CN117242133A - 作为橡胶中的添加剂的聚异丁烯衍生物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及各种聚异丁烯衍生物作为橡胶中的添加剂的用途，特别是分散和增容用于对车辆轮胎的橡胶中的添加剂，炭黑、氧化锌和硅酸盐。

Description

作为橡胶中的添加剂的聚异丁烯衍生物
本发明涉及各种聚异丁烯衍生物作为橡胶中的添加剂的用途，特别是用于车辆轮胎的橡胶中的添加剂进行分散和增容。
现代车辆轮胎对其性能和可持续性方面的要求越来越高，尤其是为了降低燃料消耗和相关排放而对低滚动阻力的要求，以及为了减少磨损的轮胎材料向环境的排放并增加轮胎寿命而对高耐磨性的要求，同时不会恶化轮胎在各种条件下对道路的附着力。
在橡胶化合物中，为了改善这些性能，车辆轮胎可以包括各种填充材料和硫化促进剂。填充材料常常是无机材料，例如炭黑、硅酸盐或氧化锌，然而橡胶是非极性聚合物，因此这些组分的溶混性和相容性往往较差。就其他添加剂而言，例如硫化促进剂和活化剂、抗氧化剂和增塑剂，它们必须在橡胶中均匀分布，以能够均匀地展现其作用。
因此，需要添加剂，借助它使填充材料(如炭黑、硅酸盐或氧化锌)以及所提到的其他添加剂，可以更好地掺入橡胶中，并可以在橡胶或其生产中实现其功能，例如作为抗氧化剂、活化剂或增塑剂。
WO 2007/70063公开了将聚异丁烯琥珀酸酐(PIBSA)作为加工助剂掺入溴化丁基橡胶中，这导致处理促进粘度和固化时间。据报告，就PIBSA的分子量而言，在400至5000的范围内，酸酐官能度为0.5至2.0mol％，其中数均分子量可最高至10 000，但未就市售产品的目的进行具体说明。
对于聚异丁烯琥珀酸酐除了作为加工助剂之外，没有具体说明作用，也不可能从实施例中推断出它们。
DE 19941166 A1公开了聚异丁烯琥珀酸酐在橡胶组合物中改善抓地性和耐磨性的作用。
WO 2009/158604记载了数均分子量为250至100 000的聚异丁烯琥珀酸的金属盐在橡胶混合物中用于改善橡胶混合物性能的用途。
通过聚异丁烯衍生物的用途实现目的，所述聚异丁烯衍生物包含：
-至少一种衍生自聚异丁烯的链，和
-至少一种结构元素，所述结构元素选自：
--羟基(-OH)，
--羧基(-COOH)及其衍生物，
--硫化物或巯基(-Sx-R10)，x＝1至4，
--含硅的官能团(-Si(X1R1)(X2R2)(X3R3))，
--氨基(-NR4R5)和
--季铵基团(-N+R6R7R8)
作为在橡胶中，特别是合成橡胶中的添加剂。
所提到的添加剂特别适合用于改善炭黑、氧化锌和/或硅酸盐在橡胶中，特别是合成橡胶中的分散性和/或相容性。
本发明还涉及组合物，所述组合物包含：
-至少一种橡胶，优选合成橡胶，
-至少一种选自炭黑、氧化锌和硅酸盐的添加剂，以及
-至少一种聚异丁烯衍生物，所述聚异丁烯衍生物包含：
-至少一种衍生自聚异丁烯的链，和
-至少一种结构元素，所述结构元素选自：
--羟基(-OH)，
--羧基(-COOH)及其衍生物，
--硫化物或巯基(-Sx-R10)，x＝1至4，
--含硅的官能团(-Si(X1R1)(X2R2)(X3R3))，
--氨基(-NR4R5)和
--季铵基团(-N+R6R7R8)。
在下文中详细阐述本发明：
橡胶
在车辆轮胎混合物中，尤其是用于胎面的车辆轮胎混合物中，例如使用丁基橡胶与二烯弹性体的混合物和其它成分。
例如，这种混合物记载在WO2019/199839A1，段落[0008]至[0070]中，其通过参引构成本公开的一部分。
二烯弹性体理解为意指二烯单体的均聚物和共聚物，优选聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物和聚异戊二烯。
二烯弹性体的玻璃化转变温度Tg通常为-75℃至0℃。
聚丁二烯
这些是1,3-二烯的聚合物，优选1,3-丁二烯，其具有至少95％的顺式-1,4键。
可以少量地包括其他共聚单体。
苯乙烯-丁二烯共聚物
典型的苯乙烯-丁二烯共聚物具有5重量％至60重量％，优选20重量％至50重量％的苯乙烯含量，其中残留的共聚单体主要是1,3-丁二烯。1,2单元的含量通常为4至80mol％，且顺式-1,4单元的含量大于80mol％。
苯乙烯-丁二烯-异戊二烯三元共聚物也是可以想到的。
聚异戊二烯
这理解为是指异戊二烯的均聚物和共聚物，其可以是天然来源的或优选合成来源的。
在这些情况下，顺式-1,4单元的比例为至少90mol％，优选至少98mol％。
丁基橡胶
这些为85至99.5mol％，优选90至99.5mol％，更优选95至99.5mol％的C4-C7异烯烃与0.5至15mol％，优选0.5至10mol％，更优选0.5至5mol％的C4-C14共轭二烯的共聚物。
优选的异烯烃为异丁烯；优选的共轭二烯为1,3-丁二烯和异戊二烯，更优选异戊二烯。
丁基橡胶的粘均分子量为100000至1 500000，优选250000至800000。
增塑剂
增塑剂(加工油)改善了组合物的可加工性，且这些通常是脂族酸的酯，例如脂肪酸酯和脂肪酸甘油，优选天然存在的油(例如向日葵油或菜籽油)，或者烃(例如石蜡油、芳族油、环烷石油润滑油和聚丁烯油。
另外合适的增塑剂是作为用于粘合剂和油漆的增黏剂而已知的树脂。这些优选为石脑油或蒸汽裂解器输出的C5级分与乙烯基芳族化合物的共聚物，特别是1,3-丁二烯、1-丁烯、2-丁烯、1,2-丁二烯、3-甲基-1-丁烯、1,4-戊二烯、1-戊烯、2-甲基-1-丁烯、2-戊烯、异戊二烯、环戊二烯的共聚物，所述共聚物也可以采用二环戊二烯二聚体、戊间二烯、环戊烯、1-甲基环戊烯、1-己烯、甲基环戊二烯或环己烯的形式。特别优选环戊二烯和/或二环戊二烯与乙烯基芳族化合物的共聚物，特别是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻、间或对甲基苯乙烯或二乙烯基苯乙烯。这些乙烯基芳族化合物为石脑油或蒸汽裂解器输出的C9级分的成分。
