RU2780657C2 - Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов - Google Patents
Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780657C2 RU2780657C2 RU2020120641A RU2020120641A RU2780657C2 RU 2780657 C2 RU2780657 C2 RU 2780657C2 RU 2020120641 A RU2020120641 A RU 2020120641A RU 2020120641 A RU2020120641 A RU 2020120641A RU 2780657 C2 RU2780657 C2 RU 2780657C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silane
- eto
- formula
- comparative example
- parts
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 88
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 59
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 8
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 48
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 47
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 125000000027 (C1-C10) alkoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims abstract 3
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract 2
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 claims abstract 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 87
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 95
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000008079 hexane Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 6
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- MARREHOMFUZADW-UHFFFAOYSA-M C(C)O[Si](CCCSCCCCCCS=C(C)[O-])(OCC)OCC Chemical compound C(C)O[Si](CCCSCCCCCCS=C(C)[O-])(OCC)OCC MARREHOMFUZADW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- OZYIXJNPYVOEDD-UHFFFAOYSA-M C(C)O[Si](CCCSCCCCCCS=C(CCCCCCC)[O-])(OCC)OCC Chemical compound C(C)O[Si](CCCSCCCCCCS=C(CCCCCCC)[O-])(OCC)OCC OZYIXJNPYVOEDD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- YCYPNLCYEMMWMK-UHFFFAOYSA-M C(C)O[Si](CCCSCCCCCCS=C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)[O-])(OCC)OCC Chemical compound C(C)O[Si](CCCSCCCCCCS=C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)[O-])(OCC)OCC YCYPNLCYEMMWMK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- -1 for example Polymers 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 4
- JRMUNVKIHCOMHV-UHFFFAOYSA-M Tetra-n-butylammonium bromide Chemical compound [Br-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC JRMUNVKIHCOMHV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N silicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 3
- RKHXQBLJXBGEKF-UHFFFAOYSA-M tetrabutylphosphanium;bromide Chemical compound [Br-].CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC RKHXQBLJXBGEKF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 3
- 125000006736 (C6-C20) aryl group Chemical group 0.000 description 2
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,2-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBXRMKZFYQISIV-UHFFFAOYSA-N 1-N,1-N,1-N',1-N',2-N,2-N,2-N',2-N'-octamethylethene-1,1,2,2-tetramine Chemical compound CN(C)C(N(C)C)=C(N(C)C)N(C)C CBXRMKZFYQISIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 4-N-(4-methylpentan-2-yl)-1-N-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(NC(C)CC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WETWJCDKMRHUPV-UHFFFAOYSA-N Acetyl chloride Chemical compound CC(Cl)=O WETWJCDKMRHUPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003358 C2-C20 alkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N Carbon tetrachloride Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N Decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000008528 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 2
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 2
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N MeOtBu Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N Methyl acetate Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N N-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)cyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1NSC1=NC2=CC=CC=C2S1 DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012346 acetyl chloride Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N methylene dichloride Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N n-butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 2
- REEZZSHJLXOIHL-UHFFFAOYSA-N octanoyl chloride Chemical compound CCCCCCCC(Cl)=O REEZZSHJLXOIHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVISMSJCKCDOPU-UHFFFAOYSA-N 1,6-dichlorohexane Chemical compound ClCCCCCCCl OVISMSJCKCDOPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCl KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCS DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100011470 ABCA4 Human genes 0.000 description 1
- 101700012451 ABCA4 Proteins 0.000 description 1
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N Cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Ethylene tetrachloride Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N Methylsulfonylmethane Chemical compound CS(C)(=O)=O HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N Octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229920001021 Polysulfide Polymers 0.000 description 1
- JPPLPDOXWBVPCW-UHFFFAOYSA-N S-(3-triethoxysilylpropyl) octanethioate Chemical compound CCCCCCCC(=O)SCCC[Si](OCC)(OCC)OCC JPPLPDOXWBVPCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N Sodium ethoxide Chemical compound [Na+].CC[O-] QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001138 Tears Anatomy 0.000 description 1
- CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N Tetramethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)C CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 125000004946 alkenylalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional Effects 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- MJSNUBOCVAKFIJ-MUCWUPSWSA-N chromium;(E)-4-hydroxypent-3-en-2-one Chemical compound [Cr].C\C(O)=C/C(C)=O.C\C(O)=C/C(C)=O.C\C(O)=C/C(C)=O MJSNUBOCVAKFIJ-MUCWUPSWSA-N 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 125000000000 cycloalkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 150000002019 disulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N n-heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N o-xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propanol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyldisulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZRKGYQLXOAHRRN-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropylsulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC ZRKGYQLXOAHRRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к смесям силанов и способам их получения. Предложена смесь силанов для резиновых смесей, содержащая силан формулы I и силан формулы II, где R1 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой C1-С10алкоксигруппы, R2 отсутствует, R3 и R4 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой неразветвленную, насыщенную алифатическую двухвалентную углеводородную группу с С1-С30, x обозначает целое число от 1 до 2, при этом в том случае, когда x обозначает 1, R5 представляет группу -C(=O)-R8, где R8 представляет собой водород, С1-С20алкильную группу и n обозначает 0, 1, 2 или 3, а в том случае, когда х обозначает 2, R5 представляет собой -(R4-S)n-R3-Si(R1)y(R2)3-y и n обозначает 1, 2 или 3, и y равен 3, при этом молярное соотношение между силаном формулы I и силаном формулы II составляет от 20:80 до 90:10. Предлагаемую в изобретении смесь силанов можно приготавливать путем смешения силанов формулы I и силанов формулы II. Технический результат – предложенные смеси силанов при применении в составе резиновых смесей обеспечивают снижение сопротивления качению и повышение плотности энергии разрушения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 табл., 36 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к смесям силанов и к способу приготовления таких смесей силанов.
