Резиновая смесь и пневматическая шина

Резиновая смесь и пневматическая шина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к резиновой смеси и пневматической шине, выполненной из резиновой смеси.

Уровень техники

В последнее время возросли требования к автомобилям, касающиеся экономии топлива, в связи с возросшими проблемами охраны окружающей среды. Следовательно, также требуется, чтобы резиновые смеси, используемые для автомобильных шин, обеспечивали лучшую экономию топлива. Например, в качестве резиновых смесей для автомобильных шин используют резиновые смеси, содержащие полимер сопряженного диена (например, полибутадиен, сополимер бутадиена и стирола) и наполнитель (например, технический углерод, диоксид кремния).

Например, в JP2000-344955А предложен способ повышения экономии топлива. В способе используют диеновый каучук, который модифицирован кремнийорганическим соединением, содержащим аминогруппу и алкоксильную группу. Однако в последнее время существует потребность в дополнительном повышении экономии топлива. Кроме того, поскольку некоторые другие свойства, необходимые для резиновых смесей автомобильных шин, такие как характеристики сцепления на влажном дорожном покрытии и сопротивление абразивному износу, обычно находятся в обратной зависимости с экономией топлива, трудно достичь высокого уровня этих свойств при хорошем балансе.

Краткое описание изобретения

Целью настоящего изобретения является решение вышеуказанных проблем и обеспечение резиновой смеси, которая позволяет достичь хорошо сбалансированного улучшения экономии топлива, характеристик сцепления с влажным дорожным покрытием и сопротивления абразивному износу, и обеспечение пневматической шины, выполненной из резиновой смеси.

Настоящее изобретение относится к резиновой смеси, включающей каучуковый компонент и диоксид кремния, где каучуковый компонент содержит не менее 5 мас.% полимера сопряженного диена, исходя из 100 мас.% каучукового компонента, полимер сопряженного диена включает структурное звено, образованное из сопряженного диена, и структурное звено, представленное следующей формулой (I):

где каждый X¹, X² и X³ независимо представляет собой группу, соответствующую указанной ниже формуле (Ia), гидроксильную группу, углеводородную группу или замещенную углеводородную группу, и по меньшей мере один из X¹, X² и X³ представляет собой гидроксильную группу или группу, соответствующую формуле (Ia):

где каждый R¹ и R² независимо представляет C_1-6 углеводородную группу, C_1-6 замещенную углеводородную группу, силильную группу или замещенную силильную группу, и R¹ и R² могут быть связаны с образованием циклической структуры совместно с атомом азота,

причем по меньшей мере одна из концевых групп полимера сопряженного диена модифицирована соединением, содержащим группу, представленную следующей формулой (II):

где m представляет собой целое число от 1 до 11, и А представляет собой функциональную группу, содержащую атом азота, и диоксид кремния содержится в количестве от 5 до 150 мас.ч. на 100 мас.ч. каучукового компонента.

R¹ и R² в формуле (Ia) предпочтительно являются C_1-6 углеводородными группами.

Два из X¹, X² и X³ в формуле (I) предпочтительно выбраны из группы, состоящей из группы формулы (Ia) и гидроксильной группы.

Соединение, содержащее группу формулы (II), предпочтительно является соединением, представленным следующей формулой (III):

где n представляет собой целое число от 0 до 10; R³ представляет собой C_1-5 углеводородную группу; каждый R⁴, R⁵, R⁶ и R⁷ независимо представляет собой атом водорода, C_1-5 углеводородную группу, C_1-5 замещенную углеводородную группу или C_1-5 углеводородоксильную группу, и когда присутствует более чем один R⁴ и более чем один R⁵, R⁴ и R⁵ могут быть одинаковыми или различными; каждый R⁸ и R⁹ независимо представляет собой C_1-6 группу, возможно содержащую по меньшей мере один атом, выбранный из группы, состоящей из атома азота, атома кислорода и атома кремния; R⁸ и R⁹ могут быть связаны с образованием циклической структуры совместно с атомом азота, и R⁸ и R⁹ могут образовывать одну группу, связанную с азотом посредством двойной связи.

Один из R⁶ и R⁷ в формуле (III) предпочтительно является атомом водорода.

Полимер сопряженного диена имеет содержание винильных связей по меньшей мере 10 мол.%, но не более 80 мол.%, исходя из 100 мол.% структурного звена, образованного из сопряженного диена.

Резиновая смесь предпочтительно включает по меньшей мере один из натурального каучука и бутадиенового каучука.