作为增塑剂的优选树脂为环戊二烯和/或二环戊二烯共聚物、环戊二烯与/或二环戊二烯-苯乙烯共聚物、聚柠檬烯、柠檬烯-苯乙烯共聚物，柠檬烯-环戊二烯和/或-二环戊二烯共聚物，C5级分-苯乙烯共聚物和C5级分-C9级分共聚物。
填料
填料的实例为碳酸钙、粘土、云母、硅藻土、硅酸盐、滑石、二氧化钛、氧化铝、氧化锌和炭黑，优选氧化锌、硅酸盐和炭黑。
典型的颗粒尺寸在0.0001至100μm的范围内。
硅酸盐在此处理解为二氧化硅的衍生物，包括其钙化合物或铝化合物的形式。硅酸盐可以从溶液中或通过热解方法获得，且处于胶体形式或沉淀形式。优选使用高分散性硅酸盐。
BET表面积通常小于450m2/g，优选为30至400。
抗氧化剂
抗氧化剂对抗氧化降解；应特别提及对苯二胺类，例如N,N’-烷基-或N,N’-芳基-双取代的对苯二胺类，更优选N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-1,4-苯二胺。
硬化剂、交联剂、活化剂
在本领域技术人员已知的至少一种硬化剂和至少一种交联剂的帮助下转化橡胶组合物。
这些的实例为有机过氧化物和多胺。
特别地，为此目的将硫用作硫化剂。
用于硫化过程的活化剂为胺类、二胺类、胍类、硫脲类、噻唑类(thiatoles)、二硫化四甲秋兰姆(thiram)、次磺酰胺类(sulfenamides)、次磺酰亚胺类(sulfenimides)、硫代氨基甲酸酯类和黄原酸酯类。
所用的交联剂可以是硫、金属氧化物、脂肪酸，特别是硬脂酸，尤其是有机硅烷交联剂(硅烷偶联剂见下文)，例如乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
在具体的实施方案中，使用双-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。
所使用的金属氧化物可以是ZnO、CaO、MgO、Al2O3、CrO3、FeO、Fe2O3和NiO。这些可以作为氧化物或作为相应的脂肪酸化合物使用，优选作为硬脂酸盐使用。
其中，优选氧化锌。
硅烷偶联剂
典型的偶联剂确保单个成分(例如填料和橡胶)之间稳定的化学和/或物理相互作用。
这些通常是含硫化合物、有机硅烷或聚硅氧烷。
优选那些带有多硫化物基团和烷氧基甲硅烷基团的偶联剂，特别优选硅烷多硫化物，例如双((C1-C4)烷氧基(C1-C4-)烷基甲硅烷基(C1-C4)烷基)多硫化物(特别是二硫化物、三硫化物或四硫化物)，例如双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)多硫化物或双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。另外的实例为式[(C2H5O)3Si(CH2)3S2]2的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物(TESPT)，或式[(C2H5O)3Si(CH2)3S]2的双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物(TESPD)。其他实例为双(单(C1-C4)烷氧基-二(C1-C4-)烷基甲硅烷基丙基)多硫化物，特别是二硫化物、三硫化物或四硫化物，尤其是双(单乙氧基二甲基甲硅烷基丙基)四硫化物。
组合物
丁基橡胶例如在胎面混合物中占5至40phr，优选5至25phr。“phr”(每百份橡胶的份数)指明基于100质量份聚合物共混物的组合物。
聚丁二烯可以占30至50phr，苯乙烯-丁二烯共聚物可以占40至70phr，聚异戊二烯可以占0至20phr，条件是这些聚合物的总和合计达到100phr。所有非橡胶成分均基于这些聚合物的总和计。
填料的比例，优选炭黑和硅酸盐，通常为20至200phr，优选30至150phr。
增塑剂的比例通常为10至30phr。
本发明提供将至少一种聚异丁烯衍生物添加到橡胶混合物中，优选上文描述的那些，所述聚异丁烯衍生物包含：
-至少一种衍生自聚异丁烯的链，和
-至少一种结构元素，所述结构元素选自：
--羟基(-OH)，
--羧基(-COOH)及其衍生物，
--硫化物或巯基(-Sx-R10)，x＝1至4，
--含硅的官能团(-Si(X1R1)(X2R2)(X3R3))，
--氨基(-NR4R5)和
--季铵基团(-N+R6R7R8)，
由此改善了橡胶化合物中的分散性和/或相容性，特别是填料的分散性和/或相容性。
在下文中详细描述这些聚异丁烯衍生物：
形成链的基础的聚异丁烯是均聚物和共聚物，其包含聚合形式的异丁烯，并具有500至50 000，优选550至40 000，更优选650至30 000，更甚优选750至20 000，和尤其是900至15 000的数均分子量Mn。
在一个优选的实施方案中，聚异丁烯具有950至1050的Mn。在这些聚异丁烯中，优选具有高含量的末端烯属双键(α双键)的那些，特别是具有α双键含量为至少50mol％，优选至少60mol％，更优选至少70mol％，最优选至少80mol％的那些。这些被称为高反应性聚异丁烯。
在另一优选的实施方案中，聚异丁烯具有2300至10000的Mn。
