ES2223003T3 - Agentes de acoplamiento de polisulfuro de silano con nucleo de hidrocarburo para composiciones de elastomero rellenas. - Google Patents
Agentes de acoplamiento de polisulfuro de silano con nucleo de hidrocarburo para composiciones de elastomero rellenas.Info
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Abstract
Composición de polisulfuro de silano de fórmula: (X1X2X3Si-J-Sx-)p-G en la que p es 3 a 12, x es 2 a 20, X1 es un grupo funcional hidrolizable seleccionado de entre el grupo consistente en -Cl, -Br, -OH, -O-N=C(R)2, OR, y RC(=O)O-, en el que R es un fragmento de hidrocarburo obtenido eliminando un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo con 1 a 20 átomos de carbono, X2 y X3 son X1, R o H, J es un fragmento de hidrocarburo obtenido eliminando un átomo de hidrógeno de R, y G es un fragmento de hidrocarburo obtenido por eliminación de una cantidad p de átomos de hidrógeno de un hidrocarburo que contiene entre 1 y 30 átomos de carbono.
Description
Agentes de acoplamiento de polisulfuro de silano
con núcleo de hidrocarburo para composiciones de elastómero
rellenas.
La presente invención se refiere a composiciones
que comprenden nuevos agentes de acoplamiento de polisulfuro de
silano, referidos como polisulfuros de silano con núcleo de
hidrocarburo, a composiciones de goma que incorporan los nuevos
polisulfuros de silano y a procedimientos para la preparación de los
mismos. Los polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo de la
presente invención se pueden utilizar para acoplar agentes de
relleno minerales en composiciones de elastómero, en particular
goma, en las que las características específicas de los
polisulfuros de silano pueden ajustarse a características
específicas de la composición de elastómero.
Típicamente, los agentes de acoplamiento que
contienen azufre para los elastómeros rellenos de mineral implican
silanos en los que se encuentran dos grupos alcoxisililo enlazados,
cada uno de ellos a un extremo de una cadena de átomos de azufre.
En tales moléculas el enlace químico entre los dos átomos de
silicio y el azufre es indirecto, estando mediado por dos porciones
de hidrocarburos similares y, en la mayoría de los casos,
idénticas. Dicha estructura general del silano casi invariablemente
depende de una cadena de tres grupos metileno como las dos unidades
de hidrocarburo mediantes, y de la utilización de dos grupos
trietoxisililo. En las excepciones más notables, la cadena de
metileno es más corta, que contiene solamente uno o dos metilenos
por cadena.
La técnica anterior da a conocer la composición,
preparación y utilización de dichos agentes de acoplamiento en una
pluralidad de aplicaciones, pero principalmente como agentes de
acoplamiento para los elastómeros rellenos de mineral. Dichos
agentes de acoplamiento funcionan uniendo químicamente la sílice u
otros rellenos minerales al polímero cuando son utilizados en
aplicaciones de goma. El acoplamiento se logra mediante la
formación de un enlace químico entre el sulfuro del silano y el
polímero y por hidrólisis de los grupos alcoxi del silano seguido
de la condensación con los grupos hidroxilo del silicato.
La solicitud de patente canadiense nº 2.231.302
de Scholl et al., (Scholl et al., '302) da a conocer
mezclas de goma que contiene por lo menos una goma, un relleno,
auxiliares de goma opcionales y por lo menos un polisulfuro
poliéter silano de fórmula general
R^{1}R^{2}R^{3}Si-X^{1}-(-S_{x}-poliéter-)_{m}-(-S_{x}-X^{2}-SiR^{1}R^{2}R^{3})_{n}
para su utilización en la
preparación de vulcanizados de goma con los que se producen
neumáticos de baja resistencia a la rodadura con buena resistencia
al deslizamiento mojado y elevada resistencia a la abrasión. Las
mezclas de goma dadas a conocer contienen del 0,1 al 10% en peso
del polisulfuro de poliéter silano. Cuando se utilizan mezclas de
oligómeros de los polisulfuros de poliéter silano, el peso
molecular medio está comprendido entre 800 y
10.000.
En el caso de Scholl et al., '302, la
parte poliéter de las moléculas, con el tiempo, pueden formar
peróxidos que causan la degradación de las composiciones de goma
resultantes. Además, las partes poliéter del silano compiten con
otros constituyentes de la goma.
Por consiguiente, sería ventajoso proporcionar
una nueva composición de polisulfuro con más de dos grupos sililo
sin la necesidad de enlaces éter para un mejor rendimiento en las
composiciones de elastómero rellenas, composiciones de goma y
utilización en composiciones para neumáticos.
Teniendo en cuenta los problemas y las
deficiencias de la técnica anterior, es por consiguiente un
objetivo de la presente invención proporcionar una nueva
composición de polisulfuro de silano con más de dos grupos sililo y
un procedimiento para su producción.
Es otro objetivo de la presente invención
proporcionar una composición de polisulfuro de silano no colineal
para proporcionar una mayor dispersabilidad del agente de relleno
en la composición de elastómero, composiciones de goma y
composiciones par neumáticos y procedimiento para fabricarlos.
Un objetivo adicional de la presente invención es
proporcionar una composición de elastómero rellena, composiciones
de goma y composiciones para neumáticos que contienen un
polisulfuro de silano con dispersión mejorada del agente de
relleno.
Es todavía otro objetivo de la presente invención
proporcionar un neumático de poca resistencia al rodamiento con
rendimiento mejorado.
Otros objetivos y ventajas de la presente
invención resultarán evidentes y se pondrán en parte claramente de
manifiesto a partir de la descripción.
Los anteriores y otros objetivos y ventajas, que
resultarán evidentes para los expertos en la materia, se alcanzan
en la presente invención que se refiere a, en un primer aspecto, a
una composición de polisulfuro de silano de fórmula general:
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}-G
en la que p es 3 a 12, x es 2 a 20,
X^{1} es un grupo funcional hidrolizable seleccionado de entre el
grupo consistente en -Cl, -Br, -OH,
-O-N=C(R)_{2}, -OR y
RC(=O)O-, en las que R es un fragmento de hidrocarburo
obtenido eliminando un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo con 1
a 20 átomos de hidrógeno, X^{2} y X^{3} son X^{1}, R o H, J
es un fragmento de hidrocarburo obtenido eliminando un átomo de
hidrógeno de R, y G es un fragmento de hidrocarburo obtenido por
eliminación de una cantidad p de átomos de hidrógeno de un
hidrocarburo con 1 a 30 átomos de
hidrógeno.
Preferiblemente, X^{1}, X^{2} y X^{3} son
los mismos grupos funcionales hidrolizables siendo el etoxi el más
preferido. Por el contrario, X^{1}, X^{2} y X^{3} también
pueden ser cada uno de ellos diferentes grupos funcionales
hidrolizables. Preferiblemente, p es 3 a 6; x es 2 a 8; R es un
grupo funcional hidrocarburo seleccionado de entre el grupo
consistente en grupos alquilo, alquenilo, arilo y arilalquilo de
cadena lineal; y J está seleccionado de entre el grupo consistente
en metileno, etileno, propileno, isobutileno y diradicales
obtenidos por la pérdida de átomos de hidrógeno en las posiciones
2,4 ó 2,5 del norbonano, una posición alfa de
2-norborniletano, una posición beta de
2-norborniletano, una posición 4 de norborniletano
o una posición 5 de 2-noboniletano.
Cuando p es 3 y G es preferiblemente glicerilo.
Por el contrario, G puede ser un fragmento de hidrocarburo obtenido
eliminando 3 átomos de hidrógeno del
2-norborniletano. G puede ser también un fragmento
de hidrocarburo obtenido por eliminación de 3 grupos hidroxilo de un
trimetilolalcano. Cuando p es 4 y G es preferiblemente
pentaeritritil. Por el contrario, G puede ser un fragmento de
hidrocarburo obtenido por eliminación de 4 átomos de hidrógeno del
2-norborniletano. Cuando p es mayor que 4 y G puede
ser un fragmento de hidrocarburo obtenido por eliminación de más de
4 átomos de hidrógeno de un hidrocarburo seleccionado de entre un
grupo consistente en ciclododecano, trietilciclohexano,
2,6-dimetiloctano y escualeno. G también puede
contener un grupo funcional de amina terciaria o un grupo funcional
ciano.
En un segundo aspecto, la presente invención se
refiere a una composición de polisulfuro de silano que comprenden
uno o más isómeros de
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano.
En un tercer aspecto, la presente invención se
refiere a una composición de polisulfuro de silano que comprenden
uno o más isómeros de
tris-1,2,3-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)propano.
En un cuarto aspecto, la presente invención se
refiere a un procedimiento para preparar un polisulfuro de silano
con núcleo de hidrocarburo de fórmula general:
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}-G
en el que p es 3 a 12, x es 2 a 20,
X^{1} es un grupo funcional hidrolizable seleccionado de entre el
grupo consistente en -Cl, -Br, -OH,
-O-N=C(R)_{2}, OR o
RC(=O)O-, en el que R es un fragmento de hidrocarburo
obtenido eliminando un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo con 1
a 20 átomos de carbono, X^{2} y X^{3} son X^{1}, R o H, J es
un fragmento de hidrocarburo obtenido por eliminación de un átomo
de hidrógeno de R y G es un fragmento de hidrocarburo obtenido por
eliminación de una cantidad p de átomos de hidrógeno de un
hidrocarburo con 1 a 30 átomos de carbono, que comprenden las etapas
siguientes: proporcionar un mercaptano; desprotonar el mercaptano;
proporcionar una fuente de azufre elemental; formar un anión azufre
reactivo por reacción del mercaptano desprotonado con azufre
elemental; y enlazar el anión de azufre reactivo con un sustrato que
contiene
carbono.