Из ЕР 0670347 и ЕР 0753549 известны резиновые смеси, содержащие по меньшей мере один сшивающий агент, по меньшей мере один наполнитель, при необходимости другие их ингредиенты, а также по меньшей мере одну упрочняющую добавку (активный наполнитель) формулы
R1R2R3Si-X1-(-Sx-Y-)m-(-Sx-X2-SiR1R2R3)n.
Из JP 2012-149189 известен силан формулы (R1O)1R2 (3-1)Si-R3-(SmR4)n-S-R5, в которой R5 представляет собой -C(=O)-R6, где R6 обозначает углеводородную группу с C1-C20.
Из ЕР 1375504 известны далее силаны формулы
(R1O)(3-P)(R2)PSi-R3-Sm-R4-(Sn-R4)q-Sm-R3-Si(R2)P(OR1)(3-P).
Из WO 2005/059022 известны резиновые смеси, содержащие силан формулы
[R2R3R4Si-R5-S-R6-R7-]R1.
Помимо этого известны резиновые смеси, содержащие бифункциональный силан и еще один силан формулы (Y)G(Z) (WO 2012/092062), и резиновые смеси, содержащие бистриэтоксисилилпропилполисульфид и бистриэтоксисилилпропилмоносульфид (ЕР 1085045).
Из ЕР 1928949 известна резиновая смесь, содержащая силаны
(H5C2O)3Si-(CH2)3-X-(CH2)6-S2-(CH2)6-X-(CH2)3-Si(OC2H5)3 и/или
(H5C2O)3Si-(CH2)3-X-(CH2)10-S2-(CH2)6-X-(CH2)10-Si(OC2H5)3 и
(H5C2O)3Si-(CH2)3-Sm-(CH2)3-Si(OC2H5)3.
В основу настоящего изобретения была положена задача предложить смеси силанов, которые по сравнению с известными из уровня техники силанами при своем применении в составе резиновых смесей обеспечивали бы уменьшение их сопротивления качению и повышение плотности энергии разрушения.
Объектом изобретения является смесь силанов, содержащая силан формулы I
и силан формулы II
где
R1 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой C1-С10алкоксигруппы, предпочтительно метокси- или этоксигруппы, феноксигруппу, С4-С10циклоалкоксигруппы или группу простого алкилового полиэфира -O-(R6-O)r-R7, где R6 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой разветвленную либо неразветвленную, насыщенную либо ненасыщенную, алифатическую, ароматическую либо смешанно алифатически-ароматическую двухвалентную углеводородную группу с С1-С30, предпочтительно -СН2-СН2-, r обозначает целое число от 1 до 30, предпочтительно от 3 до 10, a R7 обозначает незамещенные либо замещенные, разветвленные либо неразветвленные одновалентные алкильные, алкенильные, арильные или аралкильные группы, предпочтительно алкильную группу С13Н27,
R2 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой С6-С20арильные группы, предпочтительно фенил, C1-С10алкильные группы, предпочтительно метил или этил, С2-С20алкенильную группу, С7-С20аралкильную группу или галоген, предпочтительно С1,
R3 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой разветвленную либо неразветвленную, насыщенную либо ненасыщенную, алифатическую, ароматическую либо смешанно алифатически-ароматическую двухвалентную углеводородную группу с С1-С30, предпочтительно с С1-С20, более предпочтительно с C1-С10, особенно предпочтительно с С2-С8, наиболее предпочтительно СН2СН2 и СН2СН2СН2,
R4 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой разветвленную либо неразветвленную, насыщенную либо ненасыщенную, алифатическую, ароматическую либо смешанно алифатически-ароматическую двухвалентную углеводородную группу с С1-С30, предпочтительно с С1-С20, более предпочтительно с C1-С10, особенно предпочтительно с С2-С7, наиболее предпочтительно (СН2)6,
x обозначает целое число от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 4, особенно предпочтительно 1 или 2,
при этом в том случае, когда x обозначает 1, R5 представляет собой водород или группу -C(=O)-R8, где R8 представляет собой водород, алкильную группу с С1-С20, предпочтительно с С1-С17, С6-С20арильные группы, предпочтительно фенил, С2-С20алкенильную группу или С7-С20аралкильную группу и n обозначает 0, 1, 2 или 3, предпочтительно 1, а в том случае, когда х обозначает целое число от 2 до 10, R5 представляет собой -(R4-S)n-R3-Si(R1)y(R2)3-y и n обозначает 1, 2 или 3, предпочтительно 1, и
y имеют одинаковые или разные значения и представляют собой 1, 2 или 3, при этом молярное соотношение между силаном формулы I и силаном формулы II составляет от 20:80 до 90:10, предпочтительно от 25:75 до 90:10, особенно предпочтительно от 30:70 до 90:10, наиболее предпочтительно от 35:65 до 90:10.
