UA120358C2 - Олігомерні органосилани, їх одержання та застосування в гумових сумішах - Google Patents

Олігомерні органосилани, їх одержання та застосування в гумових сумішах Download PDF

Info

Publication number
UA120358C2
UA120358C2 UAA201608725A UAA201608725A UA120358C2 UA 120358 C2 UA120358 C2 UA 120358C2 UA A201608725 A UAA201608725 A UA A201608725A UA A201608725 A UAA201608725 A UA A201608725A UA 120358 C2 UA120358 C2 UA 120358C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
group
oligomeric
structural unit
simple alkyl
index
Prior art date
Application number
UAA201608725A
Other languages
English (en)
Inventor
Анке БЛУМЕ
Анке Блумэ
Ральф МОЗЕР
Зебастіан Розенштінгль
Зебастиан РОЗЕНШТИНГЛЬ
Original Assignee
Евонік Дегусса Гмбх
Эвоник Дегусса Гмбх
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 Евонік Дегусса Гмбх, Эвоник Дегусса Гмбх filed Critical Евонік Дегусса Гмбх
Publication of UA120358C2 publication Critical patent/UA120358C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804Compounds having Si-O-C linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/46Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/10Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
    • C08L83/12Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/06Preparatory processes
    • C08G77/08Preparatory processes characterised by the catalysts used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/22Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/28Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen sulfur-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/548Silicon-containing compounds containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/045Polysiloxanes containing less than 25 silicon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/38Polysiloxanes modified by chemical after-treatment
    • C08G77/382Polysiloxanes modified by chemical after-treatment containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen or silicon
    • C08G77/392Polysiloxanes modified by chemical after-treatment containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen or silicon containing sulfur

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Polyethers (AREA)

Abstract

Винахід стосується олігомерних органосиланів, що містять щонайменше дві різні структурні ланки в одній молекулі, вибрані із структурних ланок А, В, С та D та з'єднані в будь-яку лінійну, розгалужену або циклічну структуру: при цьому R7 являє собою групу простого алкілового поліефіру -O-(R5-O)m-R6, а також описані їх одержання та їх застосування в гумових сумішах.