Предпочтительно, диоксид кремния имеет удельную площадь поверхности, измеренную из адсорбции азота, от 40 до 400 м²/г.

Резиновая смесь предпочтительно предназначена для применения в качестве резиновой смеси для протектора.

Настоящее изобретение также относится к пневматической шине, выполненной из резиновой смеси.

В соответствии с настоящим изобретением, резиновая смесь содержит определенный полимер сопряженного диена и диоксид кремния, и таким образом, может быть обеспечена пневматическая шина, которая имеет улучшенные характеристики в отношении экономии топлива, сцепления на влажном дорожном покрытии и сопротивления абразивному износу, при хорошем балансе.

Описание воплощений

Резиновая смесь по настоящему изобретению содержит полимер сопряженного диена и диоксид кремния, полимер сопряженного диена включает структурное звено, образованное из сопряженного диена, и структурное звено, представленное следующей формулой (I):

где каждый X¹, X² и X³ независимо представляет собой группу, соответствующую указанной ниже формуле (Ia), гидроксильную группу, углеводородную группу или замещенную углеводородную группу, и по меньшей мере один из X¹, X² и X³ представляет собой гидроксильную группу или группу, соответствующую формуле (Ia):

где каждый R¹ и R² независимо представляет C_1-6 углеводородную группу, C_1-6 замещенную углеводородную группу, силильную группу или замещенную силильную группу, и R¹ и R² могут быть связаны с образованием циклической структуры совместно с атомом азота,

причем по меньшей мере одна из концевых групп полимера сопряженного диена модифицирована соединением, содержащим группу, представленную следующей формулой (II):

где m представляет собой целое число от 1 до 11, и А представляет собой функциональную группу, содержащую атом азота.

Примеры сопряженного диена для структурного звена, образованного из сопряженного диена, включают 1,3-бутадиен, изопрен, 1,3-пентадиен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен и 1,3-гексадиен. Одно из этих соединений можно использовать отдельно или два или более из них можно использовать совместно. Из соображений широкой доступности, 1,3-бутадиен и изопрен являются предпочтительными.

Каждый X¹, X² и X³ в формуле (I) для структурного звена, представленного формулой (I), независимо представляет собой группу формулы (Ia), гидроксильную группу, углеводородную группу или замещенную углеводородную группу, и по меньшей мере один из X¹, X² и X³ является группой формулы (Ia) или гидроксильной группой.

Каждый R¹ и R² в формуле (Ia) независимо представляет собой C_1-6 углеводородную группу, C_1-6 замещенную углеводородную группу, силильную группу или замещенную силильную группу, и R¹ и R² могут быть связаны с образованием циклической структуры совместно с атомом азота.

Как используют здесь, термин «углеводородная группа» означает одновалентный углеводородный остаток. Такой углеводородный остаток представляет собой одновалентную группу, полученную удалением водорода из углеводорода. Термин «замещенная углеводородная группа» означает группу, полученную замещением одного или более атомов водорода в одновалентном углеводородном остатке заместителями. Термин «углеводородоксильная группа» означает группу, полученную замещением атома водорода гидроксильной группы углеводородной группой, а термин «замещенная углеводородоксильная группа» означает группу, полученную замещением одного или более атомов водорода в углеводородоксильной группе заместителями. Термин «замещенная силильная группа» означает группу, полученную замещением одного или более атомов водорода в силильной группе заместителями.

Примеры C_1-6 углеводородной группы, для R¹ и R² включают алкильные группы, такие как метильная группа, этильная группа, н-пропильная группа, изопропильная группа, н-бутильная группа, вторбутильная группа, третбутильная группа, н-фенильная группа, неопентильная группа, изопентильная группа и н-гексильная группа; циклоалкильные группы, такие как циклогексильная группа, и фенильную группу.

Примеры замещенной C_1-6 углеводородной группы для R¹ и R² включают замещенные углеводородные группы, каждая из которых содержит по меньшей мере один заместитель, выбранный из группы, состоящей из содержащих атом азота групп, содержащих атом кислорода групп и содержащих атом кремния групп. Группы, включающие содержащую атом азота группу в качестве заместителя, могут быть представлены диалкиламиноалкильными группами, такими как диметиламиноэтильная группа и диэтиламиноэтильная группа;

группы, включающие содержащую атом кислорода группу в качестве заместителя, могут быть представлены алкоксиалкильными группами, такими как метоксиметильная группа, метоксиэтильная группа, этоксиметильная группа и этоксиэтильная группа, и группы, включающие содержащую атом кремния группу в качестве заместителя, могут быть представлены триалкилсилилалкильными группами, такими как триметилсилилметильная и т.п.

