Способ улучшения сопротивления хладотекучести полимеров

Способ улучшения сопротивления хладотекучести полимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Притязание на приоритет

Данная заявка заявляет преимущества предварительных заявок США №№61/086264 и 61/086287, обе из которых поданы 5 августа 2008 года, и которые посредством ссылки включаются в настоящий документ.

Область техники

Один или несколько вариантов реализации настоящего изобретения относятся к способам понижения хладотекучести полимеров.

Уровень техники

Определенные полимеры, такие как линейные полидиены, в стандартных условиях демонстрируют наличие хладотекучести. Другими словами, полимеры текут под действием своего собственного веса, что приводит к возникновению проблем при попытке транспортирования или хранения полимеров. Поэтому желательно предотвратить возникновение хладотекучести в результате улучшения сопротивления хладотекучести полимера.

Одно решение, использующееся в уровне техники, включает проведение для полимеров реакции сочетания. Например, при помощи агентов реакции сочетания реакцию сочетания проводили для линейных полидиенов, таких как полидиены, которые получают по способам анионной полимеризации или координационного катализа. Хотя агенты реакции сочетания могут способствовать улучшению сопротивления хладотекучести, они не всегда помогают обеспечить желательные свойства покрышке.

Например, в уровне техники изготовления покрышек, в особенности, протекторов покрышек, для улучшения свойств, таких как уменьшение потерь на гистерезис, выгодно использовать функционализованные полимеры. Данные функционализованные полимеры зачастую получают в результате проведения для живых полимерных цепей реакции обрыва под действием функционализующих агентов, которые вводят в положение концевой группы полимерной цепи функциональную группу. Данные функциональные группы, как представляется, взаимодействуют с частицами наполнителей в каучуковой композиции и, тем самым, формируют желательное уменьшение потерь на гистерезис.

К сожалению, функционализующие агенты, использующиеся для проведения реакции обрыва для полимера и придания покрышке выгодных свойств, не всегда исполняют функцию придания полимеру сопротивления хладотекучести. Кроме того, использование агентов реакции сочетания ограничивает количество агентов, функционализующих концевую группу цепи, которые могут быть введены для получения улучшенных свойств покрышки.

Вследствие желательности использования функционализованных полимеров и, собственно говоря, желательности использования функционализованных полимеров, характеризующихся высокой степенью присутствия функциональности, использование агентов реакции сочетания, которые конкурируют с функционализующим агентом, может оказаться неблагоприятным для достижения данной цели. Поэтому существует потребность в улучшении сопротивления хладотекучести при помощи способов, отличных от реакций сочетания.

Краткое изложение изобретения

Один или несколько вариантов реализации настоящего изобретения предлагают способ понижения хладотекучести полимерной композиции, при этом способ включает объединение полимера с комбинацией или продуктом реакции (i) ацеталей или кеталей альдитов (многоатомных спиртов) и (ii) (а) гидрокарбилированной борной кислоты, (b) алюминийорганического соединения или (с) как гидрокарбилированной борной кислоты, так и алюминийорганического соединения.

Другие варианты реализации предлагают полимерный клей, включающий комбинацию или продукт реакции (i) ацеталей или кеталей альдитов и (ii) (а) гидрокарбилированной борной кислоты, (b) алюминийорганического соединения или (с) как гидрокарбилированной борной кислоты, так и алюминийорганического соединения.

Другие варианты реализации предлагают композицию, содержащую полимер и комбинацию или продукт реакции (i) ацеталей или кеталей альдитов и (ii) (а) гидрокарбилированной борной кислоты, (b) алюминийорганического соединения или (с) как гидрокарбилированной борной кислоты, так и алюминийорганического соединения.

Другие варианты реализации предлагают способ, включающий объединение гидрокарбилированной борной кислоты с ацеталями или кеталями альдитов для получения продукта реакции; введение продукта реакции в полимерный клей; и выделение из полимерного клея твердого вещества.

Еще одни другие варианты реализации предлагают способ, включающий объединение алюминийорганического соединения с ацеталями или кеталями альдитов для получения продукта реакции; введение продукта реакции в полимерный клей; и выделение из полимерного клея твердого вещества.

Другие варианты реализации предлагают композицию, содержащую полимер и сорбитовый сложный эфир гидрокарбилбороновой кислоты или ксилитовый сложный эфир гидрокарбилбороновой кислоты.