Preferiblemente, la etapa de proporcionar un
mercaptano comprende proporcionar un mercaptano con fórmula
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-SH en la
que el mercaptano más preferiblemente esta seleccionado de entre el
grupo consistente en
3-mecapto-1-propiltrietoxisilano
y
3-mercapto-1-propilmetildietoxisilano.
Por el contrario, la etapa de proporcionar el
mercaptano comprende proporcionar un mercaptano con fórmula general
(HS_{x}-)_{p}G en la que el mercaptano está más preferiblemente
seleccionado de entre el grupo consistente en
2,20'-bis(mercaptometil)-1,3-dimercaptopropano
y 1,2,3-trimercaptopropano.
La etapa de desprotonar el mercaptano puede
comprender desprotonar el mercaptano con una base de Brönsted
utilizando p equivalentes de una base por cada mol de mercaptano o
con una base tipo amina.
\newpage
Más preferiblemente, la etapa de formar el anión
de azufre reactivo está suficientemente completa antes de la
introducción del sustrato que contiene carbono.
En un quinto aspecto, la presente invención se
refiere a una composición de elastómero que comprende por lo menos
un polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo de fórmula
general:
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}-G
en la que p es 3 a 12, x es 2 a 20,
X^{1} es un grupo funcional hidrolizable seleccionado de entre el
grupo consistente en -Cl, -Br, -OH,
-O-N=C(R)_{2}, -OR o
RC(=O)O-, en el que R es un fragmento de hidrocarburo
obtenido eliminando un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo con 1
a 20 átomos de carbono, X^{2} y X^{3} son X^{1}, R o
hidrógeno, J es un fragmento de hidrocarburo obtenido por
eliminación de un átomo de hidrógeno de R y G es un fragmento de
hidrocarburo obtenido por eliminación de una cantidad p de átomos de
hidrógeno de un hidrocarburo con 1 a 30 átomos de carbono; un
polímero orgánico insaturado y un agente de
relleno.
Preferiblemente, dicho por lo menos uno
polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo es uno o más
isómeros de
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano
o
tris-1,2,3-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)propano.
Más preferiblemente, dicho por lo menos un polisulfuro de silano
con núcleo de hidrocarburo está presente en una cantidad de
aproximadamente 0,05 a 25 phr.
Las composiciones de elastómero preferiblemente
comprenden un agente de relleno presente en una cantidad de
aproximadamente 1 a aproximadamente 85% en peso de negro de carbón
en base al peso total del agente de relleno y por lo menos se
encuentra presente un polisulfuro de silano con núcleo de
hidrocarburo en una cantidad de aproximadamente 0,1 a
aproximadamente 20% en peso de polisulfuro de silano con núcleo de
hidrocarburo en base al peso total de agente de relleno.
En un sexto aspecto, la presente invención se
refiere a un procedimiento para la fabricación de una composición
de goma que comprende las etapas siguientes:
proporcionar por lo menos un isómero del
polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo de fórmula
general
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}-G
en la que p es 3 a 12, x es 2 a 20,
p es 3 a 12, x es 2 a 20, X^{1} es un grupo funcional
hidrolizable seleccionado de entre el grupo consistente en -Cl,
-Br, -OH, -O-N=C(R)_{2}, -OR o
RC(=O)O-, en el que R es un fragmento de hidrocarburo
obtenido eliminando un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo con 1
a 20 átomos de carbono, X^{2} y X^{3} son X^{1}, R o H, J es
un fragmento de hidrocarburo obtenido por eliminación de un átomo
de hidrógeno de R y G es un fragmento de hidrocarburo obtenido por
eliminación de una cantidad p de átomos de hidrógeno de un
hidrocarburo con 1 a 30 átomos de carbono; proporcionar un polímero
orgánico; proporcionar un agente de relleno; mezclar
termomecánicamente el polímero orgánico, agente de relleno y
polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo para formar una
mezcla de goma; curar la mezcla de goma para formar una composición
de goma con dispersión del agente de relleno
incrementada.
Preferiblemente, durante la etapa de proporcionar
el agente de relleno, el agente de relleno ha sido pretratado con
todo o por lo menos parte de dicho por lo menos un isómero del
polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo.
El procedimiento puede incluir además la etapa de
añadir agentes curantes a la mezcla de goma en otra etapa de
mezclado termomecánico.
Preferiblemente, el polisulfuro de silano con
núcleo de hidrocarburo es uno o más isómeros de
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano
o uno o más isómeros de
tris-1,2,3-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)propano.
En un séptimo aspecto, la presente invención está
dirigida a un agente de relleno para la dispersión en una
composición de elastómero que comprende: partículas de mineral y
por lo menos un polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo de
fórmula genera:
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}-G
en la que p es 3 a 12, x es 2 a 20,
X^{1} es un grupo funcional hidrolizable seleccionado de entre el
grupo consistente en -Cl, -Br, -OH,
-O-N=C(R)_{2}, -OR o
RC(=O)O-, en el que R es un fragmento de hidrocarburo
obtenido eliminando un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo con 1
a 20 átomos de carbono, X^{2} y X^{3} son X^{1}, R o H, J es
un fragmento de hidrocarburo obtenido por eliminación de un átomo
de hidrógeno de R y G es un fragmento de hidrocarburo obtenido por
eliminación de una cantidad p de átomos de hidrógeno de un
hidrocarburo con 1 a 30 átomos de
carbono;
Preferiblemente, las partículas minerales son
partículas silíceas. El agente de relleno de este aspecto puede
comprender además negro de carbón. Preferiblemente, dicho por lo
menos un polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo es uno o
más isómeros de
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano
o uno o más isómeros de
tris-1,2,3-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)propano.
La presente invención da a conocer nuevos
polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo que exhiben
ventajas como agentes de acoplamiento para elastómero rellenos de
mineral respecto a la técnica anterior en que tienen
características adaptadas para incrementar su rendimiento como
consecuencia de estructuras moleculares específicas. La presente
invención se refiere además a procedimientos para preparar los
polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo, las nuevas
composiciones de elastómero y un agente de relleno tratado con el
nuevo polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo.
Tal como se utiliza en la presente memoria,
"alquilo" incluye grupos alquilo lineales, ramificados o
cíclicos, "alquenilo" incluye grupos alquenilo lineales,
ramificados y cíclicos que contienen uno o más dobles enlaces
carbono-carbono, "alquinilo" incluye grupos
alquinilo lineales, ramificados y cíclicos que contienen uno o más
triples enlaces carbono-carbono y optativamente
también uno o más dobles enlaces carbono-carbono,
"arilo" incluye hidrocarburos aromáticos, y "arilalquilo"
incluye hidrocarburos aromáticos alifáticamente sustituidos. Los
alquilos específicos incluyen metilo, etilo, propilo, siobutilo,
los arilos específicos incluyen fenilo, y los arilalquilos
específicos incluyen tolilo y fenetilo. Tal como se utiliza en la
presente memoria, "alquilo cíclico", "alquenilo cíclico"
y "alquinilo cíclico" también incluyen estructuras bicíclicas,
tricíclicas y superiores, así como también las estructuras cíclicas
anteriormente mencionadas además sustituidas con grupos alquilo,
alquenilo y/o alquinilo. Los ejemplos representativos de las
estructuras cíclicas anteriormente mencionadas incluyen norbornilo,
norbornenilo, etilnorbornilo, etilnorbornenilo, etilciclohexilo,
etilcicloexenilo, ciclohexilciclohexilo y ciclododecatrienilo.
Los polisulfuros de silano con núcleo de
hidrocarburo de la presente invención están representados por la
siguiente fórmula general:
(Fórmula
I)(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}-G
en la que p es 3 a 12, x es 2 a 20,
X^{1} es un grupo funcional hidrolizable seleccionado de entre el
grupo consistente en -Cl, -Br, -OH,
-O-N=C(R)_{2}, -OR o
RC(=O)O-, en el que R es un fragmento de hidrocarburo
obtenido eliminando un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo con 1
a 20 átomos de carbono, incluyendo grupos alquilo, alquenilo,
arilo, arilalquilo de cadena lineal o ramificada; X^{2} y X^{3}
pueden ser hidrógeno, los miembros listados anteriormente para R, o
los miembros listados anteriormente para X^{1}; J es
preferiblemente un fragmento de hidrocarburo obtenido por
eliminación de un átomo de hidrógeno de cualquiera de los grupos
anteriormente listados para R; y G es un fragmento obtenido por
eliminación de una cantidad de átomos de hidrógeno dada por p, de
cualquier hidrocarburo con 1 a 30 átomos de
carbono.