Примеры замещенной силильной группы для R¹ и R² включают триалкилсилильные группы, такие как триметилсилильная группа, триэтилсилильная группа и третбутилдиметилсилильная группа.

Примеры групп, в которых R¹ и R² связаны, включают C_1-12 двухвалентные группы, возможно содержащие по меньшей мере один атом, выбранный из группы, состоящей из атома азота, атома кислорода и атома кремния. Конкретные их примеры включают алкиленовые группы, такие как триметиленовая группа, тетраметиленовая группа, пентаметиленовая группа и гексаметиленовая группа; оксидиалкиленовые группы, такие как оксидиэтиленовая группа и оксидипропиленовая группа, и азотсодержащие группы, такие как группы -CH₂CH₂-NH-CH₂- и группы -СН₂СН₂-N=СН-.

Группа, в которой R¹ и R² связаны, предпочтительно является азотсодержащей группой, и более предпочтительно, группой -CH₂CH₂-NH-CH₂- или группой -CH₂CH₂-N=CH-.

Углеводородная группа для R¹ и R² предпочтительно является алкильной группой, более предпочтительно, C_1-4 алкильной группой, еще более предпочтительно, метильной, этильной, н-пропильной или н-бутильной группой, и особенно предпочтительно, этильной или н-бутильной группой. Замещенная углеводородная группа для R¹ и R² предпочтительно является алкоксиалкильной группой, и более предпочтительно, C_1-4 алкоксиалкильной группой. Замещенная силильная группа для R¹ и R² предпочтительно является триалкилсилильной группой, и более предпочтительно, триметилсилильной группой.

Предпочтительно каждый R¹ и R² является алкильной группой, алкоксиалкильной группой или замещенной силильной группой, или является азотсодержащей группой, в которой R¹ и R² связаны, и каждый из них предпочтительно является алкильной группой, еще более предпочтительно, C_1-4 алкильной группой, и еще более предпочтительно, метильной, этильной, н-пропильной или н-бутильной группой.

Примеры группы формулы (Ia) включают ациклические аминогруппы и циклические аминогруппы.

Примеры ациклических аминогрупп включают диалкиламиногруппы, такие как диметиламиногруппа, диэтиламиногруппа, ди(н-пропил)аминогруппа, ди(изопропил)аминогруппа, ди(н-бутил)аминогруппа, ди(вторбутил)аминогруппа, ди(третбутил)аминогруппа, ди(неопентил)аминогруппа и этилметиламиногруппа; ди(алкоксиалкил)аминогруппы, такие как ди(метоксиметил)аминогруппа, ди(метоксиэтил)аминогруппа, ди(этоксиметил)аминогруппа и ди(этоксиэтил)аминогруппа, и ди(триалкилсилил)аминогруппы, такие как ди(триметилсилил)аминогруппа и ди(третбутилдиметилсилил)аминогруппа.

Примеры циклических аминогрупп включают 1-полиметиленимино группы, такие как 1-пирролидинильная группа, 1-пиперидиногруппа, 1-гексаметилениминогруппа, 1-гептаметилениминогруппа, 1-октаметилениминогруппа, 1-дектаметилениминогруппа и 1-додекаметиленимино группа. Примеры циклических аминогрупп также включают 1-имидазолильную группу, 4,5-дигидро-1-имидазолильную группу, 1-имидазолидинильную группу, 1-пиперазинильную группу и морфолиногруппу.

С точки зрения экономической эффективности и широкой доступности, группа формулы (Ia) предпочтительно является ациклической аминогруппой, более предпочтительно, диалкиламиногруппой, еще более предпочтительно, диалкиламиногруппой, содержащей C_1-4 алкильный заместитель, и еще более предпочтительно, диметиламиногруппой, диэтиламиногруппой, ди(н-пропил)аминогруппой или ди(н-бутил)аминогруппой.

Примеры углеводородной группы для X¹, X² и X³ в формуле (I) включают алкильные группы, такие как метильная группа, этильная группа, н-пропильная группа, изопропильная группа, н-бутильная группа, вторбутильная группа и третбутильная группа. Примеры замещенной углеводородной группы включают алкоксиалкильные группы, такие как метоксиметильная группа, этоксиметильная группа и этоксиэтильная группа.