Подробное раскрытие изобретения

В соответствии с одним или несколькими вариантами реализации настоящего изобретения с полимером объединяют комбинацию или продукт реакции (i) ацеталей или кеталей альдитов и (ii) (а) гидрокарбилированной борной кислоты. В других вариантах реализации с полимером объединяют комбинацию или комплекс (i) ацеталей или кеталей альдитов и (ii) (b) алюминийорганического соединения. В данных или других вариантах реализации с полимером объединяют комбинацию или продукт реакции (i) ацеталей или кеталей альдитов и как (ii) (а) гидрокарбилированной борной кислоты, так и (ii) (b) алюминийорганического соединения. Было выгодно открыть то, что при использовании данных способов может быть понижена связанная с полимером хладотекучесть. Кроме того, неожиданно было обнаружено, что хладотекучесть, связанная с полимером, объединенным с комбинацией или продуктом реакции (i) ацеталей или кеталей альдитов и (ii) (а) гидрокарбилированной борной кислоты, может быть понижена даже в случае воздействия на полимер относительно высоких концентраций воды, таких как концентрации, которые обычно встречаются при проведении для полимера удаления растворителя под действием водяного пара. В дополнение к этому, как неожиданно было обнаружено, комплекс (i) ацеталей или кеталей альдитов и (ii) (b) алюминийорганического соединения является растворимым в широком ассортименте растворителей, включающих алифатические и циклоалифатические растворители, и поэтому данная методика может быть с выгодой использована в широком ассортименте способов.

Ацетали или кетали альдитов

В одном или нескольких вариантах реализации ацетали или кетали альдитов включают моно-, ди- и триацетали или -кетали альдитов. В данных или других вариантах реализации ацетали или кетали альдитов включают продукт реакции альдита и альдегида, кетона или как альдегида, так и кетона. Данные реакции известны в уровне техники. Например, альдиты и альдегиды могут быть введены в реакцию в присутствии кислотного катализатора, как это описывается в патентах США №№4429140 и 5106999, публикациях США №№2007/0299256 и 2007/0249850 и международной заявке № WO/1992/000301, все из которых посредством ссылки включаются в настоящий документ. А, например, кетали альдитов могут быть получены в результате проведения реакции альдитов и диметоксиалканов, как об этом сообщается в работе Smith, Michael В.; March, Jerry; March′s Advanced Organic Chemistry, 5th Ed.; John Wiley & Sons, Inc.: New York, 2001.

В одном или нескольких вариантах реализации альдиты, которые также могут быть названы замещенными или незамещенными альдитами, включают соединения, описывающиеся формулой:

где каждый из R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷ и R⁸ независимо представляет собой атом водорода или одновалентную органическую группу, а n равен 0, 1 или 2.

В одном или нескольких вариантах реализации одновалентные органические группы могут включать гидрокарбильные группы или замещенные гидрокарбильные группы, такие как нижеследующие, но не ограничивающиеся только этими: алкильная, циклоалкильная, замещенная циклоалкильная, алкенильная, циклоалкенильная, замещенная циклоалкенильная, арильная, аллильная, замещенная арильная, аралкильная, алкарильная или алкинильная группы. Замещенные гидрокарбильные группы включают гидрокарбильные группы, у которых один или несколько атомов водорода замещены заместителем, таким как алкильная группа. В одном или нескольких вариантах реализации данные группы могут содержать от одного атома углерода или от минимального количества атомов углерода, подходящего для получения группы, до 20 атомов углерода. Данные гидрокарбильные группы могут содержать гетероатомы, такие как нижеследующие, но не ограничивающиеся только этими: атомы азота, бора, кислорода, кремния, серы и фосфора.

В конкретных вариантах реализации каждый из R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ и R⁸ независимо представляет собой атом водорода или одновалентную органическую группу, содержащую 2 или менее атомов углерода, а каждый из R¹ и R⁷ независимо представляет собой атом водорода или одновалентную органическую группу. В конкретных вариантах реализации каждый из R¹ и R⁷ независимо представляет собой атом водорода, алкенильную группу, алкильную группу, алкокси-группу, гидроксилалкильную группу или алкилгалогенидную группу.

Конкретные примеры альдитов включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: сорбит, ксилит, аллилсорбит, пропилсорбит, 1-метил-2-пропснилсорбит, аллилксилит и пропилксилит.