В предпочтительном варианте смесь силанов может содержать силан формулы I
и силан формулы II
где n обозначает 1, a R1, R2, R3, R4, R5, x и y имеют указанные выше для каждого из них значения.
Предлагаемая в изобретении смесь силанов может содержать дополнительные добавки или может состоять только из силанов формулы I и силанов формулы II.
Предлагаемая в изобретении смесь силанов может содержать олигомеры, которые образуются в результате гидролиза и конденсации силанов формулы I и/или силанов формулы II.
Предлагаемая в изобретении смесь силанов может быть нанесена на носитель, например, воск, полимер или сажу (технический углерод). Предлагаемая в изобретении смесь силанов может быть нанесена на диоксид кремния, с которым она при этом может быть связана физически или химически.
R3, соответственно R4 могут независимо друг от друга представлять собой
В предпочтительном варианте R1 может представлять собой метокси- или этоксигруппу.
Силаны формулы I в предпочтительном варианте могут представлять собой
Особенно предпочтительными силанами формулы I являются
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3,
Силаны формулы II в предпочтительном варианте могут представлять собой 
.
Особенно предпочтительным силаном формулы II является
(EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3-Si(OEt)3.
Наиболее предпочтительна смесь силанов из
Еще одним объектом изобретения является способ приготовления предлагаемой в изобретении смеси силанов, отличающийся тем, что силан формулы I
и силан формулы II
где R1, R2, R3, R4, R5, n, x и y имеют указанные выше значения, смешивают между собой в молярном соотношении от 20:80 до 90:10, более предпочтительно от 25:75 до 90:10, особенно предпочтительно от 30:70 до 90:10, наиболее предпочтительно от 35:65 до 90:10.
В предпочтительном варианте можно смешивать между собой силан формулы I
и силан формулы II
где R1, R2, R3, R4, R5, x и y имеют указанные выше значения, а n обозначает 1.
Предлагаемый в изобретении способ можно проводить в условиях, исключающих доступ воздуха. Предлагаемый в изобретении способ можно проводить в атмосфере защитного газа, например, аргона или азота, предпочтительно в атмосфере азота.
Предлагаемый в изобретении способ можно осуществлять при нормальном давлении, повышенном давлении или пониженном давлении. В предпочтительном варианте предлагаемый в изобретении способ можно осуществлять при нормальном давлении. При осуществлении предлагаемого в изобретении способа при повышенном давлении оно может составлять от 1,1 до 100 бар, предпочтительно от 1,1 до 50 бар, особенно предпочтительно от 1,1 до 10 бар, наиболее предпочтительно от 1,1 до 5 бар. При осуществлении предлагаемого в изобретении способа при пониженном давлении оно может составлять от 1 до 1000 мбар, предпочтительно от 250 до 1000 мбар, особенно предпочтительно от 500 до 1000 мбар.
Предлагаемый в изобретении способ можно осуществлять при температуре в пределах от 20 до 100°С, предпочтительно от 20 до 50°С, особенно предпочтительно от 20 до 30°С.
Предлагаемый в изобретении способ можно осуществлять в растворителе, например, метаноле, этаноле, пропаноле, бутаноле, циклогексаноле, N,N-диметилформамиде, диметилсульфоксиде, пентане, гексане, циклогексане, гептане, октане, декане, толуоле, ксилоле, ацетоне, ацетонитриле, тетрахлорметане, хлороформе, дихлорметане, 1,2-дихлорэтане, тетрахлорэтилене, диэтиловом эфире, метил-трет-бутиловом эфире, метилэтилкетоне, тетрагидрофуране, диоксане, пиридине или метилацетате, либо в смеси вышеуказанных растворителей. В предпочтительном варианте предлагаемый в изобретении способ можно проводить в отсутствие растворителя.
Предлагаемую в изобретении смесь силанов можно использовать в качестве усилителей (промоторов) адгезии между неорганическими материалами, например, стеклянными шариками, стеклянной крошкой, стеклянными поверхностями, стекловолокнами или оксидными наполнителями, предпочтительно диоксидом кремния, таким как осажденный диоксид кремния и пирогенный диоксид кремния, и органическими полимерами, например, термореактопластами, термопластами или эластомерами, соответственно в качестве сшивающих агентов и модификаторов оксидных поверхностей.