Углеводородная группа для X¹, X² и X³ предпочтительно является алкильной группой, более предпочтительно, C_1-4 алкильной группой, и еще более предпочтительно, метильной группой или этильной группой. Замещенная углеводородная группа для X¹, X² и X³ предпочтительно является алкоксиалкильной группой, и более предпочтительно, C_1-4 алкоксиалкильной группой.

Углеводородная группа или замещенная углеводородная группа для X¹, X² и X³ предпочтительно является алкильной группой или алкоксиалкильной группой, более предпочтительно, C_1-4 алкильной группой или C_1-4 алкоксиалкильной группой, еще более предпочтительно, C_1-4 алкильной группой, и еще более предпочтительно, метильной или этильной группой.

По меньшей мере один из X¹, X² и X³ в формуле (I) является гидроксильной группой или группой формулы (Ia). Предпочтительно, по меньшей мере два из X¹, X² и X³ являются гидроксильной группой или группой формулы (Ia). Более предпочтительно, два из X¹, X² и X³ являются гидроксильной группой или группой формулы (Ia). С точки зрения достижения высокого уровня характеристик в отношении экономии топлива, сцепления с влажным дорожным покрытием и сопротивления абразивному износу при хорошем балансе, предпочтительно по меньшей мере один из X¹, X² и X³ является гидроксильной группой, более предпочтительно, по меньшей мере два из X¹, X² и X³ являются гидроксильными группами, и еще более предпочтительно, два из X¹, X² и X³ являются гидроксильными группами.

С точки зрения достижения экономии топлива, характеристик сцепления с влажным дорожным покрытием и сопротивления абразивному износу при хорошем балансе, структурное звено, представленное формулой (I), предпочтительно является структурным звеном, в котором два из X¹, X² и X³ являются ациклической аминогруппой или гидроксильной группой. Структурное звено, в котором два из X¹, X² и X³ являются ациклическими аминогруппами, предпочтительно представляет собой бис(диалкиламино)алкилвинилсилановое звено, и более предпочтительно, бис(диметиламино)метилвинилсилановое звено, бис(диэтиламино)метилвинилсилановое звено, бис(ди(н-пропил)амино)метилвинилсилановое звено или бис(ди(н-бутил)амино)метилвинилсилановое звено. Структурное звено, в котором два из X¹, X² и X³ являются гидроксильными группами, предпочтительно представляет собой дигидроксиалкилвинилсилановое звено, и более предпочтительно, дигидроксиметилвинилсилановое звено.

С точки зрения достижения экономии топлива, характеристик сцепления с влажным дорожным покрытием и сопротивления абразивному износу при хорошем балансе, количество структурного звена, представленного формулой (I), в полимере сопряженного диена (на единицу массы полимера) предпочтительно составляет по меньшей мере 0,001 ммоль/г полимера, но не более 0,1 ммоль/г полимера. Это количество более предпочтительно составляет по меньшей мере 0,002 ммоль/г полимера, но не более 0,07 ммоль/г полимера. Это количество еще более предпочтительно составляет по меньшей мере 0,003 ммоль/г полимера, но не более 0,05 ммоль/г полимера.

Полимер сопряженного диена представляет собой полимер, содержащий по меньшей мере одну концевую группу, модифицированную соединением, содержащим группу, представленную следующей формулой (II):

где m представляет собой целое число от 1 до 11, и А представляет собой функциональную группу, содержащую атом азота.

m представляет собой целое число от 1 до 11. С точки зрения достижения экономии топлива, m предпочтительно составляет не менее 1. С точки зрения повышения экономической эффективности производства, m предпочтительно составляет не более 4. А является функциональной группой, содержащей атом азота, и ее примеры включают аминогруппы, изоцианогруппу, цианогруппу, пиридильную группу, пиперидильную группу, пиразинильную группу и морфолиногруппу.