Description

Даний винахід відноситься до олігомерних органосиланів (кремнійорганічних сполук), до способу їх одержання, а також до їх застосування в гумових сумішах.
Відомо застосування сірковмісних кремнійорганічних сполук, таких як 3- меркаптопропілтриетоксисилан або біс-(3-Ігриетоксисиліл|-пропіл)утетрасульфан, як силанові промотори адгезії (засоби, що підвищують адгезію) або як підсилюючі (зміцнюючі) добавки в гумові суміші, які містять оксидні наповнювачі, зокрема для виготовлення протекторів та інших частин автомобільних шин (ОЕ 2141159, ОЕ 2212239, 5 3978103, 05 4048206).
З ЕР 0784072 Ат відомі гумові суміші на основі щонайменше одного еластомеру з кремнієвою кислотою як наповнювачем та з підсилюючою добавкою, одержаною шляхом змішування щонайменше однієї функціоналізованої поліорганосилоксанової сполуки та функціоналізованого органосилану як ще один компонент або у вигляді продукту реакції, що утворюється іп 5йи з цих поліорганосилоксанової сполуки та органосилану. Як мономерні структурні ланки використовують насамперед З-меркаптопропілтриалкоксисилани або біс- (триалкоксисилілпропілутетрасульфани, що несуть по З алкоксизамісника, відповідно по 6 алкоксизамісників.
Крім того з ЕР 0964021 відомі олігомерні органосиланполісульфани, які не поліконденсовані в тверду речовину та які містять структурні ланки А та/або В та/або С з будь-яким лінійним, розгалуженим або циклічним їх розташуванням. й їх во в вз (сні й Й до ОСНо 5; (СНаю во о
В о В! в! р т Ч
А , в , с І
З МО 2006/037380, ЕР 0997489 та ЕР 1273613 також відомі олігомерні органосилани.
Недолік відомих оліго-/лолісилоксанів полягає в їх поганій здатності до переробки та низькому опорі раздиру (низькій міцності на раздир).
В основу даного винаходу була покладена задача запропонувати олігомерні органосилани, які мали б покращену здатність до переробки та/або підвищений опір раздиру.
Об'єктом даного винаходу є олігомерні органосилани, що містять щонайменше дві різні структурні ланки в одній молекулі, вибрані із структурних ланок А, В, С та О та з'єднані в будь- яку лінійну, розгалужену або циклічну структуру
Ї Ї
(бно ве в2 в3 (она) 5-о в--(снди-Ви-(оніх-Я-о йо іо в в! в! Ц ві
А , в , с , ор , де
Ко) У являє собою Н, Е, СІ, Вг, І, СМ, ЗН, -5х-(СНг)а5ів ВВ? або -М(ВА8)»,
ВЗ? мають однакові або різні значення та являють собою Н, С1-Сівалкіл, переважно Сдалкіл, - (СНаг)з»МН», -««"СНгз2»гМН-(СНг)25 МН» або -«(СНга М (С Нг)аМНагіг, п означає число від 1 до 8, переважно 2 або 3,
Сб являє собою Н, Е, СІ, Вг, І, ЗСМ, ЗН, -55(СНг)5івВА'В? або -М(Н8)» та при цьому відрізняється від У,
В, В", В, ВУ, ВУ, В" незалежно один від одного являють собою ОН, С:1-Ствалкіл, переважно метил або етил, Сг2-Сівалкеніл, переважно Сгалкеніл, Се-Сі4-арил, Сі-Слалкоксигрупу, переважно метокси- або етоксигрупу, ОБІВ'В2ВЗ-групу або групу простого алкілового поліефіру -О-(АВ5-О) т-
Ве, де В? мають однакові або різні значення та являють собою розгалужену або нерозгалужену, насичену або ненасичену, аліратичну двовалентну вуглеводневу групу з С1-Сзо, переважно- (СНег)2-, -««СНг)з- або -СНеС(СНвз)Н)-, т означає в середньому число від 1 до 30, переважно від З до 8, особливо переважно 5, а КЄ являє собою незаміщену або заміщену, розгалужену або нерозгалужену С1-Сзвалкільну групу, переважно Сі11-Сізалкільну групу, Сго-Сзвдалкенільну групу, переважно Сгалкенільну групу, Све-Сі4-арильну групу або С7-Сгоаралкільну групу, х означає в статистично середньому число від 1 до 6, переважно від 2 до 4, 7 означає в статистично середньому число від 1 до 6, переважно від 2 до 4, та які відрізняються тим, що щонайменше одна група НЕ, В", В, ВЗ, В" або В" являє собою групу простого алкілового поліефіру -О-(А5-О)т-Не.
Група простого алкілового поліефіру в переважному варіанті може являти собою -О- (СНгСНо-О)т-НЯ, особливо переважно -0О-(СНгСН»2-О0)5-НУ, найбільш переважно -0-(СНеСН»е-О)5-
СізНе».
Відносна молярна маса запропонованих у винаході олігомерних органосиланів, виміряна за допомогою гельпроникаючої хроматографії по відношенню до стандарту у вигляді суміші силоксанів вінілтриметоксисилану, може складати від 400 до 100000 г/моль, переважно від 450 до 50000 г/моль, особливо переважно від 600 до 10000 г/моль.
Олігомерний органосилан може містити структурні ланки А, В та С, при цьому К" являє собою групу простого алкілового поліефіру -0О-(85-О)т-Не, де в переважному варіанті КЕ? являє собою -СН»СНе-, індекс т дорівнює 5, а Ре являє собою -СізН2;. При цьому в структурній ланці А індекс п може дорівнювати 3, група У може являти собою 5Н, в структурній ланці В, група В' може являти собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(Н5-О)т-Не, група 2 може являти собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(А5-О)т-Не, індекс п може дорівнювати 3, індекс 7 може дорівнювати 2-4, а в структурній ланці С група К може являти собою феніл, пропіл або октил, КЕ? може являти собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(8»-О)т-НЯ. Молярне співвідношення між молярною часткою структурної ланки А та сумою молярних часток структурних ланок В та С може бути більше одиниці.
Олігомерний органосилан може містити структурні ланки А та В, при цьому К" являє собою групу простого алкілового поліефіру -О-(А5-О)т-НеУ, де в переважному варіанті КЕ? являє собою -
СНеСнН»-, індекс т дорівнює 5, а К5 являє собою -СізНг?. При цьому в структурній ланці А індекс п може дорівнювати 3, група М може являти собою 5Н, а в структурній ланці В група А" може являти собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(85-О)т-Не, група В? може являти собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(Н85-О)т-Не, індекс п може дорівнювати 3, індекс 7 може дорівнювати 2-4. Молярне співвідношення між молярною часткою структурної ланки А та молярною часткою структурної ланки В може бути більше одиниці.
Олігомерний органосилан може містити структурні ланки А та С, при цьому ВЕ" являє собою групу простого алкілового поліефіру-О-(Н8»-О)т-Не, де в переважному варіанті К? являє собою -
СнНеснНе-, індекс т дорівнює 5, а КК? являє собою -СізНго;. При цьому в структурній ланці А індекс п може дорівнювати 3, група У може являти собою 5Н, а в структурній ланці С група К може
Зо являти собою феніл, пропіл або октил, група ВЗ може являти собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(А85-О)т-Н5. Молярне співвідношення між молярною часткою структурної ланки А та молярною часткою структурної ланки С може бути більше одиниці.
Олігомерний органосилан може містити структурні ланки А, С та 0, при цьому К" являє собою групу простого алкілового поліефіру -0О-(85-О)т-Не, де в переважному варіанті КЕ? являє собою -СНеСНе-, індекс т дорівнює 5, а КУ являє собою -СізіН2г?. При цьому в структурній ланці А індекс п може дорівнювати 3, група М може являти собою 5Н, в структурній ланці С група В може являти собою феніл, пропіл або октил, група ВЗ може являти собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(Н»-О)т-НЯ, а в структурній ланці О група С може являти собою СІ або МН», індекс п може дорівнювати 3, група В" може являти собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(85-О)т-НЯ. Молярне співвідношення між молярною часткою структурної ланки А та сумою молярних часток структурних ланок С та О може бути більше одиниці.
Олігомерний органосилан може містити структурні ланки А та 0, при цьому К" являє собою групу простого алкілового поліефіру -0О-(8»-О)т-Не, де в переважному варіанті КЕ? являє собою -