G incluye, pero no queda limitado a, fragmentos
de hidrocarburo alifáticos ramificado, de cadena lineal, cíclicos
y/o policíclicos. Por el contrario, G puede contener un grupo
funcional de amina terciaria a través de átomos de nitrógeno cada
uno unido a tres átomos de carbono diferentes y/o a grupos ciano
(CN); hidrocarburos aromáticos; y arenos derivados por sustitución
de los aromáticos anteriormente mencionados con grupos alquilo,
alquenilo, alquinilo, arilo y/o arilalquilo de cadena lineal o
ramificada.
Los ejemplos representativos de X^{1} incluyen
metoxi, etoxi, propoxi, isopropoxi, butoxi, fenoxi, benciloxi,
hidroxi, cloro y acetoxi. Metoxi, etoxi e isopropoxi son
preferidos. Etoxi es el más preferido. Los ejemplos representativos
de X^{2} y X^{3} incluyen los ejemplos representativos listados
anteriormente para X^{1} así como también hidrógeno, metilo,
etilo, propilo, isopropilo, sec-butilo, fenilo,
vinilo, ciclohexilo y alquilos superiores de cadena lineal, tales
como butilo, hexilo, octilo, laurilo y octadecilo. Metoxi, etoxi,
isopropoxi, metilo, etilo, fenilo y los alquilos superiores de
cadena lineal son los preferidos para X^{2} y X^{3}. Etoxi,
metilo y fenilo son los más preferidos. En las formas de realización
más preferidas, X^{1}, X^{2} y X^{3} son el mismo grupo
alcoxi siendo etoxi el más ideal.
Los ejemplos representativos de J incluyen los
alquilos terminales de cadena lineal adicionalmente terminalmente
sustituidos en el otro extremo, tales como
-CH_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}CH_{2}- y
-CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}-,
y sus análogos betasustituidos, tales como
-CH_{2}(CH_{2})_{m}CH(CH_{3})-, donde m
es cero a 17;
-CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}CH_{2}-; la
estructura derivable de cloruro de metaalilo,
-CH_{2}CH(CH_{3})CH_{2}-; cualquiera de las
estructuras derivables de divinilbenceno, tales como
-CH_{2}CH_{2}(C_{6}H_{4})CH_{2}CH_{2}-
y
-CH_{2}CH_{2}(C_{6}H_{4})CH(CH_{3})-,
donde la nomenclatura C_{6}H_{4} indica un
anillo bencénico disustituido; cualquiera de las estructuras
derivables de butadieno, tales como
-CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}CH(CH_{3})- y
-CH_{2}CH(CH_{2}CH_{3})-;
cualquiera de las estructuras derivables del
piperileno, tales como
-CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH(CH_{3})-,
-CH_{2}CH_{2}CH(CH_{2}CH_{3})-,
y
-CH_{2}CH(CH_{2}CH_{2}CH_{3})-;
cualquiera de las estructuras derivables de
isopreno, tales como
-CH_{2}CH(CH_{3})CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH(CH_{3})CH(CH_{3})-,
-CH_{2}C(CH_{3})(CH_{2}CH_{3})-,
-CH_{2}CH_{2}CH(CH_{3})CH_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-
y
-CH_{2}CH[CH(CH_{3})_{2}]-;
cualquiera de los isómeros de
-CH_{2}CH_{2}-norbornilo-,
-CH_{2}CH_{2}-ciclohexilo-; cualquiera de los
dirradicales obtenibles del norbornano, ciclohexano, ciclopentano,
tetrahidrodiciclopentadieno, o diclododeceno por pérdida de dos
átomos de hidrógeno; las estructuras derivables del limoneno,
-CH_{2}CH(4-metil-1-C_{6}H_{9}-)CH_{3},
donde la nomenclatura C_{6}H_{9} indica isómeros del anillo de
ciclohexano trisustituido sin sustitución en la posición 2;
cualquiera de las estructuras que contienen monovinilo derivables
del trivinilciclohexano, tales como
-CH_{2}CH_{2}(vinilC_{6}H_{9})CH_{2}CH_{2}-
y
-CH_{2}CH_{2}(vinilC_{6}H_{9})CH(CH_{3})-,
donde la nomenclatura C_{6}H_{9} indica cualquier isómero del
anillo de ciclohexano trisustituido; cualquiera de las estructuras
monoinsaturadas derivables del mirceno que contienen un C=C
trisustituido, tales como:
-CH_{2}CH[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}]CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}]CH(CH_{3})-,
-CH_{2}C[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}](CH_{2}CH_{3})-,
-CH_{2}CH_{2}CH[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}]CH_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}(C-)(CH_{3})[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}],
y
-CH_{2}CH{CH(CH_{3})[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}]}-
y cualquiera de las estructuras monoinsaturadas
derivables del mirceno sin un C=C trisustituido, tales como:
-CH_{2}CH(CH=CH_{2})CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}CH(CH=CH_{2})CH_{2}CH_{2}CH[CH(CH_{3})_{2}]-,
-CH_{2}C(=CH-CH_{3})CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}C(=CH-CH_{3})CH_{2}CH_{2}CH[CH(CH_{3})_{2}]-,
-CH_{2}CH_{2}C(=CH_{2})CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}C(=CH_{2})CH_{2}CH_{2}CH[CH(CH_{3})_{2}]-,
-CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
y
-CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}CH_{2}CH_{2}CH[CH(CH_{3})_{2}].
Las estructuras preferidas para J son
-CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH(CH_{3})CH_{2}-
y cualquiera de los dirradicales obtenidos por
2,4 ó 2,5 disustitución de las estructuras derivadas del norbornano
listadas anteriormente, -CH_{2}CH_{2}CH_{2}- es la más
preferida.
Los ejemplos representativos de G tridentado
incluyen cualquiera de las estructuras derivables de diolefinas
terminales no conjugadas, tales como
-CH_{2}(CH_{2})_{q+1}CH(CH_{2}-)-
y
-CH(CH_{3})(CH_{2})_{q}CH(CH_{2}-)-,
donde q es 0 a 20; cualquiera de las estructuras
derivables de divinilbenceno, tales como
-CH_{2}CH_{2}(C_{6}H_{4})CH(CH_{2}-)-
y
-CH(CH_{3})(C_{6}H_{4})CH(CH_{2}-)-,
la nomenclatura C_{6}H_{4} indica un anillo
bencénico disustituido; cualquiera de las estructuras derivables
del butadieno, tale como
-CH_{2}(CH-)CH_{2}CH_{2}- y
-CH(CH_{3})CH(CH_{2}-)-;
cualquiera de las estructuras derivables del
piperileno, tales como
-CH_{2}(CH-)(CH-)CH_{2}CH_{3},
-CH_{2}(CH-)CH_{2}CH(CH_{3})-,
-CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})-,
y
-CH_{2}(CH_{3})(CH-)CH(CH_{3})-;
cualquiera de las estructuras derivables del
isopreno, tales como
-CH_{2}(C-)(CH_{3})CH(CH_{3})-,
-CH_{2}(C-)(CH_{3})CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH(CH_{3})(CH-)CH_{2}- y
-C(CH_{3})_{2}(CH-)CH_{2}-;
cualquiera de las estructuras derivables del
vinilnorborneno y vinilciclohexeno, tales como
-CH_{2}CH_{2}-norbornil(-)_{2},
-CH(CH_{3})-norbornil(-)_{2},
-CH_{2}(CH-)-norbornilo-,
-CH_{2}CH_{2}-ciclohexil(-)_{2},
-CH(CH_{3})-ciclohexil(-)_{2},
y
-CH_{2}(CH-)-ciclohexilo-;
cualquiera de las estructuras derivables del
limoneno, tales como
-CH_{2}CH(CH_{3})[4-metil-1-C_{6}H_{8}(-)_{2}CH_{3}],
-(CH_{3})_{2}C[4-metil-1-C_{6}H_{8}(-)_{2}CH_{3}],
y
-CH_{2}(C-)(CH_{3})[(4-metil-1-C_{6}H_{9}-)CH_{3}],
en las que la nomenclatura C_{6}H_{9} indica
isómeros del anillo de ciclohexano trisustituido sin sustituciones
en la posición 2 y donde C_{6}H_{8} indica el anillo de
ciclohexano 1,4 disustituido; cualquiera de los estructuras que
contienen vinilo derivables del trivinilciclohexano, tales como
-CH_{2}(CH-)(vinilC_{6}H_{9})CH_{2}CH_{2}-
y
-CH_{2}(CH-)(vinilC_{6}H_{9})CH(CH_{3})-;
cualquiera de las estructuras saturadas
derivables del trivinilciclohexano, tales como
(-CH_{2}CH_{2})_{3}C_{6}H_{9},
(-CH_{2}CH_{2})_{2}C_{6}H_{9}CH(CH_{3})-,
-CH_{2}CH_{2}C_{6}H_{9}[CH(CH_{3})-]_{2}
y
C_{6}H_{9}[CH(CH_{3})-]_{3},
donde la nomenclatura C_{6}H_{9} indica
cualquier isómero del anillo de ciclohexano trisustituido;
cualquiera de las estructuras derivables por trisustitución del
ciclopentano, tetrahidrociclopentadieno, ciIclododecano o
cualquiera de los ciclododecenos; cualquiera de las estructuras
monoinsaturadas derivables del mirceno en las que dicha estructura
contiene un C=C trisustituido, tales como
-CH_{2}(C-)[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}]CH(CH_{3})-,
-CH_{2}(C-)[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}]CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}](CH-)CH_{2}-
y
-C(CH_{3})[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}](CH-)CH_{2}-;
cualquiera de las estructuras monoinsaturadas
derivables del mirceno en las que dichas estructuras no tienen un
C=C trisustituido, tales como
-CH_{2}CH(CH=CH_{2})CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-C(CH_{3})(CH=CH_{2})CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-CH(CH_{3})C(=CH_{2})CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}C(=CH_{2})CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}C(=CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}(C-)(C_{2}H_{5})CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}CH(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-CH_{2}CH(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-
y
ciclo-C_{12}H_{15}(-)_{3};
cualquiera de las estructuras saturadas
derivables de mirceno, tales como
-CH_{2}CH(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-CH_{2}CH(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}CH(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-CH_{2}CH(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-C(CH_{3})(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2}-,
-C(CH_{3})(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2}
y
-C(CH_{3})(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-;
las estructuras derivables de los
trimetilolalcanos, tales como
CH_{3}CH_{2}CH_{2}C(CH_{2}-)_{3}
y
CH_{3}CH_{2}C(CH_{2}-)_{3};
gliceril, cuya estructura es
-CH_{2}(CH-)CH_{2}-, y sus análogo metilado, cuya
estructura es -CH_{2}(-CCH_{3})CH_{2}-; y el derivado
de trietanolamina, (-CH_{2}CH_{2})_{3}N.