Примеры соединения, содержащего группу формулы (II), включают соединения, представленные следующей формулой (III):

где n представляет собой целое число от 0 до 10; R³ представляет собой C_1-5 углеводородную группу; каждый R⁴, R⁵, R⁶ и R⁷ независимо представляет собой атом водорода, C_1-5 углеводородную группу, C_1-5 замещенную углеводородную группу или C_1-5 углеводородоксильную группу, и когда присутствует более чем один R⁴ и более чем один R⁵, R⁴ и R⁵ могут быть одинаковыми или различными; каждый R⁸ и R⁹ независимо представляет собой C_1-6 группу, возможно содержащую по меньшей мере один атом, выбранный из группы, состоящей из атома азота, атома кислорода и атома кремния; R⁸ и R⁹ могут быть связаны с образованием циклической структуры совместно с атомом азота, и R⁸ и R⁹ могут образовывать одну группу, связанную с азотом посредством двойной связи.

n в формуле (III) представляет собой целое число от 0 до 10. С точки зрения повышения экономической эффективности, n предпочтительно составляет не более 3, и более предпочтительно, более 0.

R³ в формуле (III) представляет собой C_1-5 углеводородную группу. Примеры углеводородной группы для R³ включают алкильные группы, такие как метильная группа, этильная группа, н-пропильная группа, изопропильная группа, н-бутильная группа, вторбутильная группа и третбутильная группа.

Углеводородная группа для R³ предпочтительно является алкильной группой, более предпочтительно, C_1-4 алкильной группой, и еще более предпочтительно, метильной группой или этильной группой.

Каждый R⁴-R⁷ в формуле (III) независимо представляет атом водорода, C_1-5 углеводородную группу, C_1-5 замещенную углеводородную группу или C_1-5 углеводородоксильную группу, и когда присутствуют более чем один R⁴ и более чем один R⁵, R⁴ и R⁵ могут быть одинаковыми или различными.

Примеры углеводородной группы для R⁴-R⁷ включают алкильные группы, такие как метильная группа, этильная группа, н-пропильная группа, изопропильная группа, н-бутильная группа, вторбутильная группа и третбутильная группа.

Примеры замещенной углеводородной группы для R⁴-R⁷ включают замещенные углеводородные группы, каждая из которых содержит по меньшей мере один заместитель, выбранный из группы, состоящей из содержащих атом азота групп и содержащих атом кислорода групп. Группы, включающие содержащую атом азота группу в качестве заместителя, могут быть представлены диалкиламиноалкильными группами, такими как диметиламиноэтильная группа и диэтиламиноэтильная группа. Группы, включающие содержащую атом кислорода группу в качестве заместителя, могут быть представлены алкоксиалкильными группами, такими как метоксиметильная группа, метоксиэтильная группа, этоксиметильная группа и этоксиэтильная группа и т.п.

Примеры углеводородоксильной группы для R⁴-R⁷ включают алкоксильные группы, такие как метокси группа, этоксигруппа, н-пропоксигруппа, изопропоксигруппа, н-бутоксигруппа, вторбутоксигруппа и третбутоксигруппа.

Углеводородная группа для R⁴-R⁷ предпочтительно является алкильной группой, более предпочтительно, C_1-4 алкильной группой, и еще более предпочтительно, метильной группой или этильной группой.

Замещенная углеводородная группа для R⁴-R⁷ предпочтительно является алкоксиалкильной группой, более предпочтительно, C_1-4 алкоксиалкильной группой и еще более предпочтительно метоксиметильной группой или этоксиэтильной группой.

Углеводородоксильная группа для R⁴-R⁷ предпочтительно является алкоксильной группой, более предпочтительно C_1-3 алкоксильной группой, и еще более предпочтительно, метоксигруппой или этоксигруппой.

С точки зрения улучшения экономии топлива, характеристик сцепления с влажным дорожным покрытием и сопротивления абразивному износу при хорошем балансе и экономической эффективности, один из R⁶ и R⁷ предпочтительно является атомом водорода. Более предпочтительно, один из R⁶ и R⁷ является атомом водорода, тогда как другой является алкильной группой или алкоксильной группой. Еще более предпочтительно, один из R⁶ и R⁷ является атомом водорода, тогда как другой является алкоксильной группой, особенно предпочтительно, метоксигруппой или этоксигруппой.

Каждый R⁸ и R⁹ в формуле (III) независимо представляет собой C_1-6 группу, возможно содержащую по меньшей мере один атом, выбранный из группы, состоящей из атома азота, атома кислорода и атома кремния, R⁸ и R⁹ могут быть связаны с образованием циклической структуры совместно с атомом азота, и R⁸ и R⁹ могут образовывать одну группу, связанную с азотом посредством двойной связи.

Примеры R⁸ и R⁹ в формуле (III) включают C_1-6 углеводородные группы, замещенные C_1-6 углеводородные группы и замещенные силильные группы.