СНеСНе-, індекс т дорівнює 5, а К9 являє собою -СізНо?. При цьому в структурній ланці А індекс п може дорівнювати 3, група М може являти собою 5Н, а в структурній ланці О група б може являти собою Сі або МН, індекс п може дорівнювати 3, група ВН" може являти собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(А85-О)т-Н5. Молярне співвідношення між молярною часткою структурної ланки А та молярною часткою структурної ланки ЮО може бути більше одиниці.
Запропоновані у винаході олігомерні органосилани можуть при цьому мати циклічну структуру зі зв'язком через У, розгалужену структуру або лінійну структуру.
Запропоновані у винаході сполуки можуть бути представлені у вигляді окремої сполуки з визначеною молекулярною масою, так само як і у вигляді суміші олігомерів з деяким молекулярно-масовим розподілом.
Молярне співвідношення між групою простого алкілового поліефіру -О-(Н5-О)т-НЄ та кремнієм в олігомерному органосилані може складати від більше 0 до не більше 2,0, переважно від більше 0,1 до не більше 1,0. Молярне співвідношення між групою простого алкілового поліефіру -О-(285-О)»1-НЯ та кремнієм можна визначати на підставі молярної частки групи 60 простого алкілового поліефіру -О-(25-О)т-Ае та молярної частки кремнію. Молярну частку групи простого алкілового поліефіру -О-(85-О0)1и-А5 можна визначати відомим методом "З0-ЯМР- спектроскопії із застосуванням внутрішнього стандарту. Внутрішнім стандартом може служити диметилтерефталат, нафталін або інші, відомі фахівцю внутрішні стандарти для ЯМР- спектроскопії. Молярну частку кремнію можна визначати одним із відомих методів визначення вмісту кремнію (наприклад, відповідно до стандарту А5БТМ 6740).
Ще одним об'єктом винаходу є спосіб одержання запропонованих у винаході олігомерних органосиланів, який відрізняється тим, що на першій стадії сполуки формул І-ЇМ
Ї ї (СНно)в їй в2 їй (бно во--в-не ве-8-(Сноду-Ви- (сно ЯК-ЯЯ вилентв? в-ва це в в т в
І , Ії , ШІ , М піддають відповідно до молярного співвідношення олігомеризації / полімеризації в присутності води при температурі в межах від 0 до 150 С, переважно від 20 до 130 с, особливо переважно від 80 до 120 "С, при цьому У, б, ЕК, К', Ве, ВЗ, Ве, В», Не, В", ВВ, п, т, М, х та 7 мають вказані вище значення, а К? являє собою Н, ЕР, СІ, Вг, І, С1-Сівалкоксигрупу, переважно метокси- або етоксигрупу, та на другій стадії піддають взаємодії з простим алкіловим поліефіром з кінцевими гідроксильними групами (алкіловим поліефіроспиртом) формули НО- (5-0) т-Н,
Запропонований у винаході спосіб можна на його першій та другій стадіях здійснювати в присутності каталізатора. При цьому каталізатори на першій та другій стадіях можуть бути однаковими або ж різними. Каталізатор можна при цьому додавати в каталітичних або стехіометричних кількостях. Для олігомеризації при здійсненні запропонованого у винаході способу при цьому також придатні всі типи кислих, основних або нуклеофільних каталізаторів, які відомі спеціалісту з галузі золь-гель-хімії алкоксисиланів (див., наприклад, К. Соггтгім, 0.
Ї есіегсд, Апдем/. Спет., 108, 1996, сс. 1524-1540). При цьому немає жодного значення, чи представлені каталізатори в тій же фазі, що й реакційний розчин (гомогенний каталіз), або у вигляді твердих речовин (гетерогенний каталіз) та чи відокремлюють каталізатори по завершенню реакції.
В переважному варіанті каталіз можна проводити за сгомогенним механізмом з використанням кислоти Льюїса, такої, наприклад, як тетрабутилортотитанат, за нуклеофільним механізмом з використанням фториду амонію або за гетерогенним механізмом з використанням оксиду алюмінію. Основний каталіз можна проводити, наприклад, з використанням органічної
Зо основи, такої як триетиламін, тетраметилпіперидин, трибутиламін або піридин, або неорганічної основи, такої як Маон, Кон, Са(ОН)», МагбОз, К»2СОз, СаСОз, СаО, МансСо»з, КНСО»з або алкоголяти, наприклад МаОСНз або МаОсСеН5. Нуклеофільний каталіз можна проводити з використанням будь-яких фторидів, наприклад фториду амонію, фториду натрію, фториду калію або будь-яких тетраалкіламонійфторидів, таких як тетрабутиламонійфторид. Кислотний каталіз можна проводити з використанням розведених водних мінеральних кислот або проводити з використанням розчинів кислот Льюїса в воді. В переважному варіанті каталіз можна проводити з використанням розведеної водної НСІ або сірчаної кислоти, використовуючи при цьому каталізатор в кількості 0,1 мол.Уо в перерахунку на кількість силану, що використовується.
В найбільш переважному варіанті як каталізатор можна використовувати тетрабутилортотитанат, КОН, Маон, фторид амонію або НСІ.
В особливо переважному варіанті на першій стадії запропонованого у винаході способу можна як каталізатор використовувати НСІ, а на другій стадії - тетрабутилортотитанат.
Запропонований у винаході спосіб можна здійснювати в присутності розчинника.
Реакція олігомеризації /полімеризації відбувається при додаванні води з відщепленням спирту, галогеноводню або водню та може при цьому проводитись в масі або в інертному органічному розчиннику або суміші таких розчинників, наприклад в ароматичному розчиннику, такому як хлорбензол, галогенованому вуглеводні, такому як хлороформ, метиленхлорид, простому ефірі, такому як диіїзопропіловий ефір, трет-бутилметиловий ефір, тетрагідрофуран або диетиловий ефір, ацетонітрилі, ефірах карбонових кислот, наприклад етилацетаті, метилацетаті або ізопропілацетаті, спирті, наприклад метанолі, етанолі, н-пропанолі, ізопропанолі, н-бутанолі, втор-бутанолі або трет-бутанолі. До переважних розчинників при цьому відносяться етанол або етилацетат.
Другу стадію запропонованого у винаході способу можна проводити без подальшого додавання розчинника.
Сполуки формули І можуть, наприклад, являти собою З-меркаптопропілтриметоксисилан, 3- меркаптопропілтриетоксисилан, біс-(3-(триетоксисиліл|пропілудисульфан, біс-(3-
Ігриетоксисиліл|пропіл)утрисульфан, біс-(3-І(триетоксисилі|Іпропілутетрасульфан,
З-тіоціанатопропілтриметоксисилан, З-тіоціанатопропілтриетоксисилан, 3- амінопропілтриметоксисилан, З-амінопропілтриетоксисилан,
ТАТИ ЦИТ
(ЕФ) 7 Мн» (ЕО)зЗІ М (в юзв ОТО ТЩ І (вЮВВІ 77 ша нн,
Н | Мн» (БЮВВІ 7 МТ Мт, 7
М з, с а аа 2 або Н .
Сполуки формули ІЇ можуть, наприклад, являти собою біс-(3-
Ігриетоксисиліл|пропілудисульфан, біс-(3-І-риетоксисиліл|Іпропілутрисульфан або біс-(3-
Ігриетоксисиліл|пропілутетрасульфан.
Сполуки формули ПШ можуть, наприклад, являти собою метилтриметоксисилан, метилтриєтоксисилан, фенілтриметоксисилан, фенілтриетоксисилан, пропілтриметоксисилан, пропілтриетоксисилан, октилтриметоксисилан, октилтриєтоксисилан, гексадецилтриметоксисилан, гексадецилтриєтоксисилан, диметилдиметоксисилан, диметилдиетоксисилан або дихлордиметилсилан.
Сполуки формули ІМ можуть, наприклад, являти собою З-меркаптопропілтриметоксисилан,
З-меркаптопропілтриетоксисилан, біс-(3-(триетоксисиліл|пропілудисульфан, біс-(3-
Ігриетоксисиліл|пропіл)утрисульфан, біс-(3-(-риетоксисиліл|пропілутетрасульфан, 3- тіоціанатопропілтриметоксисилан, З-тіоціанатопропілтриетоксисилан, 3- хлорпропілтриметоксисилан, З-хлорпропілтриетоксисилан, З3-амінопропілтриметоксисилан, 3-
Ша у ло нуль амінопропілтриетоксисилан, (ЕО)»ЗІ Мне , (БО)зні їх ,
Мне М (озвІ ОТ ОТК (ОВ ОСЛО ин,
М МН
(БЮВВІ 7 См и мн, -
М
У, (БЮВВІ 7 МТ и мн, 2 або Н .
По завершенню реакції можна видаляти легколеткі компоненти відомим фахівцю способом, переважно шляхом дистиляції. Каталізатор можна деактивувати, переважно шляхом нейтралізації, або видаляти, переважно шляхом фільтрації.
Ще одним об'єктом винаходу є застосування запропонованих у винаході органосиланів в
Зо гумових сумішах.