为了制备这种包含处于共聚形式的异丁烯的均聚物或共聚物，合适的异丁烯源是纯异丁烯或含异丁烯的C4烃流，例如C4萃余液，尤其是“萃余液1”，来自异丁烷脱氢的C4馏分，来自蒸汽裂解器和FCC裂解器的(流体催化裂解)C4馏分，条件是它们基本上不含其中存在的1,3-丁二烯。来自FCC炼油装置的C4烃流也被称为“b/b”流。另外合适的含异丁烯C4烃流例如为丙烯-异丁烷共氧化的产物流或来自复分解装置的产物流，其通常在常规的纯化和/或浓缩后使用。合适的C4烃流通常包括小于500ppm，优选小于200ppm的丁二烯。1-丁烯以及顺式-和反式-2-丁烯的存在并不是非常关键。通常，所述C4烃流中的异丁烯浓度在40重量％至60重量％的范围内。例如，萃余液1通常基本上由以下组成：30重量％至50重量％的异丁烯，10重量％至50重量％的1-丁烯，10重量％至40重量％的顺式-和反式-2-丁烯以及2重量％至35重量％的丁烷；在本发明的聚合方法中，萃余液1中无支链的丁烯通常几乎是惰性的，且只有异丁烯聚合。在优选的实施方案中，用于聚合的单体源是异丁烯含量为1重量％至100重量％，尤其是1重量％至99重量％，特别是1重量％至90重量％，更优选为30重量％至60重量％的工业C4烃流，尤其是萃余液1流、来自FCC炼油装置的b/b流、来自丙烯-异丁烷共氧化的产物流或来自复分解装置的产物流。
尤其是当萃余液1流用作异丁烯源时，已经发现使用水作为唯一的引发剂或作为另外的引发剂是有用的，尤其是当在-20℃至+30℃，特别是在0℃至+20℃的温度下进行聚合时。然而，在-20℃至+30℃，特别是0℃至+20℃的温度下，当萃余液1流用作异丁烯源时，可以免去使用引发剂。
所提到的含异丁烯的单体混合物可以包含少量杂质，例如水、羧酸或矿物酸，而不会造成任何严重的产量或选择性损失。通过从含异丁烯的单体混合物中去除这些有害物质，例如通过在固体吸附剂如活性炭、分子筛或离子交换剂上吸附，来避免这些杂质的积累是有用的。
尽管不太优选，也可以将异丁烯的或含异丁烯的烃混合物的单体混合物与可与异丁烯共聚的烯属不饱和单体进行转化。如果要对异丁烯与合适的共聚单体的单体混合物进行共聚，则单体混合物优选包含至少5重量％，更优选至少10重量％和特别是至少20重量％的异丁烯，并且优选至多95重量％，更优选至多90重量％和特别是至多80重量％的共聚单体。
这些聚异丁烯链可以直接连接到其他结构元素上或通过另外的间隔基分隔。
这类间隔基的一个实例是芳族基团，尤其是在聚异丁烯取代的苯酚的情况下为亚苯基。亚苯基在这里起到聚异丁烯链和羟基结构元素之间的连接间隔基的作用。
间隔基的另一实例是聚异丁烯基取代的琥珀酸酐(PIBSAs)中的琥珀酸基团。这些可通过高反应性聚异丁烯与马来酸酐的烯反应获得，并用作另外衍生物的起始化合物。
包含至少一个羟基(-OH)的聚异丁烯衍生物
这些聚异丁烯衍生物可以包含至少一个羟基，例如1至3个，优选1或2个，更优选一个羟基。
羟基可以，例如，直接或通过间隔基与聚异丁烯链结合。
所述羟基直接与聚异丁烯链结合的衍生物可通过例如对高反应性聚异丁烯进行环氧化，然后水解获得。例如在EP 1124812 B1中记载了这类反应。
如上所述，羟基也可以通过间隔基连接到聚异丁烯链上，如在聚异丁烯基取代的苯酚的情况下。
这种聚异丁烯基取代的苯酚具有下式：
PIB-Ph-OH
其中
PIB为C8-C3500-聚异丁基或C8-C3500-聚异丁烯基，以及
Ph为未取代的或任选地取代的1,2-亚苯基或优选1,4-亚苯基。
亚苯基上的取代基可以优选为甲基或甲氧基；优选亚苯基是未取代的。
这些包含至少一个羟基(-OH)的聚异丁烯衍生物优选用作橡胶中的抗氧化剂，尤其是式PIB-Ph-OH的那些。
在另一实施方案中，这些包含至少一个羟基(-OH)的聚异丁烯衍生物用作橡胶中硫化的活化剂。
此外，将包含至少一个羟基(-OH)的聚异丁烯衍生物作为共聚单体掺入乙炔与对烷基苯酚类聚合反应的反应产物中，如申请号为20175613.7、申请日期为2020年5月20日的未公开的欧洲专利申请中所记载的，特别是其中第2页第19行至第5页第6行，其在此通过引用并入到本公开中。
在一个实施方案中，乙炔与对烷基苯酚类的聚合反应的这类反应产物(其作为对烷基苯酚掺入至少一种包含至少一个羟基(-OH)的聚异丁烯衍生物的至少一部分中)可以用作橡胶中的抗氧化剂。在另一实施方案中，它们可以用作橡胶中的增塑剂，优选数量为10至30phr。
包含至少一个羧基(-COOH)的聚异丁烯衍生物及其衍生物
这些聚异丁烯衍生物可以包含至少一个羧基，例如1至3个，优选1或2个，更优选两个羧基。
羧基的衍生物在此处理解为是指
-单体或其它聚合物形式的相应酸酐，
-单烷基酯或二烷基酯，优选单-C1-C4-烷基酯或二-C1-C4-烷基酯，特别优选单甲酯或二甲酯或相应的单乙酯或二乙酯，以及
-混合酯，优选具有不同C1-C4烷基组分的混合酯，特别优选混合的甲基乙基酯。
优选的实施方案涉及游离羧基或其酸酐。
优选的聚异丁烯衍生物是上文提及的聚异丁烯基取代的琥珀酸酐(PIBSAs)。这些可通过高反应性聚异丁烯与马来酸酐的烯反应获得，并用作另外衍生物的起始化合物。
在优选实施方案中，对于这些聚异丁烯基取代的琥珀酸酐，使用数均分子量Mn为950至1050的高反应性聚异丁烯。
在另一优选实施方案中，还可以使用数均分子量Mn为10000至50000的聚异丁烯，如WO 2017/216022中所记载的。
在一个优选的实施方案中，待使用的聚异丁烯基取代的琥珀酸酐(PIBSAs)还包括不止单取代产物。
可以用“双马来化水平”来记录更高程度的马来化与单马来化的组分的比例(BML)。BML本身是已知的(也参见US 5,883,196)，并且可以通过以下公式测定：
BML＝100％×[(wt％(BM PIBSA)/(wt％(BM PIBSA)+wt％(PIBSA))]
其中wt％(X)表示在聚异丁烯与马来酸酐的反应产物中组分X(X＝PIBSA(单马来化的聚异丁烯)或BM PIBSA(超过单马来化的聚异丁烯))的各自重量比例。
优选根据DIN 53401:1988-06由样品的皂化值计算双马来化水平。此处可能需要用合适的溶剂来溶解样品，优选在甲苯和乙醇的2:1混合物中。
本文中应注意的是，仅考虑更高程度马来化的组分与单马来化的组分的比例，而反应混合物中存在的未转化的聚异丁烯，例如不包含任何反应性双键的聚异丁烯，不包括在双马来化水平的测定中。因此，反应混合物也可包含未转化的聚异丁烯，其通常对应于所采用的不包含任何反应性双键的聚异丁烯的比例，而包含反应性双键的聚异丁烯的比例优选完全或几乎完全进行反应。