Примеры углеводородных групп для R⁸ и R⁹ включают алкильные группы, такие как метильная группа, этильная группа, н-пропильная группа, изопропильная группа, н-бутильная группа, вторбутильная группа, третбутильная группа, н-пентильная группа, неопентильная группа, изопентильная группа и н-гексильная группа; циклоалкильные группы, такие как циклогексильная группа, и фенильную группу.

Примеры замещенных углеводородных групп для R⁸ и R⁹ включают замещенные углеводородные группы, каждая из которых содержит по меньшей мере один заместитель, выбранный из группы, состоящей из содержащих атом азота групп, содержащих атом кислорода групп и содержащих атом кремния групп. Группы, включающие содержащую атом азота группу в качестве заместителя, могут быть представлены диалкиламиноалкильными группами, такими как диметиламиноэтильная группа и диэтиламиноэтильная группа. Группы, включающие содержащую атом кислорода группу в качестве заместителя, могут быть представлены алкоксиалкильными группами, такими как метоксиметильная группа, метоксиэтильная группа, этоксиметильная группа и этоксиэтильная группа; алкиленоксидными группами, такими как эпоксидная группа и тетрагидрофуранильная группа, и алкиленоксидалкильными группами, такими как глицидильная группа и тетрагидрофурфурильная группа. Группы, включающие содержащую атом кремния группу в качестве заместителя, могут быть представлены триалкилсилилалкильными группами, такими как триметилсилилметильная и т.п.

Здесь термин «алкиленоксидная группа» означает одновалентную группу, полученную удалением атома водорода на кольце циклического простого эфира. Термин «алкиленоксидалкильная группа» означает группу, полученную замещением по меньшей мере атома водорода в алкильной группе алкиленоксидной группой.

Примеры замещенных силильных групп для R⁸ и R⁹ включают триалкилсилильные группы, такие как триметилсилильная группа, триэтилсилильная группа и третбутилдиметилсилильная группа, и триалкоксисилильные группы, такие как триметоксисилильная группа.

Примеры группы, в которой R⁸ и R⁹ связаны, включают C_2-12 двухвалентные группы, возможно содержащие по меньшей мере один атом, выбранный из группы, состоящей из атома азота, атома кислорода и атома кремния. Конкретные их примеры включают алкиленовые группы, такие как триметиленовая группа, тетраметиленовая группа, пентаметиленовая группа и гексаметиленовая группа; оксидиалкиленовые группы, такие как оксидиэтиленовая группа и оксидипропиленовая группа, и азотсодержащие группы, такие как группа -CH₂CH₂-NH-CH₂- и группа -CH₂CH₂-N=CH-.

Группа, в которой R⁸ и R⁹ связаны, предпочтительно является азотсодержащей группой, и более предпочтительно, группой -CH₂CH₂-NH-CH₂- или группой -CH₂CH₂-N=CH-.

Примеры одной группы, связанной с азотом посредством двойной связи, для R⁸ и R⁹ включают C_2-12 двухвалентные группы, возможно содержащие по меньшей мере один атом, выбранный из группы, состоящей из атома азота, атома кислорода и атома кремния. Конкретные их примеры включают этилиденовую группу, 1-метилпропилиденовую группу, 1,3-диметилбутилиденовую группу, 1-метилэтилиденовую группу и 4-N,N-диметиламинобензилиденовую группу.

Углеводородная группа для R⁸ и R⁹ предпочтительно является алкильной группой, более предпочтительно, C_1-4 алкильной группой, еще более предпочтительно, метильной, этильной, н-пропильной или н-бутильной группой, и еще более предпочтительно, метильной или этильной группой. Замещенная углеводородная группа для R⁸ и R⁹ предпочтительно является алкоксиалкильной группой, алкиленоксидной группой или алкиленоксидалкильной группой. Замещенная силильная группа для R⁸ и R⁹ предпочтительно является триалкилсилильной группой или триалкоксисилильной группой, более предпочтительно, триалкилсилильной группой, и еще более предпочтительно, триметилсилильной или триэтилсилильной группой.

Предпочтительно, каждый R⁸ и R⁹ является алкильной группой, алкоксиалкильной группой или замещенной силильной группой, или азотсодержащей группой, в которой R⁸ и R⁹ связаны и каждый из них более предпочтительно является C_1-4 алкильной группой, еще более предпочтительно, метильной, этильной, н-пропильной или н-бутильной группой, и особенно предпочтительно, метильной или этильной группой.

