RS60038B1

RS60038B1 - Poboljšanje otpora kotrljanja pneumatika od dienske gume pomoću polibutadiena modifikovanih silanom

Info

Publication number: RS60038B1
Application number: RS20200219A
Authority: RS
Inventors: Niko Haberkorn; Caren Röben; Kai-Steffen Krannig; Andre Wehmeier; Andreas Berlineanu; Christine Beierlein; Patrick Glöckner; Dominik Maschke; Ralph Moser
Original assignee: Evonik Operations Gmbh
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2020-04-30
Also published as: RU2017140109A; PL3294574T3; KR20220106220A; RU2017140109A3; JP2018515658A; RU2695814C9; WO2016180649A1; BR112017024255B1; US10487195B2; US20180118926A1; ES2775499T3; KR20180008540A; CN107835752A; RU2695814C2; KR102424469B1; EP3294574A1; PT3294574T; CN107835752B; TW201708353A; HUE048120T2

Description

Opis

[0001] Pronalazak se odnosi na primenu polibutadiena modifikovanih silanom u smešama gume, naročito za poboljšanje otpora kotrljanja pneumatika od dienske gume.

[0002] Zelene gume su trend u auto industriji. Glavni cilj je smanjenje otpora kotrljanja, pa time i potrošnje goriva, kao i klizanja na vlažnoj podlozi pri konstantnom habanju. Dodatkom istaloženih silicijumskih kiselina u formulaciju, ovaj cilj se može postići, ali primenjene silicijumske kiseline pokazuju lošu kompatibilnost sa matricom gume. Ovaj problem je sada ublažen dodatkom silana kao sredstva za postizanje kompatibilnosti. Formiranjem kovalentne veze između punioca i polimera, nivo habanja pneumatika punjenih silicijum dioksidom se dovodi na nivo kao kod pneumatika punjenih čađu.

[0003] Tako JP 2008-031244 otkriva kompoziciju gume za gazišta pneumatika koja se sastoji najmanje od prirodne gume ili sintetičke gume i komponente punioca, koja se sastoji isključivo od silicijumskih kiselina, ili silicijumskih kiselina i čađi, pri čemu se silicijumska sastoji najmanje od amorfnih sfernih mikročestica silicijum dioksida, prečnika u opsegu od 0,05 do 1,00 µm. JP 2015083649, US 2014/0121316 ili EP 2266819 opisuju funkcionalizaciju anjonskih polimerizovanih polibutadiena. U EP 1479698 opisana je funkcionalizacija polibutadiena sa sadržajem vinila manjim od 2%.

[0004] U EP 2818505 predložena je smeša gume, kod koje je dienska guma izvedena sa akrilamidima i/ili akrilamidima modifikovanim silanom ili kalajem. Sistemi opisani u stanju tehnike su veoma skupi za proizvodnju.

[0005] Zato postoji potreba za poboljšanim smešama gume, koje se mogu dobiti na jednostavan način, i imaju poboljšane osobine habanja.

[0006] U okviru predmetnog pronalaska, na neočekivan način za stručnjaka se može pokazati da dodatak polibutadiena modifikovanih silanom sa specifičnom mikrostrukturom u smeše gume dovodi do pneumatika sa poboljšanim osobinama.

[0007] Prema tome, prvi predmet predmetnog pronalaska je primena silanom modifikovanih, konkretno silanom završenih, polibutadiena u smeše gume, pri čemu polibutadien uključuje monomerne jedinice

(A)

(B)

i

(C)

koje se sastoje od 1,3-butadiena, i pri čemu udeo A u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena u polibutadienu iznosi 10 do 60 molskih procenata, i pri čemu zbir udela B i C u ukupnoj količini monomernih jedinica u polibutadienu dobijenih od 1,3-butadiena iznosi 40 do 90 molskih procenata, pri čemu se silanom modifikovani polibutadieni mogu dobiti reakcijom polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama dobijenih radikalskom polimerizacijom i jednog ili više organosilanskih jedinjenja.

[0008] Silanom modifikovani polibutadieni primenjeni prema pronalasku imaju kod smeša gume tu prednost da je poboljšano rasipanje energije, na primer otpor kotrljanja, kao i habanje prema DIN standardu.

[0009] Silanom modifikovani polibutadieni primenjeni prema pronalasku dobijaju se reakcijom polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama dobijenih radikalskom polimerizacijom i jednog ili više organosilanskih jedinjenja, koja omogućavaju vezivanje za krajnje hidroksi grupe polibutadiena.

[0010] U obim predmetnog pronalaska već je uključen polibutadien sa hidroksi terminalnim grupama dobijen radikalskom polimerizacijom koji se sastoji od monomernih jedinica (A)

(B)

i

(C)

dobijenih od 1,3-butadiena, pri čemu udeo A u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena u polibutadienu iznosi 10 do 60 molskih procenata, i pri čemu zbir udela B i C u ukupnoj količini monomernih jedinica u polibutadienu dobijenih od 1,3-butadiena iznosi 40 do 90 molskih procenata.

[0011] Kod gorenavedenih polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama radi se o polibutadienima sa hidroksi grupama dobijenim radikalskom polimerizacijom od 1,3-butadiena, gde svaki obuhvata monomerne jedinice A), B) i C) dobijene od 1,3-butadiena sadržane u polibutadienu, pri čemu uglasta zagrada u formulama monomernih jedinica A), B) i C) dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu, predstavljenim u ovoj prijavi, pokazuje, da se veza koja ima odgovarajuće uglaste zagrade ne završava metil grupom, nego je odgovarajuća monomerna jedinica preko te veze povezana sa drugom monomernom jedinicom ili hidroksi grupom. Monomerne jedinice A), B) i C) pri tome mogu biti raspoređene u polimeru prema bilo kom rasporedu. Poželjan je statistički raspored.

[0012] U poželjnom otelotvorenju, udeo A), B) i C) u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi za svaki, nezavisno jedan od drugog, najmanje 10 molskih %.

[0013] Naročito poželjno, udeo A) u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi 15 do 30 molskih %, udeo B) u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi 50 do 70 molskih %, i udeo C) u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi 15 do 30 molskih %. Prosečna molekulska masa polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama, određena putem gel hromatografije, obično iznosi između 1000 i 10.000 g/mol, poželjno, 1500-5000 g/mol, naročito poželjno 1500-3500 g/mol.

[0014] U daljem otelotvorenju, pored monomernih jedinica A), B) i C) dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu, mogu biti sadržane i druge monomerne jedinice, naročito one koje nisu dobijene od 1,3-butadiena. U najpoželjnijem otelotvorenju, ukupna količina monomernih jedinica A), B) i C) dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu predstavlja udeo ukupne količine monomernih jedinica sadržanih u polibutadienu, obuhvatajući one dobijene od 1,3-butadiena i ostale, od najmanje 80, poželjno 90, još poželjnije 95, najpoželjnije 100 molskih procenata.