В одном или нескольких вариантах реализации альдегиды включают соединения, описывающиеся формулой R⁹-C(O)H, где R⁹ представляет собой одновалентную органическую группу. В конкретных вариантах реализации R⁹ представляет собой ациклическую гидрокарбильную или замещенную гидрокарбильную группу, содержащую, по меньшей мере, три атома углерода, в других вариантах реализации, по меньшей мере, шесть атомов углерода, а в других вариантах реализации, по меньшей мере, от девяти атомов углерода вплоть до 20 атомов углерода, где термин замещенный относится к замещению одного или нескольких атомов водорода, которые присоединены к атому углерода, одновалентной органической группой. В других вариантах реализации R⁹ представляет собой циклическую гидрокарбильную или замещенную циклическую гидрокарбильную группу, содержащую в кольце шесть атомов углерода, в других вариантах реализации, по меньшей мере, восемь атомов углерода, а в других вариантах реализации, по меньшей мере, 10 атомов углерода. В определенных вариантах реализации R⁹ представляет собой гетероциклическую или замещенную гетероциклическую группу. В других вариантах реализации R⁹ представляет собой ароматическую или замещенную ароматическую группу. В следующих других вариантах реализации R⁹ представляет собой гетероароматическую или замещенную гетероароматическую группу.

Примеры альдегидов включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: формальдегид, ацетальдегид, пропаналь, бутаналь, пентаналь, гексаналь, гептаналь, октаналь, нонаналь, деканапь, додеканаль, циклогексанкарбоксальдегид, циклогептанкарбоксальдегид, циклооктанкарбоксальдегид, циклодеканкарбоксальдегид, циклододеканкарбоксальдегид, бензальдегид, 2-метоксибензальдегид, 4-диэтиламинобензальдегид, транс-коричный альдегид и их смеси.

В конкретных вариантах реализации альдегид представляет собой бензальдегид или замещенный бензальдегид, которые могут быть описаны формулой:

где каждый из R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³ и R¹⁴ независимо представляет собой атом водорода или одновалентную органическую группу, или где два и более из R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³ и R¹⁴ соединяются с образованием двухвалентной органической группы.

В одном или нескольких вариантах реализации двухвалентные органические группы могут включать гидрокарбиленовые группы или замещенные гидрокарбиленовые группы, такие как нижеследующие, но не ограничивающиеся только этими: алкиленовая, циклоалкиленовая, замещенная алкиленовая, замещенная циклоалкиленовая, алкениленовая, циклоалкениленовая, замещенная алкениленовая, замещенная циклоалкениленовая, ариленовая и замещенная ариленовая группы. Замещенные гидрокарбиленовые группы включают гидрокарбиленовые группы, у которых один или несколько атомов водорода замещены заместителем, таким как алкильная группа. В одном или нескольких вариантах реализации данные группы могут содержать от двух или от минимального количества атомов углерода, подходящего для получения группы, до 20 атомов углерода. Двухвалентные органические группы также могут содержать один или несколько гетероатомов, таких как нижеследующие, но не ограничивающиеся только этими: атомы азота, кислорода, бора, кремния, серы и фосфора.

Примеры замещенных бензальдегидов включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: 4-этилбензальдегид, 4-изобутилбензальдегид, 4-фтор-3-метилбензальдегид, 3-метилбензальдегид, 4-пропилбензальдегид, 4-бутилбензальдегид, 4-метоксибензальдегид, 3-хлорбензальдегид, 3,4-диметилбензальдегид, 3,5-дифторбензальдегид, 3-фторбензальдегид, 4-фторбензальдегид, 3-бром-4-фторбензальдегид, 3-метил-4-метоксибензальдегид, 2,4,5-триметилбензальдегид, 4-хлор-3-фторбензальдегид, 4-метилбензальдегид, 3-бромбензальдегид, 4-метоксибензальдегид, 3,4-дихлорбензальдегид, 4-фтор-3,5-диметилбензальдегид, 2,4-диметилбензальдегид, 4-бромбензальдегид, 3-этоксибензальдегид, 4-аллилоксибензальдегид, 3,5-диметилбензальдегид, 4-хлорбензальдегид, 3-метоксибензальдегид, 4-(трифторметил)бензальдегид, 2-нафтальдегид, 4-изопропилбензальдегид, 3,4-диэтоксибензальдегид, 3-бром-4-этоксибензальдегид, пиперональ, 3,4-диметоксибензальдегид, 4-карбоксибензальдегид, 3-гекс-1-инилбензальдегид и 2-хлорбензальдегид.

