BRPI0619977A2 - composição de poliorganosiloxano para uso em elastÈmero insaturado, artigo feito da mesma, e método associado - Google Patents
composição de poliorganosiloxano para uso em elastÈmero insaturado, artigo feito da mesma, e método associado Download PDFInfo
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Abstract
COMPOSIçãO DE POLIORGANOSILOXANO PARA USO EM ELASTÈMERO INSATURADO, ARTIGO FEITO DA MESMA, E MéTODO ASSOCIADO. Uma composição é fornecida para o uso com um elastómero insaturado. A composição pode incluir um poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional. O poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional pode incluir um grupo enxofre quimicamente protegido. Sob determinadas condições, o grupo enxofre pode reagir com o elastómero insaturado. A invenção inclui as modalidades que podem se relacionar aos métodos de produção e de uso do poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional em composições de elastómero.
Description
COMPOSIÇÃO DE POLIORGANOSILOXANO PARA USO EM ELASTÔMERO INSATURADO, ARTIGO FEITO DA MESMA, E MÉTODO ASSOCIADO
FUNDAMENTOS
Campo técnico
A invenção pode incluir modalidades que se relacionam a uma composição incluindo um poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional tendo grupos de enxofre protegidos quimicamente. A invenção pode também incluir modalidades que se relacionam a um método de fabricação e uso do poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional em composições de elastômero.
Discussão da técnica relacionada
As borrachas naturais ou sintéticas (ou elastômeros) em seu estado não vulcanizado podem ter propriedades mecânicas inerentemente baixas que podem impedir de serem usadas nas aplicações que requerem alta força de tração. O elastômero pode precisar ser reticulado quimicamente (vulcanizado) para maximizar o módulo e as propriedades de tração. O enxofre elementar pode ser usado como um agente reticulante "primário" para vulcanizar borrachas naturais ou sintéticas.
Os agentes reticulantes adicionais tais como, mercaptosilanos podem também ser usados para fornecer a reticulação secundária com o elastômero. Os mercaptosilanos podem também ser usados como compatibilizadores para composições de borracha compreendendo preenchedores de reforço. Entretanto, os mercaptosilanos podem ter a atividade química elevada e podem curar prematuramente com o elastômero (queimar) durante a composição das formulações de borracha. Esta reação de queima pode causar o aumento indesejável na viscosidade e a dispersão de enchimento menos que desejável resultando em pobre processabilidade e baixa ação de reforço.
Pode ser desejável ter os agentes reticulantes secundários contendo enxofre que não podem curar prematuramente com o elastômero e podem também funcionar como compatibilizadores para preenchedores, quando assim desejado. Pode ser desejável ter composições de borracha vulcanizadas com propriedades diferentes daqueles disponíveis atualmente para aplicações variadas.
BREVE DESCRIÇÃO
Em uma modalidade, uma composição pode ser fornecida para uso com um elastômero insaturado. A composição pode incluir um poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional compreendendo um grupo enxofre quimicamente-protegido capaz de reagir com o elastômero insaturado.
Em uma modalidade, um método para produzir uma composição de pneu pode incluir a produção de poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional. Ométodo pode ainda incluir misturar o enxofre funcional com um elastômero insaturado. 0 poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional pode incluir um grupo enxofre quimicamente protegido. Reagindo um poliorganosiloxano linear que pode incluir um grupo alceno com um tioácido pode produzir o poliorganosiloxano linear de enxofre- funcional.
Uma modalidade pode fornecer um pneu formado de uma composição incluindo um produto de reação de um poliorganosiloxano linear e de um tio ácido. O poliorganosiloxano linear pode incluir um grupo alceno. 0 tio ácido pode ter uma estrutura definida pela fórmula (IV) : <formula>formula see original document page 4</formula>
onde R27 é um radical alifático, um radical cicloalifático, ou um radical aromático; L é independentemente em cada ocorrência um grupo monovalente ou um grupo polivalente que é derivado pela substituição de um radical alifático, de um radical cicloalifático, ou de um radical aromático; Q é oxigênio, enxofre, ou um grupo NR29 7 onde R29 é um radical alifático, um radical cicloalifático, ou um radical aromático; J é carbono, enxofre, fósforo, ou um grupo sulfonila; E é oxigênio ou enxofre; S compreende um ou mais átomos de enxofre; "t" é um inteiro que é igual a 0, 1, 2, 3, 4, ou 5; 11 j" é igual a 0 ou 1, "k" é igual a 1 se J for carbono, enxofre ou sulfonila, "k" é 2 se J for fósforo, e "z" é igual a 0, 1, ou 2.
Em uma modalidade, uma composição de pneu pode incluir um poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional tendo um grupo funcional capaz de acoplar com um preenchedor de superfície e um grupo enxofre quimicamente-protegido, e um elastômero insaturado.
DESCRIÇÃO DETALHADA
A invenção pode incluir as modalidades que se relacionam a uma composição para uso com um elastômero insaturado, incluindo um poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional. O poliorganosiloxano linear de enxofre- funcional pode incluir um grupo enxofre quimicamente protegido. Sob determinadas condições, o grupo enxofre pode reagir com o elastômero insaturado. A invenção inclui modalidades que podem se relacionar aos métodos de produção e uso do poliorganosi loxano linear de enxofre-funcional em composições de elastômero.
No seguinte relatório descritivo e nas reivindicações que seguem, referência será feita a um número de termos que têm os seguintes significados. As formas singulares; "uma", "uma" e "a/o" inclui os referentes plurais a menos que o contexto claramente indique de outra maneira. A linguagem aproximada, como usada aqui durante todo o relatório descritivo e as reivindicações, pode ser aplicada para modificar toda a representação quantitativa que poderia permissivelmente variar resultar em uma mudança na função básica a que é relacionada. Consequentemente, um valor modificado por um termo tal como "cerca de" não deve ser ligado ao valor preciso especificado. Em alguns casos, a linguagem de aproximação pode corresponder à precisão de um instrumento para medir o valor. Similarmente, "livre" pode ser usado em combinação com um termo, e pode incluir um número insubstantial, ou quantidades traço, enquanto ainda ser considerado livre do termo modificado. "Linear" é exclusivo de ramificações no termo modificado.
Uma composição de acordo com uma modalidade pode incluir um poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional. Um poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional pode incluir unidades repetidas de organosiloxano ligadas juntas em uma forma linear, e sem uma estrutura reticulada ou ramificada. 0 poliorganosiloxano linear de enxofre- funcional pode incluir um ou mais grupos de enxofre quimicamente-protegidos. Em uma modalidade, o grupo enxofre quimicamente-protegido pode estar presente em uma extremidade terminal do poliorganosiloxano linear. Em uma modalidade, os grupos de enxofre quimicamente-protegidos podem estar presentes em ambas extremidades terminais do poliorganosiloxano linear. Em uma modalidade, o grupo enxofre quimicamente-protegido do poliorganosiloxano linear pode estar presente como um ou mais grupos pendentes da cadeia principal de poliorganosiloxano linear.
Os grupos de enxofre quimicamente-protegidos apropriados podem incluir um ou mais átomos de enxofre protegidos (isto é, bloqueado reversivelmente) por um grupo funcional. 0 grupo funcional pode tornar o átomo de enxofre, ou átomos, quimicamente latentes. 0 grupo enxofre quimicamente-protegido pode estar em um estado de atividade relativamente reduzida até que uma hora como o grupo enxofre quimicamente-protegido esteja desbloqueado, desprotegido, ou ativado. Sob ativação, o grupo de enxofre ativado pode quimicamente reagir com um outro grupamento orgânico. Tal reação pode incluir, por exemplo, reticulação a um elastômero insaturado.
Em uma modalidade, a composição pode incluir um grupo funcional que pode se acoplar com uma superfície preenchedora. 0 acoplamento da composição com a superfície preenchedora pode ocorrer através do acoplamento físico ou fraco (por exemplo, pela formação de ligações de hidrogênio entre a composição e a superfície preenchedora) ou através de acoplamento químico (por exemplo, formando uma ligação química covalente entre a composição e a superfície preenchedora) .
Em uma modalidade, a composição pode ter uma estrutura de fórmula (I), (II), ou (III); <formula>formula see original document page 7</formula>
(III)
onde A é um radical polivalente ( (R27OC (=0) ) t- (L) j) k-
(Q)zJ(=E);
R1-R27 são independentemente em cada ocorrência um átomo de hidrogênio, um radical alifático, um radical cicloalifático, ou um radical aromático;
G é uma ligação, um radical alifático divalente, um radical cicloalifático divalente, ou um radical aromático divalente;
R28 é um grupo hidroxila, um halogênio, um grupo alcóxi silila, um grupo alcóxi, ou um grupo de arilóxi;
S é um ou mais átomos de enxofre;
L é independentemente em cada ocorrência um grupo monovalente ou polivalente derivado pela substituição de um radical alifático, de um radical cicloalifático, ou de um radical aromático;
Q é oxigênio, enxofre ou um grupo NR29, R29 é um radical alifático, um radical cicloalifático, ou um radical aromático;
J é carbono, enxofre, fósforo, ou um grupo sulfonila;
E é oxigênio ou enxofre;
"m" e "n" são independentemente iguais a 0 ou são um inteiro maior que 0; "p" é maior que 0; "t" é um inteiro que é igual a 0, 1, 2, 3, 4, ou 5; "j" é igual a 0 ou 1; "k" é igual a 1 se J é carbono, enxofre ou sulfonila, "k" é 2 se J é fósforo; e "z" é um inteiro que é igual a 0, 1, ou 2.