[0015] Polibutadieni modifikovani silanom primenjeni prema pronalasku su, kao što je prethodno rečeno, proizvedeni prema postupku koji obuhvata sledeće korake:

a) Pripremu polibutadiena sa hidroksi grupama, poželjno terminalnim hidroksi grupama, proizvedenog pomoću radikalske polimerizacije,

b) Reakciju polibutadiena sa hidroksi grupama iz koraka a) sa jednim ili više organosilanskih jedinjenja.

[0016] Polibutadien sa terminalnim hidroksi grupama pokazuje monomerne jedinice

(A)

(B)

i

(C)

dobijene od 1,3-butadiena, pri čemu udeo A u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi 10 do 60 molskih procenata, i pri čemu zbir udela B i C u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi 40 do 90 molskih procenata, pri čemu poželjno udeo A, B i C u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi za svaki i nezavisno jedan od drugog najmanje 10%, pri čemu još poželjnije udeo A u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi 10 do 30, udeo B u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi 50 do 70, i udeo C u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi 15 do 30 molskih procenata.

[0017] Za postupak prema pronalasku potreban je korak a) priprema polibutadiena sa hidroksi grupama, proizvedenog pomoću radikalske polimerizacije. Takav polibutadien sa hidroksi grupama može, na primer, da se dobije polimerizacijom 1,3-butadiena u prisustvu vodonik peroksida, vode i organskog rastvarača, kao što je opisano u EP12169794. U poželjnom otelotvorenju, pod izrazom „polibutadien“ kako se ovde primenjuje, podrazumeva se onaj dobijen polimerizacijom monomernih jedinica sa najmanje po dve konjugovane dvostruke veze, pri čemu, prema rastućoj poželjnosti, najmanje 80, 85, 90, 95, 98, 99 ili 99,9% monomernih jedinica je 1,3-butadien.

[0018] OH funkcionalne grupe polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama nalaze se između 1 i 4, poželjno između 2 i 3.

[0019] U koraku b) postupka prema pronalasku, hidroksi terminalni polibutadien sa hidroksi grupama, poželjno terminalnim hidroksi grupama, reaguje sa jednim ili više organosilanskih jedinjenja. Organosilansko jedinjenje(a9 posebno je odabrano iz grupe koja obuhvata jedinjenja formule I

OCN-R-Si(OR<1>)x(R<2>)3-xI

gde R označava ravan ili račvast alkilenski niz sa 1-4 atoma ugljenika, i R<1>odn.

R<2>istovremeno ili nezavisno jedan od drugog označavaju ravni ili račvasti alkil niz sa 1-4 atoma ugljenika. Kod pomenute reakcije reaguju NCO grupe jedinjenja formule I sa OH grupama polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama, uz nastajanje -NH-CO-O- grupa, koje međusobno povezuju jedinjenja formule I i polibutadiene sa hidroksi terminalnim grupama.

[0020] Kao jedinjenja formule I OCN-R-Si(OR<1>)x(R<2>)3-xpogodna su u suštini sva gore opisana jedinjenja. Naročito povoljno je x = 3 sa R<1>izabranim od metil i etil grupe.

[0021] Pogodna jedinjenja formule I su, na primer, izocijanatoalkilalkoksisilani, koji su posebno izabrani iz grupe koja obuhvata 3 izocijanatopropiltrimetoksisilan, 3-izocijanatopropiltrietoksisilan, 3 izocijanatopropiltriizopropoksisilan, 2-izocijanatoetiltrimetoksisilan, 2 izocijanatoetiltrietoksisilan, 2-izocijanatoetiltriizopropoksisilan, 4 izocijanatobutiltrimetoksisilan, 4-izocijanatobutiltrietoksisilan, 4 izocijanatobutiltriizopropoksisilane, izocijanatometiltrimetoksisilan, izocijanatometiltrietoksisilan i/ili izocijanatometiltriizopropoksisilan.

[0022] Naročito poželjni za primenu su 3-izocijanatopropiltrialkoksisilani, posebno 3-izocijanatopropiltrimetoksisilan i/ili izocijanatopropiltrietoksisilan kao jedinjenja formule I.

[0023] Molski odnos između terminalnih hidroksi grupa i organosilanskog jedinjenja iznosi u koraku b) posebno 0,3 do 1,1, poželjno 0,6 do 1,0.

[0024] Reakcija polibutadiena sa hidroksi grupama u koraku b) odigrava se obično na temperaturi od 20 do 70°C, poželjno od 50 do 70°C. Vreme reakcije iznosi 0,5 do 3,5 h, obično 1,5 do 2 h.

[0025] Korak b) gore navedenog postupka odigrava se poželjno pod atmosferom zaštitnog gasa, poželjno azota ili argona, naročito poželjno azota, i može da teče u odsustvu ili prisustvu rastvarača. Poželjno se korak b) odigrava u odsustvu rastvarača. Ako se koristi rastvarač, on je poželjno izabran iz grupe koja na sobnoj temperaturi obuhvata alifatične i aromatične rastvarače, estre i etre. U jednom otelotvorenju, rastvarač je alifatični tečan na sobnoj temperaturi, na primer, heksan, heptan, oktan, cikloheksan, aromatični tečan na sobnoj temperaturi (25°C), na primer, benzol, toluol, estar tečan na sobnoj temperaturi, na primer, etilacetat, butilacetat, ili etar tečan na sobnoj temperaturi, na primer, dietil i diizopropil etar, dioksan i tetrahidrofuran. Vrsta i količina rastvarača zavisi od primenjenog polibutadiena sa hidroksi grupama i količine organosilanskog jedinjenja. Udeo zbira polibutadiena sa hidroksi grupama i organosilanskog jedinjenja podešava se prema željenom molskom odnosu.

[0026] Proizvodnja se može izvesti spajanjem svih reaktanata, kao i postepenim ili kontinualnim dodavanjem jednog ili više reaktanata. Ako se koriste rastvarači, oni se mogu ukloniti uparavanjem pod sniženim pritiskom.

[0027] Za ubrzavanje reakcije mogu se pogodno koristiti katalizatori poznati u uretanskoj hemiji, kao što je Sn-, Bi-, Zn-, Ti- i drugi karboksilati metala, na primer, bizmut(III)-neodekanoat ili dibutilkalajdilaurat, ali i terc. amini, kao, na primer, 1,4-diazabiciklo[2.2.2]oktan (DABCO) ili trietilamin, itd.

[0028] Silanom modifikovani polibutadien primenjen prema pronalasku u poželjnom otelotvorenju ima prosečnu funkcionalnost od 0,1 do 4, poželjno 0,7 do 2,6, naročito poželjno 1,2 do 2,5. To znači da molekul polibutadiena, nezavisno od svoje dužine, ima prosečno 0,1 do 4, poželjno 0,7 do 2,6, naročito poželjno 1,2 do 2,5 grupe silana.