В одном или нескольких вариантах реализации кетоны включают соединения, описывающиеся формулой R⁹-C(O)-R¹⁵, где каждый из R¹⁵ и R⁹ независимо представляет собой одновалентную органическую группу, или где R¹⁵ и R⁹ соединяются с образованием двухвалентной органической группы. В конкретных вариантах реализации, по меньшей мере, один из R¹⁵ и R⁹ представляет собой ациклическую гидрокарбильную или замещенную гидрокарбильную группу, содержащую, по меньшей мере, от трех атомов углерода, в других вариантах реализации, по меньшей мере, от шести атомов углерода, а в других вариантах реализации, по меньшей мере, от девяти атомов углерода, вплоть до 20 атомов углерода, где термин замещенный относится к замещению одного или нескольких атомов водорода, которые присоединены к атому углерода, одновалентной органической группой. В других вариантах реализации, по меньшей мере, один из R¹⁵ и R⁹ представляет собой циклическую гидрокарбильную или замещенную циклическую гидрокарбильную группу, содержащую в кольце шесть атомов углерода, в других вариантах реализации, по меньшей мере, восемь атомов углерода, а в других вариантах реализации, по меньшей мере, 10 атомов углерода. В определенных вариантах реализации, по меньшей мере, один из R¹⁵ и R⁹ представляет собой гетероциклическую или замещенную гетероциклическую группу. В еще одних других вариантах реализации, по меньшей мере, один из R¹⁵ и R⁹ представляет собой ароматическую или замещенную ароматическую группу. В следующих других вариантах реализации, по меньшей мере, один из R¹⁵ и R⁹ представляет собой гетероароматическую или замещенную гетероароматическую группу.

Примеры кетонов включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: ацетон, пропанон, 2-бутанон, 2-пентанон, 3-пентанон, 2-гексанон, 3-гексанон, 2-гептанон, 4-гептанон, 2-октанон, 4-октанон, 2-нонанон, 3-нонанон, 5-нонанон, 2-деканон, 5-деканон, ацетофенон, бензофенон, 4,4′-бис(диэтиламино)бензофенон, циклобутанон, циклогексанон, циклогептанон, циклооктанон, циклододеканон и их смеси.

В одном или нескольких вариантах реализации ацетали или кеталь альдитов могут быть описаны формулой:

где каждый из R²⁰, R²¹, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶, R²⁷, R²⁸, R²⁹, R³⁰ и R³¹ независимо представляет собой атом водорода или одновалентную органическую группу, или где R²⁰ и R²¹ и/или R²² и R²³ соединяются с образованием двухвалентной органической группы, и где n равен 0, 1 или 2. В конкретных вариантах реализации R²⁰ и R²² представляют собой одновалентную органическую группу, a R²¹ и R²³ представляют собой атомы водорода. В данных или других вариантах реализации R²⁵ представляют собой одновалентную органическую группу, a R²⁴, R²⁶, R²⁷, R²⁸, R²⁹, R³⁰ и R³¹ представляют собой атомы водорода.

В одном или нескольких вариантах реализации R²⁰ и R²² представляют собой ароматические группы, а конкретные варианты реализации могут быть описаны формулой:

где каждый из R²¹, R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶, R²⁷, R²⁸, R²⁹, R³⁰, R³¹, R⁴⁰, R⁴¹, R⁴², R⁴³, R⁴⁴, R⁴⁵, R⁴⁶, R⁴⁷, R⁴⁸ и R⁴⁹ независимо представляет собой атом водорода или одновалентную органическую группу, или где два и более из R⁴⁰, R⁴¹, R⁴², R⁴³, R⁴⁴, R⁴⁵, R⁴⁶, R⁴⁷, R⁴⁸ и R⁴⁹ соединяются с образованием двухвалентной органической группы, и где n равен 0, 1 или 2.

В одном или нескольких вариантах реализации примеры ацеталей альдитов включают диметилиденсорбит, дибензилиденсорбит (ДБС), ди(алкилбензилиден)сорбиты, 1,3-O-2,4-бис(3,4-диметилбензилиден)сорбит, 1,3,2,4-бис(4-этилбензилиден)-1-аллилсорбит, 1,3,2,4-бис(3′-метил-4′-фторбензилиден)-1-пропилсорбит, 1,3,2,4-бис(5′,6′,7′,8′-тетрагидро-2-нафтальдегидбензилиден)-1-аллилксилит, бис-1,3,2,4-(3′,4′-диметилбензилиден)-1′′-метил-2′′-пропилсорбит и 1,3,2,4-бис(3′,4′-диметилбензилиден)-1-пропилксилит. Данные соединения коллективно могут быть названы сорбитами или ксилитами.