Las estructuras de G tridentado preferidas
incluyen cualquiera de las estructuras derivables del
vinilnorborneno y vinilciclohexeno, tales como
-CH_{2}CH_{2}-norbornil(-)_{2},
-CH(CH_{3})-norbornil(-)_{2},
-CH_{2}(CH-)-norbornilo-,
-CH_{2}CH_{2}-ciclohexil(-)_{2},
-CH(CH_{3})-ciclohexil(-)_{2}
y
-CH_{2}(CH-)-ciclohexilo-;
cualquiera de las estructuras saturadas
derivables del trivinilciclohexano, tales como
(-CH_{2}CH_{2})_{3}C_{6}H_{9},
(-CH_{2}CH_{2})_{2}C_{6}H_{9}CH(CH_{3})-,
-CH_{2}CH_{2}C_{6}H_{9}[CH(CH_{3})-]_{2}
y
C_{6}H_{9}[CH(CH_{3})-]_{3},
en las que la nomenclatura C_{6}H_{9} indica
cualquier isómero del anillo de ciclohexano trisustituido;
cualquiera de las estructuras de ciclododecano trisustituido;
cualquiera de las estructuras saturadas derivables del mirceno,
tales como
-CH_{2}CH(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-CH_{2}CH(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}CH(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-CH_{2}CH(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-C(CH_{3})(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-C(CH_{3})(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-C(CH_{3})(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
y
-C(CH_{3})(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-;
las estructuras derivables de los
trimetilolalcanos, tales como
CH_{3}CH_{2}C(CH_{2}-)_{3} y
CH_{3}C(CH_{2}-)_{3}; y el glicerlol, cuya estructura
es -CH_{2}(CH-)CH_{2}-.
Los más preferidos son el glicerilo; las
estructuras derivables de los trimetilolalcanos, tales como
CH_{3}CH_{2}C
(CH_{2}-)_{3} y CH_{3}C(CH_{2}-)_{3}; y cualquiera de las estructuras derivables del vinilnorborneno, tales como -CH_{2}CH_{2}-norbor-
nil(-)_{2}, -CH(CH_{3})-norbornil(-)_{2} y -CH_{2}(CH-)-norbornilo-.
(CH_{2}-)_{3} y CH_{3}C(CH_{2}-)_{3}; y cualquiera de las estructuras derivables del vinilnorborneno, tales como -CH_{2}CH_{2}-norbor-
nil(-)_{2}, -CH(CH_{3})-norbornil(-)_{2} y -CH_{2}(CH-)-norbornilo-.
Los ejemplos representativos de G tetradentado
incluyen cualquiera de las estructuras derivables de las diolefinas
terminales no conjugadas, tales como
-CH(CH_{2})(CH_{2})_{q}CH(CH_{2})-, en
las que q está entre 1 y 20; cualquiera de las estructuras
derivables del divinilbenceno, tales como
-CH_{2}(CH-)(C_{6}H_{4})CH(CH_{2}-)-,
en las que la nomenclatura C_{6}H_{4} indica un anillo
bencénico disustituido; cualquiera de las estructuras derivables
del butadieno, tales como
-CH_{2}(CH-)
(CH-)CH_{2}-; cualquiera de las estructuras derivables del piperileno, tales como - CH_{2}(CH-)(CH-)CH_{2}(CH_{3})-; cualquiera de las estructuras derivables del isopreno, tales como -CH_{2}(C-)(CH_{3})(CH-)CH_{2}-; cualquiera de las estructuras derivables del vinilnorborneno o vinilciclohexeno, tales como -CH_{2}(CH-)-norbornil(-)_{2} y -CH_{2}(CH-)ciclohexil(-)_{2}; cualquiera de las estructuras derivables del limoneno, tales como -CH_{2}(C-)(CH_{3})[4-metil-1-C_{6}H_{8}(-)_{2}CH_{3}], donde la nomenclatura C_{6}H_{8} indica el anillo de ciclohexeno 1,4 disustituido; cualquiera de las estructuras que contienen vinilo derivables del trivinilciclohexano, tales como -CH_{2}(CH-)(vinilC_{6}H_{9}) (CH-)CH_{2}-, en las que la nomenclatura C_{6}H_{9} indica cualquier isómero del anillo de ciclohexano trisustituido; cualquiera de las estructuras saturadas derivables del trivinilciclohexano, tales como -CH_{2}(CH-)C_{6}H_{9}[CH(CH_{3})-]_{2}, -CH_{2}(CH-)C_{6}H_{9}[CH_{2}CH_{2}-]_{2}, y -CH_{2}(CH-)C_{6}H_{9}[CH(CH_{3})-][CH_{2}CH_{2}-], en las que la nomenclatura C_{6}H_{9} indica cualquier isómero del anillo de cicloexano trisustituido; cualquier estructura derivable por tetrasustitución del ciclopentano, tetrahidrociclopentadieno, ciclododecano o cualquiera de los ciclododecenos; cualquiera de las estructuras monoinsaturadas derivables del mirceno que contienen un C=C trisustituido tales como:
(CH-)CH_{2}-; cualquiera de las estructuras derivables del piperileno, tales como - CH_{2}(CH-)(CH-)CH_{2}(CH_{3})-; cualquiera de las estructuras derivables del isopreno, tales como -CH_{2}(C-)(CH_{3})(CH-)CH_{2}-; cualquiera de las estructuras derivables del vinilnorborneno o vinilciclohexeno, tales como -CH_{2}(CH-)-norbornil(-)_{2} y -CH_{2}(CH-)ciclohexil(-)_{2}; cualquiera de las estructuras derivables del limoneno, tales como -CH_{2}(C-)(CH_{3})[4-metil-1-C_{6}H_{8}(-)_{2}CH_{3}], donde la nomenclatura C_{6}H_{8} indica el anillo de ciclohexeno 1,4 disustituido; cualquiera de las estructuras que contienen vinilo derivables del trivinilciclohexano, tales como -CH_{2}(CH-)(vinilC_{6}H_{9}) (CH-)CH_{2}-, en las que la nomenclatura C_{6}H_{9} indica cualquier isómero del anillo de ciclohexano trisustituido; cualquiera de las estructuras saturadas derivables del trivinilciclohexano, tales como -CH_{2}(CH-)C_{6}H_{9}[CH(CH_{3})-]_{2}, -CH_{2}(CH-)C_{6}H_{9}[CH_{2}CH_{2}-]_{2}, y -CH_{2}(CH-)C_{6}H_{9}[CH(CH_{3})-][CH_{2}CH_{2}-], en las que la nomenclatura C_{6}H_{9} indica cualquier isómero del anillo de cicloexano trisustituido; cualquier estructura derivable por tetrasustitución del ciclopentano, tetrahidrociclopentadieno, ciclododecano o cualquiera de los ciclododecenos; cualquiera de las estructuras monoinsaturadas derivables del mirceno que contienen un C=C trisustituido tales como:
-CH_{2}(C-)[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}]CH(CH_{3})-,
-CH_{2}(C-)[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}]CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}](CH-)CH_{2}-
y
-C(CH_{3})[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}](CH-)CH_{2}-;
cualquiera de las estructuras insaturadas
derivables del mirceno, tales como
-CH_{2}(C-)(CH=CH_{2})CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}C(=CHCH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2},
-CH_{2}(CH-)C(=CH_{2})CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-
y
-CH_{2}(C-)[CH_{2}CH_{2}CH=C(CH_{3})_{2}](CH-)CH_{2}-;
cualquiera de las estructuras saturadas
derivables del mirceno, tales como
-CH_{2}CH(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}CH(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-C(CH_{3})(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-C(CH_{3})(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}(C-)(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-CH_{2}(C-)(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}(C-)(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-CH_{2}(C-)(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}CH(-CHCH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-CH_{2}CH(-CHCH_{2}-)CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{3}(C-)(-CHCH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
y
-CH_{3}(C-)(-CHCH_{2}-)CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-;
y pentaeritritilo, cuya estructura es
C(CH_{2}-)_{4}. Las estructuras preferidas de G
tetradentado incluyen pentaeritritilo y cualquier de las
estructuras derivables del vinilnoborneno, tales como
-CH_{2}(CH-)-norbornil(-)_{2}.