在一个优选实施方案中，PIBSA的双马来化水平为至少1％，优选至少2％，更优选至少3％，更甚优选至少4％，特别为至少5％以及尤其为至少6％。
进一步有利地，可以使用具有至少7％，优选至少8％，更优选至少9％，更甚优选至少10％，特别是至少11％以及尤其是至少12％的双马来化水平的聚异丁烯的反应产物。
双马来化水平可以最高至40％，优选最高至35％，更优选最高至30％，特别是最高至25％以及尤其是最高至20％。如果选择合适的反应条件，特别是高过量的马来酸酐，则可以将双马来化水平提高到最高至50％以及甚至最高至60％。
在10％至40％，优选12％至35％以及更优选15％至30％的双马来化水平下获得最佳结果。
可以由这些聚异丁烯基取代的琥珀酸酐(PIBSAs)通过水解酸酐基团来制备游离酸。
就水解而言，基于现有的酸酐官能团，加入与所需水解水平相对应的水量，并在所加入水的存在下加热PIBSA。一般来说，为此目的优选20℃至150℃的温度是足够的，优选60℃至100℃。一般来说，在这些反应条件下，反应产物中的酸酐官能团被选择性地转化，而反应产物中存在的任何羧酸酯官能团至少仅发生程度很小的反应(如果有的话)。
根据本发明，这些包含至少一个羧基(-COOH)及其衍生物的聚异丁烯衍生物，优选具有酸酐基团作为衍生物的那些和具有游离羧基的那些，更优选具有至少两个游离羧基的那些，在橡胶中用作炭黑和/或金属氧化物的分散剂，优选用于炭黑和/或氧化锌。
在另一实施方案中，根据本发明将它们用作用于橡胶中硫化的活化剂。
在本发明的另一实施方案中，它们用于硅酸盐在橡胶中的增容和/或用作分散剂。
在这些用途中，特别优选那些包含至少一个羧基(-COOH)的聚异丁烯衍生物及其衍生物，其双马来化水平为至少5％至40％，优选至少7％至35％以及更优选至少10％至30％。推测是由于这些化合物的提高的官能度所致。
在另一实施方案中，可以使这种包含以至少一个酸酐基团形式的羧基的聚异丁烯衍生物与下式的单或多不饱和醇，优选单不饱和醇反应：
HO-R15-CR16＝CR17R18
其中
R15是具有1至6个碳原子，优选1至4个碳原子，更优选2或3个碳原子的二价亚烷基，最优选选自亚甲基、1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基和1,6-亚己基，尤其是亚甲基，以及
R16、R17和R18独立地为氢或C1-至C6-烷基，优选氢或C1-至C4-烷基，更优选氢或甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基，最优选氢或甲基、乙基或正丁基。
优选的不饱和醇为烯丙醇、甲代烯丙醇、2-丁烯-1-醇、3-丁烯-1-醇、3-甲基-2-丁烯-1-醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、香叶醇、法尼醇和沉香醇，特别是烯丙醇。
通常，每个酸酐基团只有一个羧基与醇羟基反应；另一个保留为游离羧基。
因此，具有双马来化水平的此类产物也可以带有两个或多个双键。
可以将这些包含至少一个双键的反应产物有利地用于橡胶中，因为在硫化作用中双键同样作为反应物进行反应，由此它们在橡胶中发生化学结合。
这既涉及包含至少一个羧基(-COOH)的聚异丁烯衍生物及其衍生物，因为烯反应的反应产物仍然包含双键，也涉及上述的包含至少1个酸酐基团的聚异丁烯衍生物与下式的单不饱和醇或多不饱和醇，优选单不饱和醇的反应产物：
HO-R15-CR16＝CR17R18。
以这种方式引入橡胶中的聚异丁烯链在橡胶混合物中起到增塑剂(增粘剂)的作用。
以类似的方式，包含以至少一个酸酐基团形式的羧基的聚异丁烯衍生物，不是与不饱和醇反应，而是也可以与单不饱和胺或多不饱和胺，优选与单不饱和胺反应。该胺可以是伯胺或仲胺。
优选的单不饱和胺具有下式：
H2N-R19-CR20＝CR21R22
或者
HN(-R19-CR20＝CR21R22)2
其中
R19是具有1至6个碳原子，优选1至4个碳原子，更优选2或3个碳原子的二价亚烷基，最优选选自亚甲基、1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基和1,6-亚己基，尤其是亚甲基，以及
R20、R21和R22独立地为氢或C1-至C6-烷基，优选氢或C1-至C4-烷基，更优选氢或甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基，最优选氢或甲基、乙基或正丁基。
优选的不饱和胺是烯丙胺、甲代烯丙基胺和二烯丙胺。
通常，每个酸酐基团只有一个羧基与氨基反应；另一个保留为游离羧基。
因此，具有双马来化水平的此类产物也可以带有两个或多个双键。
可以将这些包含至少一个双键的反应产物有利地用于橡胶中，因为在硫化作用中双键同样作为反应物进行反应，由此它们在橡胶中发生化学结合。
这既涉及包含至少一个羧基(-COOH)的聚异丁烯衍生物及其衍生物，因为烯反应的反应产物仍然包含双键，也涉及上述的包含至少1个酸酐基团的聚异丁烯衍生物与单不饱和胺或多不饱和胺，优选与单不饱和胺的反应产物。
以这种方式引入橡胶中的聚异丁烯链在橡胶混合物中起到增塑剂(增粘剂)的作用。
包含至少一个硫化物或巯基(-Sx-R10)的聚异丁烯衍生物，其中x＝1至4
在这些中，R10为氢、C6-至C12-芳基或分子量为15至50 000的脂族基团，优选氢或C1-至C100-烷基。
在一个优选的实施方案中，R10为氢。
在另一优选的实施方案中，R10为苯基。
在另一优选的实施方案中，R10为其他聚异丁烯链，其具有500至50000，优选550至40 000，更优选650至30 000，更甚优选750至20 000，和尤其是900至15 000的数均分子量Mn。
在高反应性聚异丁烯与元素硫的反应中，可获得聚异丁烯取代的含硫五元杂环，例如WO 09/010441中所记载的；参见其中的制备实施例B3。可通过水解这些含硫五元杂环可获得具有至少一个巯基的聚异丁烯衍生物。