Как известно из уровня техники, дибензилиденсорбит обычно получают из d-сорбита. Менее часто дибензилиденсорбит может быть получен из l-сорбита или из сорбита случайного распределения. Практика данного изобретения не ограничивается выбором какого-либо конкретного стереоизомера ацеталей или кеталей альдитов, таких как дибензилиденсорбит. И если только не будет указано конкретно, то ссылка на ацеталь или кеталь альдита, например, дибензилиденсорбит (ДБС), будет включать все стереоизомеры (например, те, которые являются производными d-сорбита, l-сорбита или сорбита случайного распределения).

Ввиду коммерческой доступности дибензилиденсорбита (ДБС) и для облегчения иллюстрирования данного описания изобретения конкретные примеры могут быть описаны в отношении ДБС, хотя необходимо понимать и то, что данные варианты реализации являются в равной степени применимыми и к другим ацеталям или кеталям альдитов.

Гидрокарбилированная борная кислота

Гидрокарбилированные борные кислоты включают те соединения, у которых гидроксильная группа борной кислоты замещена или вытеснена гидрокарбильной группой. В одном или нескольких вариантах реализации Гидрокарбилированные борные кислоты включают бороновые кислоты и/или бориновые кислоты.

В одном или нескольких вариантах реализации бороновые кислоты могут быть описаны формулой:

где R⁵⁰ представляет собой гидрокарбильную группу.

В одном или нескольких вариантах реализации гидрокарбильные группы включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: алкильная, циклоалкильная, алкенильная, циклоалкенильная, арильная, аллильная, аралкильная, алкарильная и алкинильная группы. Гидрокарбильные группы также включают замещенные варианты данных групп, у которых один или несколько атомов водорода в группе замещены гидрокарбильной группой (например, алкильной группой). Данные гидрокарбильные группы могут содержать от 1 атома углерода или от минимального количества атомов углерода, подходящего для получения группы, вплоть до 20 атомов углерода. Данные гидрокарбильные группы могут содержать гетероатомы, такие как нижеследующие, но не ограничивающиеся только этими: атомы азота, бора, кислорода, кремния, серы и фосфора. В конкретных вариантах реализации гидрокарбильная группа содержит, по меньшей мере, 3, в других вариантах реализации, по меньшей мере, 5, в других вариантах реализации, по меньшей мере, 10, в других вариантах реализации, по меньшей мере, 12, атомов углерода, а в других вариантах реализации от приблизительно 3 до 50 атомов углерода. В определенных вариантах реализации гидрокарбильная группа представляет собой разветвленную группу или объемистую или высокоразветвленную группу.

Как должны понимать специалисты в соответствующей области техники, бороновые кислоты коммерчески доступны. Кроме того, подходящие бороновые кислоты могут быть синтезированы при использовании известных методик. Например, сложный эфир борной кислоты может быть введен в реакцию с бромидом или хлоридом гидрокарбилмагния в безводном тетрагидрофуране (ТГФ) с последующим добавлением подкисленной воды (pH=4) для осаждения продукта реакции.

В одном или нескольких вариантах реализации бориновые кислоты могут быть описаны формулой:

где R⁵⁰ и R⁵¹ представляют собой идентичные или различные гидрокарбильные группы.

Продукт реакции с гидрокарбилированной борной кислотой

В одном или нескольких вариантах реализации продукт, получающийся в результате объединения ацеталя или кеталя альдита с гидрокарбилированной борной кислотой, определенно неизвестен. Поэтому термин продукт реакции будет использоваться для обозначения простых смесей ацеталя или кеталя альдита и гидрокарбилированной борной кислоты, комплексов ацеталя или кеталя альдита и гидрокарбилированной борной кислоты и действительных продуктов реакции ацеталя или кеталя альдита и гидрокарбилированной борной кислоты. В одном или нескольких вариантах реализации, в особенности в случае проведения реакции между бороновой кислотой и сорбитом (например, для дибензилиденсорбита), продукт реакции предположительно представляет собой сорбитовый сложный эфир гидрокарбилбороновой кислоты, или в случае проведения реакции между бороновой кислотой и ксилитом продукт реакции предположительно представляет собой ксилитовый сложный эфир гидрокарбилбороновой кислоты.

Например, сложные эфиры гидрокарбилбороновой кислоты (например, сорбитовый сложный эфир гидрокарбилбороновой кислоты), соответствующие одному или нескольким вариантам реализации настоящего изобретения, могут быть описаны формулой:

где каждый из R²⁰, R²¹, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶, R²⁷, R²⁸, R²⁹, R³⁰ и R³¹ независимо представляет собой атом водорода или одновалентную органическую группу, или где R²⁰ и R²¹ и/или R²² и R²³ соединяются с образованием двухвалентной органической группы, и где n равен 0, 1 или 2, как это определено ранее, a R⁵⁵ представляет собой гидрокарбильную группу.