[0029] U opsegu predmetnog pronalaska, kod silanom modifikovanih polibutadiena su silanske grupe pretežno vezane za krajeve lanca polibutadienskih lanaca, i zato se u okviru predmetnog pronalaska nazivaju polibutadienima sa silanskim terminalnim grupama.

[0030] Polidieni proizvedeni prema prethodno pomenutom postupku, naročito polibutadieni, sa silanskim terminalnim grupama naročito su pogodni za primenu prema pronalasku u smešama guma.

[0031] Dalji predmet pronalaska su smeše guma koje sadrže silanom modifikovane polibutadiene prema pronalasku, pri čemu polibutadien obuhvata monomerne jedinice (A)

(B)

i

(C)

[0032] Smeše guma prema pronalasku mogu da se primene za proizvodnju odlivaka, naročito pneumatskih guma, laganih guma ili gazišta za pneumatike.

[0033] Smeše guma prema pronalasku mogu da sadrže gumu, punilac, poželjno istaložene silicijumske kiseline, po potrebi dodatna pomoćna sredstva za gumu, kao i najmanje jedan silanom modifikovani polibutadien prema pronalasku.

[0034] Silanom modifikovani polibutadieni prema pronalasku mogu biti primenjeni u količini od 0,5 do 25 masenih delova, poželjno 1 do 15 masenih delova, naročito poželjno 1 do 10 masenih delova, sasvim naročito poželjno 2 do 8 masenih delova, izuzetno poželjno 5 do 8 masenih delova, u odnosu na 100 masenih delova gume.

[0035] Dodavanje silanom modifikovanih polibutadiena prema pronalasku, kao i dodavanje punilaca, dešava se poželjno na temperaturi mase od 100 do 200°C, naročito poželjno na temperaturi mase od 130 do 170°C, ali može da se odigra i kasnije, na temperaturi mase od 40 do 100°C, npr. zajedno sa drugim sredstvima za gumu.

[0036] Silanom modifikovani polibutadieni prema pronalasku mogu da se dodaju u postupku mešanja u čistom obliku, kao i naneti na organski ili neorganski nosač. Poželjni materijali za nosač su silicijumske kiseline, prirodni ili sintetički silikati, aluminijum oksid, voskovi, polimeri ili čađ.

[0037] Silanom modifikovani polibutadieni prema pronalasku nadalje mogu da se dodaju u postupku mešanja nakon prethodne reakcije sa biopolimerom, biooligomerom, oksidacionim ili silikatnim puniocem.

[0038] Kao biopolimer, biooligomer, oksidacioni ili silikatni punilac može da se koristi prirodni i/ili sintetički punilac.

[0039] Biopolimer, biooligomer, oksidacioni ili silikatni punilac može na površini da ima -OH ili -Oacetatne, na primer, -O-C(O)-CH3, grupe, koje mogu da reaguju sa reaktivnim alkoksi grupama primenjenog silanom modifikovanog polibutadiena.

[0040] Kao biopolimerni ili biooligomerni punilac može da se koristi prirodni ili

1

modifikovani skrob, celuloza, amiloza, amilopektin, celuloza acetat, maltoza, celobioza, laktoza, saharoza, rafinoza, glikogen, pektini, hitin, ili prirodni ili modifikovani proteini.

[0041] Kao prirodni, silikatni punilac može da se koristi silikat, na primer, kaolin, liskun, dijatomejska zemlja, talk, volastonit ili glina, ili čak silikati, između ostalog, u obliku staklenih vlakana ili staklenih tkanina.

[0042] Kao oksidacioni punilac mogu da se koriste skoro sve vrste oksida, na primer, aluminijum oksid, aluminijum hidroksid ili -trihidrat, cink oksid, bor oksid, magnezijum oksid, ili takođe oksidi prelaznih metala, kao titan dioksid.

[0043] Kao oksidacioni ili silikatni punilac mogu da se koriste drugi aluminijum silikati, silikati, zeoliti, istaložene ili pirogene silicijumske kiseline.

[0044] Poželjno, kao biopolimer, biooligomer, oksidacioni ili silikatni punilac se koristi istaložena silicijumska kiselina.

[0045] Smeše gume mogu dodatno da sadrže silikonsko ulje i/ili alkilsilan.

[0046] Kao punioci za smeše gume prema pronalasku mogu da se primene:

• Čađ: Čađ koja se ovde primenjuje proizvedena je prema postupku lampe, peći ili gasnom postupku, i ima BET površinu od 20 do 200 m<2>/g, kao npr. SAF-,ISAF-, HSAF-, HAF-, FEF- ili GPF-čađ. Čađ može po potrebi da sadrži heteroatome, npr. Si.

• Silicijumske kiseline, poželjno istaložene silicijumske kiseline, na primer proizvedene taloženjem iz rastvora silikata, poželjno vodenog stakla, ili hidrolizom na plamenu silicijum halogenida sa specifičnom površinom od 5 do 1000. Poželjno, istaložena silicijumska kiselina može imati BET površinu od 20 do 400 m<2>/g, posebno poželjno od 80 do 280 m<2>/g, sasvim posebno poželjno od 150 do 210 m<2>/g, i izuzetno poželjno od 80 do 185 m<2>/g. Istaložena silicijumska kiselina može imati veličinu primarnih čestica od 5 do 400 nm, poželjno od 10 do 100 nm, posebno poželjno od 10 do 40 nm. Silicijumske kiseline mogu po potrebi biti prisutne i kao mešoviti oksidi sa drugim oksidima metala, kao što su oksidi Al, Mg, Ca, Ba, Zn i titanijuma.

• Sintetički silikati, kao aluminijum silikat, silikati zemnoalkalnih metala, kao što je magnezijum silikat ili kalcijum silikat, sa BET površinom od 20 do 400 m<2>/g i prečnikom primarnih čestica od 10 do 400 nm.

• Prirodni silikati, kao kaolin i druge prirodne silicijumske kiseline.

• Staklena vlakna i proizvodi od staklenih vlakana (prostirke, užad) ili staklene mikrokuglice.

[0047] Poželjno može da se koristi čađ sa BET površinom od 20 do 400 m<2>/g ili viskodisperzne istaložene silicijumske kiseline, na primer, sa BET površinom od 20 do 400 m<2>/g u količini od 5 do 150 masenih delova, u odnosu na 100 delova gume.

[0048] Pomenuti punioci mogu da se koriste sami, ili u smeši. Smeša gume prema pronalasku može u jednom posebno poželjnom otelotvorenju da sadrži 10 do 150 masenih delova punioca, poželjno istaložene silicijumske kiseline, po potrebi zajedno sa 0 do 100 masenih delova čađi, kao i 0,5 do 25 masenih delova, poželjno 1 do 15 masenih delova, naročito poželjno 1 do 10 masenih delova, sasvim posebno poželjno 2 do 8 masenih delova, izuzetno poželjno 5 do 8 masenih delova, silanom modifikovanog polibutadiena prema pronalasku, sve u odnosu na 100 masenih delova gume.