Предлагаемую в изобретении смесь силанов можно далее использовать в качестве аппретов в наполненных резиновых смесях, например, в резиновых смесях для изготовления протекторов шин, резинотехнических изделий или обувных подошв.
Преимущества предлагаемых в изобретении смесей силанов состоят в том, что при их применении в составе резиновых смесей обеспечиваются их меньшее сопротивление качению и повышенная степень усиления.
Примеры
Метод ЯМР: Молярные соотношения и массовые доли, указанные ниже в примерах в качестве результатов анализа, основаны на результатах измерений методом 13С-ЯМР, проводившихся при следующих параметрах: 100,6 МГц, 1000 сканов, растворитель: CDCl3, внутренний стандарт для калибровки: тетраметилсилан, релаксационный реагент: Cr(асас)3, для определения массовой доли в продукте добавляли в определенном количестве диметилсульфон в качестве внутреннего стандарта и на основании молярных соотношений между продуктами и ним вычисляли массовую долю.
Сравнительный пример 1: 3-Октаноилтио-1-пропилтриэтоксисилан, выпускаемый под маркой NXT фирмой Momentive Performance Materials.
Сравнительный пример 2: Бистриэтоксисилилоктан фирмы ABCR GmbH.
Сравнительный пример 3: бис-(Триэтоксисилилпропил)дисульфид фирмы Evonik Industries AG.
Сравнительный пример 4: 1 -Хлор-6-тиопропилтриэтоксисилилгексан
К меркаптопропилтриэтоксисилану (1233 г; 5,170 моля) в течение 1 ч дозировали NaOEt (21%-ный в EtOH; 1562 г; 4,820 моля) с одновременным перемешиванием при комнатной температуре. По завершении добавления реакционную смесь в течение 2 ч нагревали с обратным холодильником и затем оставляли охлаждаться до комнатной температуры. Образовавшееся промежуточное соединение в течение 30 мин дозировали к нагретому до 80°С 1,6-дихлоргексану (4828 г; 31,14 моля). По завершении добавления реакционную смесь в течение 3 ч нагревали с обратным холодильником, после чего оставляли ее охлаждаться до комнатной температуры. Далее реакционную смесь фильтровали и фильтровальный осадок промывали этанолом (EtOH). Затем удаляли летучие компоненты под пониженным давлением, получая промежуточный 1-хлор-6-тиопропилтриэтоксисилилгексан (выход: 89%, молярное соотношение: 97% 1-хлор-6-тиопропилтриэтоксисилилгексана, 3% бис-(тиопропилтриэтоксисилил)гексана; массовая доля: 95 мас.% 1-хлор-6-тиопропилтриэтоксисилилгексана, 5 мас.% 1,6-бис-(тиопропилтриэтоксисилил)гексана) в виде жидкости с цветом от бесцветного до коричневого.
Сравнительный пример 5: 6-бис-(Тиопропилтриэтоксисилилгексил)-дисульфид
6-бис-(Тиопропилтриэтоксисилилгексил)дисульфид получали в соответствии с примером синтеза 1 и примером 1, представленными в публикации ЕР 1375504. В отличие от примера синтеза 1, представленного в публикации ЕР 1375504, промежуточный продукт не дистиллировали. Данные анализа: выход 88%, молярное соотношение: силан формулы I: 94% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 и силан формулы II: 6% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3, массовая доля: силан формулы I: 95 мас.% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 и силан формулы II: 5 мас.% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3.
Сравнительный пример 6: S-(6-((3-(Триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)-тиоацетат
Сначала приготавливали смесь из Na2CO3 (59,78 г; 0,564 моля) и водного раствора NaSH (40%-ного в воде; 79,04 г; 0,564 моля) в воде (97,52 г). Затем добавляли тетрабутилфосфонийбромид (ТБФБ) (50%-ный в воде; 3,190 г; 0,005 моля) и в течение 1 ч по каплям добавляли ацетилхлорид (40,58 г; 0,517 моля), поддерживая при этом температуру реакции в пределах от 25 до 32°С. По завершении добавления ацетилхлорида перемешивали в течение 1 ч при комнатной температуре. Затем добавляли ТБФБ (50%-ный в воде; 3,190 г; 0,005 моля) и 1-хлор-6-тиопропилтриэтоксисилилгексан (из сравнительного примера 4; 167,8 г; 0,470 моля) и в течение 3-5 ч нагревали с обратным холодильником. Развитие реакции отслеживали с помощью газовой хроматографии. После того как 1-хлор-6-тиопропилтриэтоксисилилгексан прореагировал более чем на 96%, добавляли воду до растворения всех солей и разделяли фазы. После удаления летучих компонентов органической фазы при пониженном давлении получили S-(6-((3-(триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)тиоацетат (выход: 90%, молярное соотношение: 97% S-(6-((3-(триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)тиоацетата, 3% бис-(тиопропилтриэтоксисилил)гексана; массовая доля: 96 мас.% S-(6-((3-(триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)тиоацетата, 4 мас.% 1,6-бис-(тиопропилтриэтоксисилил)гексана) в виде жидкости с цветом от желтого до коричневого.