Pentaeritritilo es el más preferido.
Los ejemplos representativos de G polidentado
incluyen cualquiera de las estructuras derivables del
trivinilciclohexano, tales como
-CH_{2}CH_{2}C_{6}H_{9}[(CH-)CH_{2}-]_{2},
-CH(CH_{3})C_{6}H_{9}[(CH-)CH_{2}-]_{2}, y
C_{6}H_{9}[(CH-)CH_{2}-]_{3}, en las que la nomenclatura
C_{6}H_{9} indica cualquier isómero del anillo de ciclohexano
trisustituido; cualquiera de las estructuras derivables por
pentasustitución o hexasustitución del ciclododecano; cualquiera de
las estructuras derivables del mirceno, tales como
-C(CH_{3})(-CHCH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}CH(-CHCH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}(C-)(CH_{2}CH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}(C-)(-CHCH_{3})CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-,
-CH_{2}(C-)(-CHCH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)CH(CH_{3})_{2},
-CH_{2}(C-)(-CHCH_{2}-)CH_{2}CH_{2}CH_{2}C(CH_{3})_{2}-
y
-CH_{2}(C-)(-CHCH_{2}-)CH_{2}CH_{2}(CH-)C(CH_{3})_{2}-;
y cualquiera de los grupos derivables por
halogenación y/o hidrohalogenación del escualeno.
Los ejemplos representativos del polisulfuro de
silano con núcleo de hidrocarburo de la presente invención se
pueden clasificar según cuantos grupos sililo se ramifican del
núcleos de hidrocarburo. Por consiguiente, tres grupos sililo de un
núcleo tridentado, cuatro grupos sililo de un núcleo tetradentado,
etc. Los ejemplos representativos del polisufuros de silano con
núcleo de hidrocarburo de la presente invención, con un núcleo
tridentado, incluyen cualquiera de los isómeros siguientes
tris-1,2,3-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratiometil)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratiometil)etano,
tris-1,2,3-(trietoxisililnorborniltetratio)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililnorborniltetratiometil)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililnorborniltetratiometil)etano,
tris-1,2,3-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)propano,
tris-1,1,1-(3-trietoxisilil-1-propiltetratiometil)propano,
tris-1,1,1-(3-trietoxisilil-1-propiltetratiometil)etano,
tris-1,2,3-(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etiltetratiometil)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etiltetratiometil)etano,
tris-1,2,3-(trietoxisililmetiltetratio)propano,
tris-1,1,1-(tietoxisililmetiltetratiometil)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililmetiltetratiometil)etano,
tris-1,2,3-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltritio)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltritiometil)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltritiometil)etano,
tris-1,2,3-(trietoxisililnorborniltritio)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililnorborniltritiometil)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililnorborniltritiometil)etano,
tris-1,2,3-(3-trietoixisilil-1-propiltritio)propano,
tris-1,1,1-(3-trietoxisilil-1-propiltritiometil)propano,
tris-1,1,1-(3-trietoxisilil-1-propiltritiometil)etano,
tris-1,2,3-(2-trietoxisilil-1-etiltritio)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etiltritiometil)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etiltritiometil)etano,
tris-1,2,3-(trietoxisililmetiltritio)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililmetiltetratiometil)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililmetiltritiometil)etano,
tris-1,2,3-(2-trietoxisilil-1-etinorbornilditio)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etilnorbornilditiometil)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etilnorbornilditiometil)etano,
tris-1,2,3-(trietoxisililnorbornilditio)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililnorbornilditiometil)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililnorbornilditiometil)etano,
tris-1,2,3-(3-trietoxisilil-1-propilditio)propano,
tris-1,1,1-(3-trietoxisilil-1-propilditiometil)propano,
tris-1,1,1-(3-trietoxisilil-1-propilditiometil)etano,
tris-1,2,3-(2-trietoxisilil-1-etilditio)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etilditiometil)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etilditiometil)etano,
tris-1,2,3-(trietoxisililmetilditio)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililmetilditiometil)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililmetilditiometil)etano,
2-[bis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniletratio)norborniletiltetratio]-1-etilnorborniltrietoxisilano,
2-[bis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)ciclohexiletiltetratio]-1-etilnorborniltrietoxisilano,
2-[bis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)(metilciclohexil)isopropiltetratio]-1-etilnorborniltrietoxisilano,
bis(trietoxisililnorborniltetratio)norborniletiltetrationorborniltrietoxisilano,
bis(trietoxisililnorborniltetratio)ciclohexiletiltetrationorborniltrietoxisilano
bis(trietoxisililnorborniltetratio)(metilciclohexil)isopropiltetrationorborniltrietoxisilano.
3-[bis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)norborniletiltetratio]-1-propiltrietoxisilano,
3-[bis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)ciclohexiletiltetratio]-1-propiltrietoxisilano,
3-[bis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)(metilciclohexil)isopropiltetratio]-1-propiltrietoxisilano,
2-[bis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)norborniletiltetratio]-1-etiltrietoxisilano,
2-[bis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclohexiletiltetratio]-1-etiltrietoxisilano,
2-[bis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)(metilciclohexil)isopropiltetratio-1-etiltrietoxisilano,
bis(trietoxisililmetiltetratio)norborniletiltetratiometiltrietoxisilano,
bis(trietoxisililmetiltetratiociclo)hexiletiltetratiometiltrietoxisilano,
bis(trietoxisililmetiltetratio)(metilciclohexil)isopropiltetratiometiltrietoxisi
lano,
3-[bis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)norborniletiltetratio]-1-propiltrietoxisilano,
3-[bis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclohexiletiltetratio]-1-propiltrietoxisilano,
3-[bis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)(metilciclohexil)isopropiltetratio]-1-propiltrietoxisilano,
3-[bis(trietoxisililmetiltetratio)norborniletiltetratio]-1-propiltrietoxisilano,
3-[bis(trietoxisililmetiltetratio)cicloexiletiltetratio]-1-propiltrietoxisilano,
3-[bis(trietoxisililmetiltetratio)(metilciclohexil)isopropiltetratio]-1-propiltrietoxisilano,
2-[bis(trietoxisililmetiltetratio)norborniletiltetratio]-1-etiltrietoxisilano,
2-[bis(trietoxisililmetiltetratio)ciclohexiletiltetratio]-1-etiltrietoxisilano,
2-[bis(trietoxisililmetiltetratio)(metilciclohexil)isopropiltetratio]-1-etiltrietoxisilano,
[bis(2-trietoxisilil-1-etinorborniltetratio)etil](2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratioetil)benceno,
tris(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)ciclopentano,
hidrodiciclopentadieno
tris(2-tetrationorbornil-1-etiltrietoxisilano),
[bis(trietoxisililnorborniltetratio)etil](trietoxisililnorborniltetratioetil)benceno,
tris(trietoxilsililnorborniltetratio)ciclopentano,
hidrodiciclopentadieno
tris(tetrationoerboniltrietoxisilano),
[bis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)etil](3-trietoxisilil-1-propiltetratioetil)benceno,
tris(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)ciclopentano,
hidrodiciclopentadieno
tris(3-tetratio-1-propiltrietoxisilano),
[bis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)etil](2-trietoxisilil-1-etiltetratioetil)benceno,
tris(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclopentano,
hidrodiciclopentadieno
tris(2-tetratio-1-etiltrietoxisilano),
[bis(trietoxisililmetiltetratio)etil](trietoxisililmetiltetratioetil)benceno,
tris(tritoxisililmetiltetratio)ciclopentano,
hidrodiciclopentadieno
tris(tetratiometiltrietoxisilano),
tris(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratioetil)ciclohexano,
tris(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltris(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)octano,
2-etil-6-metiltris(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)heptano,
tris(trietoxisililnoerborniltetratioetil)ciclohexano,
tris(trietoxisililnoerborniltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltris(trietoxisililnorborniltetratio)octano,
2-etil-6-metiltris(trietoxisililnorborniltetratio)heptano,
tris(3-trietoxisilil-1-propiltetratioetil)ciclohexano,
tris(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltris(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)octano,
2-etil-6-metiltris(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)heptano,
tris(2-trietoxisilil-1-etiltetratioetil)ciclohexano,
tris(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltris(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)octano,
2-etil-6-metiltris(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)heptano,
tris(trietoxisililmetiltetratioetil)ciclohexano,
tris(trietoxisililmetiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltris(trietoxisililmetiltetratio)octano,
2-etil-6-metiltris(trietoxisililmetiltetratio)heptano,
2,6,10,15,19,23-hexametiltris(2-trietoxisilil-1-
etilnorborniltetratio)tetratcosatrieno,
2,6,10,15,19,23-hexametiltris(trietoxisililnorborniltetratio)tetracosatrieno,
2,6,10,15,19,23-hexametiltris(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracosatrieno,
2,6,10,15,19,23-hexametiltris(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracosatrieno,
2,6,10,15,19,23-hexametiltris(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)tetracosatrieno,
y
2,6,10,15,19,23-hexametiltris(trietoxisilimetiltetratio)tetracosatrieno.