O radical alifático, radical cicloalifático e radical aromático podem ser definidos como ò seguinte: O radical alifático pode ser um radical orgânico tendo pelo menos um átomo de carbono, uma valência de pelo menos um e pode ter uma disposição linear de átomos. Os radicais alifáticos podem incluir heteroátomos tais como, nitrogênio, enxofre, silício, selênio e oxigênio ou podem ser compostos exclusivamente de carbono e de hidrogênio. O radical alifático pode incluir uma ampla faixa de grupos funcionais tais como, grupos alquila, grupos alquenila, grupos alquinila, grupos halo alquila, grupos dienila conjugados, grupos álcool, grupos éter, grupos aldeído, grupos cetona, grupos ácido carboxílico, grupos acila (por exemplo, derivados de ácidos carboxílicos tais como, ésteres e amidas), grupos amina, grupos nitro e similares. Por exemplo, o radical 4-metilpent-1-il pode ser um radical alifático de C6 compreendendo um grupo metila, o grupo metila sendo um grupo funcional, que pode ser um grupo alquila. Similarmente, o grupo 4-nitrobut-1-il pode ser um radical alifático C4 compreendendo um grupo nitro, o grupo nitro sendo um grupo funcional. Um radical alifático pode ser um grupo haloalquila que pode incluir um ou mais átomos de halogênio, que pode ser o mesmo ou diferente. Os átomos de halogênio incluem, por exemplo; flúor, cloro, bromo, e iodo. Os radicais alifáticos tendo um ou mais átomos de halogênio podem incluir os haletos de alquila: trifluorometil, bromodifluorometil, clorodifluorometil, hexaf luoroisopropilideno, clorometil, dif luorovinilideno, triclorometil, bromodiclorometil, bromoetil, 2- bromotrimetileno (por exemplo, -CH2-CHBrCH2-), e similares. Exemplos adicionais de radicais alifáticos podem incluir alil, aminocarbonil (-CONH2), carbonil, dicianoisopropilideno -CH2C(CN)2CH2-), metil (-CH3), metileno (-CH2-), etil, etileno, formil (-CHO), hexil, hexametileno, hidróximetil (-CH2OH), mercaptometil (- CH2SH), metiltio (-SCH3), metiltiometil (-CH2SCH3), metóxi, metóxicarbonil (CH3OCO-), nitrometil (-CH2NO2), tiocarbonil, trimetilsilil ((CH3)3Si-), t-butildimetilsilil, trimetóxi si lilpropil ((CH3O)3SiCH2CH2CH2-), vinil, vinilideno, e similares. Por meio de exemplo adicional, um "radical alifático C1-C3" ; contém pelo menos um, mas não mais de 3 0 átomos de carbono. Um grupo metila (CH3-) pode ser um exemplo de um radical alifático C1. Um grupo decil (CH3(CH2)9-) pode ser um exemplo de um radical alifático C10.
Um radical cicloalifático pode ser um radical tendo uma valência de pelo menos um, e tendo uma disposição de átomos, que podem ser cíclicos, mas que não podem ser aromático. Um radical cicloalifático pode incluir um ou mais componentes não cíclicos. Por exemplo, um grupo ciclohexilmetila (C6HnCH2-) pode ser um radical cicloalifático, que pode incluir um anel de ciclohexila (a disposição de átomos, que podem ser cíclicos, mas que não podem ser aromáticos) e um grupo metileno (o componente não cíclico). 0 radical cicloalifático pode incluir heteroátomos tais como nitrogênio, enxofre, selênio, silício e oxigênio, ou pode ser composto exclusivamente de carbono e hidrogênio. Um radical cicloalifático pode incluir um ou mais grupos funcionais, tais como grupos alquila, grupos alquenila, grupos alquinila, grupos halo alquila, grupos de dienila conjugados, grupos álcool, grupos éter, grupos aldeído, grupos cetona, grupos ácido carboxílico, grupos acila (por exemplo, derivados de ácidos carboxílico tais como ésteres e amidas), grupos amina, grupos nitro e similares. Por exemplo, o radical 4- metilciclopent-l-il pode ser um radical cicloalifático C6 compreendendo um grupo metila, o grupo metila sendo um grupo funcional, que pode ser um grupo alquila. Similarmente, o radical 2-nitrociclobut-l-il pode ser um radical cicloalifático C4 compreendendo um grupo nitro, o grupo nitro sendo um grupo funcional. Um radical cicloalifático pode incluir um ou mais átomos de halogênio, que pode ser o mesmo ou diferente. Os átomos de halogênio incluem, por exemplo, flúor, cloro, bromo, e iodo. Os radicais cicloalifático tendo um ou mais átomos de halogênio podem incluir 2-trifluorometilciclohex-1-il; 4- bromodifluorometilciclooct-1-il; 2- clorodif luorometilciclohex-l-il; hexaf luoroisopropilideno 2,2- bis(ciclohex-4-) (C6HioC(CF3)2C6Hio-) ; 2- clorometilciclohex-l-il; 3-difluorometilenociclohex-1-il; 4-triclorometilciclohex-1-il; 4-bromodiclorometilciclohex- 1-iltio; 2-bromoetilciclopent-l-iloxi; 2- bromopropilciclohex-l-iloxi (por exemplo, CH3CHBrCH2C6H10-) ; e similares. Exemplos adicionais de radicais cicloalifático podem incluir 4-ailioxiciclohex-l-il; 4-aminociclohex-l-il (H2NC6H10-), 4-aminocarbonilciclopent-l-il (NH2COC5H8-), 4- acetilóxiciclohex-l-il, 2,2-dicianoisopropilidenobis (ciclohex-4-ilóxi) (-OC6H10C (CN) 2C6H10O-) , 3-metilciclohex-l- il, metilenobis (ciclohex-4-ilóxi) (-OC6H10CH2C6H10O-) , 1- etilciclobut-l-il, ciclopropiletenil, 3-formil-2- terahidrofurani1, 2-hexi1-5 -1etrahidrofurani1 ; hexametileno-1, 6-bis (ciclohex-4-ilóxi) (-OC6H10 (CH2) 6C6H10O-) ; 4-hidróximetilciclohex-l-il (4-HOCH2C6H10-) , 4- mercaptometilciclohex-l-il (4-HSCH2C6H10-) , 4- metiltiociclohex-l-il (4-CH3SC6H10-) , 4-metóxiciclohex-l-il, 2-metóxicarbonilciclohex-l-ilóxi (2-CH3OCOC6H10-) , 4- nitrometilciclohex-l-il (NO2CH2C6H10-) , 3- trimetilsililciclohex-l-il, 2-t-butildimetilsililciclopent- 1-il, 4-trimetóxisililetilciclohex-l-il (por exemplo, (CH3O)3SiCH2CH2C6H10-), 4 - vinilaciclohexen-1 - il, vinilidenobis(ciclohexil), e similares. O termo "radical cicloalifático C3-C30"; pode incluir radicais cicloalifáticos contendo pelo menos três, mas não mais que 10 átomos de carbono. O radical cicloalifático 2- tetrahidrofuranila (C4H7O-) representa o radical cicloalifático C4. O radical de ciclohexilmetil (C6HiiCH2-) representa um radical cicloalifático C7.
Um radical aromático pode ter uma disposição de átomos tendo uma valência de pelo menos um e tendo pelo menos um grupo aromático. Isto pode incluir heteroátomos tais como, nitrogênio, enxofre, selênio, silício e oxigênio, ou pode ser composto exclusivamente de carbono e de hidrogênio. Os radicais aromáticos apropriados podem incluir fenil, piridil, furanil, tienil, naftil, fenilene, e radicais bifenila. 0 grupo aromático pode ser uma estrutura cíclica tendo elétrons 4n+2 "deslocalizado" onde "n" pode ser um inteiro igual a 1 ou maior, como ilustrado por grupos fenila (n = 1) , grupos tienila (n = 1) , grupos furanila (n = 1) , grupos naftila (n = 2) , grupos azulenila (n = 2) , grupos antracenila (n = 3) e similares. 0 radical aromático pode incluir também componentes não-aromáticos. Por exemplo, um grupo benzila pode ser um radical aromático, que pode incluir um anel fenila (o grupo aromático) e um grupo metileno (o componente não-aromáticos). Similarmente um radical tetrahidronaftil pode ser um radical aromático compreendendo um grupo aromático (C6H3) fundido a um componente não-aromático -(CH2)4-- Um radical aromático pode incluir um ou mais grupos funcionais, tais como grupos alquila, grupos alquenila, grupos alquinila, grupos haloalquila, grupos haloaromáticos, grupos de dienila conjugados, grupos álcool, grupos éter, grupos aldeído, grupos cetona, grupos ácido carboxílico, grupos acila (por exemplo, derivados ácidos carboxílico tais como ésteres e amidas), grupos amina, grupos nitro, e similares. Por exemplo, o radical 4-metilfenila pode ser um radical aromático C7 compreendendo um grupo metila, o grupo metila sendo um grupo funcional, que pode ser um grupo alquila. Similarmente, o grupo 2-nitrofenila pode ser um radical aromático C6 compreendendo um grupo nitro, grupo nitro sendo um grupo funcional. Os radicais aromáticos incluem radicais aromáticos halogenados tais como trifluorometilfenil, hexafluoroisopropilidenobis (4-fen-1- ilóxi) (-OPhC (CF3) 2PhO-); clorometilfenil; 3-trifluorovinil- 2-tienil; 3-triclorometilfen-1-il(3-CCl3Ph- ); 4-(3- bromoprop-1-il) fen-1-il (BrCH2CH2CH2Ph-); e similares. Exemplos adicionais de radicais aromáticos podem incluir o 4-aliloxifen-1-óxi; 4-aminofen-1-il(H2NPh-); 3- aminocarbonilafen-1-il (NH2COPh-); 4-benzoilfen-1-il; diciano isopropilidenobis(4-fen-1-ilóxi) (-OPhC (CN) 2PhO-) ; 3 metilfen-1-il, metilenobis (fen-4-ilóxi)(-OPhCH2PhO-), 2- etilfen-1-il, feniletenil, 3-formil-2-tienil, 2-hexil-5- furanil; hexametileno-1,6-bis (fen-4-ilóxi) (-OPh (CH2)OPhO-; 4-hidróximetil fen-1-il(4-HOCH2Ph-); 4-mercaptometilfen-1- il (4-HSCH2Ph-) ; 4-metil tiofen-1-il (4-CH3SF-); 3-metóxi fen-1-il; 2-metóxicarbonilfen-1-ilóxi (por exemplo, metil salicil), 2-nitrometilfen-l-il(-PhCH2NO2); 3- trimetilsililfen-l-il; 4-t-butildimetilsililfenil-1-il; 4- vinilfen-l-il; vinilidenobis(fenil); e similares. O termo "um radical aromático C3 - C30"; pode incluir radicais aromáticos contendo três a 30 átomos de carbono. Um radical aromático C3 apropriado pode incluir 1-imidazolil (C3H2N2-). O radical benzil (C7H7-) representa o radical aromático C7.