Сравнительный пример 7: S-(6-((3-(Триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)-тиооктаноат
Сначала приготавливали смесь из Na2CO3 (220,2 г; 2,077 моля) и водного раствора NaSH (40%-ного в воде; 291,2 г, 2,077 моля) в воде (339,2 г). Затем добавляли тетрабутиламмонийбромид (ТБАБ) (50%-ный в воде; 10,96 г; 0,017 моля) и в течение 2,5 ч по каплям добавляли октаноилхлорид (307,2 г; 1,889 моля), поддерживая при этом температуру реакции в пределах от 24 до 28°С. По завершении добавления октаноилхлорида перемешивали в течение 1 ч при комнатной температуре. Затем добавляли ТБАБ (50%-ный в воде; 32,88 г; 0,051 моля) и 1-хлор-6-тиопропилтриэтоксисилилгексан (из сравнительного примера 4; 606,9 г; 1,700 моля) и в течение 10 ч нагревали с обратным холодильником. После этого добавляли воду до растворения всех солей и разделяли фазы. После удаления летучих компонентов органической фазы при пониженном давлении получили S-(6-((3-(триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)тиооктаноат (выход: 95%, молярное соотношение: 97% S-(6-((3-(триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)-тиооктаноата, 3% бис-(тиопропилтриэтоксисилил)гексана; массовая доля: 96 мас.% S-(6-((3-(триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)тиооктаноата, 4 мас.% 1,6-бис-(тиопропилтриэтоксисилил)гексана) в виде жидкости с цветом от желтого до коричневого.
Сравнительный пример 8: S-(6-((3-(Триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)-тиооктадеканоат
S-(6-((3-(Триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)тиооктадеканоат получали из 1-хлор-6-тиопропилтриэтоксисилилгексана (из сравнительного примера 4) в соответствии с примерами синтеза 1 и 3, представленными в JP 2012-149189. Полученный таким путем 8-(6-((3-(триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)-тиооктадеканоат (выход: 89%, молярное соотношение: 97% S-(6-((3-(триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)тиооктадеканоата, 3% бис-(тиопропилтриэтоксисилил)гексана; массовая доля: 97 мас.% S-(6-((3-(триэтоксисилил)пропил)тио)гексил)тиооктадеканоата, 3 мас.% 1,6-бис-(тиопропилтриэтоксисилил)гексана) имел вид жидкости с цветом от желтого до коричневого.
Сравнительный пример 9: бис-(Триэтоксисилилпропил)сульфид
К раствору хлорпропилтриэтоксисилана (361 г; 1,5 моля; 1,92 экв.) в этаноле (360 мл) порциями добавляли Na2S (61,5 г; 0,78 моля; 1,00 экв.) таким образом, чтобы температура не превышала 60°С. По завершении добавления смесь в течение 3 ч нагревали с обратным холодильником, после чего оставляли охлаждаться до комнатной температуры. От продукта реакции путем фильтрации отделяли выпавшие в осадок соли. Путем очистки дистилляцией (0,04 мбара; 110°С) получили продукт (выход: 73%, чистота: >99% по данным анализа 13С-ЯМР) в виде прозрачной жидкости.
Сравнительный пример 10: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 1 и 1,65 мас. части соединения из сравнительного примера 2 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 83% (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 и 17% (EtO)3Si(CH2)8Si(OEt)3.
Сравнительный пример 11: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 1 и 2,47 мас. части соединения из сравнительного примера 2 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 77% (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 и 23% (EtO)3Si(CH2)8Si(OEt)3.
Сравнительный пример 12: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 3 и 2,65 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 71% (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 и 29% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Сравнительный пример 13: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 3 и 3,65 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 64% (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 и 36% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Сравнительный пример 14: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,30 мас. части соединения из сравнительного примера 1 и 2,53 мас. части соединения из сравнительного примера 2 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 75% (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 и 25% (EtO)3Si(CH2)8Si(OEt)3.
Сравнительный пример 15: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 4,20 мас. части соединения из сравнительного примера 1 и 3,79 мас. части соединения из сравнительного примера 2 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 57% (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 и 43% (EtO)3Si(CH2)8Si(OEt)3.
Сравнительный пример 16: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 2,10 мас. части соединения из сравнительного примера 1 и 5,06 мас. части соединения из сравнительного примера 2 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 33% (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 и 67% (EtO)3Si(CH2)8Si(OEt)3.
