Способ получения композиции вулканизированной резины, композиция вулканизированной резины и нешипованная резина из нее

1. Способ получения композиции вулканизированной резины, включающий:
(a) стадию получения маточной смеси, содержащей модифицированный сопряженный диеновый полимер и диоксид кремния,
(b) стадию получения маточной смеси, содержащей изопреновый каучук и диоксид кремния,
(c) стадию пластификации маточной смеси, полученной на стадии (а), и маточной смеси, полученной на стадии (b), и
(d) стадию вулканизации пластифицированного продукта, полученного на стадии (с),
где композиция вулканизированной резины содержит:
фазу, содержащую модифицированный сопряженный диеновый полимер и диоксид кремния (фаза А), и фазу, содержащую изопреновый каучук и диоксид кремния (фаза В),
при этом фаза А и фаза В являются не смешиваемыми друг с другом,
относительное содержание α диоксида кремния в фазе А в период от 100 до 500 часов после завершения стадии вулканизации удовлетворяет следующему соотношению (1), а доля β модифицированного сопряженного диенового полимера удовлетворяет следующему соотношению (2):
,
где α=количество диоксида кремния в фазе А / (количество диоксида кремния в фазе А + количество диоксида кремния в фазе В) и β=масса модифицированного сопряженного диенового полимера в композиции вулканизированной резины / (масса модифицированного сопряженного диенового полимера в композиции вулканизированной резины + масса изопренового каучука в композиции вулканизированной резины).
2. Способ получения по п. 1, в котором маточная смесь, содержащая модифицированный сопряженный диеновый полимер и диоксид кремния, содержит не менее 40 массовых частей диоксида кремния по отношению к 100 массовым частям модифицированного сопряженного диенового полимера.
3. Способ получения по п. 1 или 2, в котором маточная смесь, содержащая изопреновый каучук и диоксид кремния, содержит не менее 15 массовых частей диоксида кремния по отношению к 100 массовым частям изопренового каучука.
4. Способ получения по любому из пп. 1-3, в котором композиция вулканизированной резины содержит от 25 до 120 массовых частей наполнителя и от 15 до 80 массовых частей размягчителя по отношению к 100 массовым частям компонента резины, содержащего изопреновый каучук и модифицированный сопряженный диеновый полимер, а наполнитель содержит не менее 50 мас.% диоксида кремния по отношению к общему количеству наполнителя.
5. Способ получения по любому из пп. 1-4, в котором модифицированный сопряженный диеновый полимер получают с помощью способа получения, включающего стадию (А) модификации для осуществления реакции модификации с использованием сопряженного дианового полимера с содержанием 1,4-цис-связей не менее 98,5 мас.% и имеющего активный конец для введения алкоксисиланового соединения с 2 или более реакционными группами, вводящими алкоксисилильную группу в активный конец сопряженного диенового полимера, и стадию (В) конденсации для реакции конденсации остатка алкоксисиланового соединения, введенного в активный конец, в присутствии катализатора конденсации, содержащего по меньшей мере один элемент из элементов группы 4А, группы 2В, группы 3В, группы 4В и группы 5В Периодической таблицы, где сопряженный диеновый полимер получен путем полимеризации в присутствии каталитической композиции, содержащей в качестве основного компонента смесь следующих компонентов от (i) до (iii):
компонент (i): содержащее лантаноид соединение, содержащее по меньшей мере один любой из элементов-лантаноидов, или продукт реакции, полученный по реакции содержащего лантаноид соединения с основанием Льюиса,
1
2
3
1
2
3
1
2
компонент (ii): по меньшей мере один выбранный из группы, состоящей из алюмоксанов и органических соединений алюминия общей формулы (1): AIRRR, где R и R одинаковые или разные, и каждый представляет собой углеводородную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, или атом водорода, R представляет собой углеводородную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, которая является такой же или отличается от R или R,
компонент (iii): иодсодержащее соединение, имеющее по меньшей мере один атом иода в своей молекулярной структуре.
6. Способ получения по п. 5, в котором количество 1,2-винильной связи сопряженного диенового полимера составляет не более 0,5 мас.%.
7. Способ получения по п. 5 или 6, в котором катализатор конденсации представляет собой катализатор конденсации, содержащий титан (Ti).
8. Способ получения по любому из пп. 5-7, в котором алкоксисилановое соединение имеет по меньшей мере одну функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из следующих групп (iv)-(vii):
(iv): эпоксигруппы,
(v): изоцианатной группы,
(vi): карбонильной группы,
(vii): цианогруппы.
9. Способ получения по любому из пп. 5-8, в котором на стадии (А) модификации дополнительно добавляют алкоксисилановое соединение, имеющее по меньшей мере одну функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из следующих групп (viii)-(х):
(viii): аминогруппы,
(ix): иминогруппы,
(x): меркаптогруппы.