Ще одним об'єктом винаходу є гумові суміші, які містять запропоновані у винаході олігомерні органосилани. Запропоновані у винаході гумові суміші можна використовувати для виготовлення формованих виробів, насамперед пневматичних шин та протекторів шин.
Запропоновані у винаході гумові суміші можуть містити каучук, наповнювач, переважно осаджену кремнієву кислоту, при необхідності додаткові інгредієнти, а також щонайменше один олігомерний органосилан. Олігомерні органосилани можна використовувати в кількостях від 0,1 до 15 мас.95 в перерахунку на кількість каучуку, що використовується.
Завдяки застосуванню запропонованих у винаході олігомерних органосиланів в процесах змішування при виготовленні гумових сумішей явно знижується небажане виділення спирту внаслідок попередньої поліконденсації що вже сталася. Утворення та виділення спирту знижується в процесі змішування порівняно із звичайною технологією, наприклад з простим застосуванням біс-(3-(гриетоксисиліл|пропілутетрасульфана як промотор адгезії.
Запропоновані у винаході олігомерні органосилани, а також наповнювачі додають при температурі маси в межах від 100 до 200 7С, проте їх можна також додавати пізніше при менших температурах (40-100 72), наприклад спільно з додатковими інгредієнтами гумових сумішей.
Олігомерні органосилани можна додавати в процес змішування в чистому вигляді, так само як і нанесеними на інертний органічний або неорганічний носій. До переважних носіїв при цьому відносяться кремнієві кислоти, природні або синтетичні силікати, оксид алюмінію або сажа (технічний вуглець).
Як наповнювачі в запропонованих у винаході гумових сумішах можуть використовуватися наступні наповнювачі: - сажа різних типів: використовувана у вказаних цілях сажа являє собою полум'яну, пічну або газову сажу та має БЕТ-поверхню (питома поверхня, яка визначається методом Брунауера-
Еммета-Теллера з адсороції азоту) від 20 до 200 м-/г, як, наприклад, надзносостійка пічна сажа (ЗАРГ), одержана як проміжний продукт високозносостійка пічна сажа (ІАЕ), високозносостійка пічна сажа (Н5АБР), зносостійка пічна сажа (НАР), пічна сажа (ЕЕР) або пічна сажа звичайного призначення (СРЕ). За необхідності сажа подібних типів або марок може також містити гетероатоми, такі, наприклад, як атоми кремнію; - кремнієві кислоти, переважно осаджені кремнієві кислоти, одержані, наприклад, шляхом осадження з розчинів силікатів або шляхом полум'яного гідролізу галогенідів кремнію, з питомою поверхнею (БЕТ-поверхнею) від 5 до 1000 м"/г, переважно від 20 до 400 м3/г, та з розміром первинних частинок від 10 до 400 нм. Кремнієві кислоти за необхідності можуть бути також представлені у вигляді змішаних оксидів з іншими оксидами металів, такими як оксиди АЇ, оксиди Мо, оксиди Са, оксиди Ва, оксиди 7п та оксиди титану; - синтетичні силікати, такі як силікат алюмінію, силікати лужноземельних металів, наприклад силікат магнію або силікат кальцію, з БЕТ-поверхнею від 20 до 400 мг/г та з діаметром первинних частинок від 10 до 400 нм; - природні силікати, такі як каолін та інші кремнієві кислоти, що зустрічаються в природі; - скловолокно та скловолокнисті продукти (скловолокнисті мати, склоджгути) або скляні мікрокульки.
В переважному варіанті можна використовувати сажу з БЕТ-поверхнею від 20 до 400 ме/г або високодисперсні кремнієві кислоти, одержані шляхом осадження з розчинів силікатів, з БЕТ- поверхнею від 20 до 400 мг/г в кількостях від 5 до 150 мас.частин у кожному випадку в перерахунку на 100 частин каучуку.
Вказані наповнювачі можна використовувати індивідуально або в суміші між собою. В одному з особливо переважних варіантів для виготовлення гумових сумішей можна використовувати світлі наповнювачі в кількості від 10 до 150 мас.частин, за необхідності спільно з сажею в кількості від О до 100 мас.частин, а також запропонований у винаході олігомерний органосилан в кількості від 0,3 до 10 мас.частин, в кожному випадку в перерахунку на 100 мас.частин каучуку.
Для виготовлення запропонованих у винаході гумових сумішей поряд з натуральним каучуком придатні також синтетичні каучуки. Переважні для застосування з цією метою синтетичні каучуки, описані, наприклад, в МУ. Ноїтапп в довіднику КашібзспикІіесппо!одіє, вид-во
Сепієї Мепйад, бішйндап, 1980. До них відносяться, зокрема, полібутадієн (СКД), поліїззопрен (СКІ), сополімери стиролу та бутадієну (СКС) із вмістом стиролу від 1 до 60 мас.95, переважно від 2 до 50 мас.9о, сополімери ізобутилену та ізопрену (СКІЇ), сополімери бутадієну та акрилонітрилу (СКН) із вмістом акрилонітрилу від 5 до 60 мас.95, переважно від 10 до 50 мас.9о, частково або повністю гідрований бутадієн-нітрильний каучук (ГБНК), сополімери етилену з пропіленом та дієновим мономером (СКЕПТ), а також суміші вказаних каучуків.
Для виготовлення автомобільних шин можна використовувати насамперед одержані шляхом аніонної полімеризації в розчині СКС-каучуки з температурою скловання вище -50 "С, а також їх суміші з дієновими каучуками.
Запропоновані у винаході гумові суміші одержані з них вулканізати можуть містити додаткові інгредієнти, такі як прискорювачі реакції, антиоксиданти (протистарителі), термостабілізатори, світлостабілізатори, антіозонанти, технологічні добавки, пластифікатори, речовини для підвищення клейкості, пороутворювачі, барвники, пігменти, воски, розріджувачі, органічні кислоти, інгібітори, оксиди металів, а також активатори, такі як триетаноламін, поліетиленгліколь, гексантриол, відомі в гумовій промисловості.
Вказані додаткові інгредієнти гумових сумішей застосовують в звичайних кількостях, що залежать, крім іншого, від призначення гумової суміші. Як правило, такі кількості складають, наприклад, від 0,1 до 50 мас.95 в перерахунку на масу каучуку. Олігомерні органосилани можуть служити індивідуально як зшиваючі агенти. Проте зазвичай рекомендується додавання інших бо зшиваючих агентів. Як такі інші відомі зшиваючі агенти можна використовувати сірку або пероксиди. Запропоновані у винаході гумові суміші можуть, крім того, містити прискорювачі вулканізації. Як приклад придатних для застосування прискорювачів вулканізації можна назвати меркаптобензотіазоли, сульфенаміди, гуанідіни, тіурами, дитіокарбамати, тіосечовини та тіокарбонати. Прискорювачі вулканізації та сірку або пероксиди можна використовувати в кількостях від 0,1 до 10 мас.9о, переважно від 0,1 до 5 мас.9о, в перерахунку на масу каучуку.
Вулканізацію запропонованих у винаході гумових сумішей можна проводити при температурі в межах від 100 до 200 "С, переважно від 130 до 180 "С, за необхідності під тиском в межах від до 200 бар. Процес змішування каучуків з наповнювачем, з можливо використаними іншими інгредієнтами гумових сумішей та із запропонованими у винаході олігомерними органосиланами 10 можна проводити в звичайних змішувальних пристроях, таких як вальці, гумозмішувачі закритого типу та шнекові змішувачі. Запропоновані у винаході гумові суміші, відповідно їх вулканізати придатні для виготовлення формованих виробів. Запропоновані у винаході гумові суміші можуть використовуватися для виготовлення шин, профілів, оболонок кабелів, шлангів, привідних ременів, конвеєрних стрічок, протекторів шин, взуттєвих підошов, ущільнюючих кілець та амортизуючих, відповідно віброгасильних елементів.
Ще одним об'єктом винаходу є олігомерні органосилани, одержані запропонованим в ньому способом.
Перевага запропонованих у винаході олігомерних органосиланів при їх застосуванні в гумових сумішах полягає в покращеній здатності до переробки та/або підвищеному опорі раздиру.
Для визначення розподілу 5Н (меркаптогрупа), 52 (дисульфан), з (трисульфан), Зх (полісульфан, де х»3) можна використовувати відомий метод "Н-ЯМР-спектроскопії.
