.19. The modified polydiene according to claim 18, characterized in that it is mainly a polymer of 1,3-butadiene or isoprene. 20. Резиновые смеси, полученные на основе полидиенов по любому из пп. 18, 19.20. Rubber compounds obtained on the basis of polydienes according to any one of paragraphs. 18, 19.
RU2017143329A 2017-12-12 2017-12-12 Method for preparing a system for modification of polydienes, modified polydienes, rubber mixtures based on modified polydienes RU2675540C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143329A RU2675540C1 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Method for preparing a system for modification of polydienes, modified polydienes, rubber mixtures based on modified polydienes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143329A RU2675540C1 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Method for preparing a system for modification of polydienes, modified polydienes, rubber mixtures based on modified polydienes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2675540C1 true RU2675540C1 (en) 2018-12-19

Family

ID=64753215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143329A RU2675540C1 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Method for preparing a system for modification of polydienes, modified polydienes, rubber mixtures based on modified polydienes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2675540C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021126001A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Public Joint Stock Company "Sibur Holding" (Pjsc "Sibur Holding") Modified diene polymer and method for the preparation thereof
WO2021154112A1 (en) * 2020-01-29 2021-08-05 Публичное Акционерное Общество "Сибур Холдинг" (Пао "Сибур Холдинг") Method for producing modified polydienes
WO2021154113A1 (en) * 2020-01-29 2021-08-05 Публичное Акционерное Общество "Сибур Холдинг" (Пао "Сибур Холдинг") Method for producing modified polydienes (variants)
RU2802970C1 (en) * 2020-01-29 2023-09-05 Публичное Акционерное Общество "Сибур Холдинг" (Пао "Сибур Холдинг") Method for producing modified polydienes (embodiments)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8283407B2 (en) * 2005-12-16 2012-10-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Processing aids for elastomeric compositions
RU2485136C2 (en) * 2007-06-18 2013-06-20 Бриджстоун Корпорейшн Polymers functionalised with halosilanes containing amino group
RU2494114C2 (en) * 2007-10-12 2013-09-27 Бриджстоун Корпорейшн Polymers functionalised with heterocyclic nitrile compounds
RU2516519C2 (en) * 2008-07-03 2014-05-20 Бриджстоун Корпорейшн Polymers, functionalised by imide compounds, containing protected aminogroup
US8895670B2 (en) * 2009-09-30 2014-11-25 Bridgestone Corporation Functionalized polymers and methods for their manufacture

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8283407B2 (en) * 2005-12-16 2012-10-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Processing aids for elastomeric compositions
RU2485136C2 (en) * 2007-06-18 2013-06-20 Бриджстоун Корпорейшн Polymers functionalised with halosilanes containing amino group
RU2494114C2 (en) * 2007-10-12 2013-09-27 Бриджстоун Корпорейшн Polymers functionalised with heterocyclic nitrile compounds
RU2516519C2 (en) * 2008-07-03 2014-05-20 Бриджстоун Корпорейшн Polymers, functionalised by imide compounds, containing protected aminogroup
US8895670B2 (en) * 2009-09-30 2014-11-25 Bridgestone Corporation Functionalized polymers and methods for their manufacture

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Н.Е. Темникова и др., "Исследование модификации сополимеров этилена аминосиланами методом ИК-спектроскопии", Вестник Казанского технологического университета, 2011, стр. 112-124, . *
Н.Е. Темникова и др., "Исследование модификации сополимеров этилена аминосиланами методом ИК-спектроскопии", Вестник Казанского технологического университета, 2011, стр. 112-124, реферат. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021126001A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Public Joint Stock Company "Sibur Holding" (Pjsc "Sibur Holding") Modified diene polymer and method for the preparation thereof
CN114929755A (en) * 2019-12-20 2022-08-19 公共型股份公司希布尔控股 Modified diene polymer and process for producing the same
WO2021154112A1 (en) * 2020-01-29 2021-08-05 Публичное Акционерное Общество "Сибур Холдинг" (Пао "Сибур Холдинг") Method for producing modified polydienes
WO2021154113A1 (en) * 2020-01-29 2021-08-05 Публичное Акционерное Общество "Сибур Холдинг" (Пао "Сибур Холдинг") Method for producing modified polydienes (variants)
CN115210272A (en) * 2020-01-29 2022-10-18 公共型股份公司希布尔控股 Methods, embodiments for producing modified polydienes
RU2802970C1 (en) * 2020-01-29 2023-09-05 Публичное Акционерное Общество "Сибур Холдинг" (Пао "Сибур Холдинг") Method for producing modified polydienes (embodiments)
RU2804706C1 (en) * 2020-01-29 2023-10-04 Публичное Акционерное Общество "Сибур Холдинг" (Пао "Сибур Холдинг") Method for obtaining modified polydienes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5766704B2 (en) Functionalized polymer and method for producing the same
US9447213B2 (en) Polymers functionalized with polycyano compounds
WO2010085622A9 (en) Polymers functionalized with nitrile compounds containing a protected amino group
RU2727714C1 (en) Method of producing modified polydienes, modified polydienes obtained using said method, and rubber mixtures based on obtained polydienes
EP2751142B1 (en) Polymers functionalized with lactones or thiolactones containing a protected amino group
KR20120103724A (en) Polymers functionalized with polyoxime compounds and methods for their manufacture
RU2675540C1 (en) Method for preparing a system for modification of polydienes, modified polydienes, rubber mixtures based on modified polydienes
EP3250617B1 (en) Cis-1,4-polydienes with improved cold flow resistance
US11066486B2 (en) Polymers functionalized with imine compounds containing a cyano group
KR102201542B1 (en) Polymers functionalized with heterocyclic imines
RU2688164C1 (en) Method of producing a composition for modifying 1,4-cis-polydiene, a method of producing modified 1,4-cis-polydiene
KR101956957B1 (en) Method for producing polydienes and polydiene copolymers with reduced cold flow
US20080161478A1 (en) Processable rubber composition
US10077323B2 (en) Polymers functionalized with imine compounds containing a protected thiol group
CN114846031A (en) Branched polydienes, rubber compositions based thereon
RU2803602C1 (en) Modified polydienes and method for their production
RU2804706C1 (en) Method for obtaining modified polydienes
KR20220120620A (en) Modified diene polymer and method for preparing same
EP3204429B1 (en) Method for producing polydienes and polydiene copolymers with reduced cold flow
CN114981316A (en) Process for producing branched polydienes