10. Способ получения по любому из пп. 5-9, в котором стадию (В) конденсации проводят в водном растворе с величиной рН от 9 до 14 и при температуре от 85°С до 180°С.
11. Способ получения по любому из пп. 1-10, в котором сопряженное диеновое соединение, образующее модифицированный сопряженный диеновый полимер, является по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из 1,3-бутадиена, изопрена и 2,3-диметил-1,3-бутадиена.
12. Композиция вулканизированной резины, содержащая:
фазу, содержащую модифицированный сопряженный диеновый полимер и диоксид кремния (фаза А), и фазу, содержащую изопреновый каучук и диоксид кремния (фаза В),
в которой фаза А и фаза В являются не смешиваемыми друг с другом,
относительное содержание α диоксида кремния в фазе А в период от 100 до 500 часов после завершения стадии вулканизации удовлетворяет следующему соотношению (1), и
доля β модифицированного сопряженного диенового полимера удовлетворяет следующему соотношению (2):
,
где α=количество диоксида кремния в фазе А / (количество диоксида кремния в фазе А + количество диоксида кремния в фазе В) и β=масса модифицированного сопряженного диенового полимера в композиции вулканизированной резины / (масса модифицированного сопряженного диенового полимера в композиции вулканизированной резины + масса изопренового каучука в композиции вулканизированной резины).
13. Композиция вулканизированной резины по п. 12, содержащая от 25 до 120 массовых частей наполнителя и от 15 до 80 массовых частей размягчителя в пересчете на 100 массовых частей компонентов резины, содержащих изопреновый каучук и модифицированный сопряженный диеновый полимер, при этом наполнитель содержит не менее 50 мас.% диоксида кремния, в пересчете на общее количество наполнителя.
14. Композиция вулканизированной резины по п. 12 или 13, в которой модифицированный сопряженный диеновый полимер получают с помощью способа получения, включающего стадию (А) модификации для осуществления реакции модификации с использованием сопряженного диенового полимера с содержанием 1,4-цис-связей не менее 98,5% масс. и имеющего активный конец для введения алкоксисиланового соединения с 2 или более реакционными группами, вводящими алкоксисилильную группу в активный конец сопряженного диенового полимера, и стадию (В) конденсации для реакции конденсации остатка алкоксисиланового соединения, введенного в активный конец, в присутствии катализатора конденсации, содержащего по меньшей мере один элемент из элементов группы 4А, группы 2В, группы 3В, группы 4В и группы 5В Периодической таблицы, где сопряженный диеновый полимер получен посредством полимеризации в присутствии каталитической композиции, содержащей в качестве основного компонента смесь следующих компонентов (i)-(iii):
компонент (i): содержащее лантаноид соединение, содержащее по меньшей мере один любой из элементов-лантаноидов, или продукт реакции, полученный по реакции содержащего лантаноид соединения с основанием Льюиса,
1
2
3
1
2
3
1
2
компонент (ii): по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из алюмоксанов и органических соединений алюминия общей формулы (1): AIRRR, где R и R, одинаковые или разные, и каждый представляет собой углеводородную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, или атом водорода, R представляет собой углеводородную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, которая является такой же или отличается от R или R,
компонент (iii): иодсодержащее соединение, имеющее по меньшей мере один атом иода в своей молекулярной структуре.
15. Композиция вулканизированной резины по п. 14, где количество 1,2-винильной связей сопряженного диенового полимера составляет не более 0,5 мас.%.
16. Композиция вулканизированной резины по п. 14 или 15, в которой катализатор конденсации представляет собой катализатор конденсации, содержащий титан (Ti).
17. Композиция вулканизированной резины по любому из пп. 14-16, в которой алкоксисилановое соединение имеет по меньшей мере одну функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из следующих групп (iv)-(vii):
(iv): эпоксигруппы,
(v): изоцианатной группы,
(vi): карбонильной группы,
(vii): цианогруппы.
18. Композиция вулканизированной резины по любому из пп. 14-17, в которой на стадии (А) модификации дополнительно добавляют алкоксисилановое соединение, имеющее по меньшей мере одну функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из следующих групп (viii)-(х):
(viii): аминогруппы,
(ix): иминогруппы,
(x): меркаптогруппы.
19. Композиция вулканизированной резины по любому из пп. 14-18, в которой стадию (В) конденсации осуществляют в водном растворе с величиной рН от 9 до 14 и при температуре от 85°С до 180°С.
20. Композиция вулканизированной резины по любому из пп. 12-19, в которой сопряженное диеновое соединение, образующее модифицированный сопряженный диеновый полимер, является по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из 1,3-бутадиена, изопрена и 2,3-диметил-1,3-бутадиена.
21. Нешипованная шина, протектор которой выполнен из композиции вулканизированной резины по любому из пп. 12-20.