Los ejemplos representativos de polisulfuros de
silano con núcleo de hidrocarburo de la presente invención, con
núcleo tridentado, incluyen cualquiera de los isómeros
siguientes
tetraquis-1,3,4,5-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(trietoxisililnorborniltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-trietoxisililmetiltetrationeopentano,
tetraquis-1,3,4,5(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltritio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(trietoxisililnorborniltritio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltritio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(2-trietoxisilil-1-etiltritio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-trietoxisililmetiltritioneopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(trietoxisililnorbornilditio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propilditio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(2-trietoxisilil-1-etilditio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-trietoxisililmetilditioneopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(2-metildimetoxisilil-1-etilnorborniltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(metildimetoxisililnorborniltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(3-metildimetoxisilil-1-propiltetratio)neopentano,
tetraquis--,3,4,5-(2-metildimetoxisilil-1-etiltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-metildimetoxisililmetiltetrationeopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(2-metildimetoxisilil-1-etilnorborniltritio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(metildimetoxisililnorborniltritio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(3-metildimetoxisilil-1-propiltritio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(2-metildimetoxisilil-1-etiltritio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-metildimetoxisililmetiltritioneopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(2-metildimetoxisilil-1-etilnorborniltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(metildimetoxisililnorbornilditio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(3-metildimetoxisilil-1-propilditio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(2-metildimetoxisilil-1-etilditio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-metildimetoxisililmetilditioneopentano,
bis-1,2-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)etil-bis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)norbornano,
bis-1,2-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)etil-bis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)ciclohexano,
metilbis-1,2-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)isopropil-bis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)ciclohexano,
bis-1,2-(trietoxisililnorborniltetratio)etil-bis(trietoxisililnorborniltetratio)norbornano,
bis-1,2-(trietoxisililnorborniltetratio)etil-bis(trietoxisililnorborniltetratio)ciclohexano,
metilbis-1,2-(trietoxisililnorborniltetratio)isopropil-bis(trietoxisililnorborniltetratio)ciclohexano,
bis-1,2-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)etil-bis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)norbornano,
bis-1,2-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)etil-bis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)ciclhexano,
metilbis-1,2-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)isopropil-bis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)ciclohexano,
bis-1,2-(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)etil-bis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)norbornano,
bis-1,2-(2-trietoxisili-1-etiltetratio)etil-bis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclohexano,
metilbis-1,2-(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)isopropil-bis-(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclohexano,
bis-1,2-(trietoxisililmetiltetratio)etil-bis(trietoxisililmetiltetratio)norbornano,
bis-1,2-(trietoxisililmetiltetratio)etil-bis(trietoxisililmetiltetratio)ciclohexano,
metilbi-1,2-(trietoxisililmetiltetratio)isopropil-bis(tretoxisililmetiltetratio)ciclohexano,
bis[bis-1,2-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)etil]benceno,
tetraquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)ciclopentano,
diciclopentadieno
tetraquis(2-tetrationorbornil-1-etiltrietoxisiliano,
bis[bis-(1,2-trietoxisililnorborniltetratio)etil]benceno,
tetraquis(trietoxisililnorborniltetratio)ciclopentano,
diclopentadieno
tetraquis(tetrationorborniltrietoxisilano),
bis[bis-1,2-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)etil]benceno,
tetraquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)ciclopentano,
diciclopentadieno
tetraquis(3-tetratio-1-propiltrietoxisiliano),
bis[bis-1,2-(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)etil]benceno,
tetraquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclopentano,
diclopentadieno
tetraquis(2-tetratio-1-etiltrietoxisilano),
bis[bis-1,2-(trietoxisililmetiltetratio)etil]benceno,
tetraquis(trietoxisililmetiltetratio)ciclopentano,
diciclopentadieno
tetraquis(tetratiometiltrietoxisilano),
tetraquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)ciclododeceno,
tetraquis(2-trietoxisilil-1-etinorborniltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltetraquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)octano,
2-etil-6-metiltetraquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)hept-1-eno,
tetraquis(trietoxisililnorborniltetratio)ciclododeceno,
tetraquis(trietoxisililnorborniltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltetraquis(trietoxisililnorborniltetratio)octano,
2-etil-6-metiltetraquis(trietoxisililnorborniltetratio)hept-1-eno,
tetraquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)ciclododeceno,
tetraquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltetraquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)octano,
2-etil-6-metiltetraquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)hept-1-eno,
tetraquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclododeceno,
tetraquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltetraquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)octano,
2-etil-6-metiltetraquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)hept-1-eno,
tetraquis(trietoxisililmetiltetratio)ciclododeceno,
tetraquis(trietoxisililmetiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltetraquis(trietoxisililmetiltetratio)octano,
2-etil-6-metiltetraquis(trietoxisililmetiltetratio)hept-1-eno,
2,6,10,15,19,23-hexametiltetraquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)tetracosadieno,
2,6,10,15,19,23-hexametiltetraquis(trietoxisililnorborniltetratio)tetracosadieno,
2,6,10,15,19,23-hexametiltetraquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracosadieno,
2,6,10,15,19,23-hexametiltetraquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracosatrieno,
2,6,10,15,19,23-hexametiltetraquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracosatrieno,
2,6,10,15,19,23-hexametiltetraquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)tetracosadieno
y
2,6,10,15,19,23-hexametiltetraquis(trietoxisililmetiltetratio)tetracosadieno.
Los ejemplos representativos de los polisulfuros
de silano con núcleo de hidrocarburo de la presente invención, con
un núcleo polidentado, incluyen cualquiera de los isómeros
siguientes
pentaquis(2-trietoxisilil-1-etilnornborniltetratioetil)ciclohexano,
pentaquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)cilododecano,
2,6-dimetilpentaquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)octano,
pentaquis(trietoxisililnorborniltetratioetil)ciclohexano,
pentaquis(trietoxisililnorborniltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetilpentaquis(trietoxisililnornborniltetratio)octano,
pentaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratioetil)ciclohexano,
pentaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetilpentaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)octano,
pentaquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratioetil)ciclohexano,
pentaquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetilpentaquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)octano,
pentaquis(trietoxisililmetiltetratioetil)ciclohexano,
pentaquis(trietoxisililmetiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetilpentaquis(trietoxisililmetiltetratio)octano,
2,6,10,15,19,23-hexametilpentaquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)tetracoseno,
2,6,10,15,19,23-heametilpentaquis(trietoxisililnorborniltetratio)tetracoseno,
2,6,10,15,19,23-hexametilpentaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracoseno,
2,6,10,15,19,23-hexametilpentaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracosadieno,
2,6,10,15,19,23-hexametilpentaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracosatrieno,
2,6,10,15,19,23-hexametilpentaquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)tetracoseno
y
2,6,10,15,19,23-hexametilpentaquis(trietoxisililmetiltetratio)tetracoseno;
así como
hexaquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratioetil)ciclohexano,
hexaquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetilhexaquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)octano,
hexaquis(trietoxisililnorborniltetratioetil)ciclohexano,
hexaquis(trietoxisililnorborniltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetilhexaquis(trietoxisililnorborniltetratio)octano,
hexaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratioetil)ciclohexano,
hexaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetilhexaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)octano,
hexaquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratioetil)ciclohexano,
hexaquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetilhexaquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)octano,
hexaquis(trietoxisililmetiltetratioetil)ciclohexano,
hexaquis(trietoxisililmetiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetilhexaquis(trietoxisililmetiltetratio)octano,
2,6,10,15,19,23-hexametilhexaquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)tetracosano,
2,6,10,15,19,23-hexametilhexaquis(trietoxisililnorborniltetratio)tetracosano,
2,6,10,15,19,23-hexametilhexaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracosano,
2,6,10,15,19,23-hexametilhexaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracoseno,
2,6,10,15,19,23-hexametilhexaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracosadieno,
2,6,10,15,19,23-hexametilhexaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracosatrieno,
2,6,10,15,19,23-hexametilhexaquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)tetracosano
y
2,6,10,15,19,23-hexametilhexaquis(trietoxisililmetiltetratio)tetracosano.
Las formas de realización preferidas de la
presente invención incluyen composiciones que comprenden por lo
menos uno de los isómeros siguientes
tris-1,2,3-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratiometilpropano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratiometil)etano,
tris-1,2,3-(trietoxisililnorborniltetratio)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililnorborniltetratiometil)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililnorborniltetratiometil)etano,
tris-1,2,3-(3-trietoxisili-1-propiltetratio)propano,
tris-1,1,1-(3-trietoxisilil-1-propiltetratiometil)propano,
tris-1,1,1-(3-trietoxisili-1-propiltetratiometil)etano,
tris-1,2,3-(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisili-1-etiltetratiometil)propano,
tris-1,1,1-(2-trietoxisili-1-etiltetratiometil)etano,
tris-1,2,3-(trietoxisililmetiltetratio)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililmetiltetratiometil)propano,
tris-1,1,1-(trietoxisililmetiltetratiometil)etano,
tris(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltris(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)octano,
2-etil-6-metiltris(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)heptano,
2,6-dimetiltris(trietoxisililnorborniltetratio)octano,
2-etil-6-metiltris(trietoxisililnorborniltetratio)heptano,
tris(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltris(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)octano,
2-etil-6-metiltris(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)heptano,
tris(2-trietoxisilil-1-etitetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltris(2-trietoxisilil-1-etiltetrattio)octano,
2-etil-6-metiltris(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)heptano,
tris(trietoxisililmetiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltris(trietoxisililmetiltetratio)octano,
2-etil-6-metiltris(trietoxisililmetiltetratio)heptano;
y cualquiera de los isómeros de
tetraquis-1,3,4,5-(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(trietoxisililnorbornintetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-trietoxisililmetiltetrationeopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propitritio)neopentano,
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propilditio)neopentano,
tetraquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltetraquis(2-trietoxisilil-1-etilnorborniltetratio)octano,
tetraquis(trietoxisililnorborniltetratio)ciclododecano,
2,6-dimettiltetraquis(trietoxisililnorborniltetratio)octano,
tetraquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltetraquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)octano,
tetraquis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)ciclododecano,
2,6-dimetiltetratikis(2-trietoxisilil-1-etiltetratio)octano,
tetraquis(trietoxisililmetiltetratio)ciclododecano,
2.6-dimetiltetraquis(trietoxisililmetiltetratio)octano;
y cualquiera de los isómeros de
2,6,10,15,19,23-hexametilpentaquis(3-trietoxisil-1-propiltetratio)tetracoseno
y
2,6,10,15,19,23-hexametilhexaquis(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)tetracosano.
Las formas de realización especialmente
preferidas de la presente invención incluyen composiciones que
comprenden por lo menos uno de los isómeros siguientes
tris-1,2,3-(trietoxisilil-1-propiltetratio)propano,
tris-1,1,1-(3-trietoxisili-1-propiltetratiometil)propano,
tris-1,1,1-(3-trietoxisilil-1-propiltetratiometil)etano,
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano
y
tetraquis-1,3,4,5-(2-trietoxisilil-1-etiltritio)neopentano.
siendo
Tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano
el más preferido.
Incluidos en el alcance de la presente invención
se encuentran los hidrolizados parciales y condensados de los
anteriores polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo
preferidos. Los hidrolizados parciales y condensados pueden estar
presentes en cantidades de hasta aproximadamente el 10% en peso del
polisulfuro de silano. Cantidades superiores de hidrolizados o
condensados funcionarán, pero generalmente reducirán la eficacia en
comparación con los monómeros.
Un procedimiento general para preparar los
polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo de la presente
invención se puede categorizar por el tipo de base utilizada para
desprotonar un material inicial de mercaptano y como se introduce
el grupo funcional de silicio en la composición final. La secuencia
de ecuaciones 1 ilustra las reacciones para formar los polisulfuros
de silano con núcleo de hidrocarburo de la presente invención en
los que el grupo sililo se introduce mediante mercaptano.
Secuencia 1 de
ecuaciones
Ecuación 1a
B1^{-} +
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-SH
\rightarrow B1H +
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S^{-}
o
Ecuación 1B
B2 +
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-SH
\rightarrow B2H^{+} +
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S^{-}
Ecuación 1C
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S^{-}
+ Azufre Elemental \rightarrow
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}^{-},
Ecuación 1D
pX^{1}X^{2}X^{3}-Si-J-S_{x}^{-}
+ L_{p}G \rightarrow
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}G
+ pL^{-}
Las reacciones de la Categoría I implican una
base aniónica, B1^{-}, que actúa como una base de Brönsted e
incluye alcóxidos. Las bases de Brönsted son las bases que aceptan
uno o más protones. Por el contrario, las reacciones de la
Categoría II implican bases de Brönsted neutras o bases de Brönsted
no iónicas tales como las aminas. En el caso de las reacciones de
Categoría I y II, el grupo sililo se introduce mediante el
mercaptano mientras que el núcleo de hidrocarburo se introduce
mediante el sustrato L_{p}G o
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-L, el
sustrato que contiene carbono y el grupo marchante L que es
reactivo con iones de azufre.
La secuencia 2 de ecuaciones ilustra como se
forman los polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo de la
presente invención cuando el grupo funcional de silicio se
introduce mediante el sustrato.
Secuencia 2 de
ecuaciones
Ecuación 2A
pB1^{-} + (HS-)_{p}G \rightarrow pB1H +
(^{-}S-)_{p}G
o
Ecuación 2B
pB2 + (HS-)_{p}G \rightarrow pB2H^{+} +
(^{-}S-)_{p}G
Ecuación 2C
(^{-}S-)_{p}G + Azufre Elemental
\rightarrow (^{-}S_{x}-)_{p}G
Ecuación 2D
pX^{1}X^{2}X^{3}Si-J-L
+ (^{-}S_{x}-)_{p}G \rightarrow
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}G
+ pL^{-}
Las reacciones de Categoría III utilizan una base
de Brönsted aniónica mientras que las reacciones de Categoría IV
implican bases de Brönsted no iónicas tales como las aminas.
Las secuencias de ecuaciones 1 y 2 comienzan con
un mercaptano deseado tal como
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-SH o
(HS-)_{p}G; una base con capacidad para desprotonar el
mercaptano; azufre elemental para reaccionar con el mercaptano
desprotonado
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S^{-} o
(^{-}S-)_{p}G para producir el anión de azufre reactivo
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}^{-}
o (^{-}S_{x}-)_{p}G, (el nucleófilo de azufre); y un sustrato
para enlazarse al nucleófilo de azufre. Tal como se indicó, la base
extrae un único protón del mercaptano. Sin embargo, también se
pueden utilizar bases capaces de extraer múltiples protones en cuyo
caso la estequiometría se ajusta en consecuencia. Por consiguiente,
la cantidad deseada de base implica p equivalentes de B1^{-} o B2
por cada mol de mercaptano (HS-)_{p}G utilizado al que se añade
una cantidad de p(x-1) átomos de azufre como
azufre elemental y p moles de sustrato
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-L. Los
contraiónes catiónicos preferidos para B1^{-} son los metales
alcalinos, con el sodio generalmente el más preferido. El ion de
potasio puede ser preferido cuando se utiliza como la base y/o el
disolvente alcoholes y/o alcóxidos muy impedidos (p. ej.
tert-butoxy). En los casos que implican disolventes de éter,
los iones de litio pueden ser preferidos. Los valores de x y p, así
como las estructuras X^{1}, X^{2}, X^{3}, J y G son los
especificados en la Fórmula I.
L puede ser cualquier grupo cuyo anión, L^{-},
es un grupo saliente viable. Los ejemplos de L^{-} incluyen, pero
no quedan limitados a, cloruro, bromuro, ioduro, sulfato,
trifluoroacetato y cualquiera de los sulfonatos incluyendo
tosilato, bencensulfonato y triftalato. El cloruro es preferible
debido a su disponibilidad comercial. El bromuro es preferible en
los casos en que se desea una reactividad incrementada relativa a
la del cloruro, tales como en las sustituciones de halógeno
aromático que necesitan condiciones más rigurosas.
Los disolventes preferidos para la preparación de
polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo de la presente
invención son típicamente disolventes próticos, tales como los
alcoholes y las aminas debido a que disuelven con facilidad y/o
promocionan la formación de aniones de azufre, median fácilmente en
las reacciones químicas y conducen a coproductos aniónicos que son
más fácilmente eliminables del producto. Los ejemplos
representativos de los disolventes próticos adecuados incluyen
metanol, etanol, n-propanol, isopropanol,
n-butanol, sec-butanol, t-butanol, butilamina,
etilendiamina, dietilentriamina y semejantes. También se pueden
utilizar los disolventes apróticos, incluyendo éteres,
tetrahidrofurano,, poliéteres, glioxima, diglioxima y glioximas
superiores, disolventes aromáticos tales como el tolueno y xileno
provisto que el anión de azufre es suficientemente soluble,
dimetilformamida, dimetilsulfóxido, N-metilpirrolidinona y
aminas terciarias tales como trietilamina.
N-metilpirrolidinona es preferida para las
sustituciones directas en anillos aromáticos. En algunos casos,
también se pueden utilizar sistemas sin disolvente.
Una de las ventajas de los disolventes
alcohólicos es que la preparación de los polisulfuros de silano de
núcleo de hidrocarburo de la presente invención también se puede
acoplar con una transesterificación del grupo alcoxi presente en el
silano inicial utilizando o sustituyendo el disolvente con otro
alcohol en cualquiera de las etapas anteriores a la eliminación del
disolvente. La destilación del alcohol de la mezcla puede estar
acompañada por un intercambio del grupo alcoxi en la silicona en la
que es reemplazado por el grupo alcoxi correspondiente al alcohol
disolvente introducido. Por consiguiente, los alcoholes menos
volátiles desplazan fácilmente a los grupos alcoxi correspondientes
a los grupos de alcohol más volátiles. También se puede lograr lo
contrario, pero necesita por lo menos dos destilaciones acopladas.