Примеры аминогрупп, в которых R⁸ и R⁹ связаны с атомом азота, включают ациклические аминогруппы и циклические аминогруппы.

Примеры ациклических аминогрупп включают диалкиламиногруппы, такие как диметиламиногруппа, диэтиламиногруппа, ди(н-пропил)аминогруппа, ди(изопропил)аминогруппа, ди(н-бутил)аминогруппа, ди(вторбутил)аминогруппа, ди(третбутил)аминогруппа, ди(неопентил)аминогруппа и этилметиламиногруппа;

ди(алкоксиалкил)аминогруппы, такие как ди(метоксиметил)аминогруппа, ди(метоксиэтил) аминогруппа, ди(этоксиэтил) аминогруппа и ди(этоксиэтил) аминогруппа, и ди(триалкилсилил)аминогруппы, такие как ди(триметилсилил)аминогруппа и ди(третбутилдиметилсилил)аминогруппа. Другие их примеры включают ди(алкиленоксид)аминогруппы, такие как ди(эпокси)аминогруппа и ди(тетрагидрофуранил)аминогруппа, и ди(алкиленоксидалкил)аминогруппы, такие как ди(глицидил)аминогруппа и ди(тетрагидрофурфурил)аминогруппа. Дополнительные их примеры включают этилиденаминогруппу, 1-метилпропилиденаминогруппу, 1,3-диметилбутилиденаминогруппу, 1-метилэтилиденаминогруппу и 4-N,N-диметиламинобензилиденаминогруппу.

Примеры циклических аминогрупп включают 1-полиметилениминогруппы, такие как 1-пирролидинильная группа, 1-пиперидиногруппа, 1-гексаметилениминогруппа, 1-гептаметилениминогруппа, 1-октаметилениминогруппа, 1-декаметилениминогруппа и 1-додекаметилениминогруппа. Другие примеры циклических аминогрупп включают 1-имидазолилльную группу, 4,5-дигидро-1-имидазолильную группу, 1-имидазолидинильную группу, 1-пиперазинильную группу и морфолиногруппу.

С точки зрения достижения экономии топлива, характеристик сцепления с влажным дорожным покрытием, сопротивления абразивному износу, а также долговременной стабильности и широкой доступности соединения, аминогруппа, в которой R⁸ и R⁹ связаны с атомом азота, предпочтительно является ациклической аминогруппой, более предпочтительно, диалкиламиногруппой, и еще более предпочтительно, диметиламиногруппой или диэтиламиногруппой.

Соединения, представленные формулой (III), могут быть представлены диалкилацеталями амидов N,N-диакил-замещенных карбоновых кислот.

Примеры диалкилацеталей амидов N,N-диакил-замещенных карбоновых кислот включают:

N,N-диалкилформамиддиалкилацетали, такие как

N,N-диметилформамиддиметилацеталь,

N,N-диэтилформамиддиметилацеталь,

N,N-ди(н-пропил)формамиддиметилацеталь,

N,N-диметилформамиддиэтилацеталь,

N,N-диэтилформамиддиэтилацеталь,

N,N-ди(н-пропил)формамиддиэтилацеталь,

N,N-диметилформамид этилметилацеталь,

N,N-диэтилформамид этилметилацеталь и

N,N-ди(н-пропил)формамид этилметилацеталь;

N,N-диалкилацетамиддиалкилацетали, такие как

N,N-диметилацетамид диметилацеталь,

N,N-диэтилацетамид диметилацеталь,

N,N-ди(н-пропил)ацетамид диметилацеталь,

N,N-диметилацетамид диэтилацеталь,

N,N-диэтилацетамид диэтилацеталь,

N,N-ди(н-пропил)ацетамид диэтилацеталь,

N,N-диметилацетамид этилметилацеталь,

N,N-диэтилацетамид этилметилацеталь и

N,N-ди(н-пропил)ацетамид этилметилацеталь, и

N,N-диалкилпропионамиддиалкилацетали, такие как

N,N-диметилпропионамиддиметилацеталь,

N,N-диэтилпропионамиддиметилацеталь,

N,N-ди(н-пропил)пропионамиддиметилацеталь,

N,N-диметилпропионамиддиэтилацеталь,

N,N-диэтилпропионамиддиэтилацеталь,

N,N-ди(н-пропил)пропионамиддиэтилацеталь,

N,N-диметилпропионамид этилметил ацеталь,

N,N-диэтилпропионамид этилметилацеталь и

N,N-ди(н-пропил)пропионамид этилметилацеталь.