Например, сложные эфиры гидрокарбилбориновой кислоты (например, сорбитовый сложный эфир гидрокарбилбориновой кислоты), соответствующие одному или нескольким вариантам реализации настоящего изобретения, могут быть описаны одной из формул:

где каждый из R²⁰, R²¹, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶, R²⁷, R²⁸, R²⁹, R³⁰ и R³¹ независимо представляет собой атом водорода или одновалентную органическую группу, или где R²⁰ и R²¹ и/или R²² и R²³ соединяются с образованием двухвалентной органической группы, и где n равен 0, 1 или 2, как это определено ранее, а каждый из R⁵⁵ и R⁵⁶ независимо представляет собой гидрокарбильную группу.

Ацеталь или кеталь альдита (например, ДБС) и гидрокарбилированная борная кислота (например, бороновая кислота) могут быть объединены с растворителем, таким как ароматические или содержащие гетероатомы растворители. Примеры ароматических растворителей включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: бензол, бромбензол, хлорбензол, нитробензол, пиридин, толуол, этилбензол, бензонитрил, нафталин, хинолин, о-ксилол, м-ксилол, п-ксилол, этилбензол, диэтилбензол, анизол и мезитилен. Примеры содержащих гетероатомы растворителей включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: тетрагидрофуран, метиленхлорид, хлороформ, тетрахлорид углерода, диэтиловый эфир, диметилсульфоксид, 1,3-диоксан, 1,4-диоксан, этилацетат, ацетон и диметилформамид.

Ацеталь или кеталь альдита (например, ДБС) и гидрокарбилированная борная кислота (например, бороновая кислота) могут быть объединены и подвергнуты реакции в условиях, которые обеспечивают получение продукта реакции. Например, ДБС и бороновая кислота могут быть подвергнуты кипячению с обратным холодильником в присутствии ароматического растворителя с удалением воды при температурах, превышающих 100 градусов по Цельсию, (например, толуол; температура кипения 110°C) под атмосферным давлением.

Ацеталь или кеталь альдита (например, ДБС) и гидрокарбилированная борная кислота (например, бороновая кислота) могут быть объединены при молярном соотношении между гидрокарбилированной борной кислотой и ацеталем или кеталем альдита, равном, по меньшей мере, 0,2:1, в других вариантах реализации, по меньшей мере, 0,5:1, а в других вариантах реализации, по меньшей мере, 1:1. В данных или других вариантах реализации молярное соотношение между гидрокарбилированной борной кислотой и ацеталем или кеталем альдита является меньшим, чем 5:1, в других вариантах реализации меньшим, чем 3:1, а в других вариантах реализации меньшим, чем 2:1. В конкретных вариантах реализации приблизительно 2 моля гидрокарбилированной борной кислоты (например, бороновой кислоты) объединяют с приблизительно 1 молем ацеталя или кеталя альдита (например, ДБС).

В одном или нескольких вариантах реализации продукт реакции, полученный из гидрокарбилированной борной кислоты и ацеталя или кеталя альдита, может быть выделен в виде твердого вещества. Для выделения продукта реакции могут быть использованы известные способы, такие как удаление растворителя под вакуумом.

В одном или нескольких вариантах реализации продукт реакции может быть растворен в желательном растворителе до получения раствора продукта. В определенных вариантах реализации данные растворители включают ароматические и содержащие гетероатом растворители, такие как те, которые описывались ранее. Этот раствор может быть доведен до концентрации, желательной для введения в полимер. В одном или нескольких вариантах реализации раствор продукта реакции в растворителе может соответствовать, по меньшей мере, 0,5%, в других вариантах реализации, по меньшей мере, 1%, а в других вариантах реализации, по меньшей мере, 2% (масс.), продукта реакции в растворе. В данных или других вариантах реализации раствор продукта реакции в растворителе может соответствовать менее чем 5%, в других вариантах реализации менее чем 4%, а в других вариантах реализации менее чем 3% (масс.), продукта реакции в растворе.