[0049] Za proizvodnju smeša gume prema pronalasku primenjuje se, pored prirodne gume, i veštačka guma. Poželjne veštačke gume su, na primer, opisane u knjizi W. Hofmann, Kautschuktechnologie, Genter Verlag, Stuttgart 1980. One, pored ostalog, obuhvataju

• polibutadien (BR)

• poliizopren (IR)

• kopolimere stirol/butadien sa sadržajem stirola od 1 do 60, poželjno 2 do 50 masenih % (SBR)

• kopolimere izobutilen/izopren (IIR)

• kopolimere stirol/akrilonitril sa sadržajem akrilonitrila od 5 do 60, poželjno 10 do 50 masenih % (NBR)

• delimično hidriranu ili potpuno hidriranu NBR gumu (HNBR)

• kopolimere etilen/propilen/dien (EPDM)

• kao i smeše ovih guma. Za proizvodnju pneumatika za motorna vozila naročito su zanimljive anjonski polimerizovane L-SBR gume, na primer, sa tačkom ostakljivanja višom od -50°C, kao i njihove smeše sa dienskim gumama.

[0050] Poželjno se kao guma koriste prirodna guma ili smeše prirodne gume i dienske gume, poželjno polibutadien, poliizopren ili kopolimer stirolbutadien.

[0051] Vulkanizati gume prema pronalasku mogu da sadrže dodatna pomoćna sredstva za gumu, kao što su ubrzavač reakcije, sredstvo za zaštitu od starenja, toplotni stabilizator, sredstvo za zaštitu od svetlosti, sredstvo za zaštitu od ozona, sredstvo za obradu, omekšivač, smole, sredstvo za poboljšanje lepljivosti, sredstvo za bubrenje, boje, pigmenti, voskovi, sekundarni omekšivači, organske kiseline, usporivač, oksidi metala, kao i aktivatori, kao što je trietanolamin, polietilenglikol, heksantriol, koji su poznati u industriji gume.

[0052] Pomoćna sredstva za gumu se koriste u uobičajenim količinama, koje se, između ostalog, prilagođavaju upotrebi. Uobičajene količine su, na primer, količine od 0,1 do 50 masenih delova u odnosu na gumu. Obično se preporučuje dodavanje drugih umreživača. Kao drugi poznati umreživači mogu se primeniti sumpor ili peroksidi. Smeše gume prema pronalasku mogu dalje da sadrže sredstvo za ubrzavanje vulkanizacije. Primeri za pogodna sredstva za ubrzavanje vulkanizacije su merkaptobenztiazoli, sulfenamidi, guanidini, tiurami, ditiokarbamati, tiouree i tiokarbonati. Sredstvo za ubrzavanje vulkanizacije i sumpor ili peroksidi mogu da se primene u količini od 0,1 do 10 masenih delova, poželjno 0,1 do 5 masenih delova, u odnosu na 100 masenih delova gume. Smeše gume prema pronalasku mogu da sadrže jedan ili više organosilana.

[0053] Organosilan može biti alkilsilan, vinilsilan, merkaptoorganilsilan sa etoksisilil grupom, tiocijanatoorganilsilan sa etoksisilil grupom, blokirani merkaptoorganilsilan sa etoksisilil grupom ili di-/polisulfidni alkoksisilan sa etoksisilil grupom.

[0054] Organosilan može poželjno biti trietoksialkilsilan, trietoksivinilsilan, merkaptoorganilsilan sa trietoksitrietoksisisilil grupom, tiocijanatoorganilsilan sa trietoksisilil grupom, blokirani merkaptoorganilsilan sa trietoksisilil grupom ili di-/polisulfidni alkoksisilan sa trietoksisilil grupom.

[0055] Kao drugi organosilani mogu se primeniti merkaptoorganil(alkoksisilani) sa C8H17-O-, C10H21-O-, C12H25-O-, C14H29-O-, C16H33-O- ili C18H37-O- grupom na silicijumu.

[0056] Kao drugi organosilani mogu se primeniti blokirani merkaptoorganil(alkoksisilani) sa C8H17-O-, C10H21-O-, C12H25-O-, C14H29-O-, C16H33-O- ili C18H37-O- grupama na silicijumu,

1

ili blokirani merkaptoorganil(alkoksisilani) sa bifunctionalnim alkoholima (dioleni) na silicijumu (npr. NXT LowV, NXT Ultra-LowV ili silani iz NXT Z grupe proizvoda kompanije Momentive).

[0057] Kao drugi organosilani mogu se primeniti polisulfidni alkoksisilani formule

EtO-Si(Me)2-CH2-CH2-CH2-S2-CH2-CH2-CH2-Si(Me)2(OEt),

EtO-Si(Me)2-CH2-CH2-CH2-S3-CH2-CH2-CH2-Si(Me)2(OEt)

ili

EtO-Si(Me)2-CH2-CH2-CH2-S4-CH2-CH2-CH2-Si(Me)2(OEt).

[0058] Kao drugi organosilani mogu se primeniti smeše gume prema pronalasku 3-merkaptopropil(trietoksisilan) (na primer, Si263 kompanije Evonik Industries AG), 3-tiocijanatopropil(trietoksisilan) (na primer, Si 264 kompanije Evonik Industries AG), bis(trietoksisililpropil)polisulfid (na primer, Si 69 kompanije Evonik Industries AG), bis(trietoksisililpropil)disulfid (na primer, Si 266 kompanije Evonik Industries AG).

[0059] Kao drugi organosilani mogu se primeniti merkaptoorganilsilani koji sadrže alkilpolietaralkohol (na primer, Si 363 kompanije Evonik Industries AG), tiocijanatoorganilsilani koji sadrže alkilpolietaralkohol, ili/i blokirani merkaptoorganilsilani koji sadrže alkilpolietaralkohol, ili polisulfidni silani koji sadrže alkilpolietaralkohol.

Merkaptoorganilsilani koji sadrže alkilpolietaralkohol mogu biti jedinjenja opšte formule II

(X)3Si-R<3>-SH II

, pri čemu, X je alkil-, alkoksi- ili alkilpolietarska grupa, i najmanje jedno X je alkilpolietarska grupa, R<3>je razgranata ili nerazgranata, zasićena ili nezasićena, supstituisana ili nesupstituisana, alifatična, aromatična ili mešana alifatična / aromatična dvovalentna ugljovodonična grupa.