在高反应性聚异丁烯与苯硫酚的反应中，可获得苯基聚异丁烯硫化物，例如WO09/010441中所记载的；参见其中的制备实施例B2。
在本发明的另一实施方案中，将这些包含至少一个硫化物或巯基的聚异丁烯衍生物用于硫在橡胶中的增容和/或用作分散剂。
在本发明的另一实施方案中，它们本身通过所引入的硫官能团起到橡胶中硫化剂的作用。
包含至少一个含硅官能团(-Si(X1R1)(X2R2)(X3R3))的聚异丁烯衍生物
在这些中，
X1、X2和X3各自独立地为氧原子或单键，优选氧原子，以及
R1、R2和R3各自独立地为C1-C4-烷基或苯基，优选甲基、乙基、正丙基、正丁基或苯基，更优选甲基或乙基以及最优选乙基。
这类聚异丁烯衍生物可通过例如聚异丁烯基取代的琥珀酸酐(PIBSAs)(如上所述)与下式化合物反应而获得：
HX4-R-Si(X1R1)(X2R2)(X3R3)
其中
X4为氧原子或优选-NH-基团，以及
R为具有1至4个碳原子，优选1至3个碳原子的有机基团，优选亚甲基、1,2-亚乙基、1,2-亚丙基或1,3-亚丙基，优选亚甲基、1,2-亚乙基或1,3-亚丙基，更优选亚甲基或1,3-亚丙基以及最优选1,3-亚丙基。
这类化合物的实例为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、(3-氨基丙基)甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基三丙氧基硅烷和(3-氨基丙基)甲基二甲氧基硅烷。
一般来说，聚异丁烯基取代的琥珀酸酐(PIBSAs)的酸酐官能团的打开首先形成相应的酰胺，或者，在较高的反应温度下，存在闭环以得到相应的酰亚胺。
这些具有至少一个含硅官能团的聚异丁烯衍生物的作用基础是官能团-Si(X1R1)(X2R2)(X3R3)与硅酸盐表面上的游离羟基反应，可能形成硅氧烷基团Si-O-Si，聚异丁烯链通过该硅氧烷基团与硅酸盐颗粒结合。这能够改善与橡胶的相容性，使得以这种方式改性的硅酸盐颗粒在橡胶中具有更好的结合性和相容性。
因此，在本发明的另一发明实施方案中，将这些包含至少一个含硅官能团的聚异丁烯衍生物用于硅酸盐在橡胶中的增容和/或用作分散剂。
包含至少一个氨基(-NR4R5)的聚异丁烯衍生物
在这些中，
R4和R5各自独立地为氢或C1-C4-烷基，或与中心氮原子共同可以形成任选地包含另外杂原子的五元至七元环。
优选地，R4和R5独立地为氢、甲基、乙基、正丙基或正丁基，或者共同为1,4-丁烯、1,5-戊烯或3-氧杂-1,5-戊烯，更优选氢或甲基以及最优选氢。
在一个优选的实施方案中，这些是所谓的聚异丁烯胺(PIBAs)，其可通过进行氢甲酰化反应和与以下物质还原胺化反应而由高反应性聚异丁烯制备：氨、单胺或多胺(如二甲氨基丙胺、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺或四亚乙基五胺，特别是由EP-A 244 616所知的)。该反应优选用氨进行。
在另一优选的实施方案中，这些是包含游离氨基和亚氨基的化合物，例如，优选烷基-或烯基-取代的琥珀酸酐与脂族多胺(聚亚烷基亚胺)的反应产物，例如，特别是乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺和六亚乙基七胺，其具有酰亚胺结构。
这种聚异丁烯基琥珀酰亚胺具有下式：
其中
PIB为数均分子量Mn为550至2300g/mol，优选650至1500g/mol，更优选750至1300g/mol的聚异丁烯基，以及
n为正整数，例如1至6，优选2至6，更优选2至5，最优选3或4。
在另一优选实施方案中，首先可以由聚异丁烯和马来酸酐以及任选的另外的α-烯烃来制备共聚物。然后，这些共聚物的酸酐基团可以与聚亚烷基亚胺(如上所述)反应，或者与带有伯氨基和仲氨基或叔氨基的二胺反应。
这些的实例是N-环己基-1,3-丙二胺；N-2-乙基己基-1,3-丙二胺；N-十二烷基-1,3-丙二胺；N-硬脂基-1,3-丙二胺；N-油烯基-1,3-丙二胺；N-3-氨基丙基牛脂胺；N-二十烷基-1,3-丙二胺；N-二十二烷基-1,3-丙二胺；N-苄基-1,3-丙二胺；N-苯基-1,3-丙二胺；2-氨基乙基硬脂胺；2-氨基乙基二十二烷基胺；2-氨基乙基油胺；2-氨基乙基牛脂胺；N-硬脂基双六亚甲基-1,6-二胺；N-硬脂基二亚丙基三胺；N-十二烷基二亚丙基三胺；N,N-二甲基-1,3-丙二胺；N,N-二(十三烷基)-1,3-丙二胺；N,N-双(2-乙基己基)-3-氨基亚丙基胺；双氨基丙基牛脂胺；双氨基丙基十二烷基胺，1-(2-氨基丙基)硬脂胺；1-(2-氨基丙基)哌嗪；N-2-氨基乙基哌啶；N-3-氨基丙基咪唑。
优选N,N-二甲基-1,3-丙二胺。
胺还可以带有其他的官能团，例如羟基、羧基、硫代基或巯基。这些的实施例是氨基酸，例如20种天然氨基酸，特别是甘氨酸、半胱氨酸和甲硫氨酸。
一般来说，酸酐官能团的打开首先形成相应的酰胺，或者，在较高的反应温度下，存在闭环以得到相应的酰亚胺。
在另一优选的实施方案中，包含至少一个氨基的聚异丁烯衍生物是曼尼希(Mannich)产物：
在US 8449630 B2中记载了典型的曼尼希产物；在这种情况下优选US 8449630B2的式I的曼尼希产物，其通过引用形成本公开的主题的一部分。
在一个优选的实施方案中，可如US 8449630 B2第7栏第35行至第9栏第52行所记载的获得曼尼希产物。
优选可通过以下物质反应获得曼尼希产物：
-至少一种烃基取代的苯酚，优选US 8449630 B2的式V的苯酚，更优选对烃基取代的苯酚或对烃基替代的邻甲酚，与
-至少一种醛，优选乙醛或甲醛，更优选甲醛，以及