Сравнительный пример 17: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 4,10 мас. части соединения из сравнительного примера 3 и 2,44 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 61% (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 и 39% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Сравнительный пример 18: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 2,74 мас. части соединения из сравнительного примера 3 и 3,65 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 41% (EtO)3Si(CH2)3S2(CH2)3Si(OEt)3 и 59% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 1: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 1 и 1,66 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 83% (EtO)3Si(СН2)3SCO(СН2)6СН3 и 17% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 2: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 1 и 2,49 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 77% (EtO)3Si(СН2)3SCO(СН2)6СН3 и 23% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 3: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 5 и 1,71 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 66% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 и 34% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 4: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 5 и 2,57 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 58% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 и 42% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 5: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 6 и 1,53 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 80% (EtO)3Si(СН2)3SCOCH3 и 20% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 6: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 6 и 2,29 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 74% (EtO)3Si(СН2)3SCOCH3 и 26% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 7: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 7 и 1,26 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 80% (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 и 20% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 8: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 7 и 1,89 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 74% (EtO)3Si(СН2)3SCO(СН2)6СН3 и 26% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 9: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 8 и 0,98 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 80% (EtO)3Si(СН2)3SCO(СН2)16СН3 и 20% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 10: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,84 мас. части соединения из сравнительного примера 8 и 1,46 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 74% (EtO)3Si(СН2)3SCO(СН2)16СН3 и 26% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 11: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 8,40 мас. части соединения из сравнительного примера 1 и 1,28 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 89% (EtO)3Si(СН2)3SCO(СН2)6СН3 и 11% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 12: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,30 мас. части соединения из сравнительного примера 1 и 2,55 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 75% (EtO)3Si(СН2)3SCO(СН2)6СН3 и 25% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 13: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 4,20 мас. части соединения из сравнительного примера 1 и 3,83 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 57% (EtO)3Si(СН2)3SCO(СН2)6СН3 и 43% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 14: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 2,10 мас. части соединения из сравнительного примера 1 и 5,10 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 33% (EtO)3Si(CH2)3SCO(CH2)6CH3 и 67% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 15: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 8,15 мас. части соединения из сравнительного примера 5 и 1,28 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 74% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 и 26% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 16: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6, 11 мас. части соединения из сравнительного примера 5 и 2,55 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 56% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 и 44% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 17: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 4,08 мас. части соединения из сравнительного примера 5 и 3,83 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 38% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 и 62% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 18: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 9,14 мас. части соединения из сравнительного примера 5 и 1,28 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 76% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 и 24% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 19: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 6,86 мас. части соединения из сравнительного примера 5 и 2,55 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 59% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 и 41% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 20: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 4,57 мас. части соединения из сравнительного примера 5 и 3,83 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 40% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6S2(CH2)6S(CH2)3Si(OEt)3 и 60% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 21: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 11,08 мас. части соединения из сравнительного примера 7 и 1,28 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 85% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)6CH3 и 15% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 22: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 8,31 мас. части соединения из сравнительного примера 7 и 2,55 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 72% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)6CH3 и 28% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 23: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 5,54 мас. части соединения из сравнительного примера 7 и 3,83 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 55% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)6CH3 и 45% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 24: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 2,77 мас. части соединения из сравнительного примера 7 и 5,10 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 32% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)6CH3 и 68% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 25: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 14,32 мас. части соединения из сравнительного примера 8 и 1,28 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 85% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)16CH3 и 15% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 26: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 10,74 мас. части соединения из сравнительного примера 8 и 2,55 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 72% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)16CH3 и 28% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 27: В полиэтиленовый плоский пакет помещали навеску из 7,16 мас. части соединения из сравнительного примера 8 и 3,83 мас. части соединения из сравнительного примера 9 и смешивали. Такая смесь соответствует следующему молярному соотношению: 55% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)6SCO(CH2)16CH3 и 45% (EtO)3Si(CH2)3S(CH2)3Si(OEt)3.
Пример 28: Исследование резинотехнических свойств Рецептура резиновых смесей приведена ниже в таблице 1. При этом величина "част./100 част, каучука" представляет собой массовую долю соответствующего компонента в пересчете на 100 частей используемого сырого каучука. Все смеси содержат в одинаковом, выраженном в част./100 част, каучука количестве силан, который в процессе вулканизации реагирует с каучуком. Второй силан добавляют дополнительно.
Применяемые материалы:
а) НК ТСК: натуральный каучук (сокращение "ТСК" означает "технически специфицированный каучук");
б) продукт Europrene Neocis BR 40 фирмы Polimeri;
в) Р-СКС: полимеризованный в растворе бутадиен-стирольный каучук Sprintan® SLR-4601 фирмы Trinseo;
г) диоксид кремния: продукт ULTRASIL® VN 3 GR фирмы Evonik Industries AG (осажденный диоксид кремния, БЭТ-поверхность (удельная поверхность, определяемая методом Брунауэра-Эммета-Теллера по адсорбции азота) 175 м2/г);
д) масло TDAE: масло типа очищенного дистиллированного ароматического экстракта;
е) 6ПФД: N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-n-фенилендиамин;
ж) ДФГ: N,N'-дифенилгуанидин;
з) ЦБС: N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид;
и) сера: молотая сера.