Алюминийорганические соединения

Термин «алюминийорганическое соединение» может относиться к любому соединению алюминия, содержащему, по меньшей мере, одну связь алюминий-углерод. В одном или нескольких вариантах реализации алюминийорганические соединения могут быть растворимыми в углеводородном растворителе. В одном или нескольких вариантах реализации алюминийорганические соединения включают соединения, которые описываются формулой AlR_nX_3-n, где каждый R, который может быть одним и тем же или различным, представляет собой одновалентную органическую группу, которая присоединена к атому алюминия через атом углерода, где каждый X, который может быть одним и тем же или различным, представляет собой атом водорода, атом галогена, карбоксилатную группу, алкоксидную группу или арилоксидную группу, и где n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 3. В одном или нескольких вариантах реализации одновалентные органические группы могут включать гидрокарбильные группы, такие как нижеследующие, но не ограничивающиеся только этими: алкильная, циклоалкильная, замещенная циклоалкильная, алкенильная, циклоалкенильная, замещенная циклоалкенильная, арильная, замещенная арильная, аралкильная, алкарильная, аллильная и алкинильная группы. Данные гидрокарбильные группы могут содержать гетероатомы, такие как нижеследующие, но не ограничивающиеся только этими: атомы азота, кислорода, бора, кремния, серы, олова и фосфора.

Типы алюминийорганических соединений, описывающихся формулой AlR_nX_3-n, включают производные тригидрокарбилалюминия, гидрида дигидрокарбилалюминия, дигидрида гидрокарбилалюминия, карбоксилата дигидрокарбилалюминия, бис(карбоксилата) гидрокарбилалюминия, алкоксида дигидрокарбилалюминия, диалкоксида гидрокарбилалюминия, галогенида дигидрокарбилалюминия, дигалогенида гидрокарбилалюминия, арилоксида дигидрокарбилалюминия и диарилоксида гидрокарбилалюминия.

Производные тригидрокарбилалюминия включают триметилалюминий, триэтилалюминий, триизобутилалюминий, три-н-пропилалюминий, триизопропилалюминий, три-н-бутилалюминий, три-трет-бутилалюминий, три-н-пентилалюминий, тринеопентилалюминий, три-н-гексилалюминий, три-н-октилалюминий, трис(2-этилгексил)алюминий, трициклогексилалюминий, трис(1-метилциклопентил)алюминий, трифенилалюминий, три-п-толилалюминий, трис(2,6-диметилфенил)алюминий, трибензилалюминий, диэтилфенилалюминий, диэтил-п-толилалюминий, диэтилбензилалюминий, этилдифенилалюминий, этилди-п-толилалюминий и этилдибензилалюминий.

Производные гидрида дигидрокарбилалюминия включают гидрид диэтилалюминия, гидрид ди-н-пропилалюминия, гидрид диизопропилалюминия, гидрид ди-н-бутилалюминия, гидрид диизобутилалюминия, гидрид ди-н-октилалюминия, гидрид дифенилалюминия, гидрид ди-п-толилалюминия, гидрид дибензилалюминия, гидрид фенилэтилалюминия, гидрид фенил-н-пропилалюминия, гидрид фенилизопропилалюминия, гидрид фенил-н-бутилалюминия, гидрид фенилизобутилалюминия, гидрид фенил-н-октилалюминия, гидрид п-толилэтилалюминия, гидрид п-толил-н-пропилалюминия, гидрид п-толилизопропилалюминия, гидрид п-толил-н-бутилалюминия, гидрид п-толилизобутилалюминия, гидрид п-толил-н-октилалюминия, гидрид бензилэтилалюминия, гидрид бензил-н-пропилалюминия, гидрид бензилизопропилалюминия, гидрид бензил-н-бутилалюминия, гидрид бензилизобутилалюминия и гидрид бензил-н-октилалюминия.

Производные дигидрида гидрокарбилалюминия включают дигидрид этилалюминия, дигидрид н-пропилалюминия, дигидрид изопропилалюминия, дигидрид н-бутилалюминия, дигидрид изобутилалюминия и дигидрид н-октилалюминия.

Производные галогенида дигидрокарбилалюминия включают хлорид диэтилалюминия, хлорид ди-н-пропилалюминия, хлорид диизопропилалюминия, хлорид ди-н-бутилалюминия, хлорид диизобутилалюминия, хлорид ди-н-октилалюминия, хлорид дифенилалюминия, хлорид ди-п-толилалюминия, хлорид дибензилалюминия, хлорид фенилэтилалюминия, хлорид фенил-н-пропилалюминия, хлорид фенилизопропилалюминия, хлорид фенил-н-бутилалюминия, хлорид фенилизобутилалюминия, хлорид фенил-н-октилалюминия, хлорид п-толилэтилалюминия, хлорид п-толил-н-пропилалюминия, хлорид п-толилизопропилалюминия, хлорид п-толил-н-бутилалюминия, хлорид п-толилизобутилалюминия, хлорид п-толил-н-октилалюминия, хлорид бензилэтилалюминия, хлорид бензил-н-пропилалюминия, хлорид бензилизопропилалюминия, хлорид бензил-н-бутилалюминия, хлорид бензилизобутилалюминия и хлорид бензил-н-октилалюминия.