-根据US 8449630 B2的变体2的至少一种胺，优选选自辛胺、2-乙基己基胺、壬胺、癸胺、十一胺、十二胺、十三胺、十四胺、十五胺、十六胺、十七胺、十八胺、十九胺、二十胺、环辛胺、环癸胺、二正丁胺、二异丁胺、二叔丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺、二(2-乙基己胺)、二壬胺、二癸胺、N-甲基环己胺、N-乙基环己胺、二环己基胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、二亚丙基三胺、三亚丙基四胺、四亚丙基五胺、二亚丁基三胺、三亚丁基四胺、四亚丁基五胺、N,N-二丙基亚甲基二胺、N,N-二丙基-1,2-乙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、N,N-二乙基-1,3-丙二胺、N,N-二丙基-1,3-丙二胺、N,N-二乙基-1,4-丁二胺、N,N-二丙基-1,4-丁二胺、N,N-二甲基-1,3-戊二胺、N,N-二乙基-1,5-戊二胺、N,N-二丙基-1,5-戊二胺、N,N-二甲基-1,6-己二胺、N,N-二乙基-1,6-己二胺、N,N-二丙基-1,6-己二胺、双[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]胺、双[2-(N,N-二丙基氨基)乙基]胺、双[3-(N,N-二甲基氨基)丙基]胺、双[3-(N,N-二乙基氨基)丙基]胺、双[3-(N,N-二丙基氨基)丙基]胺、双[4-(N,N-二甲基氨基)丁基]胺、双[4-(N,N-二乙基氨基)丁基]胺、双[4-(N,N-二丙基氨基)丁基]胺、双[5-(N,N-二甲基氨基)戊基]胺、双[5-(N,N-二乙基氨基)戊基]胺、双[5-(N,N-二丙基氨基)戊基]胺、双[6-(N,N-二甲基氨基)己基]胺、双[6-(N,N-二乙基氨基)己基]胺、双[6-(N,N-二丙基氨基)己基]胺、三[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]胺、三[2-(N,N-二丙基氨基)乙基]胺、三[3-(N,N-二甲基氨基)丙基]胺、三[3-(N,N-二乙基氨基)丙基]胺、三[3-(N,N-二丙基氨基)丙基]胺、三[4-(N,N-二甲基氨基)丁基]胺、三[4-(N,N-二乙基氨基)丁基]胺、三[4-(N,N-二丙基氨基)丁基]胺、三[5-(N,N-二甲基氨基)戊基]胺、三[5-(N,N-二乙基氨基)戊基]胺、三[5-(N,N-二丙基氨基)戊基]胺、三[6-(N,N-二甲基氨基)己基]胺、三[6-(N,N-二乙基氨基)己基]胺以及三[6-(N,N-二丙基氨基)己基]胺。
更优选选自二甲胺、二乙胺、二正丁胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺和N,N-二乙基-1,3-丙二胺。
烃基为聚异丁烯链，其中该链所基于的聚异丁烯是均聚物或共聚物，其包含聚合形式的异丁烯，并具有500至50 000，优选550至40 000，更优选650至30 000，更甚优选750至20 000，和尤其是900至15 000的数均分子量Mn。特别地，聚异丁烯为高反应性聚异丁烯。
在一个优选的实施方案中，曼尼希产物满足下式：
或下式：
其中
PIB为C8-C3500-聚异丁基或C8-C3500-聚异丁烯基，
R11为氢、甲基、乙基、异丙基、正丁基、叔丁基、2-丁基或戊基，优选氢或甲基，更优选甲基，
R12和R13独立地为C1-至C6-烷基，优选C1-至C4-烷基，更优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基，最优选甲基、乙基或正丁基，或者R12和R13与氮原子共同形成五元或六元环，优选吡咯烷、哌啶或吗啉环，以及
R14是具有1至6个碳原子，优选1至4个碳原子，更优选2或3个碳原子的二价亚烷基，最优选选自亚甲基、1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基和1,6-亚己基，尤其是1,2-亚乙基或1,3-亚丙基。
在另一具体实施方案中，R11基团也可以是-CH2-NR12R13基团或-CH2-NH-R14-NR12R13基团。
在另一优选的实施方案中，也可以使上式的聚异丁烯基取代的苯酚
PIB-Ph-OH
与甲醛、至少一种伯胺和至少一种邻位取代的和任选地额外对位取代的苯酚反应，如WO 2005/073152中所记载的。
伯胺优选选自甲胺、乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、戊胺、己胺、环戊胺、环己胺、苯胺和苄胺。
在邻位取代的和任选地额外对位取代的苯酚中，邻位取代基为C1-至C20-烷基，优选C1-至C5-烷基，更优选C1-至C4-烷基，最优选选自甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基，尤其是甲基或叔丁基，以及对位取代基为氢、C1-至C20-烷基、羟基或PIB基团，如上文所定义的，优选氢或C1-至C10-烷基，更优选氢或C1-至C4-烷基，最优选氢、甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基，尤其是氢。
更优选地，邻位取代的和任选地额外对位取代的苯酚为邻甲酚、2-乙基苯酚、2-(正丙基)苯酚、2-(正丁基)苯酚、2,3-二甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚、2,5-二甲基苯酚和2,6-二甲基苯酚、2,3-二乙基苯酚、2,4-二乙基苯酚、2,5-二乙基苯酚和2,6-二乙基苯酚、2,3-二(正丙基)苯酚、2,4-二(正丙基)苯酚、2,5-二(正丙基)苯酚和2,6-二(正丙基)苯酚、2,3-二(正丁基)苯酚、2,4-二(正丁基)苯酚、2,5-二(正丁基)苯酚和2,6-二(正丁基)苯酚、2-异丙基苯酚和2-(叔丁基)苯酚、2,6-二异丙基苯酚和2,6-二(叔丁基)苯酚。