Среди этих примеров, с точки зрения улучшения характеристик в отношении экономии топлива, сцепления с влажным дорожным покрытием и сопротивления абразивному износу при хорошем балансе, N,N-диалкилформамид диалкилацетали являются предпочтительными, и N,N-диметилформамид диметилацеталь, N,N-диэтилформамид диметилацеталь, N,N-диметилформамид диэтилацеталь и N,N-диэтилформамид диэтилацеталь являются более предпочтительными.

Помимо структурного звена, образованного из сопряженного диена (звено сопряженного диена), полимер сопряженного диена также может содержать структурное звено, полученное из другого мономера. Примеры других мономеров включают винилароматические соединения, винилнитрилы и ненасыщенные сложные эфиры карбоновой кислоты. Винилароматические соединения могут представлять собой стирол, α-метилстирол, винилтолуол, винилнафталин, дивинилбензол, тривинилбензол и дивинилнафталин. Винилнитрилы могут представлять собой акрилонитрил и т.п., а ненасыщенные сложные эфиры карбоновых кислот могут представлять собой метилакрилат, этилакрилат, метилметакрилат, этилметакрилат и т.п. Среди этих примеров, винилароматические соединения являются предпочтительными, и стирол является более предпочтительным.

С точки зрения сопротивления абразивному износу, полимер сопряженного диена предпочтительно содержит структурное звено, образованное из винилароматического соединения (звено винилароматического соединения). В данном случае, относительно общего количества звена сопряженного диена и звена винилароматического соединения (=100 мас.%), содержание звена винилароматического соединения предпочтительно составляет не менее 10 мас.% (содержание звена сопряженного диена составляет не более 90 мас.%), и более предпочтительно, не менее 15 мас.% (содержание звена сопряженного диена составляет не более 85 мас.%). С точки зрения экономии топлива, содержание звена винилароматического соединения предпочтительно составляет не более 50 мас.% (содержание звена сопряженного диена составляет не менее 50 мас.%), и более предпочтительно, не более 45 мас.% (содержание звена сопряженного диена составляет не менее 55 мас.%).

При содержании звена сопряженного диена 100 мол.%, полимер сопряженного диена предпочтительно имеет содержание винильных связей не более 80 мол.%, и более предпочтительно, не более 70 мол.%, с точки зрения экономии топлива. С точки зрения характеристик сцепления с влажным дорожным покрытием, содержание винильных связей предпочтительно составляет по меньшей мере 10 мол.%, более предпочтительно, по меньшей мере 15 мольг.%, еще более предпочтительно, по меньшей мере 20 мол.%, и особенно предпочтительно, по меньшей мере 40 мол.%. Содержание винильных связей может быть определено с помощью инфракрасной спектроскопии, по интенсивности полосы поглощения около 910 см^-1, что соответствует пику поглощения винильной группы.

С точки зрения экономии топлива, молекулярно-массовое распределение полимера сопряженного диена предпочтительно составляет 1-5, и более предпочтительно, 1-2. Молекулярно-массовое распределение может быть определено путем измерения среднечисленной молекулярной массы (Mn) и среднемассовой молекулярной массы (Mw) с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) и последующего деления Mw на Mn.

Подходящие примеры способа получения полимера сопряженного диена включают описанный ниже способ получения, включающий стадии А и Б.

Стадия А: стадия полимеризации мономеров, включающих сопряженный диен и виниловое соединение, представленное приведенной ниже формулой (IV), в присутствии катализатора на основе щелочного металла в углеводородном растворителе, с получением полимера, цепь которого содержит мономерное звено, образованное из сопряженного диена, и мономерное звено, образованное из винилового соединения формулы (IV), и по меньшей мере одну концевую группу, содержащую щелочной металл из катализатора.

где каждый X⁴, X⁵ и X⁶ независимо представляет собой группу, соответствующую представленной ниже формуле (IVa), углеводородную группу или замещенную углеводородную группу, и по меньшей мере один из X⁴, X⁵ и X⁶ является группой, представленной формулой (IVa):

где каждый R¹⁰ и R¹¹ независимо представляет собой C_1-6 углеводородную группу, C_1-6 замещенную углеводородную группу, силильную группу или замещенную силильную группу, и R¹⁰ и R¹¹ могут быть связаны с получением циклической структуры совместно с атомом азота.

Стадия Б: стадия взаимодействия полимера, полученного на стадии А, с соединением, содержащим группу, представленную следующей форм