Для визначення молярної частки груп 5іІОЕЇ та БІОК можна використовувати відомий метод 1300-ЯМР- спектроскопії.
Крім того для визначення вмісту мономерів, а також М-, О- та Т-структур можна використовувати також добре відомий метод 25І-ЯМР- спектроскопії.
Відносну молярну масу, а також молекулярно-масовий розподіл можна визначати за допомогою гельпроникаючої хроматографії (ГПХ). Метод ГПХ-аналізу докладно описаний, крім іншого, в "Модегп 5іге-Ехсіивіоп Гідиій Спготаїйодгарпу", Апаге 5ігіеде! та ін., вид-во УМіеу 5
Боп5, 2-е вид., 2009. При аналізі силоксанів цим методом з метою калібрування як стандарт використовують, наприклад, суміш силоксанів вінілтриметоксисилану (вінілтриметоксисилан, дивінілтетраметоксидисилоксан, тривінілгексаметокситрисилоксан, тетравінілоктаметокситетрасилоксан). Як колонки використовують наступні (фірми МА2-
Апаїузеїесппік): колонки: 50х8,0 мм, М2-Се! 5Оріи5 (сополімер стиролу та дивінілбензолу з високим ступенем зшивання, частинки сферичної форми), пористість 50 А, 5 мкм (попередня колонка), 300х8,0 мм, М2-Сеї 5Оріих5, пористість 100 А, 5 мкм, 300х8,0 мм, М2-Се! 5Оріив, пористість 500 А, 5 мкм; елюєнт та швидкість його подачі насосом: метилетилкетон при швидкості подачі 1 мл/хв, речовина-стандарт: внутрішнім стандартом є етилбензол в концентрації 1 г/л в 1950-вому розчині зразку (проби). Вимірювальний прилад попередньо калібрують за прийнятною речовиною (мономер, димер, трисилоксан тощо). Вимірювальний прилад (фірми АдіїепО: ізократичний насос моделі 1100 Зегпез С1310А, термостат колонки моделі 1100 Бегіе5 1316А, рефрактометричний детектор моделі 1100 Зегіе5 51362А, ручний дозатор моделі С1328А, вакуумний дегазатор моделі 51322А, програмне забезпечення для
ГПХ аналізу (РОЗ МіпОРС Опйу).
Приклади
Октилтриєтоксисилан, пропілтриетоксисилан, Юупазуїап? 9265 (фенілтриетоксисилан), 5і 692 (біс-(триетоксисилілпропіл)утетрасульфід) та УР 5і 2632 (3З-меркаптопропілтриетоксисилан) являють собою силани, що випускаються фірмою Емопік Іпаивілев.
Продукт Мапозо! являє собою простий поліефир з кінцевими гідроксильними групами
БО формули НО-(Н»-О)т-НЄ, в якій В» означає СНеСН», Ве означає СізНео;, а індекс т дорівнює 5, випускається фірмою 5авої.
Приклад 1: Одержання з силану МР 5і 2632, октилтриетоксисилану та продукту Мапозої (1:0,5:0,5) в присутності 0,8 екв. НгО
В апарат з мішалкою поміщають МР 5і 2639 (417 г) та октилтриетоксисилан (242 г) та нагрівають до 85 "0. Далі по краплях додають суміш з НгО (38 г) та концентрованої НОСІ (0,3 г, 3795-ва) до ЕЇТОН (363 г) і потім перемішують протягом 8,5 год. По завершенню реакції олігомеризації розчинник та спирт, який утворився в результаті гідролізу, видаляють під вакуумом. Після цього додають Магіозої (368 г) та тетра-н-бутилтитанат (0,5 г) та реакційну суміш нагрівають до 140 "С з витримкою при цій температурі протягом 1 год. Утворений ЕЮН 60 видаляють шляхом дистиляції під зниженим тиском. Нижній продукт (793 г, 9595 від теорії) являє собою в'язку рідину оранжевого кольору.
Густина (20 С): 1,012 г/см3. 2351-ЯМР: 395 силану (МР 5і 2632, октилтриетоксисилан), 4995 М-структур, 4095 О-структур,
Зоо Т-структур.
ГПХ: Мп - 967 г/моль, Му - 1234, М2 - 1536, ІП (індекс полідисперсності) - 1,2761.
Молярне співвідношення між групою простого алкілового поліефіру -О-(Н5-О)т-НЯ та кремнієм складає 0,33.
Приклад 2: Одержання з силану МР 5і 2632, пропілтриетоксисилану та продукту Мапозої (1:0,5:0,5) в присутності 0,8 екв. НгО
В апарат з мішалкою поміщають МР 5і 2632 (417 г) та пропілтриетоксисилан (181 г) та нагрівають до 85 "С. Далі по краплях додають суміш з Н2О (38 г) та концентрованої НСІ (0,3 г,
З7тс-ва) до ЕН (363 г) і потім перемішують протягом 8 год. По завершенню реакції олігомеризації розчинник та спирт, який утворився в результаті гідролізу, видаляють під вакуумом. Після цього додають Магіозої (368 г) та тетра-н-бутилтитанат (0,5 г) та реакційну суміш нагрівають до 140 "С з витримкою при цій температурі протягом 1 год. Утворений ЕЮН видаляють шляхом дистиляції під зниженим тиском. Нижній продукт (751 г, 9495 від теорії) являє собою в'язку безкольорову рідину.
Густина (20 "С): 1,029 г/см3. 1300-ЯМР: 78,6 мол.9о БІОЕЇ, 21,4 мол.дь БІОК. 235І-ЯМР: «195 силану (МР 5і 2632, пропілтриетоксисилан), 6095 М-структур, 3595 О-структур, 4уо Т-структур.
ГПХ: Мп - 757 г/моль, Мму - 1066, Ма - 1417, ІП - 1,4082.
Молярне співвідношення між групою простого алкілового поліефіру -О-(Н5-О)т-НЄ та кремнієм складає 0,33.
Приклад 3: Одержання з УР 5і 2632, фенілтриетоксисилану (Оупазуїап? 9265) та продукту
Магіозої (1:0,5:0,5) в присутності 0,8 екв. НгО
В апарат з мішалкою поміщають МР 5і 2632 (417 г) та бупазуїіап? 9265 (210 г) та нагрівають до 88 "С. Далі по краплях додають суміш з НО (38 г) та концентрованої НСІ (0,3 г, 379о-ва) до
ЕЮН (363 г) і потім перемішують протягом б год. По завершенню реакції олігомеризації
Зо розчинник та спирт, який утворився в результаті гідролізу, видаляють під вакуумом. Після цього додають Магіозої (368 г) і тетра-н-бутилтитанат (0,5 г) та реакційну суміш нагрівають до 140 "С з витримкою при цій температурі протягом 1 год. Утворений ЕЮН видаляють шляхом дистиляції під зниженим тиском. Нижній продукт (797 г, 9995 від теорії) являє собою в'язку блідо-жовту рідину.
Густина (20 "С): 1,050 г/см3. 295І-ЯМР: 3956 МР 5і 2639, 195 Бупазуїап? 9265, 5195 М-структур, 3795 ЮО-структур, 895 Т- структур.
ГПХ: Мп - 770 г/моль, Мму - 1013, Ма - 1300, ІП - 1,3156.
Молярне співвідношення між групою простого алкілового поліефіру -О-(Н5-О)т-НЯ та кремнієм складає 0,33.
Приклад 4 (за винаходом): Одержання з МР 5і 2632, силану 5і 692 та продукту Мапозої (1:0,5:0,5) в присутності 0,8 екв. НгО
В апарат з мішалкою поміщають МР 5і 2632 (417 г) та 5і 699 (466 г) та нагрівають до 98 "с.
Далі по краплях додають суміш з НгО (38 г) та концентрованої НСІ (0,3 г, 3795-ва) до ЕЮН (363 г) і потім перемішують протягом 8 год. По завершенню реакції олігомеризації розчинник та спирт, який утворився в результаті гідролізу, видаляють під вакуумом. Після цього додають
Магіозо! (368 г) і тетра-н-бутилтитанат (0,5 г) і реакційну суміш нагрівають до 140 "С з витримкою при цій температурі протягом 1 год. Утворений ЕЮН видаляють шляхом дистиляції під зниженим тиском. Нижній продукт (1028 г, 9895 від теорії) являє собою в'язку жовту рідину.
Густина (20 "С: 1,082 г/см3. "Н-ЯМР: 40 мол.оь5 5Н, 22 мол.бь 52, 27 мол.бь з, 11 мол.бь Ох. 1300-ЯМР: 87,5 мол.бь 5ІОЕЇ, 22,5 мол.оь БІОВ. 2351-ЯМР: 995 силану, 7295 М-структур, 1995 О-структур.
ГПХ: Мп - 1317 г/моль, Му - 5501, М: - 12291, ІП - 4,1778.
Молярне співвідношення між групою простого алкілового поліефіру -О-(Н5-О)т-НЄ та кремнієм складає 0,33.
Порівняльний приклад 5 (відповідно до ЕР 0964021) Одержання з 5і 699 та пропілтриетоксисилану (1:5) в присутності 0,8 екв. НгО
В апарат з мішалкою поміщають 5і 692 (240 г) та пропілтриетоксисилан (ПТЕО) (464 г) та бо нагрівають до 75 "С. Далі по краплях додають суміш з НО (45 г) та концентрованої НСІ (0,5 г,
З7уо-ва) до ЕН (436 г) і потім перемішують протягом 12 год. По завершенню реакції олігомеризації розчинник та спирт, який утворився в результаті гідролізу, видаляють під вакуумом. Нижній продукт (518 г, 29995 від теорії) являє собою в'язку жовту рідину. 23БІ-ЯМР: 095 пропілтриетоксисилану, 0,495 силану 5і 699, 195 М-структур пропілтриетоксисилану, 6995 М-структур силану бі 6992 1 ЮО-структур пропілтриетоксисилану, 2895 О-структур силану 51 692 4 Т-структур пропілтриетоксисилану, 195 Т-структур силану 5і 6989,