Nas estruturas (I), (II) ou (III), a subestrutura "A- S-" pode indicar o grupo enxofre quimicamente protegido. 25 Onde, "A" pode ser um radical polivalente, ((R27OC(=O))t- (L) j) k-(Q) ZJ (=E); definido acima. Em um lado o grupo "J" (unido ao heteroátomo insaturado "E") pode unir ao grupo ((R27OC(=O))t-(L)j)k-(Q)z" ; e no outro lado o grupo "J" pode unir a um átomo de enxofre, que pode ligar a um átomo de 3 0 silício através de um grupo G. Os grupos de enxofre quimicamente protegidos apropriados podem incluir únicos átomos de enxofre, ou podem incluir uma pluralidade de átomos de enxofre. A pluralidade de átomos de enxofre pode formar uma cadeia de enxofre. Em uma modalidade, o grupo enxofre quimicamente protegido pode incluir um ou mais de um éster de tiocarboxilato (-C(=0)S-); ditiocarboxilato (-C(=S)S-); éster de tiocarbonato (-O-C(=0)S-); éster de ditiocarbonato (-S-C(=0)S- ou -O-C(=S)S-); éster de tritiocarbonato (-S- C(=S)S-); éster de tiosulfonato, (-S(=0)2S-); éster de tiosulfato (-O-SC=OJ2S-); éster de tiosulfamato; éster de tiosulfinato (-S(=0)S-); éster de tiosulfito (-O-S(=0)S-); éster de tiosulfimato; éster de tiofosfato (P(=0) (0-)2(S- )); éster de ditiofosfato (P(=0) (O-) (S-)2 ou P( = S) (O-)2(S- )); éster de tritiofosfato (P(=0)(S-)3 ou P(=S) (O-) (S-) 2) ; éster de tetratiofosfato (P(=S)(S-)3); éster de tiofosfamato; éster de ditiofosfamato; éster de tiofosforamidato; éster de ditiofosforamidato; ou éster de tritiofosforamidato.
Um outro grupo de enxofre quimicamente protegido apropriado pode incluir um éster de tiocarboxilato (- C(=0)S-). Em uma modalidade, o éster de tiocarboxilato pode incluir ou mais do radical metil ou octil e de grupo enxofre quimicamente protegido podem incluir um ou mais de grupo tio-acetato ou de grupo tio-octanoato. Ainda outro grupo quimicamente protegido apropriado de enxofre pode incluir um tiocarbamato ou um ditiocarbamato.
Como notado acima, o grupo enxofre quimicamente- protegido pode se conectar a uma extremidade terminal de um poliorganosiloxano linear. Um grupo terminalmente-conectado e quimicamente protegido de enxofre pode estar presente em uma única extremidade, como mostrado na estrutura (II); ou, pode estar presente em ambas extremidades de cadeia de poliorganosiloxano linear, como mostrado na estrutura (I).
O único grupo enxofre quimicamente-protegido pode estar presente como agente de cobertura; ou, se outros grupos reativos estão também presentes, o grupo enxofre quimicamente-protegido pode reticular indiretamente durante a vulcanização. Em uma modalidade, o grupo enxofre quimicamente-protegido pode ser pendente a cadeia principal de poliorganosiloxano linear, como mostrado nas estruturas (II) e (III). Nas estruturas (I), (II), e (III), dois ou mais dos grupos de enxofre quimicamente protegidos podem ser o mesmo que ou podem diferir de cada um de modalidade à modalidade.
A taxa de ativação e/ou a taxa de reação podem ser controladas pela seleção do tipo, número total de, e/ou razão de grupos enxofre quimicamente-protegidos da composição. Por exemplo, a composição pode ser formada para incluir um grupo funcional tio acetato e um grupo funcional tio octanoato. 0 número total de grupos, o tipo de grupos, e a razão de grupos para cada podem modular a taxa de ativação e de reação subseqüente com um elastômero.
Os grupos de acoplamento de superfície opcionais podem ser incluídos na composição. Nas estruturas (I), (II) ou (III), "R28" indica um grupo funcional que pode se acoplar a um grupo reativo correspondente em uma superfície preenchedora. Em uma modalidade, o grupo funcional "R28" pode ser hidrolizãvel. Durante uma reação, tal grupo hidrolizável pode acoplar-se com um grupo reativo de uma superfície preenchedora inorgânica, por exemplo, um grupo silanol em uma superfície de partícula de sílica. O acoplamento de wR28" com o silanol pode formar uma ou ambos uma ligação física ou ligação química.
Grupos apropriados como os grupos de acoplamento «r28" podem incluir um ou mais de um radical alcóxi Ci-C2O- Em uma modalidade, »r28" pode incluir um radical metõxi, um radical etóxi, um radical isopropilóxi, um radical isobutóxi, ou um radical acetóxi. Nas estruturas (I), (II) e (III) , quando subscrito "m" é maior que 1, uma pluralidade de grupos "R28" pode estar presente. A pluralidade de grupos "R28" pode ser o mesmo de cada um ou pode diferir de cada um. Por exemplo, a composição pode incluir os grupos funcionais metóxi e isopropilóxi. 0 número total de grupos, tipo de grupos, e razão de grupos para cada um pode modular a reação subseqüente com, e a adesão a, superfície preenchedora.
Grupos apropriados como "G" nas estruturas (I) , (II) ou (III) podem incluir um radical alifático. O grupo "G" pode ligar um átomo de enxofre a um átomo de silício ou um átomo de silício a um grupo acoplamento R28. Em uma modalidade, "G" pode incluir um radical C2-C2O alifático divalente. Em uma modalidade, "G" pode incluir um ou mais de (-CH2CH2-), (-CH2CH2CH2-), (-CH2CH2CH2CH2-), (-CH(CH3)-), (-CH2CH(CH3)-, (-C(CH3)2-), (-CH(C2H5)-), (-CH2CH2CH(CH3)-), (-CH2CH(CH3)CH2-), (-CH2CH2C6H4CH2CH2-), dietileno ciclohexano, ou 1,2,4-trietileno ciclohexano. Em uma modalidade, a soma dos átomos de carbono dentro dos grupos "G" podem estar na faixa de aproximadamente 3 a aproximadamente 18. 0 aumento do número de átomos de carbono pode aumentar a facilidade de dispersão do preenchedor dentro de uma matriz de elastômero orgânica durante a composição.
O número total de unidades repetidas ("m + η + ρ") nas fórmulas (I), (II) ou (III) podem ser superior ou igual a aproximadamente 0. Em uma modalidade, o número total de unidades repetidas ("m + η + ρ") nas fórmulas (I), (II) ou (III) pode ser superior ou igual a aproximadamente 10. Em uma modalidade, o número total de unidades repetidas no poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional pode estar em uma faixa de aproximadamente 0 a aproximadamente 15, de aproximadamente 15 a aproximadamente 25, de aproximadamente 25 a aproximadamente 35, ou de aproximadamente 3 5 a aproximadamente 50. Em uma modalidade, o número total de unidades repetidas na composição pode ser maior que aproximadamente 50.
As composições indicadas pelas fórmulas (I) , (II) , e (III) podem ter uma distribuição de peso molecular predeterminada (MWD) . Em uma modalidade, o MWD pode ser amplo, e os índices "m" e "n" pode designar uma média para a composição. Em uma modalidade, a distribuição de peso molecular pode ser maior que aproximadamente 1,5. Em uma modalidade, a distribuição de peso molecular pode estar em uma faixa de aproximadamente 1 a aproximadamente 1,5. A distribuição das unidades diferentes de organosiloxano pode ser aleatórias ou em blocos relativos uns aos outros.
A composição pode ter um peso molecular em uma faixa maior que aproximadamente 250 gramas por mol. Em uma modalidade, a composição pode ter um peso molecular em uma faixa de aproximadamente 25 0 gramas por mol a aproximadamente 1000 gramas por mol, de aproximadamente 1000 gramas por mol a aproximadamente 20 0 0 gramas por mol, de aproximadamente 2000 gramas por mol a aproximadamente 5000 gramas por mol, ou de aproximadamente 5 000 gramas por mol a aproximadamente 10.000 gramas por mol. Em uma modalidade, o peso molecular da composição pode ser maior que aproximadamente 10.000 gramas por mol.
Uma composição de borracha pode ser fornecida de acordo com um aspecto de invenção. A composição de borracha pode incluir um elastômero insaturado e uma composição incluindo um poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional como definido aqui. A composição pode incluir um ou mais grupos de enxofre quimicamente protegidos que podem reagir (por exemplo, reticular) com os grupos reativos no elastômero insaturado. Como usado aqui, o termo reage pode incluir reticular, ligado quimicamente, e nivelar; e, o termo elastômero insaturado pode incluir uma ou mais ligações duplas de carbono-carbono reativo ou ligações triplas de carbono-carbono.
