Mezclas de cauchos.

Mezclas de cauchos, caracterizadas porque contienen al menos un caucho y al menos un compuesto orgánico desilicio de la fórmula general (I),

(Q-)kG-Si(-O-CX1X2-CX1X3-)3N (I),

en donde

Q, igual o diferente, e independientemente uno de otro, es -halógeno, -SCN o -SH,

k es igual a 1 ó 2,

1G es una cadena hidrocarbonada (C1-C24) no ramificada, cíclica o ramificada, sustituida o no sustituida, saturada oinsaturada, di-, tri-, tetra- o penta-valente,

X1, X2 y X3, en cada caso independientemente uno de otro, significan hidrógeno (-H), alquil (C1-C16)- de cadena linealno sustituido o ramificado no sustituido, o un grupo arilo.

Mezclas de cauchos La presente invención se refiere a mezclas de cauchos, a un procedimiento para su preparación así como a su uso.

A partir del documento US 4.048.206 se conoce la síntesis de compuestos de la fórmula general X’-Z’-Si (OR’) 3N, en donde pueden ser X’ = halógeno, HS-, Z’ = hidrocarburo bivalente y R’ = -CH2-CH2- o -CH (CH3-CH2-.

Además, a partir de J. Gen. Chem. USSR (EN) 45 (6) , 1975, 1366 (Voronkov et al.) , se conoce la síntesis de NCSCH2-Si (O-CH2-CH2) 3N y NCS-CH2-CH2-CH2-Si (O-CH2-CH2) 3N mediante transesterificación de los correspondientes metoxisilanos con trietanolamina bajo liberación de metanol.

A partir del documento EP 0 919 558 se conocen derivados de silano de la fórmula R”’-Si (O-CR’R”-CR’R’) 3N, en donde al menos un R” es un grupo alqueniloxialquilo. Estos derivados de silano pueden utilizarse en compuestos de silicona.

El uso de mercaptoalquiltrialcoxisilanos con cargas silicáticas en mezclas de cauchos reticuladas con azufre se conoce, entre otros, del documento US 4.002.594.

A partir del documento US 3 997 581 se conoce un procedimiento para la preparación de compuestos de la fórmula Z-alk-Sx-alk-Z, en donde Z puede ser igual a Si (OC2H4) 3N, en donde Z-alk-SH se hace reaccionar con azufre.

El inconveniente de los mercaptoalquiltrialcoxisilanos conocidos en mezclas de cauchos reticuladas con azufre es la reacción prematura indeseada con el caucho durante el proceso de mezcladura, lo cual dificulta el tratamiento debido a viscosidades crecientes de la mezcla.

Misión de la invención es preparar mezclas de cauchos con una aptitud para el tratamiento mejorada y mejores propiedades de vulcanizado.

Objeto de la invención son mezclas de cauchos que se caracterizan porque contienen al menos un caucho y al menos un compuesto orgánico de silicio de la fórmula general (I) ,

(Q-) kG-Si (-O-CX1X2-CX1X3-) 3N (I) ,

en donde Q, igual o diferente, e independientemente uno de otro, es –halógeno, preferiblemente cloro, bromo o yodo, -SCN o – SH,

k es igual a 1 y 2,

G es una cadena hidrocarbonada (C1-C24) , preferiblemente (C2-C24) , de manera particularmente preferida (C3-C20) , de manera muy particularmente preferida (C4-C18) , de manera extraordinariamente preferida (C5-C18) no ramificada, cíclica o ramificada, sustituida o no sustituida, saturada o insaturada, di-, tri-, tetra- o penta-valente, eventualmente las cadenas hidrocarbonadas pueden contener también compuestos alquilaromáticos (aralquilo) o aromáticos o pueden estar sustituidos con ellos, preferiblemente las cadenas hidrocarbonadas sustituidas pueden estar sustituidas con halógeno, por ejemplo Cl o Br, -COOR o HS-,

X1, X2 y X3, en cada caso independientemente uno de otro, significan hidrógeno (-H) , alquil (C1-C16) - de cadena lineal no sustituido o ramificado no sustituido, preferiblemente alquil (C1-C8) - de cadena lineal no sustituido o ramificado no sustituido, de manera particularmente preferida metilo o etilo, o un grupo arilo preferiblemente fenilo.