通过这种方式，可以制备带有多个酚基的多环的曼尼希产物。
在本发明的一个实施方案中，这些曼尼希产物，特别是多环的曼尼希产物用作橡胶中的抗氧化剂。
根据本发明，这些包含至少一个氨基的聚异丁烯衍生物在橡胶中用作炭黑和/或金属氧化物的分散剂，优选用于炭黑和/或氧化锌。
在另一实施方案中，根据本发明将它们用作用于橡胶中硫化的活化剂。
包含至少一个季铵基团(-N+R6R7R8)的聚异丁烯衍生物
在这些中，
R6、R7和R8各自独立地为C1-C4烷基或羟基-C1-C4-烷基，其中R6、R7和R8基团中的两个与中心氮原子共同形成任选地包含另外杂原子的五元至七元环。
优选的包含至少一个季铵基团的聚异丁烯衍生物记载于
WO 2006/135881 A1，第5页第13行至第12页第14行；
WO 10/132259 A1，第3页第28行至第10页第25行；
WO 2008/060888 A2，第6页第15行至第14页第29行；
WO 2011/095819 A1，第4页第5行至第9页第29行；
GB 2496514 A，第[00012]段至第[00041]段；
WO 2013/117616 A1，第3页第34行至第11页第2行；
WO 14/202425 A2，第3页第14行至第5页第9行；
WO 14/195464 A1，第15页第31行至第45页第26行，以及第75页第1行至第4行；
WO 15/040147 A1，第4页第34行至第5页第18行，以及第19页第11行至第50页第10行；
WO 14/064151 A1，第5页第14行至第6页第17行，以及第16页第10行至第18页第12行；
WO 2013/064689 A1，第18页第16行至第29页第8行；以及
WO 2013/087701 A1，第13页第25行至第19页第30行，
WO 13/000997 A1，第17页第4行至第25页第3行，
WO 12/004300，第5页第20至第30行，第8页第1行至第10页第10行，以及第19页第29行至第28页第3行，
其各个均通过引用形成本公开的一部分。
在优选实施方案中，聚异丁烯衍生物为下式：
/>
其中
PIB为Mn为550至2300g/mol，优选650至1500g/mol，更优选750至1300g/mol的聚异丁烯基，
R为C1-至C4-烷基或羟基-C1-至C4-烷基，优选甲基或2-羟丙基，以及
A-为阴离子，优选羧酸盐R9COO-或碳酸盐R9O-COO-，优选乙酸盐、水杨酸盐或甲基草酸盐。
其中R9是C1-至C4-烷基或羟基-C1-至C4-烷基，优选甲基。
在另一优选的实施方案中，聚异丁烯衍生物为下式：
其中
PIB为Mn为550至2300g/mol，优选650至1500g/mol，更优选750至1300g/mol的聚异丁烯基，以及
R为C1-至C4-烷基或羟基-C1-至C4-烷基，优选甲基或2-羟丙基。
在另一优选的实施方案中，聚异丁烯衍生物为下式：
其中
PIB为Mn为550至2300g/mol，优选650至5000g/mol，更优选750至1300g/mol的聚异丁烯基，
R为C1-至C4-烷基或羟基-C1-至C4-烷基，优选甲基或2-羟丙基，以及
A-为阴离子，优选羧酸盐R9COO-或碳酸盐R9O-COO-，优选乙酸盐、水杨酸盐或甲基草酸盐。
在另一优选的实施方案中，聚异丁烯衍生物为下式：
其中
Ra为C1-C20-烷基，优选C9-至C17-烷基，更优选十一烷基、十三烷基、十五烷基或十七烷基，
Rb为羟基-C1-C4-烷基，优选2-羟丙基或2-羟丁基，以及
A-为阴离子，优选羧酸盐R9COO-，如上文所定义；更优选地，R9COO-为脂肪酸的羧酸盐；最优选地，A-为乙酸盐、2-乙基己酸盐、油酸盐或聚异丁烯基琥珀酸盐。
在另一优选的实施方案中，聚异丁烯衍生物为下式：
其中
当i＝1至n和1至m时，Xi独立地选自-CH2-CH2-O-，-CH2-CH(CH3)-O-，-CH(CH3)-CH2-O-，-CH2-C(CH3)2-O-，-C(CH3)2-CH2-O-，-CH2-CH(C2H5)-O-，-CH(C2H5)-CH2-O-和-CH(CH3)-CH(CH3)-O-，优选选自-CH2-CH(CH3)-O-，-CH(CH3)-CH2-O-，-CH2-C(CH3)2-O-，-C(CH3)2-CH2-O-，-CH2-CH(C2H5)-O-，-CH(C2H5)-CH2-O-和-CH(CH3)-CH(CH3)-O-，更优选选自-CH2-CH(CH3)-O-，-CH(CH3)-CH2-O-，-CH2-C(CH3)2-O-，-C(CH3)2-CH2-O-，-CH2-CH(C2H5)-O-和-CH(C2H5)-CH2-O-，更甚优选选自-CH2-CH(C2H5)-O-，-CH(C2H5)-CH2-O-，-CH2-CH(CH3)-O-和-CH(CH3)-CH2-O-，以及尤其是选自-CH2-CH(CH3)-O-和-CH(CH3)-CH2-O-，
m和n独立地为正整数，条件是(m+n)之和为2至50，优选5至40，更优选10至30，最优选15至25，以及
R为C1-至C4-烷基，优选甲基，以及
A-为阴离子，优选如上文所定义的羧酸盐R9COO-或碳酸盐R9O-COO-，更优选水杨酸盐或甲基草酸盐。
在另一优选的实施方案中，聚异丁烯衍生物为下式：
其中
Ra和Rb独立地为C1-C20-烷基或羟基-C1-至C4-烷基，Ra优选为C1-C20-烷基，优选乙基、正丁基、正辛基、正十二烷基、十四烷基或十六烷基，Rb为羟基-C1-至C4-烷基，优选2-羟丙基，
A-是阴离子，优选如上文所定义的羧酸盐R9COO-或碳酸盐R9O-COO-，更优选C12-C100-烷基-琥珀酸和C12-C100-烯基琥珀酸，尤其是十二烯基琥珀酸、十六烯基琥珀酸、二十烯基琥珀酸和聚异丁烯基琥珀酸。