[0060] Blokirani merkaptoorganilsilani koji sadrže alkilpolietaralkohol mogu biti jedinjenja opšte formule III

(X)3Si-R<4>-S-C(O)-R<5>III

, pri čemu, X je alkil-, alkoksi- ili alkilpolietarska grupa, i najmanje jedno X je alkilpolietarska grupa, R<4>je razgranata ili nerazgranata, zasićena ili nezasićena, supstituisana ili nesupstituisana, alifatična, aromatična ili mešana alifatična / aromatična dvovalentna ugljovodonična grupa, i R<5>je razgranata ili nerazgranata, zasićena ili nezasićena, supstituisana ili nesupstituisana, alifatična, aromatična ili mešana alifatična / aromatična jednovalentna ugljovodonična grupa, poželjno C1-C25-, naročito poželjno C2-C22-, sasvim naročito poželjno C7-C17-, izuzetno poželjno C11-C16-, ugljovodonična grupa.

[0061] Količina organosilana može biti od 0,5 do 20 masenih delova, poželjno 1 do 16 masenih delova, naročito poželjno 2 do 12 masenih delova, sasvim naročito poželjno 3 do 7 masenih delova, u odnosu na 100 masenih delova gume (phr).

[0062] Poželjno, smeše gume prema pronalasku mogu da sadrže prirodnu gumu ili smeše prirodne gume sa dienskom gumom, 10 do 150 masenih delova istaložene silicijumske kiseline, 0 do 100 masenih delova čađi, 0,5 do 20 masenih delova organosilana, i 0,5 do 25 masenih delova, poželjno 1 do 15 masenih delova, naročito poželjno 1 do 10 masenih delova, sasvim posebno poželjno 2 do 8 masenih delova, izuzetno poželjno 5 do 8 masenih delova, silanom modifikovanog polibutadiena prema pronalasku, sve u odnosu na 100 masenih delova gume.

[0063] Vulkanizacija smeše gume prema pronalasku može da se odigra na temperaturi od 100 do 200°C, poželjno 130 do 180°C, po potrebi pod pritiskom od 10 do 200 bara. Mešanje gume sa puniocem, po potrebi sa pomoćnim sredstvima za gumu i silanom modifikovanim polibutadienima prema pronalasku može da se izvede u uobičajenim uređajima za mešanje, kao što su valjci, unutrašnji mikseri i ekstruderi za mešanje. Vulkanizati kaučuka prema pronalasku pogodni su za proizvodnju odlivaka. Smeše gume prema pronalasku mogu da se koriste za proizvodnju pneumatika, profila, obloga za kablove, creva, pogonskih remenova, transportnih traka, obloga za pneumatike, đonova za cipele, zaptivnih prstenova i prigušnih elemenata.

1

[0064] Dalji predmet predmetnog pronalaska su polibutadieni sa silanskim terminalnim grupama, koji se mogu dobiti prema postupku koji obuhvata sledeće korake

b) Reakciju polibutadiena sa hidroksi grupama iz koraka a) sa organosilanskim jedinjenjem,

pri čemu polibutadien obuhvata monomerne jedinice

(A)

(B)

i

(C)

dobijene od 1,3-butadiena, i pri čemu udeo A u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena u polibutadienu iznosi 10 do 60 molskih procenata, i pri čemu zbir udela B i C u ukupnoj količini monomernih jedinica u polibutadienu dobijenih od 1,3-butadiena iznosi 40 do 90 molskih procenata.

[0065] Ostale poželjne karakteristike polibutadiena su prethodno navedene.

[0066] Organosilansko jedinjenje je posebno odabrano iz grupe koja obuhvata jedinjenja formule I

OCN-R-Si(OR<1>)x(R<2>)3-xI

1

R<2>istovremeno ili nezavisno jedan od drugog označavaju grupe sa ravnim ili račvastim alkil nizom sa 1-5 atoma ugljenika. Kod pomenute reakcije reaguju NCO grupe jedinjenja formule I sa OH grupama polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama, uz nastajanje -NH-CO-O-grupa, koje međusobno povezuju jedinjenja formule I i polibutadiene sa hidroksi terminalnim grupama.

[0067] Kao jedinjenja formule I OCN-R-Si(OR<1>)x(R<2>)3-xpogodna su u suštini sva gore opisana moguća jedinjenja. Naročito povoljno je x = 3 sa R<1>izabranim od metil i etil grupe.

[0068] Pogodna jedinjenja formule I su, na primer, izocijanatoalkilalkoksisilani, koji su posebno izabrani iz grupe koja obuhvata 3 izocijanatopropiltrimetoksisilan, 3-izocijanatopropiltrietoksisilan, 3 izocijanatopropiltriizopropoksisilan, 2-izocijanatoetiltrimetoksisilan, 2 izocijanatoetiltrietoksisilan, 2-izocijanatoetiltriizopropoksisilan, 4 izocijanatobutiltrimetoksisilan, 4-izocijanatobutiltrietoksisilan, 4 izocijanatobutiltriizopropoksisilane, izocijanatometiltrimetoksisilan, izocijanatometiltrietoksisilan i/ili izocijanatometiltriizopropoksisilan.

[0069] Naročito poželjno se primenjuju 3-izocijanatopropiltrialkoksisilani, posebno 3-izocijanatopropiltrimetoksisilan i/ili izocijanatopropiltrietoksisilan kao jedinjenja formule I.

[0070] Čak i bez dodatnih objašnjenja, pretpostavlja se da stručnjak može da koristi gornji opis u najširem smislu. Poželjna otelotvorenja i primere treba smatrati samo za opisne, koji ni na koji način ne ograničavaju objavljivanje.

[0071] U nastavku će predmetni pronalazak biti razjašnjen putem primera. Alternativna otelotvorenja predmetnog pronalaska se mogu dobiti na analogan način.

Primeri

Proizvodnja silanom modifikovanih polibutadiena:

Primenjene sirovine:

[0072] Polibutadien sa hidroksi terminalnim grupama (POLYVEST® HT; komp. Evonik);

1

izocijanatopropiltrietoksisilan (Sigma Aldrich), izocijanatopropiltrimetoksisilan (komp.

Evonik); Coscat 83 - bizmuttrisneodekanat/neodekanska kiselina (58/42%) (C.H. Erbslöh); dibutilkalajlaurat (Sigma Aldrich).

Metode:

Gel hromatografija (GPC) polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama:

[0073] Analize su obavljene na 40°C u tetrahidrofuranu (THF) pri koncentraciji od 1 g/l i protoku od 0,3 ml/min. Za hromatografsko razdvajanje korišćena je pretkolona PSS SDV Micro 5µ / 4,6 x 30 mm i kolona PSS SDV Micro linear S 5µ / 4,6 x 250 mm (2x). Detekcija je izvršena pomoću RI detektora. Kalibracija je izvedena pomoću standarda polibutadiena (PSS komplet polibutadien-1,4, Mp 831-106000, Br. dela:PSS-bdfkit, Mn:

1830/4330/9300/18000/33500).

Gel hromatografija (GPC) polibutadiena sa silanskim terminalnim grupama:

[0074] Analize su obavljene na sobnoj temperaturi u tetrahidrofuranu (THF) pri koncentraciji od 5 g/l i protoku od 1ml/min. Za hromatografsko razdvajanje korišćena je kombinacija kolona stirol-divinilbenzol (2x3cm, 5µm, linearna; 1x 30cm 5µm, 100Å). Detekcija je izvršena pomoću RI detektora. Kalibracija je izvedena pomoću standarda polibutadiena, i određene su apsolutne molekulske mase preko Mark-Houvinkovih konstanti (a= 0,73; k= 0,0266 ml/g).

Određivanje viskoziteta:

[0075] Viskozitet (kupa-ploča) supstanci određen je pomoću reometra Physica MCR 301 kompanije ANTON PAAR Germany GmbH prema DIN 53018.

Primer 1:

[0076] U tipičnoj reakciji, 84,4 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama dobijenog radikalskom polimerizacijom komp. Evonik i 0,05 mas. % katalizatora (COSCAT 83 ili DBTL) dodato je pod azotom u trogrli balon sa levkom za ukapavanje i termometrom, i zagrejano na 60°C. Nakon dostizanja temperature, uz mešanje je pomoću levka za ukapavanje dodato 15,5 g 3-izocijanatopropiltrimetoksisilana, i reakciona smeša je mešana tri sata. Kraj reakcije je procenjen pomoću određivanja sadržaja preostalog izocijanata (NCO < 0,1%) putem titracije.

GPC (PS standard): Mn=4600 g/mol; Mw= 11.600 g/mol; D= 2,93

1

Viskozitet (kupa-ploča, 20°C): 8,9 Pa*s

Primer 2:

[0077] U tipičnoj reakciji, 81,9 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama dobijenog radikalskom polimerizacijom (komp. Evonik Industries AG) i 0,05 mas. % katalizatora (COSCAT 83 ili DBTL) dodato je pod azotom u trogrli balon sa levkom za ukapavanje i termometrom, i zagrejano na 60°C. Nakon dostizanja temperature, uz mešanje je pomoću levka za ukapavanje dodato 18 g 3-izocijanatopropiltrietoksisilana, i reakciona smeša je mešana tri sata. Kraj reakcije je procenjen pomoću određivanja sadržaja preostalog izocijanata (NCO < 0,1%) putem titracije.

GPC (PS standard): Mn=4200 g/mol; Mw= 10.500 g/mol; D= 2,48

Viskozitet (20°C): 9,6 Pa*s

Primer 2A:

[0078] Proizvodnja prema Primeru 2 uz primenu 81,9 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama i 18,0 g 3-izocijanatopropiltrietoksisilana.

Viskozitet (20°C): 8,5 Pa*s

Primer 2B:

[0079] Proizvodnja prema Primeru 2 uz primenu 83,4 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama i 16,6 g 3-izocijanatopropiltrietoksisilana.

Viskozitet (20°C): 9,4 Pa*s

Primer 2C:

[0080] Proizvodnja prema Primeru 2 uz primenu 84,7 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama i 15,2 g 3-izocijanatopropiltrietoksisilana.

Viskozitet (20°C): 8,8 Pa*s

Primer 2D:

[0081] Proizvodnja prema Primeru 2 uz primenu 86,5 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama i 13,4 g 3-izocijanatopropiltrietoksisilana.

Viskozitet (20°C): 8,7 Pa*s

Primer 2E:

1

[0082] Proizvodnja prema Primeru 2 uz primenu 88,2 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama i 11,7 g 3-izocijanatopropiltrietoksisilana.

Viskozitet (20°C): 8,5 Pa*s

Primer 2F:

[0083] Proizvodnja prema Primeru 2 uz primenu 87,2 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama i 12,7 g 3-izocijanatopropiltrietoksisilana.

Viskozitet (20°C): 8,2 Pa*s

Primer 2G:

[0084] Proizvodnja prema Primeru 2 uz primenu 89,5 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama i 10,5 g 3-izocijanatopropiltrietoksisilana.

Viskozitet (20°C): 8,2 Pa*s

Primer 2H:

[0085] Proizvodnja prema Primeru 2 uz primenu 91,9 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama i 8,1 g 3-izocijanatopropiltrietoksisilana.

Viskozitet (20°C): 8,5 Pa*s

Primer 2I:

[0086] Proizvodnja prema Primeru 2 uz primenu 94,4 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama i 5,5 g 3-izocijanatopropiltrietoksisilana.

Viskozitet (20°C): 8,4 Pa*s

Primer 2J:

[0087] Proizvodnja prema Primeru 2 uz primenu 97,1 g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama i 2,8 g 3-izocijanatopropiltrietoksisilana.

Viskozitet (20°C): 8,4 Pa*s

Primer 3:

[0088] U tipičnoj reakciji, 94,43g polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama dobijenog anjonskom polimerizacijom i 0,05 mas. % katalizatora (COSCAT 83 ili DBTL) dodato je pod azotom u trogrli balon sa levkom za ukapavanje i termometrom, i zagrejano na 60°C. Nakon dostizanja temperature, uz mešanje je pomoću levka za ukapavanje dodato 5,52 g 3-

2

izocijanatopropiltrietoksisilana, i reakciona smeša je mešana tri sata. Kraj reakcije je procenjen pomoću određivanja sadržaja preostalog izocijanata (NCO < 0,1%) putem titracije. GPC (PS standard): Mn=4800 g/mol; Mw= 5000 g/mol; D= 1,04.

Viskozitet (20°C): 27,8 Pa*s

Primeri primene:

Primer 4: Smeše gume I

[0089] Receptura primenjena za smeše gume data je u sledećoj Tabeli 1. Pri tome jedinica phr označava maseni udeo na 100 delova primenjene sirove gume. U smešama gume iz pronalaska, silanom modifikovani polibutadien prema pronalasku je primenjen u različitim dozama kao aditiv.

Tabela 1

[0090] Smeše su pripremljene trostepeno u unutrašnjem mikseru (E-tip) od 1,5 I pri temperaturi šarže od 150°C prema propisu za mešanje opisanom u Tabeli 2.

Tabela 2

2

[0091] Opšti postupak za proizvodnju smeša gume i njihovih vulkanizata opisan je u „Rubber Technology Handbook“, W. Hofmann, Hanser Verlag 1994.

[0092] Vulkanizacija se odigrava na temperaturi od 150°C na uobičajenoj presi za vulkanizaciju sa pritiskom za održavanje od 120 bar prema t95%. Vreme t95%određeno je pomoću reometra sa pokretnim diskom (vulkametar bez rotora) prema DIN 53529/3 na 150°C.

[0093] Tehničko ispitivanje gume je izvršeno prema testovima datim u Tabeli 3. U Tabeli 4 su dati tehnički podaci gume za vulkanizate.

Tabela 3

Tabela 4

2

[0094] Smeše gume II - IV prema pronalasku pokazuju bolji otpor kotrljanja (manja vrednost tan δ i veći elastični odskok na 60°C) u poređenju sa referentnom smešom gume I. Ovaj pozitivni efekat se povećava sa povećanjem količine silanom modifikovanih polibutadiena prema pronalasku od smeše II ka smeši IV. Nadalje, putem dodavanja silanom modifikovanih polibutadiena prema pronalasku postiže se poboljšano ojačavanje (modul 300%) i slabije habanje (habanje po DIN-u).

Primer 5: Smeše gume II

[0095] Receptura primenjena za smeše gume data je u sledećoj Tabeli 5. Pri tome jedinica phr označava maseni udeo na 100 delova primenjene sirove gume. U smešama gume iz pronalaska, silanom modifikovani polibutadieni prema pronalasku su primenjeni kao aditiv, i delimično zamenjuju sumporsilan.

Tabela 5

2

[0096] Smeše su pripremljene trostepeno u unutrašnjem mikseru (E-tip) od 1,5 I pri temperaturi šarže od 150°C prema propisu za mešanje opisanom u Tabeli 6.

Tabela 6

2

[0097] Opšti postupak za proizvodnju smeša gume i njihovih vulkanizata opisan je u „Rubber Technology Handbook“, W. Hofmann, Hanser Verlag 1994.

[0098] Vulkanizacija se odigrava na temperaturi od 150°C i na uobičajenoj presi za vulkanizaciju sa pritiskom za održavanje od 120 bar prema t95%. Vreme t95%određeno je

2

pomoću reometra sa pokretnim diskom (vulkametar bez rotora) prema DIN 53529/3 na 150°C.

[0099] Tehničko ispitivanje gume je izvršeno prema testovima datim u Tabeli 3.

[0100] U Tabeli 7 su dati tehnički podaci gume za vulkanizate.

Tabela 7

[0101] Smeše gume VI - VII prema pronalasku pokazuju bolji otpor kotrljanja (manja vrednost tan δ i veći elastični odskok na 60°C) u poređenju sa referentnom smešom gume V. Nadalje, dodatkom silanom modifikovanih polibutadiena prema pronalasku postiže se poboljšano ojačavanje (modul 300%) i slabije habanje (habanje po DIN-u).

Primer 6: Smeše gume III

[0102] Recepture primenjene za smeše gume date su u sledećoj Tabeli 8. Pri tome jedinica phr označava maseni udeo na 100 delova primenjene sirove gume. U smešama gume iz pronalaska, silanom modifikovani polibutadieni prema pronalasku su primenjeni kao aditiv, i delimično zamenjuju sumporsilan.

Tabela 8

1

[0103] Smeše su pripremljene trostepeno u unutrašnjem mikseru (E-tip) od 1,5 I pri temperaturi šarže od 150°C prema propisu za mešanje opisanom u Tabeli 9.

Tabela 9

2

[0104] Opšti postupak za proizvodnju smeša gume i njihovih vulkanizata opisan je u „Rubber Technology Handbook“, W. Hofmann, Hanser Verlag 1994.

[0105] Vulkanizacija se odigrava na temperaturi od 150°C i na uobičajenoj presi za vulkanizaciju sa pritiskom za održavanje od 120 bar prema t95%. Vreme t95%određeno je pomoću reometra sa pokretnim diskom (vulkametar bez rotora) prema DIN 53529/3 na 150°C.

[0106] Tehničko ispitivanje gume je izvršeno prema testovima datim u Tabeli 3.

[0107] U Tabeli 10 su dati tehnički podaci gume za vulkanizate.

4

Tabela 10

[0108] Smeše gume X do XIV prema pronalasku pokazuju bolji otpor kotrljanja (manja vrednost tan δ i veći elastični odskok na 60°C) i poboljšano habanje po DIN-u u poređenju sa referentnom smešom gume VIII.

[0109] Ako je stepen modifikacije polibutadiena silanom nula (referentna smeša gume IX), onda prednosti u poređenju sa referentnom smešom gume VIII ne postoje (habanje po DIN-u, modul 300%) ili su znatno slabije izražene (tan δ i elastični odskok na 60°C).

Primer 7: Smeše gume IV

[0110] Recepture primenjene za smeše gume date su u sledećoj Tabeli 8. Pri tome jedinica phr označava maseni udeo na 100 delova primenjene sirove gume. U smešama gume iz pronalaska, silanom modifikovani polibutadieni prema pronalasku su primenjeni kao aditiv, i delimično zamenjuju sumporsilan.

Tabela 11

[0111] Smeše su pripremljene trostepeno u unutrašnjem mikseru (E-tip) od 1,5 I pri temperaturi šarže od 150°C prema propisu za mešanje opisanom u Tabeli 9.

Tabela 12

[0112] Opšti postupak za proizvodnju smeša gume i njihovih vulkanizata opisan je u „Rubber Technology Handbook“, W. Hofmann, Hanser Verlag 1994.

[0113] Vulkanizacija se odigrava na temperaturi od 150°C i na uobičajenoj presi za vulkanizaciju sa pritiskom za održavanje od 120 bar prema t95%. Vreme t95%određeno je pomoću reometra sa pokretnim diskom (vulkametar bez rotora) prema DIN 53529/3 na 150°C.

[0114] Tehničko ispitivanje gume je izvršeno prema testovima datim u Tabeli 3.

[0115] U Tabeli 10 su dati tehnički podaci gume za vulkanizate.

Tabela 13

4

[0116] Smeše gume XVI do XXI prema pronalasku pokazuju bolji otpor kotrljanja (manja vrednost tan δ i veći elastični odskok na 60°C) u poređenju sa referentnom smešom gume XV.

[0117] Sa opadanjem stepena modifikacije polibutadiena silanom, prednosti u poređenju sa referentnom smešom gume XV ne postoje (habanje po DIN-u, modul 300%) ili su znatno slabije izražene (tan δ i elastični odskok na 60°C).

[0118] Smeša gume XXI, na bazi polibutadiena dobijenog anjonskom polimerizacijom i zatim modifikovanog, u poređenju sa polibutadienom dobijenim radikalskom polimerizacijom pokazuje pogoršano habanje (npr. smeša gume XVI) i delimično slabiju tvrdoću i slabiji modul 300 (veće habanje po DIN-u i slabiju tvrdoću A po Šoru). Ti efekti se pojačavaju sa povećanjem stepena silanizacije (upor. prim. X-XIV)

Primer 8: Smeše gume V

[0119] Receptura primenjena za smeše gume data je u sledećoj Tabeli 11. Pri tome jedinica phr označava maseni udeo na 100 delova primenjene sirove gume. U smeši gume iz pronalaska, silanom modifikovani polibutadien prema pronalasku je primenjen kao aditiv.