Производные дигалогенида гидрокарбилалюминия включают дихлорид этилалюминия, дихлорид н-пропилалюминия, дихлорид изопропилалюминия, дихлорид н-бутилалюминия, дихлорид изобутилалюминия и дихлорид н-октилалюминия.

Другие алюминийорганическис соединения, описывающиеся формулой AlR_nX_3-n, включают гексаноат диметилалюминия, октаноат диэтилалюминия, 2-этилгсксаноат диизобутилалюминия, неодеканоат диметилалюминия, стеарат диэтилалюминия, олеат диизобутилалюминия, бис(гексаноат) метилалюминия, бис(октаноат) этилалюминия, бис(2-этилгексаноат) изобутилалюминия, бис(неодеканоат) метилалюминия, бис(стеарат) этилалюминия, бис(олеат) изобутилалюминия, метоксид диметилалюминия, метоксид диэтилалюминия, метоксид диизобутилалюминия, этоксид диметилалюминия, этоксид диэтилалюминия, этоксид диизобутилалюминия, феноксид диметилалюминия, феноксид диэтилалюминия, феноксид диизобутилалюминия, диметоксид метилалюминия, диметоксид этилалюминия, диметоксид изобутилалюминия, диэтоксид метилалюминия, диэтоксид этилалюминия, диэтоксид изобутилалюминия, дифеноксид метилалюминия, дифеноксид этилалюминия и дифеноксид изобутилалюминия.

Еще один класс алюминийорганических соединений включает алюмоксаны. Алюмоксаны включают олигомерные линейные алюмоксаны, которые могут быть описаны общей формулой:

и олигомерные циклические алюмоксаны, которые могут быть описаны общей формулой:

где x может представлять собой целое число в диапазоне от 1 до приблизительно 100, а в других вариантах реализации от приблизительно 10 до приблизительно 50; y может представлять собой целое число в диапазоне от 2 до приблизительно 100, а в других вариантах реализации от приблизительно 3 до приблизительно 20; и где каждый R¹, который может быть одним и тем же или различным, может представлять собой одновалентную органическую группу, которая присоединена к атому алюминия через атом углерода. Одновалентные органические группы были определены ранее. Необходимо отметить, что количество молей алюмоксана, использующегося в данной заявке, относится к количеству молей атомов алюминия, а не к количеству молей молекул олигомсрного алюмоксана. Данная условность широко используется в уровне техники катализа с использованием алюмоксанов.

Алюмоксаны могут быть получены в результате проведения реакции между соединениями тригидрокарбилалюминия и водой. Данная реакция может быть проведена в соответствии с известными способами, такими как (1) способ, по которому соединение тригидрокарбилалюминия может быть растворено в органическом растворителе, а после этого введено в контакт с водой, (2) способ, по которому соединение тригидрокарбилалюминия может быть введено в реакцию с кристаллизационной водой, содержащейся, например, в солях металлов, или водой, адсорбированной на неорганических или органических соединениях, и (3) способ, по которому соединение тригидрокарбилалюминия может быть введено в реакцию с водой в присутствии мономера или раствора мономера, которые должны быть подвергнуты полимеризации.

Производные алюмоксана включают метилалюмоксан (МАО), модифицированный метилалюмоксан (ММАО), этилалюмоксан, н-пропилалюмоксан, изопропилалюмоксан, бутилалюмоксан, изобутилалюмоксан, н-пентилалюмоксан, неопентилалюмоксан, н-гексилалюмоксан, н-октилалюмоксан, 2-этилгексилалюмоксан, циклогексилалюмоксан, 1-метилциклопентилалюмоксан, фенилалюмоксан и 2,6-диметилфенилалюмоксан. Модифицированный метилалюмоксан может быть получен в результате замещения приблизительно 20-80% метильных групп метилалюмоксана C₂-C₁₂гидрокарбильными группами, предпочтительно изобутильными группами, при использовании методик, известных специалистам в соответствующей области техники.

Алюмоксаны могут быть использованы индивидуально или в комбинации с другими алюминийорганическими соединениями. В одном варианте реализации используют метилалюмоксан и, по меньшей мере, одно другое алюминийорганическое соединение (например, AlR_nX_3-n), такое как гидрид диизобутилалюминия, в комбинации.

Продукт реакции с алюминийорганикой