El caucho puede ser preferiblemente un caucho de dieno.

G-Si puede ser, para k igual a 1, preferiblemente -CH2-Si, -CH2CH2-Si, - CH2CH2CH2-Si, -CH2CH2CH2CH2-Si, -CH (CH3) -Si, -CH2CH (CH3) -Si, -CH (CH3) CH2-Si, -C (CH3) 2-Si, -CH (C2H5) -Si, -CH2CH2CH (CH3) -Si, - CH (CH3) -CH2CH2-Si, -CH2CH (CH3) CH2-Si, -CH2-C6H4-CH2-Si, -CH2-C6H4-CH2-CH2-Si o -CH2-CH2-C6H4-CH2-CH2-Si.

G-Si puede ser, para k igual a 2, preferiblemente -CH (-) -Si, -CH2-CH (-) -Si, -CH2-CH (-) -CH2-Si, -CH2-CH (-) -CH2CH2-Si, -CH2C (-) (CH3) -Si, -CH (CH3) CH (-) -Si, -CH2-CH (-) -CH (CH3) -Si, -CH (CH3) -CH (-) -CH2-Si, -CH2-C (CH3) (-) -CH2-Si o CH2-CH (-) -C6H4-CH2-CH2-Si.

Compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I) pueden ser mezclas de compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I) .

Compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I) pueden ser compuestos parcialmente hidrogenados de compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I) .

Compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I) , con k igual a 1, pueden ser:

Cl-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, Cl-CH2-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, Cl-CH2-CH2-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, Cl-CH2-CH (CH3) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N,

Cl-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, Cl-CH2-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, Cl-CH2-CH2-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, Cl-CH2-CH (CH3) -CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N,

Br-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, Br-CH2-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, Br-CH2-CH2-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, Br-CH2-CH (CH3) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N,

Br-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, Br-CH2-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, Br-CH2-CH2-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, Br-CH2-CH (CH3) -CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N,

I-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, I-CH2-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, I-CH2-CH2-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, I-CH2-CH (CH3) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N,

I-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, I-CH2-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, I-CH2-CH2-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, I-CH2-CH (CH3) -CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N,

NCS-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, NCS-CH2-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, NCS-CH2-CH2-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, NCS-CH2-CH (CH3) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N,

NCS-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, NCS-CH2-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, NCS-CH2-CH2-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, NCS-CH2-CH (CH3) -CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N,

HS-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, HS-CH2-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, HS-CH2-CH2-CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, HS-CH2-CH (CH3) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, HS-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, HS-CH2-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, HS-CH2-CH2-CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, o HS-CH2-CH (CH3) -CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N.

Compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I) , con k igual a 2, pueden ser:

Cl-CH2-CH (Cl) -Si (-O-CH2-CH2-) 3N, Cl-CH2-CH (Cl) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, Cl-CH2-C (Cl) (CH3) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N,

Cl-CH2-CH (Cl) -Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, Cl-CH2-CH (Cl) -Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, Cl-CH2-C (Cl) (CH3) -CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N,

Br-CH2-CH (Br) -Si (-O-CH2-CH2-) 3N, Br-CH2-CH (Br) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, Br-CH2-C (Br) (CH3) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N,

Br-CH2-CH (Br) -Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, Br-CH2-CH (Br) -Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, Br-CH2-C (Br) (CH3) -CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N,

I-CH2-CH (I) -Si (-O-CH2-CH2-) 3N, I-CH2-CH (I) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, I-CH2-C (I) (CH3) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N,

I-CH2-CH (I) -Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, I-CH2-CH (I) -Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, I-CH2-C (I) (CH3) -CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N,

NCS-CH2-CH (SCN) -Si (-O-CH2-CH2-) 3N, NCS-CH2-CH (SCN) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, NCS-CH2-C (SCN) (CH3) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N,

NCS-CH2-CH (SCN) -Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, NCS-CH2-CH (SCN) -Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, NCS-CH2-C (SCN) (CH3) -CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N,

HS-CH2-CH (SH) -Si (-O-CH2-CH2-) 3N, HS-CH2-CH (SH) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N, HS-CH2-C (SH) (CH3) -CH2-Si (-O-CH2-CH2-) 3N,

HS-CH2-CH (SH) -Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N, HS-CH2-CH (SH) -Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N o HS-CH2-C (SH) (CH3) -CH2-Si (-O-CH (CH3) -CH2-) 3N.

Los compuestos orgánicos de silicio de la fórmula (I) se pueden preparar haciendo reaccionar al menos un compuesto de la fórmula general (II) ,

(Q-) kG-Si (-O-Alk) 3 (II)

en donde G, Q y k tienen los significados arriba indicados y Alk, independientemente uno de otro, es alquilo (C1-C24) , preferiblemente metilo, etilo o propilo, con compuestos de la fórmula general III,

(HO-CX1X2-CX1X3-) 3N (III)

en donde X1, X2 y X3 tienen los significados arriba indicados, con separación de Alk-OH, y Alk-OH se separa de la mezcla de reacción.

La reacción puede tener lugar de forma catalizada o no catalizada. El Alk-OH puede ser separado de la mezcla de reacción de forma continua o discontinua.

Ejemplos de compuestos de la fórmula general III pueden ser: trietanolamina, triisopropanolamina y [HOCH (fenil) CH2]3N.

Un bajo contenido en agua de los compuestos de la fórmula III utilizados puede repercutir favorablemente sobre la composición y las propiedades del producto de los compuestos. Preferiblemente, los compuestos de la fórmula III pueden presentar un contenido en agua menor que 1% en peso, de manera particularmente preferida menor que 0, 5% en peso, de manera muy particularmente preferida menor que 0, 3% en peso, de manera extraordinariamente preferida menor que 0, 2% en peso.

La reacción puede llevarse a cabo en disolventes orgánicos típicos con un punto de ebullición menor que 200ºC, preferiblemente menor que 160ºC, de manera particularmente preferida... [Seguir leyendo]

1. Mezclas de cauchos, caracterizadas porque contienen al menos un caucho y al menos un compuesto orgánico de silicio de la fórmula general (I) ,

(Q-) kG-Si (-O-CX1X2-CX1X3-) 3N (I) ,

en donde Q, igual o diferente, e independientemente uno de otro, es –halógeno, -SCN o –SH, k es igual a 1 ó 2, G es una cadena hidrocarbonada (C1-C24) no ramificada, cíclica o ramificada, sustituida o no sustituida, saturada o insaturada, di-, tri-, tetra- o penta-valente, X1, X2 y X3, en cada caso independientemente uno de otro, significan hidrógeno (-H) , alquil (C1-C16) - de cadena lineal no sustituido o ramificado no sustituido, o un grupo arilo.

2. Mezclas de cauchos según la reivindicación 1, caracterizadas porque los compuestos orgánicos de silicio conforme a la formula I están extendidos sobre o bien mezclados con un soporte orgánico o inorgánico inerte o se han hecho reaccionar previamente con un soporte orgánico o inorgánico.

3. Mezclas de cauchos según la reivindicación 1, caracterizadas porque éstas contienen carga y, eventualmente, otros coadyuvantes del caucho.

4. Mezclas de cauchos según la reivindicación 1, caracterizadas porque el caucho es un caucho de dieno.

5. Procedimiento para la preparación de las mezclas de cauchos según la reivindicación 1, caracterizado porque se mezcla al menos un caucho y un compuesto orgánico de silicio de la fórmula (I) .

6. Uso de mezclas de mezclas de cauchos según la reivindicación 1 para la fabricación de cuerpos moldeados.

7. Uso de mezclas de cauchos según la reivindicación 1, para la fabricación de neumáticos, superficies de rodadura de neumáticos, componentes de neumáticos con contenido en caucho vulcanizado, envolventes de cables, mangueras, correas de transmisión, cintas transportadoras, revestimientos de rodillos, neumáticos, suelas de calzado, anillos junta y elementos amortiguadores.