Tabela 14

[0120] Smeše su pripremljene trostepeno u unutrašnjem mikseru (E-tip) od 1,5 I pri

4

temperaturi šarže od 150°C prema propisu za mešanje opisanom u Tabeli 12.

Tabela 15

[0121] Opšti postupak za proizvodnju smeša gume i njihovih vulkanizata opisan je u „Rubber Technology Handbook“, W. Hofmann, Hanser Verlag 1994.

[0122] Vulkanizacija se odigrava na temperaturi od 150°C na uobičajenoj presi za vulkanizaciju sa pritiskom za održavanje od 120 bar prema t95%. Vreme t95%određeno je pomoću reometra sa pokretnim diskom (vulkametar bez rotora) prema DIN 53529/3 na 150°C.

[0123] Tehničko ispitivanje gume je izvršeno prema testovima datim u Tabeli 3.

[0124] U Tabeli 13 su dati tehnički podaci gume za vulkanizate.

4

Tabela 16

[0125] Smeša gume XXIII prema pronalasku pokazuje bolji otpor kotrljanja (manja vrednost tan δ i veći elastični odskok na 60°C) u poređenju sa referentnom smešom gume XXII. Nadalje, putem dodavanja silanom modifikovanih polibutadiena prema pronalasku postiže se poboljšano ojačavanje (modul 300%) i slabije habanje (habanje po DIN-u).

Sažetak o smešama guma:

[0126] Može se pokazati da se dodatkom silanom modifikovanih polibutadiena u uobičajene formulacije gume poznate stručnjacima mogu značajno poboljšati ključne osobine pneumatika, naročito habanje i otpor kotrljanja. To važi kako za pneumatike na bazi prirodne gume (Primeri 4-7), tako i za one ne bazi smeše prirodne gume i butilgume (Primer 8).

4

[0127] To posebno važi za silanom modifikovane polibutadiene koji se baziraju na radikalski baziranim polibutadienima, kako, između ostalog, pokazuje poređenje habanja po DIN-u, modula 300 i tvrdoće A po Šoru smeša gume X i XXI. Nadalje, polibutadieni proizvedeni radikalskom polimerizacijom pokazuju znatno manji viskozitet, što olakšava rukovanje i obradivost.

4

Claims

Patentni zahtevi 1. Primena silanom modifikovanih polibutadiena u smešama gume, pri čemu polibutadien obuhvata monomerne jedinice (A)

(B)

i (C)

koje se sastoje od 1,3-butadiena, i pri čemu udeo A u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena u polibutadienu iznosi 10 do 60 molskih procenata, i pri čemu zbir udela B i C u ukupnoj količini monomernih jedinica u polibutadienu dobijenih od 1,3-butadiena iznosi 40 do 90 molskih procenata, pri čemu se silanom modifikovani polibutadieni mogu dobiti reakcijom polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama dobijenih radikalskom polimerizacijom i jednog ili više organosilanskih jedinjenja.
2. Primena prema zahtevu 1, okarakterisana time, što udeo A) u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi 15 do 30 molskih %, udeo B) u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi 50 do 70 molskih %, i udeo C) u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena sadržanih u polibutadienu iznosi 15 do 30 molskih %. 4 3. Primena prema zahtevu 1 ili 2, okarakterisana time, što je organosilansko jedinjenje izabrano iz grupe koja obuhvata jedinjenja formule I OCN-R-Si(OR<1>)x(R<2>)3-xI gde R označava ravan ili račvast alkilenski niz sa 1-4 atoma ugljenika, i R<1>odn. R<2>istovremeno ili nezavisno jedan od drugog označavaju grupe sa ravnim ili račvastim alkil nizom sa 1-5 atoma ugljenika. 4. Smeše gume, koje sadrže silanom modifikovane polibutadiene, pri čemu polibutadien obuhvata monomerne jedinice (A)

(B)

i (C)

koje se sastoje od 1,3-butadiena, i pri čemu udeo A u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena u polibutadienu iznosi 10 do 60 molskih procenata, i pri čemu zbir udela B i C u ukupnoj količini monomernih jedinica u polibutadienu dobijenih od 1,3-butadiena iznosi 40 do 90 molskih procenata, pri čemu se silanom modifikovani polibutadieni mogu dobiti reakcijom polibutadiena sa hidroksi terminalnim grupama dobijenih radikalskom polimerizacijom i jednog ili više organosilanskih jedinjenja. 4 5. Smeše gume prema zahtevu 4, okarakterisane time, što je silanom modifikovani polibutadien primenjen u količini od 0,5 do 25 masenih delova, u odnosu na 100 masenih delova gume. 6. Smeše gume prema zahtevu 4, okarakterisane time, što sadrže 10 do 150 masenih delova istaložene silicijumske kiseline, 0 do 100 masenih delova čađi i 0,5 do 15 masenih delova silanom modifikovanog polibutadiena prema zahtevu 1, sve u odnosu na 100 masenih delova gume. 7. Smeše gume prema jednom od zahteva 4 do 6, okarakterisane time, što sadrže organosilan. 8. Smeše gume prema zahtevu 7, okarakterisane time, što sadrži 0,5 do 20 masenih delova organosilana, u odnosu na 100 masenih delova gume. 9. Smeše gume prema zahtevu 7, okarakterisane time, što sadrže prirodnu gumu ili smeše prirodne gume sa dienskom gumom, 10 do 150 masenih delova istaložene silicijumske kiseline, 0 do 100 masenih delova čađi, 0,5 do 20 masenih delova organosilana, i 0,5 do 25 masenih delova silanom modifikovanog polibutadiena prema zahtevu 1, sve u odnosu na 100 masenih delova gume. 10. Primena smeša gume prema jednom od zahteva 4 do 9, za proizvodnju pneumatika, profila, obloga za kablove, creva, pogonskih remenova, transportnih traka, obloga za pneumatike, đonova za cipele, zaptivnih prstenova i prigušnih elemenata. 11. Polibutadieni sa silanskim terminalnim grupama, koji se mogu dobiti postupkom koji obuhvata sledeće korake a) Pripremu polibutadiena sa hidroksi grupama, proizvedenog pomoću radikalske polimerizacije, b) Reakciju polibutadiena sa hidroksi grupama iz koraka a) sa organosilanskim jedinjenjem pri čemu polibutadien obuhvata monomerne jedinice (A)

(B)

i (C)

dobijene od 1,3-butadiena, i pri čemu udeo A u ukupnoj količini monomernih jedinica dobijenih od 1,3-butadiena u polibutadienu iznosi 10 do 60 molskih procenata, i pri čemu zbir udela B i C u ukupnoj količini monomernih jedinica u polibutadienu dobijenih od 1,3-butadiena iznosi 40 do 90 molskih procenata. Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Kneginje Ljubice 5 1