Os elastômeros insaturados apropriados podem incluir uma ou ambos borracha natural ou borracha sintética. Os exemplos representativos de borracha sintética apropriada podem incluir umas ou várias de solução de borracha de estireno-butadieno (sSBR), emulsão de borracha de estireno- butadieno (eSBR), borracha de estireno-butadieno (SBR), borracha de cloropreno, borracha de isopreno (IR), borracha de isopreno-isobutileno (IIR), polibutadieno (BR) , copolímero de etileno-propileno (EP), ter-polimero de etileno-propileno (EPDM), e borracha de acrilonitrilo- butadieno (NBR). A borracha sintética a base de dieno apropriada pode ser derivada pelo menos em parte (como um homopolímero ou um copolimero) dos monômeros de dieno, isto é, monômeros tendo duas ligações duplas de carbono-carbono, seja conjugado ou não. Em uma modalidade, a borracha sintética a base de dieno pode ser derivada de pelo menos um monômero de dieno conjugado. Em uma modalidade, a borracha sintética a base de dieno pode ser derivada de pelo menos um monômero de dieno conjugado e pelo menos de um composto de vinil aromático. Em uma modalidade, a borracha sintética a base de dieno pode ser derivada de pelo menos um monômero de dieno conjugado e pelo menos um monômero de etileno e pelo menos um monômero de alquileno.
Os dienos conjugados apropriados podem incluir um ou mais de 1,3-butadieno, 2-metil-l, 3-butadieno (isopreno), 2, 3-di (C1-C5alquila)-1, 3-butadienos tais como, por exemplo, 2,3-dimetil-l,3-butadieno, 2,3-dietil-1,3- butadieno, 2-metil-3-etil-l,3-butadieno, 2-metil-3- isopropil-1,3-butadieno, 1,3-pentadieno, 2,4-hexadieno, 1,4-hexadieno, etilidenonorborneno, ou diciclopentadieno.
Os compostos de vinil aromáticos apropriados podem incluir o estireno ou os derivados de estireno (coletivamente "estireno"). Os derivados de estireno apropriados podem incluir um ou mais de alquil estireno, alcóxi estireno, ou halogenados de estireno. Os estirenos de alquila apropriados podem incluir, por exemplo, estireno de metila ou para -terc- butil estireno. Os estirenos de metila apropriados podem incluir um ou mais de -orto- estireno de metila, -meta- estireno de metila, -para- estireno de metila, ou estireno de 2,4,6-trimetila (isto é, mesitileno de vinila). 0 alcóxiestireno apropriado pode incluir, por exemplo, o metóxiestireno. Os estirenos halogenados apropriados podem incluir, por exemplo, o cloroestireno. Outros compostos de vinila aromáticos apropriados podem incluir o divinilbenzeno, viniltolueno, ou vinilnaftaleno.
Os elastômeros insaturados apropriados (por exemplo, bprracha) podem incluir um ou mais de borracha de eis -1,4- poliisopreno (natural e/ou sintética), emulsão de polimerização preparada de borracha de copolimero de estireno/butadieno, solução orgânica de polimerização preparada de borracha de estireno/butadieno, borracha de 3,4-poliisopreno, borracha de isopreno/butadieno, borracha de terpolímero de estireno/isopreno/butadieno, cis-1,4- polibutadieno, borracha de polibutadieno de vinila médio (aproximadamente 35 porcento a aproximadamente 50 porcento de vinila) borracha de polibutadieno de vinila alta (aproximadamente 50 porcento a aproximadamente 7 5 porcento de vinila), copolimeros de estireno/isopreno, polimerização de emulsão preparada de borracha de terpolímero de estireno/butadieno/acrilonitrila, ou borracha de copolimero de butadieno/acrilonitrila.
A solução de polimerização preparada de SBR (sSBR) pode ter. ligado o teor de estireno em uma faixa de aproximadamente 5 a aproximadamente 60 por cento. Uma emulsão de polimerização apropriada derivada de estireno/butadieno (eSBR) pode ter um teor de estireno de, por exemplo, aproximadamente 20 por cento a aproximadamente 28 por cento de estireno ligado. Em uma modalidade, um eSBR tendo um teor de estireno ligado relativamente médio a alto, isto é, um teor de estireno ligado de aproximadamente 30 por cento a aproximadamente 45 por cento pode ser usado. Emulsão de polimerização preparada de borrachas de terpolímero de estireno/butadieno/acrilonitrilo podem conter de aproximadamente 2 porcento em peso a aproximadamente 40 por cento em peso de acrilonitrila ligada no terpolímero, que pode ser usado como o elastômero insaturado. Um elastômero de polibutadieno apropriado pode ter aproximadamente 90 por cento em peso ou mais de teor de cis-1,4. As misturas das borrachas acima mencionadas podem ser selecionadas tendo um teor e uma razão de elastômero selecionados com referência à utilização final para o material.
Em uma modalidade, o elastômero insaturado pode estar presente em uma quantidade maior que aproximadamente 5 por cento em peso da composição de borracha. Em uma modalidade, o elastômero insaturado pode estar presente em uma quantidade em uma faixa de aproximadamente 5 por cento de peso a aproximadamente 25 por cento de peso, de aproximadamente 25 por cento de peso a aproximadamente 50 por cento de peso, de aproximadamente 50 por cento de peso a aproximadamente 7 5 por cento de peso, ou de aproximadamente 75 por cento de peso a aproximadamente 90 por cento de peso. Em uma modalidade, o elastômero insaturado pode estar presente em uma quantidade maior que aproximadamente 90 por cento em peso.
Em uma modalidade, a composição de borracha pode incluir o preenchedor. Os preenchedores apropriados podem incluir aqueles preenchedores que funcionam como um preenchedor de reforço. O preenchedor pode incluir um ou ambos carbono ou silício. Em uma modalidade, o preenchedor pode ser um preenchedor inorgânico. O preenchedor inorgânico apropriado pode incluir um ou ambos de óxido de metal ou hidróxido de metal. Os óxidos ou hidróxidos de metal apropriados podem incluir um ou mais óxidos ou hidróxidos de alumínio, magnésio, cálcio, bário, zinco ou titânio. Em uma modalidade, o óxido de alumínio (alumina) ou hidróxido podem ser usados como um preenchedor. Em uma modalidade, o dióxido de silício (sílica) ou hidróxido podem ser usados como um preenchedor. A sílica usada pode incluir a sílica precipitada, ou sílica pirogênica. Em uma modalidade, a sílica pode ser sílica coloidal.
Em uma modalidade, o preenchedor pode ser preenchedor inorgânico e pode incluir um ou mais de sílicato sintético, sílicato natural, ou fibra de vidro. Os exemplos apropriados de sílicatos sintéticos podem incluir o sílicato de magnésio ou sílicato de cálcio. Os exemplos apropriados de sílicatos naturais podem incluir o caulim, argila, ou talco.
Os exemplos apropriados de sílica podem incluir sílicas disponíveis no comércio, tais como aquelas disponíveis das indústrias de PPG sob a marca registrada de HI-SIL com designações HI-SIL 210 e HI-SIL 243; a sílica disponível de Rhone-Poulenc tendo uma designação de ZEOSIL 1165MP; silicas disponíveis de Degussa tendo uma designação de VN2 ou de VN3; e silica disponível comercialmente de Huber tendo uma designação de HUBERSIL 8745.
Em uma modalidade, o preenchedor pode ser um preenchedor orgânico e pode incluir o negro de carbono. O negro de carbono apropriado pode incluir o tipo HAF, ISAF ou SAF. Os exemplos apropriados de tais negros de carbono podem incluir, mas não podem ser limitados a, N115, N121, N134, N234, N339, N347 ou N37, disponíveis de Degussa Engineered Carbons.
Em uma modalidade, o preenchedor, por exemplo, silica, pode ter uma área de superfície de BET como medido usando o gás de nitrogênio que é maior que aproximadamente 4 0 m2/g. Em uma modalidade, a área de superfície pode estar em uma faixa de aproximadamente 4 0 m2/g a aproximadamente 100 m2/g, de aproximadamente 100 m2/g a aproximadamente 250 m2/g, de aproximadamente 250 m2/g a aproximadamente 500 m2/g, de aproximadamente 500 m2/g a aproximadamente 600 m2/g, ou maior que aproximadamente 600 m2/g. A área de superfície específica de BET pode ser determinada de acordo com o método de Brunauer, Emmett e Teller (BET) descrito no "The Journal of the American Chemical Society", Vol. 60, página 309, fevereiro 1938. A sílica pode ser também caracterizada tendo um valor de absorção de dibutilftalato (DBP) em uma faixa de aproximadamente 100 a aproximadamente 200, ou em uma faixa de aproximadamente 200 a aproximadamente 300. Adicionalmente, a sílica, assim como a alumina acima mencionada, aluminosilicato, e similares pode ter uma área de superfície de CTAB em uma faixa de aproximadamente 100 a aproximadamente 220. A área de superfície de CTAB pode ser a área de superfície externa como avaliada pelo brometo de cetil trimetil de amônio com um pH de 9 e pode ser determinada de acordo com ASTM D 3849.
Uma distribuição de tamanho de poro apropriada para a silica, alumina, e aluminosilicato de acordo com uma avaliação de porosidade de mercúrio pode ser considerada aqui como sendo: 5 por cento ou menos dos poros tendo um diâmetro de menos de aproximadamente 10 nanômetros; 60 por cento a 90 por cento dos poros tem um diâmetro na faixa de aproximadamente 10 nanômetros a aproximadamente 100 nanômetros; 10 por cento a 30 por cento dos poros tem um diâmetro na faixa de aproximadamente 100 nanômetros a aproximadamente 1.000 nanômetros; e 5 por cento a 20 por cento dos poros tem um diâmetro maior que aproximadamente 1.000 nanômetros. A área de superfície de porosidade de mercúrio pode ser a área de superfície específica determinada pelo mercúrio porosimétrico. Para tal técnica, o mercúrio pode ser penetrado nos poros da amostra após um tratamento térmico para remover os voláteis. As condições de instalação podem ser apropriadamente descritas como a utilização de uma amostra de 100 miligramas, removendo os voláteis durante duas horas em 105 graus Celsius, e a pressão atmosférica ambiente, faixa de medição de pressão de ambiente a 200 MPa. Tal avaliação pode ser executada de acordo com o método descrito em DIN 66133 . A área de superfície específica de porosidade média de mercúrio para a sílica pode estar em uma faixa de aproximadamente 100 m2/g a aproximadamente 300 m2/g.
As quantidades totais apropriadas de preenchedor podem ser maiores que aproximadamente 10 phr (partes por peso por cem partes de borracha ou elastômero insaturado). Em uma modalidade, a quantidade de preenchedor total pode estar em uma faixa de aproximadamente 10 phr a aproximadamente 40 phr, de aproximadamente 40 phr a aproximadamente 80 phr, de aproximadamente 80 phr a aproximadamente 120 phr, ou de aproximadamente 120 phr a aproximadamente 2 00 phr. Em uma modalidade, o preenchedor pode estar presente em um quantidade maior que aproximadamente 200 phr. 0 valor ótimo da quantidade total de preenchedor pode diferir de acordo com a aplicação de uso final pretendida, as características e interação da composição e do preenchedor, e o nível de reforço requerido.
Se uma composição de borracha inclui um preenchedor inorgânico e um preenchedor orgânico, a razão de preenchedor inorgânico ao orgânico pode ser selecionada para conseguir as propriedades predeterminadas. Como notado acima, o material inorgânico pode incluir a sílica, e o preenchedor orgânico pode incluir pigmentos de reforço de negro de carbono, então um exemplo de pré-seleção de uma razão, por peso, de sílica ao negro de carbono pode ser de pelo menos aproximadamente 3/1, pelo menos aproximadamente 10/1, ou até aproximadamente 3 0/1. Em uma modalidade, a mistura de preenchedor pode incluir de aproximadamente 5 por cento de peso a aproximadamente 5 0 por cento em peso de sílica precipitada e uma correspondente a aproximadamente 95 por cento de peso a aproximadamente 50 por cento de peso de negro de carbono. Em uma modalidade, a mistura de preenchedor pode incluir aproximadamente 50 por cento de peso a aproximadamente 95 por cento de peso de sílica e uma correspondente a aproximadamente 50 por cento de peso a aproximadamente 5 por cento de peso de negro de carbono. Assim, o peso total da mistura de preenchedor pode ser 4 0 phr. A mistura de preenchedor pode incluir 4 0 por cento em peso de sílica precipitada e 60 por cento de peso de negro de carbono que corresponde a 16 phr de sílica precipitada e 24 phr de negro de carbono na composição de borracha. 0 preenchedor inorgânico e negro de carbono pode ser pré- misturado, ou pode ser adicionado separadamente, e ser misturado junto durante a manufatura da composição de borracha.
A composição de borracha ainda pode incluir um agente de cura. Os agentes de cura podem coletivamente referir-se a agentes vulcanizantes de enxofre e aceleradores de vulcanização. Os agentes vulcanizantes de enxofre apropriados podem incluir, por exemplo enxofre elementar (livre de enxofre) ou agentes vulcanizantes doadores de enxofre que podem fazer o enxofre disponível para vulcanização em uma temperatura de aproximadamente 14 0 graus Celsius a aproximadamente 190 graus Celsius. Os exemplos apropriados de agentes vulcanizantes doadores de enxofre podem incluir o amino disulfito, polisulfito polimérico ou adutos de olefina de enxofre.
A composição de borracha pode ainda incluir um acelerador de vulcanização. Os aceleradores de vulcanização podem controlar o tempo e/ou a temperatura exigidos para a vulcanização e afetar as propriedades do vulcanizado. Os aceleradores de vulcanização podem ser classificados como um acelerador primário ou um acelerador secundário. Os aceleradores apropriados podem incluir um ou mais de benzotiazola de mercapto; disulfito de tetrametil tiuram; disulfito de benzotiazola; guanidina de difenila; ditiocarbamato de zinco; disulfito de alquilfenol; xantato de butila de zinco; N-diciclohexil-2- benzotiazolasulfenamida; sulfenamida de N-ciclohexil-2- benzotiazola; N-oxidietileno benzotiazola-2-sulfanamida; tiourea de Ν,N-difenila; sulfenamida de ditiocarbamil; N,N- diisopropil benzotiozola-2-sulfenamida; toluimidazola de zinco-2-mercapto; ditio bis(M- metil piperazina); ditio bis(N-beta-hidróxi etil piperazina); e ditio bis(dibenzil amina). Outros aceleradores de vulcanização podem incluir, por exemplo, derivados de tiuram e/ou de morfolina.
A quantidade e/ou o tipo de adição de enxofre pode ser controlado ou manipulado relativamente independentemente de, mas com respeito a, a adição da composição acima mencionada incluindo o poliorganosiloxano linear de enxofre - funcional. Em uma modalidade, se uma fonte adicional de enxofre está presente como um componente do agente de cura, a composição de acordo com uma modalidade de invenção pode funcionar como um agente secundário de reticulação.
Em uma modalidade, a composição pode fornecer as reticulações químicas secundárias que diferem daquelas reticulações obtidas da adição de agente de vulcanização primário. As reticulações secundárias podem aumentar um módulo da fase contínua e podem afetar as propriedades mecânicas. Tais propriedades mecânicas podem incluir um ou mais de módulo de tração, dureza, histérese, e resistência a desgaste/quebra/abrasão. Ajustando as quantidades relativas de agentes reticulantes primários e secundários adicionados a uma formulação dada, o módulo do composto final, assim como a taxa do processo de vulcanização podem ser controlados.
A composição de borracha pode ainda incluir um agente de desbloqueio. 0 agente de desbloqueio pode ativar, ou desbloquear, um grupo enxofre quimicamente-protegido. O grupo de proteção inicialmente presente na composição pode responder ao agente de desbloqueio comutando de um estado substancialmente inativo a um estado ativo em que o grupo enxofre pode estar disponível para reagir com as porções insaturadas do elastômero.
Os agentes de desbloqueio apropriados podem incluir um nucleófilo que contenha um átomo de hidrogênio suficientemente lábil de modo que o átomo de hidrogênio possa ser transferido a um local no grupo enxofre quimicamente-protegido. O local do grupo enxofre quimicamente-protegido pode responder a transferência de hidrogênio para formar, por exemplo, um poliorganosiloxano linear funcionalizado de mercapto e um derivado correspondente do nucleófilo. Em uma troca, o derivado de nucleófilo pode receber de volta o grupo protetor. Tal troca pode ser conduzida pelo, por exemplo, uma maior estabilidade termodinâmica dos produtos (poliorganosiloxano linear funcionalizado de mercapto e nucleófilo contendo o grupo bloqueador) relativo aos reagentes iniciais (poliorganosiloxano linear funcionalizado de enxofre e nucleófilo). Como exemplo, um grupo bloqueador carboxila desbloqueado pela reação com uma amina pode render uma amida, um grupo bloqueador sulfonila desbloqueado por uma amina pode render uma sulfonamida, um grupo bloqueador sulfinila desbloqueado por uma amina pode render uma sulfanamida, um grupo bloqueador fosfonila desbloqueado por uma amina pode render uma fosfonamida, e um grupo bloqueador fosfinila desbloqueado por uma amina pode render uma fosfinamida.
Os agentes de desbloqueio apropriados podem incluir um material nucleofílico. Os exemplos de materiais nucleofílicos podem incluir óxidos, hidróxidos, carbonatos, bicarbonatos, alcóxidos, fenóxidos, sais de sulfanamida, acetonatos de acetila, ânios de carbono derivados de ligações C-N de acidez elevada, ésteres de ácido malônico, ciclopentadienos, fenóis, sulfonamidas, nitritos, fluorenos, sais tetra-alquil amônio, e sais de tetra-alquil fosfônio. As quantidades parciais de nucleófilo podem também ser usadas (isto é, uma deficiência estequiométrica), ou mesmo nucleófilo fraco, se um desbloqueou somente parte do poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional para controlar o grau de vulcanização de uma formulação específica. Em uma modalidade, o trimetilolpropano pode ser um agente de desbloqueio. Em uma modalidade, o agente de desbloqueio pode ser o mesmo que o acelerador de vulcanização.
Em uma modalidade, um método pode produzir uma composição incluindo um poliorganosiloxano linear funcional de enxofre. O método pode envolver a esterificação de enxofre em um poliorganosiloxano linear contendo enxofre, ou pode incluir a incorporação direta de um grupo tioester em um poliorganosiloxano linear. A incorporação direta pode ser pela substituição de um grupo de saída apropriado ou pela adição através de uma ligação dupla de carbono- carbono.
Em uma modalidade, o método pode incluir a reação de um poliorganosiloxano linear tendo um grupo alceno com um tio ácido tendo uma estrutura como definida na fórmula (IV):
<formula>formula see original document page 29</formula> onde R27 é um radical alifático, um radical cicloalifático, ou um radical aromático; L é independentemente em cada ocorrência um grupo monovalente ou um grupo polivalente que é derivado pela substituição de um radical alifático, de um radical cicloalifático, ou de um radical aromático;
Q é oxigênio, enxofre, ou um grupo NR29, onde R29 é um radical alifático, um radical cicloalifático, ou um radical aromático;
J é carbono, enxofre, fósforo, ou um grupo sulfonila;
E é oxigênio ou enxofre;
S compreende um ou mais átomos de enxofre;
"t" é um inteiro que é igual a 0, 1, 2, 3, 4, ou 5; "j" é igual a 0 ou 1, "k" é igual a 1 se J for carbono, enxofre ou sulfonila, "k" é 2 se J for fósforo; e "z" é igual a 0, 1, ou 2.
Em uma modalidade, o tio ácido pode ser um tio ácido carboxilico, R30C(=O)SH, onde R30 pode ser um radical alifático. Em uma modalidade, o tio ácido carboxilico pode ser um tio ácido acético ou tio ácido octanóico.
Uma reação entre o poliorganosiloxano linear tendo um grupo alceno e um tioácido pode ser uma reação de hidrosililação. A reação de hidrosililação pode ser catalisada por meio de um ou mais catalisadores de hidrosililação. Os catalisadores de hidrosililação apropriados podem incluir um ou mais de ródio, platina, paládio, níquel, rênio, rutênio, ósmio, cobre, cobalto, ou ferro. Um catalisador de platina apropriado pode ter a fórmula (PtCl2Olefina) ou H(PtCl3Olefina) . Um outro catalisador de platina apropriado pode incluir um complexo de ciclopropano ou um complexo formado de ácido cloroplatínico com até 2 moles por grama de platina e um ou mais de álcoois, éteres, ou aldeídos.
O grupo alceno no poliorganosiloxano linear pode estar presente em uma extremidade terminal do poliorganosiloxano linear (formando a estrutura (II)); em ambas as extremidades terminais do poliorganosiloxano linear (formando a estrutura (I)); ou pendente em um ou mais pontos para a cadeia principal linear de poliorganosiloxano (formando a estrutura (III)).
Em uma modalidade, o poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional pode ainda incluir um grupo funcional (R28 nas estruturas I, II e III) que pode acoplar com uma superfície preenchedora. O grupo funcional R28 pode estar inicialmente presente (por exemplo, hidroxila ou halogênio) no poliorganosiloxano linear tendo os grupos alceno ou pode ser incorporado no poliorganosiloxano linear (por exemplo, alcóxi ou arilóxi) . Em uma modalidade, o grupo funcional R28 pode ser incorporado reagindo um álcool apropriado com um poliorganosiloxano linear, tendo um ou mais de grupos - SiH.
Os álcoois apropriados podem incluir um ou mais de alcanóis lineares monohídricos. Os alcanóis apropriados podem incluir um ou mais de metanol, etanol, isopropanol ou butanol.
Poliorganosiloxanos lineares apropriados tendo um ou mais de um grupo alceno e opcionalmente um ou mais de um grupo -SiH pode incluir estruturas de fórmula (V), (VI) ou (VII), <formula>formula see original document page 32</formula>
onde R31-R56 pode ser independentemente em cada ocorrência um átomo de hidrogênio, um radical alifático, um radical cicloalifático, ou um radical aromático;
"m" e "n" são independentemente iguais a 0 ou são um inteiro maior que 0; "p" é maior que 0; e X pode ser um grupo tendo uma estrutura como definida na fórmula (VIII):
<formula>formula see original document page 32</formula>
onde R57 pode ser um radical alifático, um radical cicloalifático, ou um radical aromático, R58-R60 pode ser independentemente em cada ocorrência um átomo de hidrogênio, um radical alifático, um radical cicloalifático, ou um radical aromático, e "q" pode ser um inteiro igual de 1 a aproximadamente 10.
Em uma modalidade, o grupo alceno pode ser um grupo etileno. 0 grupo etileno cai dentro da fórmula genérica (VIII) e representa um caso onde "q" pode ser 0 e R58-R60 pode ser todos os átomos de hidrogênio. Em uma modalidade, o grupo alceno pode ser um grupo alila. O grupo alila cai dentro da fórmula genérica (VIII) e representa o caso aonde "q" pode ser 1, R57 pode ser um radical metileno e R58-R60 podem ser todos átomos de hidrogênio. Em uma modalidade, o grupo alceno pode ser um grupo metalila. O grupo metalila cai dentro da fórmula genérica (VIII) e representa o caso aonde "q" pode ser 1, R57 pode ser um radical metileno, R58 pode ser um radical metila, e R59 e R60 ambos podem ser átomos de hidrogênio.
Em uma modalidade, uma composição incluindo o produto de reação de um poliorganosiloxano linear e de um tioácido pode ser fornecida. 0 poliorganosiloxano linear pode incluir um grupo alceno e o tio ácido pode ter uma estrutura como definida pela fórmula (IV) descrita aqui acima.
A composição pode ser misturada com um elastômero insaturado (isto é, borracha) para formar uma composição de borracha. Um ou mais preenchedores, um agente de cura, ou um agente de desbloqueio podem ser adicionados à composição de borracha. A composição de borracha pode ser processada, tal como moldagem ou extrusão, antes da vulcanização ou reticulação. A composição de borracha pode ser vulcanizada para formar um artigo de borracha vulcanizada.
Durante a preparação de uma composição de borracha, a mistura preparatória ou a mistura não produtiva, pode incluir a mistura antes da adição de curativos ou de agentes de desbloqueio, e podem ser executadas em temperaturas relativamente baixas para reduzir ou eliminar a reticulação. Tal mistura preparatória pode ser conduzida em temperaturas em uma faixa de aproximadamente 120 graus Celsius a aproximadamente 150 graus de Celsius, de aproximadamente 150 graus Celsius a aproximadamente 180 graus de Celsius, ou de aproximadamente 18 0 graus Celsius a aproximadamente 200 graus Celsius.
Em uma modalidade, a composição de borracha pode ser preparada ou composta por mistura termomecânica. A mistura termomecânica pode incluir a mistura da composição de borracha, e do preenchedor e dos aditivos, sob condições elevadas de cisalhamento. Sob estas condições, a composição de borracha pode aquecer devido a cisalhamento e fricção associada.
Subseqüente a mistura preparatória, uma mistura produtiva pode ser empregada. A mistura produtiva pode incluir a adição à composição de borracha de um ou mais de um agente de desbloqueio, agente de cura, ou aditivo. A temperatura de mistura pode ser determinada baseada na reatividade, mas pode estar em uma faixa de aproximadamente 50 graus Celsius a aproximadamente 130 graus Celsius. Temperaturas de mistura mais baixas podem impedir ou retardar a cura prematura de borracha curável de enxofre. A composição de borracha vulcanizada, pode ser permitida de resfriamento.
A composição de borracha pode ser processada (por exemplo, moldada ou extrusada) durante a vulcanização para formar um artigo de borracha vulcanizada. Para moldar a composição de borracha, a composição de borracha pode ser colocada em um molde e aquecida a uma temperatura suficiente para iniciar a reticulação. O molde pode vulcanizar a composição de borracha reagindo os grupos de enxofre não bloqueados na composição com o elastômero insaturado.
As reações químicas podem ocorrer em etapas distinguíveis durante os processos de mistura e de cura. Uma primeira reação pode ser uma reação relativamente rápida e pode ocorrer entre o preenchedor e a composição. A primeira reação pode ocorrer se a composição incluir um grupo apropriado que se acople a um preenchedor, por exemplo, o grupo "R28" das estruturas (I) , (II) , e (III) . O acoplamento de preenchedor pode ocorrer em uma temperatura relativamente baixa como, por exemplo, em aproximadamente 120 graus Celsius durante um estágio de mistura preparatório.
A segunda reação pode desbloquear os grupos enxofre quimicamente-protegidos da composição, e pode ocorrer em um estágio de mistura produtivo. O desbloqueio pode expor os grupos enxofre e prepará-los para a reação com os grupos insaturados no elastômero.
A terceira reação pode incluir a reação de grupo(s) enxofre com grupos insaturados no elastômero. A densidade de reticulação pode ser controlada pela seleção do número e tipo de grupos enxofre quimicamente-protegidos, o grau de insaturação do elastômero, e aditivos (tais como curativos adicionais) , e a temperatura de cura. A composição de acordo com uma modalidade da invenção pode ter um ou mais de uma viscosidade de processamento relativamente baixa, de uma dispersão desejável de preenchedor, de uma tendência relativamente reduzida a queimar, e de um odor relativamente reduzido.
Em uma modalidade, o grupo "r28" da composição pode ser reagido com o preenchedor durante um estágio de mistura preparatório. O acoplamento do preenchedor/composição ao elastômero insaturado pode ser temporariamente impossibilitado para minimizar ou eliminar o aumento de queima e/ou de viscosidade. Em artigos subseqüentemente vulcanizados, esta redução ou eliminação de queima pode fornecer um equilíbrio desejado de resistência de módulo e de abrasão (por exemplo, dureza).
A composição de borracha vulcanizada pode ter uma força de tração que é maior que aproximadamente 19,5 MPa de acordo com ASTM D412. Em uma modalidade, a composição de borracha vulcanizada pode ter uma força de tração em uma faixa de aproximadamente 19,5 MPa a aproximadamente 20 MPa, de aproximadamente 2 0 MPa a aproximadamente 21 MPa, de aproximadamente 21 MPa a aproximadamente 22 MPa, ou de aproximadamente 22 MPa a aproximadamente 22,5 MPa. Em uma modalidade, a composição de borracha vulcanizada pode ter uma força de tração que é maior que aproximadamente 22,5 MPa.
A composição de borracha vulcanizada pode ter um alongamento na ruptura que é maior que aproximadamente 400 por cento de acordo com ASTM D412. Em uma modalidade, a composição de borracha vulcanizada pode ter um alongamento na ruptura em uma faixa de aproximadamente 400 por cento a aproximadamente 500 por cento, de aproximadamente 500 por cento a aproximadamente 550 por cento, de aproximadamente 550 por cento a aproximadamente 600 por cento ou de aproximadamente 600 por cento a aproximadamente 650 por cento. Em uma modalidade, a composição de borracha vulcanizada pode ter um alongamento na ruptura que é maior que aproximadamente 650 por cento. A composição de borracha vulcanizada pode ter uma dureza maior que aproximadamente 56 Shore A de acordo com ASTM D2240. Em uma modalidade, a composição de borracha vulcanizada pode ter uma dureza em uma faixa aproximadamente 55 de Shore A a aproximadamente 57 Shore A, de aproximadamente 57 Shore A a aproximadamente 59 Shore A, de aproximadamente 59 Shore A a aproximadamente 61 Shore A, ou de aproximadamente 61 Shore A a aproximadamente 62 Shore A. Em uma modalidade, a composição de borracha vulcanizada pode ter uma dureza maior que aproximadamente 62 Shore A.
A composição de borracha vulcanizada pode ter um módulo de tração em 3 00 por cento de tensão maior que aproximadamente 7 MPa (1 MPa é igual a 1 χ IO7 dinas/cm2) de acordo com ASTM D412. Em uma modalidade, a composição de borracha vulcanizada pode ter um módulo de tração em 3 00 por cento de tensão em uma faixa de aproximadamente 7 MPa a aproximadamente 9 MPa, de aproximadamente 9 MPa a aproximadamente 11 MPa, de aproximadamente 11 MPa a aproximadamente 13 MPa, ou de aproximadamente 13 MPa a aproximadamente 16 MPa. Em uma modalidade, a composição de borracha vulcanizada pode ter um módulo de tração em uma tensão de 300 por cento maior que aproximadamente 16 MPa.
A composição de borracha vulcanizada pode ter um módulo de tração em 100 por cento de tensão maior que aproximadamente 1,5 MPa de acordo com ASTM D412. Em uma modalidade, a composição de borracha vulcanizada pode ter um módulo de tração em 100 por cento de tensão em uma faixa de aproximadamente 1,5 MPa a aproximadamente 1,8 MPa, de aproximadamente 1,8 MPa a aproximadamente 2,1 MPa, de aproximadamente 2,1 MPa a aproximadamente 2,4 MPa, ou de aproximadamente 2,4 MPa a aproximadamente 2,7 MPa. Em uma modalidade, a composição de borracha vulcanizada pode ter um módulo de tração em uma tensão de 100 por cento maior que aproximadamente 2,7 MPa.
O artigo de borracha vulcanizada formado da composição de borracha vulcanizada pode incluir um ou mais de cobertura de cabo, mangueira, correia de transmissão, esteira transportadora, revestimento de rolo, anel de embalagem, elemento de umidecimento, ou sola de sapato.
Os exemplos fornecidos são meramente representativos do trabalho que contribui ao ensino do presente pedido. Consequentemente, estes exemplos não limitam a invenção como definido nas reivindicações apensas.
EXEMPLOS
EXEMPLO 1 - Preparação de polidimetilsiloxano (PDMS) com tampas de extremidade de tio-acetato
Um fluido de PDMS vinil-terminado (312 gramas, GE Silicones 81865, MW ~ 1670 gramas por mol) é carregado em um frasco de fundo redondo de três saídas de 1 litro equipado com um termoacoplador revestido de Teflon imersível, uma grande barra de agitação magnética, condensador de fundo reto resfriado a água, e uma entrada de septo. Um agitador magnético agita a mistura de PDMS e uma corrente de ar fina é borbulhada no fluido de PDMS por meio de tubo capilar de Teflon de fino de calibre abaixado no fluido. Um excesso estequiométrico de 5 por cento de tio ácido acético é adicionado gota a gota no curso de 3 horas com a cânula de Teflon de f ino-calibre. A taxa de adição é controlada de modo que a temperatura de mistura de reação se aproxime, mas não exceda 4 0 graus Celsius devido a forte reação exotérmica. A mistura é permitida então de ser agitada durante a noite com borbulhagem continuada de ar. A mistura é retirada de contaminantes voláteis e tio ácido acético não reagido pela agitação vigorosa sob vácuo dinâmico em 100 graus Celsius, aprisionando os voláteis em uma prisão de nitrogênio líquido refrigerado, e 314,8 gramas de PDMS extremidade-tampados com os grupos tio- acetato é isolado. A espectroscopia RMN mostra a conversão de -98 por cento dos grupos vinila no material de partida e uma razão de adição -beta a -alfa para o grupo tio acetil igual a 9:1. Em seguida, um polidimetilsiloxano com as tampas de extremidade de tio-acetato produzidos pelo método descrito no exemplo 1 será referido como S-PDMS.
EXEMPLO 2 - Preparação da amostra 1
Uma formulação como descrita na tabela 1 é usada para compor uma formulação de borracha que contém S-PDMS, a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 1. Um processo de mistura em duas etapas é usado para compor estes materiais. Na primeira etapa de mistura, o elastômero (borracha natural), negro de carbono (N 121), ácido esteárico, óxido de zinco, cera, antiozônicos, antioxidantes, e agentes de desbloqueio são adicionados ao misturador de batelada Brabender, pré-aquecido a uma temperatura de 50 graus Celsius. A velocidade de misturador é aumentada em uma maneira por etapas a 80 rpm e a temperatura é aumentada a 150 graus Celsius após a adição dos ingredientes. Após resfriar, o pacote de vulcanização, incluindo o S-PDMS e o acelerador (opcional), é adicionado na segunda etapa de mistura ao misturador que gira em 40 rpm e em uma temperatura de 50 graus Celsius. Alguma quantidade de negro de carbono é adicionada também na segunda etapa de mistura para densificar o PDMS (líquido), e facilitar assim sua adição à mistura dentro da bacia. A temperatura do misturador é aumentada a 100 graus Celsius, depois que a formulação de borracha é removida do misturador.
EXEMPLO COMPARATIVO 1 - preparação da amostra 2 Uma formulação como descrita na tabela 1 é usada para compor uma formulação de borracha contendo nenhum enxofre, a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 2. O método de composição da fórmula de borracha é o mesmo como descrito no exemplo 2, exceto que nenhum S- PDMS é adicionado.
EXEMPLO COMPARATIVO 2 - preparação de amostra 3
Uma formulação como descrita na tabela 1 é usada para compor uma formulação de borracha que contém um polidimetilsiloxano com as tampas de extremidade de metila (M-PDMS), a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 3. O método de composição da fórmula de borracha é mesmo descrito no exemplo 2, exceto que um polidimetilsiloxano com as tampas de extremidade de metila é adicionado durante a segunda etapa de mistura.
EXEMPLO COMPARATIVO 3 - preparação de amostra 4 Uma formulação como descrita na tabela 1 é usada para compor uma formulação de borracha que contém um polidimetilsiloxano com as tampas de extremidade de metila (M-PDMS) e o enxofre elementar, a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 4. O método de compor a fórmula de borracha é mesmo descrito no exemplo 2, exceto que um polidimetilsiloxano com as tampas de extremidade de metila e enxofre elementar são adicionados durante a segunda etapa de mistura. A quantidade de molar de enxofre na formulação é a mesma que aquela no exemplo 2 (amostra 1) -
EXEMPLO 3 - Resultados de cura
Um reômetro de placa paralela é usado para estudar as características de cura das amostras 1, 2, 3 e 4. O espécime testado no reômetro tem 25 milímetros em diâmetro, e entre 1,6 e 2 milímetros em espessura. Uma força normal de 100 gramas é aplicada na amostra em todas as vezes durante o teste. 0 teste é conduzido em 160 graus Celsius, 10 radianos/segundo freqüência, 2 por cento de tensão, por uma tempo que é de 30 ou 60 minutos. Os dois moldes do reômetro são serrados para impedir que o espécime deslize na interface entre a amostra e a superfície do molde. Os módulos de armazenamento são medidos para as amostras 1, 2, 3 e 4 em função de tempo de cura.
A tabela 1 mostra os resultados da reologia para as amostras 1, 2, 3 e 4. O módulo final para o exemplo 2 de armazenamento (amostra 1) é maior que o exemplo comparativo 1 (amostra 2) . 0 módulo de armazenamento final para o exemplo 2 (amostra 1) é similar ao do exemplo comparativo 2 (amostra 3) e maior que o do exemplo comparativo 3 (amostra 4) .
Tabela 1 Formulações de borracha e resultados de
<table>table see original document page 41</column></row><table> <table>table see original document page 42</column></row><table> EXEMPLO 4 - Preparação da amostra 5
Uma formulação como descrita na tabela 2 é usada para compor uma formulação de borracha contendo um polidimetilsiloxano com as tampas de extremidade de tioacetato (S-PDMS) e enxofre elementar, a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 5. O método de compor a fórmula de borracha é o mesmo descrito no exemplo 2, exceto que o enxofre elementar é adicionado também durante a segunda etapa de mistura.
EXEMPLO 5 - Preparação da amostra 6
Uma formulação como descrita na tabela 2 é usada para combinar uma formulação de borracha contendo um polidimetiIsiloxano com as tampas de extremidade de tioacetato (S-PDMS) e enxofre elementar, a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 6. O método de compor a fórmula de borracha é o mesmo descrito no exemplo 2, exceto que o enxofre elementar é adicionado também durante a segunda etapa de mistura e a quantidade de acelerador (CBS) e de enxofre elementar é variada.
EXEMPLO 6 - Preparação de amostra 7
Uma formulação como descrita na tabela 2 é usada para compor uma formulação de borracha contendo um polidimetilsiloxano com as tampas de extremidade de tioacetato (S-PDMS) e enxofre elementar, a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 7. 0 método de compor a fórmula de borracha é o mesmo descrito no exemplo 2, exceto que o enxofre elementar é adicionado também durante a segunda etapa de mistura e a quantidade de acelerador (CBS) e de enxofre elementar é variada.
EXEMPLO 7 - Preparação de amostra 8
Uma formulação como descrita na tabela 2 é usada para compor uma formulação de borracha contendo um polidimetilsiloxano com as tampas de extremidade de tioacetato (S-PDMS) e enxofre elementar, a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 8. 0 método de compor a fórmula de borracha é o mesmo descrito no exemplo 2, exceto que o enxofre elementar é adicionado também durante a segunda etapa de mistura e a quantidade de acelerador (CBS) e de enxofre elementar é variada.
EXEMPLO COMPARATIVO 4 - preparação de amostra 9 Uma formulação como descrita na tabela 2 é usada para compor uma formulação de borracha contendo somente o enxofre elementar, a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 9. 0 método de compor a fórmula de borracha é mesmo que descrito no exemplo 2, exceto somente que o enxofre elementar é adicionado e nenhum S-PDMS é adicionado.
EXEMPLO COMPARATIVO 5 - preparação de amostra 10
Uma formulação como descrita na tabela 2 é usada para compor uma formulação de borracha contendo somente o enxofre elementar, a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 10. O método de compor a fórmula de borracha é o mesmo descrito no exemplo 2, exceto somente o enxofre elementar é adicionado; nenhum S-PDMS é adicionado; e a quantidade de acelerador (CBS) e de enxofre elementar é variada.
EXEMPLO COMPARATIVO 6 - preparação de amostra 11
Uma formulação como descrita na tabela 2 é usada para compor uma formulação de borracha contendo somente o enxofre elementar, a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 11. O método de compor a fórmula de borracha é o mesmo descrito no exemplo 2, exceto que o polidimetilsiloxano com as tampas de extremidade de metila é adicionado junto com o enxofre elementar.
EXEMPLO COMPARATIVO 7 - preparação de amostra 12 Uma formulação como descrita na tabela 2 é usada para compor uma formulação de borracha contendo somente o enxofre elementar, a formulação de borracha é referida em seguida como a amostra 12. 0 método de compor a fórmula de borracha é o mesmo descrito no exemplo 2, exceto que o polidimetilsiloxano com as tampas de extremidade de metila é adicionado junto com o enxofre elementar e a quantidade de acelerador (CBS) e de enxofre elementar é variada.
EXEMPLO 8 - Teste físico
As composições de borracha curadas das amostras 5-12 são testadas para a força de tração, alongamento em ruptura, módulo de tração em tensão de 3 00%, módulo de tração em tensão de 100% de acordo com ASTM D412. AG' (varredura de tempo) e AG' (varredura de tensão) (referência a ASTM D6601-02). As composições de borracha curadas das amostras 5-12 são testadas para a dureza Shore A de acordo com ASTM D2240. Os resultados obtidos são tabulados na tabela 3.
Tabela 2. Formulações de borracha para amostras 5-12.
<table>table see original document page 45</column></row><table> <table>table see original document page 46</column></row><table>
Tabela 3. Resultados de teste físicos para amostras 5-12 <table>table see original document page 46</column></row><table> <table>table see original document page 47</column></row><table>
Os exemplos antecedentes são meramente ilustrativos de algumas das características da invenção. As reivindicações apensas são pretendidas de reivindicar a invenção tão amplamente como foi concebida e os exemplos apresentados aqui são ilustrativos de modalidades selecionadas de um distribuidor de todas as modalidades possíveis. Consequentemente é da intenção da Requerente que as reivindicações apensas não sejam limitadas pela escolha de exemplos utilizados para ilustrar características da presente invenção. Como usado nas reivindicações, a palavra "compreende" e suas variações gramaticais logicamente também subentende-se e incluem frases de extensão de variação e divergentes como por exemplo, mas não limitado ao mesmo, "consistir essencialmente de" e "consistindo de". Onde necessário, as faixas foram fornecidas, aquelas faixas são inclusivas de todas as sub-faixas entre elas. É esperado que as variações nestas faixas irão sugerir a um praticante tendo a habilidade ordinária na técnica e onde não ainda dedicado ao público, aquelas variações devem sempre que seja possível ser construídas para ser coberto pelas reivindicações apensas. Também antecipa-se que os avanços na ciência e na tecnologia tornarão os equivalentes e as substituições possíveis que não estão contemplados agora por razão da imprecisão de linguagem e estas variações devem também ser interpretadas sempre que seja possível para ser coberto pelas reivindicações apensas.
Claims (15)
1. Composição de borracha caracterizada por compreender pelo menos um elastômero insaturado e pelo menos um poliorganosi loxano linear de enxofre-funcional compreendendo pelo menos um grupo enxofre quimicamente protegido capaz de reagir com pelo menos um elastômero insaturado.
2. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional compreende ainda pelo menos um grupo funcional capaz de acoplar com pelo menos uma superfície do preenchedor.
3. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional é escolhido daqueles das fórmulas de (I), (II) , e (III) : <formula>formula see original document page 49</formula> <formula>formula see original document page 50</formula> (III) onde A é um radical polivalente escolhido de ( (R27OC (=O) )t- (L)j)k- (Q)ZJ(=E) ; R1-R27 são em cada ocorrência escolhidos independentemente de um átomo de hidrogênio, radicais alifáticos, radicais cicloalifático, e radicais aromáticos; G é escolhido de uma ligação, radicais alifáticos divalentes, radicais cicloalifáticos divalentes, e radicais aromáticos divalentes; R28 é escolhido de um grupo de hidróxi, átomos do halogênio, grupos alcóxi silila, grupos alcóxi, e grupos arilóxi; S é um ou vários átomos de enxofre; L é em cada ocorrência escolhido independentemente de grupos monovalente e polivalente derivados pela substituição de radicais alifáticos, radicais cicloalifáticos, e radicais aromáticos; Q é um átomo de oxigênio, um átomo de enxofre, e os grupos NR29, onde R29 é escolhido de radicais alifáticos, radicais cicloalifáticos, e radicais aromáticos; J é escolhido de um átomo de carbono, um átomo de enxofre, um átomo de fósforo, e de um grupo sulfonila; E é escolhido de um átomo de oxigênio e um átomo de enxofre; "m" e "n" são escolhidos independentemente de 0 e inteiros maiores que 0; "p" é maior de 0; "t" é um inteiro igual a 0, 1, 2, 3, 4, ou 5; "j" é igual a 0 ou 1; "k" é igual a 1 se J é um átomo de carbono, um átomo de enxofre, ou um grupo sulfonila, "k" é 2 se J é um átomo de fósforo; e "z" é um inteiro igual a 0, 1, ou 2.
4. Composição da borracha, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que A-S- é escolhido de ésteres de tiocarboxilato; ditiocarboxilatos; ésteres de tiocarbonato; ésteres de ditiocarbonato; ésteres de tritiocarbonato; ésteres de tiosulfonato; ésteres de tiosulfato; ésteres de tiosulfamato; ésteres de tiosulfinato; ésteres de tiosulfito; ésteres de tiosulfimato; ésteres de tiofosfato; ésteres de ditiofosfato; ésteres de tritiofosfato; ésteres de tetratiofosfato; ésteres de tiofosfamato; ésteres de ditiofosfamato; ésteres de tiofosforamidato; ésteres de ditiofosforamidato; e éster de tritiofosforamidato.
5. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que R28 é escolhido de um grupo de hidroxila, um grupo metóxi, um grupo etóxi, um grupo isopropilóxi, um grupo do isobutóxi, e um grupo acetóxi.
6. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional tem um peso molecular em uma escala superior a aproximadamente 250 gramas por mol.
7. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o grupo enxofre quimicamente protegido é escolhido daqueles de terminalmente-conectados pelo menos a um poliorganosiloxano linear.
8. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda pelo menos um ingrediente escolhido entre preenchedores, agentes de cura, e agentes de desbloqueio capazes de ativar os grupos enxofre quimicamente protegidos.
9. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que os preenchedores são escolhidos daqueles compreendendo carbono, silicio, óxido metálico, hidróxido metálico, silicone, silicato sintético, silicato natural, fibra de vidro, e negro de carbono.
10. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um elastômero insaturado é escolhido pelo menos daqueles compreendendo a borracha sintética e/ou borracha natural.
11. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um elastômero insaturado está presente em uma porcentagem maior que aproximadamente 10 por cento em peso.
12. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição de borracha está sob a forma de um produto vulcanizado.
13. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a composição de borracha está na forma de pneu.
14. Uso caracterizado por ser da composição de borracha das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, -11, 12 ou 13.
15. Método para produção de uma composição do pneu, caracterizado por compreender: produzir um poliorganosiloxano linear de enxofre- funcional que compreende um grupo quimicamente protegido do enxofre reagindo um poliorganosiloxano linear que compreende um grupo alceno, e um tio ácido e tem a estrutura da fórmula (IV): ((R27OC(=O) )t- (L)j)k- (Q) ZJ(=E) SH (iv) SH onde R27 é escolhido dos radicais alifáticos, radicais cicloalifáticos, e radicais aromáticos; L está em cada ocorrência escolhida independentemente dos grupos monovalentes e grupos polivalentes derivados pela substituição de radicais alifáticos, radicais cicloalifáticos, e radicais aromáticos; Qe escolhido de um átomo de oxigênio, um átomo de enxofre, e grupos NR29, onde R29 é escolhido dos radicais alifáticos, dos radicais cicloalifáticos, e dos radicais aromáticos; J é escolhido de um átomo de carbono, um átomo de enxofre, um átomo de fósforo, e um grupo sulfonila; E é escolhido de um átomo de oxigênio e um átomo de enxofre; S compreende um ou vários átomos de enxofre; "t" é um inteiro igual a 0, 1, 2, 3, 4, ou 5; "j" é igual a 0 ou 1, "k" é igual a 1 se J é um átomo de carbono, um átomo de enxofre, ou um grupo sulfonila, "k" é 2 se J é um átomo de fósforo; e "z" é igual a 0, 1, ou 2; e misturando pelo menos o poliorganosiloxano linear de enxofre-funcional e pelo menos um elastômero insaturado.
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