Резиновые смеси приготавливали обычным в резиновой промышленности способом в три стадии в лабораторном резиносмесителе объемом от 300 мл до 3 л, при этом сначала на первой стадии смешения (стадия приготовления маточной смеси) все ингредиенты за исключением вулканизующей системы (сера и влияющие на вулканизацию вещества) перемешивали в течение 200-600 секунд при 145-165°С (целевая температура 152-157°С). На второй стадии смесь со стадии 1 еще раз перемешивали, осуществляя ее так называемую перевальцовку. Далее добавлением вулканизующей системы на третьей стадии получали окончательную смесь (стадия приготовления окончательной смеси), перемешивая при этом в течение 180-300 секунд при 90-120°С. Из всех резиновых смесей путем вулканизации, проводимой под давлением при 160-170°С до момента t95%-t100% (который определяли путем измерения на вискозиметре с пуансоном в соответствии со стандартом ASTM D 5289-12/ISO 6502), изготавливали образцы для испытаний.
Общий способ приготовления резиновых смесей и получения их вулканизатов описан в справочнике "Rubber Technology Handbook", W. Hofmann, изд-во Hanser Verlag, 1994.
Резинотехнические свойства исследовали по методам, представленным в таблице 2. Результаты исследования резинотехнических свойств представлены в таблице 3.
В сопоставлении со сравнительными резиновыми смесями предлагаемые в изобретении резиновые смеси отличаются уменьшенным эффектом Пейна, о чем свидетельствует меньшая разность динамических модулей накопления Е' по результатам измерения на анализаторе Eplexor и значений динамической жесткости G' по результатам измерения на АПРС, вследствие чего улучшаются гистерезисные свойства и снижается сопротивление качению. Предлагаемые в изобретении смеси силанов обеспечивают далее преимущества в отношении разрывных свойств, благодаря повышенной плотности энергии разрушения.
Пример 29: Исследование резинотехнических свойств Рецептура резиновых смесей приведена ниже в таблице 4. При этом величина "част./100 част., каучука" представляет собой массовую долю соответствующего компонента в пересчете на 100 частей используемого сырого каучука. В смесях силанов часть силана, реагирующего в процессе вулканизации с каучуком, заменяют вторым силаном, который инертен по отношению к каучуку.
Применяемые материалы:
а) НК ТСК: натуральный каучук (сокращение "ТСК" означает "технически специфицированный каучук");
б) продукт Europrene Neocis BR 40 фирмы Polimeri;
в) Р-СКС: полимеризованный в растворе бутадиен-стирольный каучук Sprintan® SLR-4601 фирмы Trinseo;
г) диоксид кремния: продукт ULTRASIL® VN 3 GR фирмы Evonik Industries AG (осажденный диоксид кремния, БЭТ-поверхность 175 м2/г);
д) масло TDAE: масло типа очищенного дистиллированного ароматического экстракта;
е) 6ПФД: N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-n-фенилендиамин;
ж) ДФГ: N,N'-дифенилгуанидин;
з) ЦБС: N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид;
и) сера: молотая сера.
Резиновые смеси приготавливали обычным в резиновой промышленности способом в три стадии в лабораторном резиносмесителе объемом от 300 мл до 3 л, при этом сначала на первой стадии смешения (стадия приготовления маточной смеси) все ингредиенты за исключением вулканизующей системы (сера и влияющие на вулканизацию вещества) перемешивали в течение 200-600 секунд при 145-165°С (целевая температура 152-157°С). На второй стадии смесь со стадии 1 еще раз перемешивали, осуществляя ее так называемую перевальцовку. Далее добавлением вулканизующей системы на третьей стадии получали окончательную смесь (стадия приготовления окончательной смеси), перемешивая при этом в течение 180-300 секунд при 90-120°С. Из всех резиновых смесей путем вулканизации, проводимой под давлением при 160-170°С до момента t95%-t100% (который определяли путем измерения на вискозиметре с пуансоном в соответствии со стандартом ASTM D 5289-12/ISO 6502), изготавливали образцы для испытаний.
Общий способ приготовления резиновых смесей и получения их вулканизатов описан в справочнике "Rubber Technology Handbook", W. Hofmann, изд-во Hanser Verlag, 1994.
Резинотехнические свойства исследовали по методам, представленным в таблице 5. Результаты исследования резинотехнических свойств представлены в таблице 6.
Частичная замена реагирующего с каучуком силана на второй силан приводит в предлагаемых в изобретении резиновых смесях к уменьшению их сопротивления качению (коэффициент диэлектрических потерь tg δ при удлинении на 10%, измеренный при 70°С) в сопоставлении со сравнительными резиновыми смесями.