ГПХ: Мп - 871 г/моль, Мму/ - 1473, М; - 2337, ІП - 1,6916.
Приклад 6
Рецептура гумових сумішей наведена нижче в таблиці 1. При цьому величина "част./1 00 част. каучуку" являє собою масову частку відповідного компонента в перерахунку на 100 частин використовуваного сирого каучуку. Олігомерні силани використовують в ізомолярних кількостях в перерахунку на застосовуваний іп 5йи силан. Суміші виготовляють в 1,5-літровому змішувачі (тип Е) при температурі змішування 155 70.
Таблиця 1
Компонент | Кількість | Кількість Кількість Кількість Кількість Кількість Кількість
Ічаст.7 00 | |част.1 00 Ічаст.1!100 Ічаст.1!100 Ічаст.17100 Ічаст.1!100 Ічаст.1!100 ше ми м м МИ каучуку| | каучуку
Порівн. Порівн. | Порівн. гумова | Запропонована | Запропонована | Запропонована | Запропонована гумова гумова суміш І, що у винаході у винаході у винаході у винаході суміш Ї, | суміш ЇЇ, |містить силан з | гумова суміш І, | гумова суміш ІЇ, | гумова суміш ПІ, | гумова суміш ІМ, "ій ви" "ій | порівняльного що містить що містить що містить що містить прикладу 5 силан з силан з силан з силан з прикладу 1 прикладу 2 прикладу З прикладу 4
Стадія! | ОЇ 17111111 5025-2 24 ше 11 7000 с ргРа-в8о0 3108 4о2гола нзл а
Біб | 64 | - | - ЇЇ - 1 - 1 - 1 -
МРЗІЗ363?Ї - | ло ГГ силан з порівн. прикладу 5
Силан за винаходом 4 винаходом з прикладу 2
Силан за 5,8 винаходом
З
Силан за 7,3 винаходом з прикладу 4
Стадія. | ОЇ С 17711111 ай | 1111111 стадії 1
Стадія) | (ГГ 71 7111171Г11111111111111Ї1111111111111111ї1г сад стадії 2
НИ)
СиЕВ-С
Полімер Випа М5І. 5025-2 являє собою полімеризований в розчині СКС, що випускається фірмою Вауєг АС, із вмістом стиролу 25 мас.95 та із вмістом вінілу 50 мас.9У5. Такий сополімер містить масло типу очищеного дистильованого ароматичного екстракту в кількості 37,5 част.100 част. каучуку та має в'язкість за Муні (МБ 144/100 "С), що дорівнює 47.
Полімер Випа СВ 24 являє собою цис-1,4-полібутадієн (неодимовий тип), що випускається фірмою Вауєг АС, із вмістом бутадієнових ланок в положеннях цис-1,4 щонайменше 9695 та з в'язкістю за Муні 44-5.
Продукт ШПйгазі 7000 (А являє собою легкодисперговану кремнієву кислоту, що випускається фірмою ЕмопікК Іпадивнієвз АС та має БЕТ-поверхню 170 мг/г.
Як масло типу очищеного дистильованого ароматичного екстракту використовують продукт
Мімаїес 500 фірми Кіашх Ранієке КО, продукт МиїКапох 4020 являє собою б6ПФД (полі-п- фенілендіамін) фірми Іапхе55 Епгоре СтЬН 4 Со. КО, продукт МиЇКапох НО/ С являє собою
ТМХ (2,2,4-триметил-1,2-дигідрохінолін, полімеризований) фірми І апхе55, продукт РгоїеКіюг С 3108 являє собою антиозонантний воск фірми Рагатеї В.М., продукт 7пО В5 являє собою 7пО фірми Агпзрегдег Спетікайєп СтрЬН, продукт ЕОЕМОВ 5711 (5 2.0 являє собою суміш пальмітинової та стеаринової кислот фірми Саїдіс Оешівсніапа Стьн 4. Со. КО, продукт АКіїріаві
ЗТ являє собою пластифікатор, що випускається фірмою ВНеіпСНетіє та складається із суміші вуглеводнів, цинкових мил та наповнювачів. Продукт ВПеподгап ОРО-80 складається на 8095 з
М,М'- дифенілгуанідину (ДФГ) на носії з сополімеру етилену та вінілацетату/сКЕПТ фірми
АПеіпСпетіє, а продукт МиїКа7й С являє собою М-циклогексил-2- бензотіазолсульфенамід (ЦБС), що випускається фірмою І апхе55 Ешгоре СтрН 4 Со. Ка. Продукт РегКкасії ТВ2ТО (тетрабензилтіурамдисульфід) випускається фірмою Рієхзуз М.У.
Гумову суміш виготовляють в три стадії в гумозмішувачі закритого типу, використовуючи обладнання та умови, вказані нижче в таблиці 2.
Таблиця 2
Технологічне обладнання та режими змішувач Мептег 5 РПеїдегег ОК 1,5Е частота обертання 80 хв" тиск, що створюється верхнім затвором 5,5 бара температура потоку вого
Процес змішування 3 0-ої по 0,5-ту хвилину Випа М5І. 5025-2 - Випа СВ 24 на 0,5-ій хвилині ТМХ, 6ІПФД 3 0,5-ої по 1-шу хвилину перемішування 3 1-ої по 2-гу хвилину 1/2 частина від всієї кількості ОКгавії 7000 ав, силан, відповідно олігомерний органосилан, 7пО на 2-й хвилині очистка та вентилювання 3 2-ої по 3-тю хвилину інша 1/2 частина кількості ШНгаві! 7000 св,
Ргоїєекюг С 3108, стеаринова кислота, Мімасес 500,
ДФГ, пластифікатор на 3-й хвилині очистка та вентилювання 3 3-ої по 4-ту хвилину перемішування та вивантаження при 150-160 С
Шбешни 00000000 ентннюння змішувач аналогічно стадії 1, за виключенням: частота обертання 90 хв"
Процес змішування 3 1-ої по 3-тю хвилину перемішування при 15570 на 3-й хвилині вивантаження
Технологічне обладнання та режими змішувач аналогічно стадії 1, за виключенням: частота обертання 40 хв" температура потоку 50 с
Процес змішування 3 0-ої по 0,5-ту хвилину суміш зі стадії 2 3 0,5-ої по 2-гу хвилину прискорювачі та сірка на 2-ій хвилині вивантаження та утворення кірки на лабораторних змішувальних вальцях (діаметр 200 мм, довжина 450 мм, температура суміші, що пропускається, 50 С)
Гомогенізація: утворення кірки при зазорі між валками 3-4 мм, протягом наступних 40 секунд підрізка З рази зліва, З рази справа та перевертання, а також пропускання З рази при вузькому зазорі між валками (3 мм) та на завершення видалення кірки
Температура суміші «1100
Загальний спосіб виготовлення гумових сумішей та одержання їх вулканізатів описаний в довіднику "Нирбрег Тесппоїоду Напароок", М. Ноїтапп, вид-во Напзег Мепад, 1994.
Гумотехнічні властивості досліджують за методами, поданими в таблиці 3.
Таблиця З вулкаметрі): мінімальний крутний момент (дНем модулі розтягування
В'язкопружні властивості (МТ5), 0 та 60 "С, 16 Гц, попереднє | ІМ 53513, ІБО 2856 зусилля 50 Н та циклічне навантаження 25 Н комплексний модуль Е" (МПа
Вулканізацію проводять при температурі 165 "С протягом 15 хв. Результати дослідження гумотехнічних властивостей невулканізованої гумової суміші та одержаного з неї вулканізату представлені нижче в таблиці 4.
Таблиця 4
Порівн. | Порівн. Порівн. Запропонована | Запропонована | Запропонована | Запропонована гумова | гумова | гумова суміш у винаході у винаході у винаході у винаході суміш Ї, | суміш | ПП, що містить | гумова суміш І, | гумова суміш гумова суміш гумова суміш "ій й" | ОО, "ій силан з що містить І, що містить | ПП, що містить | ІМ, що містить
ЗИ | п порівняльного силан з силан з силан з силан з прикладу 5 прикладу 1 прикладу 2 прикладу З прикладу 4
Результати, одержані при випробуванні на невулканізованій гумовій суміші
Метод 2,3 2,9 21 2,7 21 1,9 вимірювання на віскозиметрі Кк! пуансоном: мінімальний крутний момент після 3-ї стадії
ІДН» мі
Результати, одержані при випробуванні на вулканізаті
Модуль 12 1,05 1,15 12 11 17 розтягування при подовженні на 5095 (МПа!
Модуль 72 4,8 92 8,3 7,6 розтягування при подовженні на 20095 (МПа!
Коефіцієнт 4,6 7,7 7,7 7,5 посилення: відношення модулів розтягування при подовженні на 20095 та 5095
Стирання 95 105 104 67 61 72 відповідно до
ІМ (ммУ
Твердість за 55 56 58 55 58
Шором
Відскок кульки,| 65,0 68,8 63,0 721 71,6 70,8 701 70 26 (р
Опір раздиру, 402 49 33,4 36,7 44,4 40,7 37,5 зразок типу С (Н/ммі
МТ5, 16 Гц, 0,454 | 0412 0,476 0,449 0,478 0,462 0,474 попереднє зусилля 50 Н, циклічне навантаження 25
Н, 07С |МПа!
МТ5, 16 Гц, 0109 | 0108 0,130 0,087 0,093 0,093 0,096 попереднє зусилля 50 Н, циклічне навантаження 25
Н, 60 "С (МПа!
Гумові суміші, що містять запропоновані у винаході олігомерні силани, мають покращену здатність до переробки (менший крутний момент після 3-ї стадії змішування), кращі підсилюючі властивості (більші модулі розтягування та кращий коефіцієнт посилення), кращі показники опору коченню та кращі показники опору раздиру порівняно з ізомолярною сумішю "іп 5йи", відповідно до суміші, що містить олігомерний силан відповідно до ЕР 0964021.