根据本发明，这些包含至少一个季铵基团的聚异丁烯衍生物在橡胶中用作炭黑和/或金属氧化物的分散剂，优选用于炭黑和/或氧化锌。
在另一实施方案中，根据本发明将它们用作用于橡胶中硫化的活化剂。

Claims (19)

1.聚异丁烯衍生物的用途，所述聚异丁烯衍生物包含：
-至少一种衍生自聚异丁烯的链，和
-至少一种结构元素，所述结构元素选自：
--羟基(-OH)，
--羧基(-COOH)及其衍生物，
--硫化物或巯基(-Sx-R10)，x＝1至4，
--含硅的官能团(-Si(X1R1)(X2R2)(X3R3))，
--氨基(-NR4R5)和
--季铵基团(-N+R6R7R8)
所述聚异丁烯衍生物作为合成橡胶中的添加剂。
2.根据权利要求1所述的用途，其用于改善炭黑在合成橡胶中的分散性。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的用途，其用于改善氧化锌(ZnO)在合成橡胶中的分散性。
4.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其用于改善硅酸盐在合成橡胶中的分散性。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其用于改善合成橡胶中的相容性。
6.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其用于改善氧化锌(ZnO)在合成橡胶中的相容性。
7.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其用于改善硅酸盐在合成橡胶中的相容性。
8.根据权利要求1所述的用途，其中将至少一种选自以下物质的化合物用作橡胶中的抗氧化剂：
-包含至少一个羟基(-OH)的聚异丁烯衍生物。
9.根据权利要求1所述的用途，其中将至少一种选自以下物质的化合物用作在橡胶中硫化的活化剂：
-包含至少一个羟基(-OH)的聚异丁烯衍生物，
-包含至少一个氨基的聚异丁烯衍生物，
-包含至少一个季铵基团的聚异丁烯衍生物。
10.根据权利要求1所述的用途，其中将至少一种选自以下物质的化合物：
-包含至少一个羧基(-COOH)的聚异丁烯衍生物及其衍生物，
-包含至少一个氨基的聚异丁烯衍生物，
-包含至少一个季铵基团的聚异丁烯衍生物，
用作炭黑和/或金属氧化物，优选炭黑和/或者氧化锌在橡胶中的分散剂。
11.根据权利要求1所述的用途，其中将至少一种选自以下物质的化合物：
-包含至少一个羧基(-COOH)的聚异丁烯衍生物及其衍生物，
-包含至少一个含硅官能团的聚异丁烯衍生物，
用于硅酸盐在橡胶中的增容和/或用作分散剂。
12.根据权利要求1所述的用途，其中乙炔与对烷基苯酚类的聚合的反应产物，作为对烷基苯酚掺入至少一种包含至少一个羟基(-OH)的聚异丁烯衍生物的至少一部分中用作橡胶中的增塑剂。
13.根据权利要求1所述的用途，其中将至少一种选自以下的化合物用于硫在橡胶中的增容和/或用作分散剂：
-包含至少一个硫化物或巯基的聚异丁烯衍生物。
14.根据权利要求1所述的用途，其将包含至少一个硫化物或巯基的聚异丁烯衍生物作为橡胶中的硫化剂。
15.根据权利要求1所述的用途，其将包含至少一个双键的聚异丁烯衍生物在与橡胶的混合物中在硫化作用中作为反应物，优选包含至少一个酸酐基团的聚异丁烯衍生物与下式的单不饱和醇或多不饱和醇，优选单不饱和醇的反应产物：
HO-R15-CR16＝CR17R18
其中
R15是具有1至6个碳原子，优选1至4个碳原子，更优选2或3个碳原子的二价亚烷基，最优选选自亚甲基、1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基和1,6-亚己基，尤其是亚甲基，以及
R16、R17和R18独立地为氢或C1-至C6-烷基，优选氢或C1-至C4-烷基，更优选氢或甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基，最优选氢或甲基、乙基或正丁基。
16.根据权利要求1所述的用途，其将包含至少一个双键的聚异丁烯衍生物在与橡胶的混合物中在硫化作用中作为反应物，优选包含至少一个酸酐基团的聚异丁烯衍生物与下式的单不饱和胺或多不饱和胺，优选单不饱和胺的反应产物：
H2N-R19-CR20＝CR21R22
或
HN(-R19-CR20＝CR21R22)2，
其中
R19是具有1至6个碳原子，优选1至4个碳原子，更优选2或3个碳原子的二价亚烷基，最优选选自亚甲基、1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基和1,6-亚己基，尤其是亚甲基，以及
R20、R21和R22独立地为氢或C1-至C6-烷基，优选氢或C1-至C4-烷基，更优选氢或甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基，最优选氢或甲基、乙基或正丁基。
17.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述合成橡胶是异丁烯-异戊二烯橡胶。
18.根据权利要求1-8中任一项所述的用途，其中所述合成橡胶是苯乙烯-丁二烯橡胶。
19.一种组合物，其包含：
-至少一种橡胶，优选合成橡胶，
-至少一种选自炭黑、氧化锌和硅酸盐的添加剂，以及
-至少一种聚异丁烯衍生物，所述聚异丁烯衍生物包含：
-至少一种衍生自聚异丁烯的链，和
-至少一种结构元素，所述结构元素选自：
--羟基(-OH)，
--羧基(-COOH)及其衍生物，
--硫化物或巯基(-Sx-R10)，x＝1至4，
--含硅的官能团(-Si(X1R1)(X2R2)(X3R3))，
--氨基(-NR4R5)和
--季铵基团(-N+R6R7R8)。
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