Claims (24)
1. Смесь силанов для резиновых смесей, содержащая силан формулы I
и силан формулы II
где
R1 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой C1-С10алкоксигруппы,
R2 отсутствует,
R3 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой неразветвленную, насыщенную алифатическую двухвалентную углеводородную группу с С1-С30,
R4 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой неразветвленную, насыщенную алифатическую двухвалентную углеводородную группу с С1-С30,
x обозначает целое число от 1 до 2,
при этом в том случае, когда x обозначает 1, R5 представляет группу -C(=O)-R8, где R8 представляет собой водород, С1-С20алкильную группу и n обозначает 0, 1, 2 или 3, а в том случае, когда х обозначает 2, R5 представляет собой -(R4-S)n-R3-Si(R1)y(R2)3-y и n обозначает 1, 2 или 3, и
y равен 3,
при этом молярное соотношение между силаном формулы I и силаном формулы II составляет от 20:80 до 90:10.
2. Смесь силанов по п. 1, отличающаяся тем, что n обозначает 1.
3. Смесь силанов по п. 2, отличающаяся тем, что силан формулы I представляет собой (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-CH3, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C7H15 или (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C17H35, а силан формулы II представляет собой (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3-Si(OEt)3.
4. Смесь силанов по п. 1, отличающаяся тем, что молярное соотношение между силаном формулы I и силаном формулы II составляет от 35:65 до 90:10.
5. Способ приготовления смеси силанов по п. 1, отличающийся тем, что силан формулы I
и силан формулы II
где R1, R2, R3, R4, R5, n, x и y имеют указанные выше значения, смешивают между собой в молярном соотношении от 15:85 до 90:10.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что n обозначает 1.
7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что молярное соотношение между силаном формулы I и силаном формулы II составляет от 35:65 до 90:10.
8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что силан формулы I представляет собой (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OEt)3, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-CH3, (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C7H15 или (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=O)-C17H35, а силан формулы II представляет собой (EtO)3Si-(CH2)3-S-(CH2)3-Si(OEt)3.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017221269.1 | 2017-11-28 | ||
| DE102017221269.1A DE102017221269A1 (de) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | Silanmischungen und Verfahren zu deren Herstellung |
| PCT/EP2018/081486 WO2019105758A1 (de) | 2017-11-28 | 2018-11-16 | Silanmischungen und verfahren zu deren herstellung |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020120641A RU2020120641A (ru) | 2021-12-29 |
| RU2020120641A3 RU2020120641A3 (ru) | 2022-03-16 |
| RU2780657C2 true RU2780657C2 (ru) | 2022-09-28 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020002220A1 (en) * | 2000-01-05 | 2002-01-03 | James D. Reedy | Sulfur-containing silane coupling agents |
| US6433206B1 (en) * | 2001-11-05 | 2002-08-13 | Crompton Corporation | Process for preparing silylorganomercaptans |
| RU2285697C2 (ru) * | 2001-08-06 | 2006-10-20 | Дегусса Аг | Кремнийорганические соединения, способ их получения и содержащие их каучуковые смеси |
| JP2012149189A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| US20140350173A1 (en) * | 2011-12-26 | 2014-11-27 | Bridgestone Corporation | Rubber composition manufacturing method, rubber composition, and pneumatic tire using same |
| RU2538883C2 (ru) * | 2009-01-22 | 2015-01-10 | ЛЕНКЕСС Дойчланд ГмбХ | Силансодержащие каучуковые смеси с функционализированными, при необходимости, диеновыми каучуками и микрогелями, способ их получения и их применение |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020002220A1 (en) * | 2000-01-05 | 2002-01-03 | James D. Reedy | Sulfur-containing silane coupling agents |
| RU2285697C2 (ru) * | 2001-08-06 | 2006-10-20 | Дегусса Аг | Кремнийорганические соединения, способ их получения и содержащие их каучуковые смеси |
| US6433206B1 (en) * | 2001-11-05 | 2002-08-13 | Crompton Corporation | Process for preparing silylorganomercaptans |
| RU2538883C2 (ru) * | 2009-01-22 | 2015-01-10 | ЛЕНКЕСС Дойчланд ГмбХ | Силансодержащие каучуковые смеси с функционализированными, при необходимости, диеновыми каучуками и микрогелями, способ их получения и их применение |
| JP2012149189A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| US20140350173A1 (en) * | 2011-12-26 | 2014-11-27 | Bridgestone Corporation | Rubber composition manufacturing method, rubber composition, and pneumatic tire using same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7268024B2 (ja) | シラン混合物およびその製造方法 | |
| JP7268025B2 (ja) | シラン混合物およびその製造方法 | |
| JP7262980B2 (ja) | シラン混合物およびその製造方法 | |
| JP7268023B2 (ja) | シラン混合物およびその製造方法 | |
| RU2780657C2 (ru) | Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов | |
| RU2783212C2 (ru) | Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов | |
| KR102655546B1 (ko) | 실란 혼합물 및 그의 제조 방법 | |
| RU2786723C2 (ru) | Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов | |
| RU2785778C1 (ru) | Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов | |
| RU2784829C2 (ru) | Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов |