меркаптосиланы, способ их получения, каучуковые смеси, содержащие меркаптосиланы, и их применение
Классы МПК: | C07F7/18 соединения, содержащие одну или несколько связей C-Si , а также одну или несколько связей C-O-Si C07F7/08 соединения, содержащие одну или несколько связей C-Si |
Автор(ы): | КЛОКМАНН Оливер (DE), АЛЬБЕРТ Филипп (DE), ХАССЕ Андре (DE), КОРТ Карстен (DE), ПИТЕР Раймунд (DE) |
Патентообладатель(и): | ДЕГУССА АГ (DE) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-01-19 публикация патента:
27.12.2007 |
В заявке описываются меркаптосиланы общей формулы I
в которой R1 представляет собой остаток простого алкилового полиэфира -O(R 5-O)m-R6. Их получают катализируемым взаимодействием соответствующего силана с алкоксилированным спиртом R1-H при отщеплении группы R7-OH и эту группу R 7-OH отделяют от реакционной смеси в непрерывном или периодическом режиме. Указанные меркаптосиланы применяют в составе каучуковых смесей. Каучуковую смесь получают путем смешения в соответствующем смесителе каучука или смеси каучуков, наполнителя, при необходимости дополнительных ингредиентов и, по меньшей мере, одного указанного меркаптосилана. Заявленные меркаптосиланы применяют для изготовления формованных изделий, для пневматических шин, беговых дорожек протекторов, оболочек кабелей, шлангов, приводных ремней, конвейерных лент, покрытий для различных валков, шин, подошв для обуви, уплотнительных колец и амортизаторов. При приемлемой с экономической точки зрения короткой продолжительности процесса смешения компонентов и при обеспечении возможности последующей переработки заявленные меркаптосиланы позволяют достичь высокой степени упрочнения, минимизировать гистерезисные потери и повысить стойкость к истиранию при одновременном снижении по сравнению с триметокси- и триэтоксизамещенными меркаптосиланами выброса спиртов в окружающую среду, 6 н. и 10 з.п.ф-лы, 16 табл.
Формула изобретения
1. Меркаптосиланы общей формулы I
в которой R1 представляет собой остаток простого алкилового полиэфира -O-(R 5-O)m-R6, где R5 имеет идентичные либо разные значения и представляет собой разветвленную или неразветвленную, насыщенную алифатическую C1-С30 углеводородную группу, m обозначает в среднем число от 1 до 30, а R6 содержит по меньшей мере 11 атомов углерода и представляет собой незамещенную или замещенную, разветвленную или неразветвленную алкильную или аралкильную группу с простой (одинарной) связью;
R2 имеет идентичные либо разные значения и представляет собой R1 -, С1-С12алкильную или R7O-группу, где R7 представляет собой Н, метил, этил, пропил, разветвленную или неразветвленную С9-С30 алкильную группу с простой связью;
R3 представляет собой разветвленную или неразветвленную, насыщенную алифатическую или смешанную алифатическую/ароматическую C 1-С30углеводородную группу;
R4 представляет собой Н, CN или (С=О)-R 9, где R9 представляет собой разветвленную или неразветвленную, насыщенную алифатическую C 1-С30углеводородную группу с простой связью,
могут представлять собой смесь и/или продукты гидролиза и/или конденсации.
2. Меркаптосиланы по п.1, отличающиеся тем, что они представляют собой смесь меркаптосиланов общей формулы I и R1 характеризуется соответствующим молекулярно-массовым распределением.
3. Меркаптосиланы по пп.1 и 2, отличающиеся тем, что R6 представляет собой группу С13Н27 .
4. Меркаптосиланы по п.1, отличающиеся тем, что они представляют собой смесь меркаптосиланов общей формулы I и содержат
и/или продукты гидролиза и/или продукты конденсации указанных соединений.
5. Меркаптосиланы по п.1, отличающиеся тем, что R2 имеет идентичные значения и представляет собой С1С12 алкильную или R7O-группу, где R 7 представляет собой Н, этил, пропил, разветвленную или неразветвленную С9-С30 алкильную группу с простой связью.
6. Меркаптосиланы по п.1, отличающиеся тем, что R2 имеет разные значения и представляет собой R1-, С 1-С12алкильную или R 7O-группу, a R1 представляет собой -O-(С2Н4-O) 5-С11Н23, -О-(C 2Н4-O)5-С 12Н25,
-O-(С 2Н4-О)5-С 13Н27, -O-(С2 Н4-O)5-С 14Н29, -О-(C2 H4-O)5-С 15Н31,
-O-(С 2Н4-O)3-С 13Н27, -O-(С2 Н4-O)4-С 13Н27, -O-(С2 Н4-O)6-С 13Н27,
-O-(С 2Н4-О)7-С 13Н27, -O-(СН2 СН2-О)5-(СН 2)10CH3, -O-(СН 2СН2-О)5-(СН 2)11CH3, -O-(СН 2СН2-О)5-(СН 2)12CH3, -O-(СН 2СН2-О)5-(СН 2)13CH3,
-O-(СН2СН2-О) 5-(СН2)14CH 3, -O-(СН2СН2 -О)3-(СН2) 12CH3,
-O-(СН 2СН2-О)4-(СН 2)12CH3, -O-(СН 2СН2-О)6-(СН 2)12CH3,
-O-(СН2СН2-О) 7-(СН2)12CH 3,
7. Меркаптосиланы по п.1, отличающиеся тем, что R2 имеет значения, идентичные значениям R1, а R1 представляет собой -O-(С2Н4-O) 5-С11H23,
-O-(С2Н4-O) 5-С12Н25, -O-(С 2Н4-O)5-С 13Н27, -O-(С2 Н4-O)5-С- 14Н29,
-O-(С 2Н4-O)5-С 15Н31, -O-(С2 Н4-O)3-С 13Н27, -O-(С2 Н4-O)4-С 13Н27,
-O-(С 2Н4-O)6-С 13Н27, -O-(С2 Н4-O)7-С 13Н27, -O-(СН2 СН2-O)5-(СН 2)10СН3,
-O-(CH2CH2-O) 5-(CH2)11СН 3, -O-(СН2СН2 -O)5-(СН2) 12СН3,
-O-(СН 2СН2-O)5-(СН 2)13СН3, -O-(СН 2СН2-O)5-(СН 2)14СН3,
-O-(СН2СН2-O) 3-(СН2)12СН 3, -O-(СН2СН2 -O)4-(СН2) 12СН3,
-O-(СН 2СН2-O)6-(СН 2)12СН3, -O-(СН 2СН2-O)7-(СН 2)12СН3,
8. Меркаптосиланы по одному из п.п.1-7, отличающиеся тем, что они дополнительно нанесены на инертный органический либо неорганический носитель или введены в процесс после предварительной реакции с органическим либо неорганическим носителем.
9. Способ получения меркаптосиланов по одному из п.п.1-7, отличающийся тем, что силаны общей формулы II
в которой R10 представляет собой R7O-группу, a R7 имеет указанные выше значения, R11 имеет идентичные или разные значения и представляет собой R 10- или С1-С12 алкильную группу, а R3 и R 4 имеют указанные выше значения, подвергают в присутствии катализатора взаимодействию с алкоксилированным спиртом R 1-H, где R1 имеет указанные выше значения, при отщеплении группы R7-OH и эту группу R7-OH отделяют от реакционной смеси в непрерывном или периодическом режиме.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве алкоксилированного спирта R1-H используют соответствующий этоксилированный спирт.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве алкоксилированного спирта R1-H используют соответствующий пропоксилированный спирт.
12. Каучуковые смеси, отличающиеся тем, что они содержат
(A) каучук либо смесь каучуков,
(Б) наполнитель и
(B) меркаптосилан по одному из пп.1-8.
13. Каучуковые смеси по п.12, отличающиеся тем, что они дополнительно содержат
(Г) тиурамсульфиды и/или карбаматы в качестве ускорителей и/или соответствующие цинковые соли,
(Д) азотсодержащий соактиватор,
(Е) при необходимости еще и другие ингредиенты и
(Ж) при необходимости еще и другие ускорители, при этом массовое соотношение между ускорителем (Г) и азотсодержащим соактиватором (Д) равно или больше 1.
14. Способ получения каучуковых смесей по пп.12 и 13, отличающийся тем, что каучук или смесь каучуков, наполнитель, используемые при необходимости дополнительные ингредиенты и по меньшей мере один меркаптосилан по п.1 смешивают между собой в соответствующем смесителе.
15. Применение меркаптосиланов по одному из пп.1-8 для изготовления формованных изделий.
16. Применение меркаптосиланов по одному из пп.1-8 для пневматических шин, беговых дорожек протекторов, оболочек кабелей, шлангов, приводных ремней, конвейерных лент, покрытий для различных валков, шин, подошв для обуви, уплотнительных колец и амортизаторов.
Приорит по пунктам:
20.01.2005 по пп.1-4,8,10,12-16;
13.07.2005 по п.9;
03.12.2005 по пп.5-9,11-16.
Описание изобретения к патенту
Класс C07F7/18 соединения, содержащие одну или несколько связей C-Si , а также одну или несколько связей C-O-Si
Класс C07F7/08 соединения, содержащие одну или несколько связей C-Si