Claims (17)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Олігомерні органосилани, що містять щонайменше дві різні структурні ланки в одній молекулі, вибрані із структурних ланок А, В, С та О та з'єднані в будь-яку лінійну, розгалужену або циклічну структуру:
дв В ж ши и НК 7 Вино» т т Вчену тм ку ше шк мо ми птата «Ві т вв вто
А. в , б, В, де У являє собою ЗН, -5х5-(СНг)о5ів ВН, п означає число від 1 до 8, С являє собою ЗН, -55-(СНг)а5іВ В В: та при цьому відрізняється від У, А, В", Не, ВЗ, А незалежно один від одного являють собою ОН, С1-Счівалкіл, Се-Сівалкеніл, Св- Сігарил, Сі-Слалкоксигрупу, ОБІК"В2Аз -групу або групу простого алкілового поліефіру -О-(В5- О)т-АЯ, де К? мають однакові або різні значення та являють собою розгалужену або нерозгалужену, насичену або ненасичену, аліфатичну двовалентну вуглеводневу групу з С1-Сзо, т означає в середньому число від 1 до 30, а КУ являє собою незаміщену або заміщену, розгалужену або нерозгалужену С:і-Сзоалкільну групу, Сг-Сзоалкенільну групу, Св-Сі4-арильну групу або С7-Сгоаралкільну групу, х означає в статистично середньому число від 1 до 6, 7 означає в статистично середньому число від 1 до 6, які відрізняються тим, що Б" являє собою групу простого алкілового поліефіру -О-(А5-О)т-Н, і олігомерні органосилани містять структурні ланки ліВвісС, ЇВ, АіЇб, АіСсібабсді С.
2. Олігомерні органосилани за п. 1, які відрізняються тим, що їх молекулярна маса складає від 400 до 100000 г/моль.
3. Олігомерні органосилани за п. 1, які відрізняються тим, що вони містять структурні ланки А, В та С, і в структурній ланці А індекс п дорівнює 3, група У являє собою 5Н, в структурній ланці В група ВЕ" являє собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(Н85-О)т-Не, група К2 являє собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(85-О)т-Ре, індекс п дорівнює 3, індекс 7 дорівнює 2-4, а в структурній ланці С група К являє собою феніл, пропіл або октил, ЕЗ являє собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(А8»-О)т-Не.
4. Олігомерні органосилани за п. 3, в яких молярне співвідношення між молярною часткою структурної ланки А та сумою молярних часток структурних ланок В та С більше одиниці.
5. Олігомерні органосилани за п. 1, які відрізняються тим, що вони містять структурні ланки А та В, і в структурній ланці А індекс п дорівнює 3, група У являє собою 5Н, а в структурній ланці В група ВЕ" являє собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(Н85-О)т-Не, група К2 являє собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(85-О)т-Не, індекс п дорівнює 3, індекс 7 дорівнює 2-4.
6. Олігомерні органосилани за п. 5, в яких молярне співвідношення між молярною часткою структурної ланки А та молярною часткою структурної ланки В більше одиниці.
7. Олігомерні органосилани за п. 1, які відрізняються тим, що вони містять структурні ланки А та С, і в структурній ланці А індекс п дорівнює 3, група У являє собою 5Н, а в структурній ланці С група Р являє собою феніл, пропіл або октил, група ЕЗ являє собою етоксигрупу або групу простого алкілового поліефіру -О-(85-О)т-Ве.
8. Олігомерні органосилани за п. 7, в яких молярне співвідношення між молярною часткою структурної ланки А та молярною часткою структурної ланки С більше одиниці.
9. Спосіб одержання олігомерних органосиланів за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що на першій стадії сполуки формул 1-ІЇМ Т і в во в (Сн (сво Ї рве в в.вр-В а що. і, кож (сна Ви Сну м п ве в д' ту в! Ех - о, І ши ши піддають відповідно до молярного співвідношення олігомеризації/полімеризації в присутності води при температурі в межах від 0 до 150 "С та на другій стадії піддають взаємодії з простим алкіловим поліефіром з кінцевими гідроксильними групами формули НО-(Н»-О)т-НеЄ, при цьому У, б, в, ЕЕ, Вг, Не, НЯ, В», Не, ВУ, п, т, х та 7 мають вказані в п. 1 значення, а Е? являє собою Н, Е, СІ, Вг, І, Сі-Ствалкоксигрупу.
10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що реакцію проводять в присутності каталізатора.
11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як каталізатор на першій стадії використовують НСЇ, а на другій стадії - тетрабутилортотитанат.
12. Спосіб за будь-яким з пп. 9-11, який відрізняється тим, що реакцію проводять в розчиннику.
13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що як розчинник використовують етилацетат або етанол.
14. Застосування олігомерних органосиланів за будь-яким з пп. 1-8 в гумових сумішах.
15. Гумові суміші, що містять олігомерний органосилан за будь-яким з пп. 1-8.
16. Гумові суміші за п. 15, які відрізняються тим, що олігомерний органосилан присутній в кількості від 0,1 до 15 мас. 95 в перерахунку на кількість каучуку, що використовується.
17. Застосування гумової суміші за п. 15 або 16 для виготовлення шин, профілів, оболонок кабелів, шлангів, привідних ременів, конвеєрних стрічок, протекторів шин, взуттєвих підошов, ущільнювальних кілець та амортизувальних, відповідно віброгасильних елементів. 0000 КомпютернаверсткаЛ.Бурлак.їд 00000000 777 Міністерство розвитку економіки, торгівлітасільськогогосподарства України, (0000000 вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601
UAA201608725A 2014-01-15 2015-01-08 Олігомерні органосилани, їх одержання та застосування в гумових сумішах UA120358C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014200563.9A DE102014200563A1 (de) 2014-01-15 2014-01-15 Oligomere Organosilane, deren Herstellung und Verwendung in Kautschukmischungen
PCT/EP2015/050242 WO2015107000A1 (de) 2014-01-15 2015-01-08 Oligomere organosilane, deren herstellung und verwendung in kautschukmischungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA120358C2 true UA120358C2 (uk) 2019-11-25

Family

ID=52345231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201608725A UA120358C2 (uk) 2014-01-15 2015-01-08 Олігомерні органосилани, їх одержання та застосування в гумових сумішах

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9745330B2 (uk)
EP (1) EP3094686B1 (uk)
JP (1) JP6486374B2 (uk)
KR (1) KR102224287B1 (uk)
CN (1) CN106170516B (uk)
DE (1) DE102014200563A1 (uk)
ES (1) ES2841223T3 (uk)
HU (1) HUE053348T2 (uk)
PL (1) PL3094686T3 (uk)
PT (1) PT3094686T (uk)
RS (1) RS61171B1 (uk)
RU (1) RU2679655C9 (uk)
SI (1) SI3094686T1 (uk)
UA (1) UA120358C2 (uk)
WO (1) WO2015107000A1 (uk)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014200563A1 (de) 2014-01-15 2015-07-16 Evonik Industries Ag Oligomere Organosilane, deren Herstellung und Verwendung in Kautschukmischungen
DE102017207715A1 (de) 2017-05-08 2018-11-08 Evonik Degussa Gmbh Benzthiazolhaltige Silane, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US11326017B2 (en) * 2018-09-10 2022-05-10 Evonik Operations Gmbh Tin-free catalysis of silane-functional polyurethane crosslinkers
JP2021130730A (ja) * 2020-02-18 2021-09-09 信越化学工業株式会社 オルガノポリシロキサン、ゴム組成物およびタイヤ
EP4392479A1 (en) 2022-10-24 2024-07-03 Evonik Operations GmbH Oligomeric organosilanes, preparation thereof and use thereof in rubber mixtures

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2212239C3 (de) 1972-03-14 1984-03-15 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Schwefel enthaltenden Organosiliciumverbindungen
US3978103A (en) 1971-08-17 1976-08-31 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Sulfur containing organosilicon compounds
DE2141159C3 (de) 1971-08-17 1983-11-24 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Schwefel enthaltende Organosiliciumverbindungen
US4048206A (en) 1975-04-22 1977-09-13 Mikhail Grigorievich Voronkov Process for the production of 1-organylsilatranes and carbofunctional derivatives thereof
US5827912A (en) * 1995-06-16 1998-10-27 Bayer Ag Rubber compounds containing oligomeric silanes
WO1997007165A1 (en) * 1995-08-16 1997-02-27 Osi Specialties, Inc. Stable silane compositions on silica carrier
FR2743564A1 (fr) 1996-01-11 1997-07-18 Michelin & Cie Compositions de caoutchouc pour enveloppes de pneumatiques a base de silices contenant un additif de renforcement a base d'un polyorganosiloxane fonctionnalise et d'un compose organosilane .
DE19740440A1 (de) 1997-09-15 1999-03-18 Degussa Leicht dispergierbare Fällungskieselsäure
JPH11116814A (ja) * 1997-10-14 1999-04-27 Toshiba Silicone Co Ltd ポリオキシアルキレン変性ポリオルガノシルセスキオキサン樹脂およびその製造方法
DE19825796A1 (de) * 1998-06-10 1999-12-16 Degussa Neue oligomere Organosilanpolysulfane, deren Verwendung in Kautschukmischungen und zur Herstellung von Formkörpern
DE19905820A1 (de) 1998-10-27 2000-05-04 Degussa Schwefelfunktionelle Polyorganosilane
JP3534666B2 (ja) * 1998-11-09 2004-06-07 日本ユニカー株式会社 不活性ガス発泡法による高発泡ポリエチレン被覆電線製造用の発泡性樹脂組成物及びこれを被覆して作った高発泡絶縁ポリエチレン被覆電線
JP4911544B2 (ja) 2000-05-25 2012-04-04 旭化成ワッカーシリコーン株式会社 ガラス繊維処理用シラン化合物
DE10041163A1 (de) * 2000-08-21 2002-03-07 Basf Ag Haarkosmetische Formulierungen
JP2002147890A (ja) 2000-11-14 2002-05-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 空調方法及び空調装置
DE10132941A1 (de) 2001-07-06 2003-01-23 Degussa Oligomere Organosilane, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
WO2004065299A1 (de) 2003-01-22 2004-08-05 Degussa Ag Höchstdispergierbare silicas für gummianwendungen
DE102004049427A1 (de) 2004-10-08 2006-04-13 Degussa Ag Polyetherfunktionelle Siloxane, polyethersiloxanhaltige Zusammensetzungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE102005043201A1 (de) 2005-09-09 2007-03-15 Degussa Ag Fällungskieselsäuren mit einer besonderen Porengrößenverteilung
DE102006008670A1 (de) * 2006-02-24 2007-08-30 Degussa Gmbh Kautschukmischungen
DE102008017747A1 (de) 2008-04-07 2009-10-08 Evonik Degussa Gmbh Gefällte Kieselsäuren als Verstärkerfüllstoff für Elastomermischungen
DE102013226162A1 (de) 2013-12-17 2015-06-18 Evonik Degussa Gmbh Silanmodifizierte Kieselsäure, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE102014200563A1 (de) 2014-01-15 2015-07-16 Evonik Industries Ag Oligomere Organosilane, deren Herstellung und Verwendung in Kautschukmischungen

Also Published As

Publication number Publication date
JP6486374B2 (ja) 2019-03-20
EP3094686A1 (de) 2016-11-23
HUE053348T2 (hu) 2021-06-28
RU2679655C2 (ru) 2019-02-12
RU2016133349A3 (uk) 2018-07-31
PL3094686T3 (pl) 2021-05-04
EP3094686B1 (de) 2020-11-25
KR102224287B1 (ko) 2021-03-08
PT3094686T (pt) 2020-12-07
US9745330B2 (en) 2017-08-29
US20160289251A1 (en) 2016-10-06
DE102014200563A1 (de) 2015-07-16
RU2679655C9 (ru) 2019-03-13
CN106170516B (zh) 2019-12-10
SI3094686T1 (sl) 2021-01-29
RU2016133349A (ru) 2018-02-20
WO2015107000A1 (de) 2015-07-23
CN106170516A (zh) 2016-11-30
RS61171B1 (sr) 2021-01-29
JP2017507206A (ja) 2017-03-16
ES2841223T3 (es) 2021-07-07
KR20160107182A (ko) 2016-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0964021B1 (de) Neue oligomere Organosilanpolysulfane, deren Verwendung in Kautschukmischungen und zur Herstellung von Formkörpern
US9617287B2 (en) Mercaptosilanes
CN107835752B (zh) 通过硅烷改性的聚丁二烯改进二烯橡胶轮胎的滚动阻力
JP4615180B2 (ja) オリゴマーオルガノシラン、その製法、その使用、それを含有するゴム混合物、およびその混合物を含有する成形体
RU2415887C2 (ru) Каучуковая смесь
UA120358C2 (uk) Олігомерні органосилани, їх одержання та застосування в гумових сумішах
CN101374899A (zh) 橡胶混合物
UA81902C2 (uk) Кремнієорганічні сполуки, спосіб їх одержання, каучукові суміші, що містять їх, та застосування каучукових сумішей
RU2637024C2 (ru) Смесь меркаптосилана с сажей
CA2902032C (en) Mercaptosilane polymer mixture
ES2931449T3 (es) Tioetersilanos, procedimiento para su producción y su empleo
US11254693B2 (en) Benzothiazole-containing silanes, method for the preparation and use thereof
TW202428719A (zh) 寡聚型有機矽烷,其製法及其在橡膠混合物中之用途
MXPA99005306A (es) Nuevos polisulfanos de organosilano oligomericos, su uso en mezclas de caucho y para la fabricacion de cuerpos moldeados