Un ejemplo sería la utilización de
3-mercapto-1-propiltrimetoxisilano
con metóxido sódico metanólico, azufre y tetracloruro de
pentaheritritol en etanol, eliminando el disolvente por destilación
fraccionada y generando y polisulfuro de silano con núcleo de etoxi
hidrocarburo.
Las condiciones adecuadas para la preparación de
los polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo de la
presente invención incluyen temperaturas de reacción de
aproximadamente 0ºC a las temperaturas de reflujo del disolvente
dependiendo de la concentración de reactivos y de la presión
utilizada. Por consiguiente, la temperatura de reación puede ser
tan elevada como aproximadamente 190ºC o incluso 200ºC si, por
ejemplo, se utilizan disolventes tales como el dimetilsulfóxido o
N-metilpirrolidinona. Las temperaturas de reacción
entre 30ºC y 80ºC son condiciones más típicas. Generalmente se
prefieren presiones ambientales.
La logística para la preparación de los
polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo de la presente
invención está generalmente dirigida a completar la reacción de
formación del anión de azufre polisulfúrico a partir del mercaptano
desprotonado antes de la introducción del sustrato. En los casos en
se utilizan bases fuertes, tales como alcóxidos, para desprotonar el
mercaptano, también es deseable desprotonar el mercaptano antes de
la introducción de la fuente de azufre de forma que se minimicen
los colores oscuros y las impurezas asociadas con ellos. Por
consiguiente, un orden preferido para la adición de materias primas
al reactor típicamente comienza con una carga inicial de base y
mercaptano, seguida por la introducción del azufre elemental. En
ocasiones es deseable, pero no necesario, cargar el mercaptano a
continuación de la base si se utilizan alcóxidos como base. Ello
permite la preparación in situ de una disolución adecuada de
la base, como por ejemplo, la reacción de sodio metálico con un
alcohol tal como etanol. La base los mercaptanos preferiblemente se
agitan hasta formar una disolución homogénea antes de la
introducción del azufre elemental. Ya que la disolución y reacción
del azufre elemental para formar aniones de los aniones de azufre
del polisulfuro no es instantánea, sino que tiene lugar a lo largo
de un periodo de tiempo, es ventajoso utilizar una forma de azufre
elemental en polvo y elevar la temperatura de la mezcla con
agitación continua para acelerar el procedimiento de disolución. Un
procedimiento preferido implica agitar la base, mercaptano y azufre
elemental a una temperatura de aproximadamente 40ºC a 80ºC, lo que
típicamente logra una disolución completa del azufre elemental en
polvo en pocas horas o menos. A continuación se añade el sustrato a
dicha disolución, preferiblemente con agitación y a una velocidad
controlada, para controlar la reacción exotérmica resultante. A
continuación se eliminan los coproductos precipitados por
procedimientos tales como centrifugación, filtración, decantación y
semejantes. Cualquier disolvente presente se puede eliminar a
continuación por un procedimiento de evaporación, tale como
destilación, arrastre, evaporación rotativa, etc.
Los detalles individuales para los reactivos,
condiciones de reacción y la logística adecuada para la preparación
de los polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo de la
presente invención dependen de cual de las cuatro categoría de
preparación descritas anteriormente se utilice. Las preparaciones
de Categoría 1 en las que el grupo sililo se introduce mediante el
mercaptano, lo que implica la desprotonación de un silano mercapto
funcional utilizando una base aniónica, se realizan preferiblemente
en el alcohol correspondiente al grupo alcoxi del silano en el
producto final. Es necesario utilizar alcoholes y condiciones casi
anhidras y preferiblemente estrictamente anhidras a durante del
procedimiento. Aunque se puede utilizar cualquier base lo
suficientemente fuerte para desprotonar el mercaptano, es
preferible utilizar un alcóxido de metal alcalino, más
preferiblemente alcóxido sódico, en el que el alcóxido corresponde
al grupo alcóxido del silano del producto final deseado. Por
ejemplo, si se desea un producto etoxi silano, preferiblemente se
desprotonará el silano mercapto funcional con etóxido sódico
etanólico. Aunque el alcóxido de metal alcalino se podría añadir al
silano mercapto funcional, es preferible preparar inicialmente una
disolución alcohólica del alcóxido de metal alcalino, a la que se
añade el silano mercapto funcional. La disolución alcohólica del
alcóxido de metal alcalino se puede preparar haciendo reaccionar
directamente un compuesto de sodio adecuado con el alcohol, por
ejemplo sodio metálico, hidruro sódico, etc., o disolviendo el
alcóxido de metal alcalino en el alcohol. Un procedimiento
alternativo implicaría la adición del compuesto de sodio
anteriormente mencionado, sodio metálico, o alcóxido sódico
directamente a una disolución alcohólica del silano mercapto
funcional. En cualquier caso, la desprotonación del silano mercapto
funcional se completa cuando la mezcla de la base se completa. A
continuación se añade el azufre elemental al silano mercapto
funcional deprotonado formando el nucleófilo reactivo deseado.
Después de calentar y agitar la mezcla para acelerar el
procedimiento de disolución lo más posible, a continuación se añade
el sustrato a dicha disolución y se elabora la reacción como
corresponda para eliminar las sales precipitadas y disolventes.
Las preparaciones de Categoría II en las que el
grupo sililo se introduce mediante el mercaptano, implica una base
no aniónica tal como una amina para dirigir la desprotonación de un
silano mercapto funcional o una desprotonación acoplada a una
reacción de desplazamiento de un anión de azufre. Tales
preparaciones puede realizarse en cualquiera de los disolventes
anteriormente descritos. Es preferible que la preparación se
realice en condiciones casi anhidras, más preferiblemente en
condiciones estrictamente anhidras. También están disponibles
sistemas puros en los que no se utiliza disolvente o sistemas en
los que se utiliza un exceso de la base de amina como disolvente.
Preferiblemente, se eligen disolventes que minimizan la solubilidad
de las sales de aminas protonadas que se coproduce en el
procedimiento. Por consiguiente, los éteres tales como la glioxima y
el tetrahidrofurano serían preferidos. Los alcoholes también se
pueden utilizar, pero puede ser necesaria una etapa adicional para
precipitar las sales de aminas residuales que permanecen en el
producto utilizando codisolventes menos polares, tales como los
anteriormente mencionados éteres o quizás tolueno. Se recomienda
que el sustrato se añada solamente una vez que el azufre elemental
ha tenido la oportunidad de reaccionar sustancialmente con, o por
lo menos haber alcanzado el equilibrio con una mezcla del silano
mercapto funcional y la base. Por consiguiente, es preferible que el
sustrato se añada el último a una velocidad a la que la se controla
la reacción exotérmica resultante. Otra vez, se prefiere una forma
de azufre elemental en forma de polvo con agitación de la mezcla a
temperatura elevada para acelerar el procedimiento de disolución lo
más posible. Cualquier fase iónica resultante se elimina entonces
por centrifugación, filtración y/o decantación. Cualquier
disolvente resultante y/o exceso de base se elimina entonces por un
procedimiento de evaporación, tal como destilación, arrastre,
evaporación rotatoria y semejantes. Toda la sal de amina que quedó
en disolución antes de la eliminación por evaporación de los
disolventes y/o exceso de base y que se separó a continuación
durante el procedimiento de evaporación se elimina entonces por una
segunda centrifugación, filtración y/o decantación.
Las preparaciones de Categoría III en las que el
grupo sililo se introduce mediante el sustrato, lo que implica la
desprotonación del mercaptano utilizando una base aniónica, se
realizan preferiblemente en el alcohol correspondiente al grupo
alcoxi silano deseado en el producto final. Son necesarias
condiciones estrictamente anhidras. Puede haber agua en cantidades
pequeñas a modestas, hasta el 10% en peso, preferiblemente no más
del 5% en peso, antes de la adición del sustrato que contiene
silicio. Sin embargo, es preferible que se elimine toda el agua del
sistema antes de la adición del sustrato que contiene silicio.
Aunque se puede utilizar cualquier base lo suficientemente fuerte
para desprotonar el mercaptano, se prefiere una alcóxido de metal
alcalino, más preferiblemente alcóxido sódico. En algunos casos,
también se puede utilizar como base hidróxido de metal alcalino. Si
se utiliza alcóxido, debe corresponder con el grupo alcoxi silano
del producto final deseado. Por ejemplo, si se desea un producto
etoxi silano, se preferiría desprotonar e mercaptano inicial con
etóxido sódico etanólico. Aunque el alcóxido de metal alcalino o
hidróxido se pueden añadir al mercaptano, es preferible preparar
inicialmente una disolución alcohólica de estos, a la que se añade
entonces el mercaptano. La disolución alcohólica del alcóxido de
metal alcalino se puede preparar haciendo reaccionar directamente
un compuesto de sodio adecuado con el alcohol, por ejemplo sodio
metálico, hidruro sódico, etc., o disolviendo el alcóxido de metal
alcalino en el alcohol. Por el contrario, se puede preparar una
disolución alcohólica del hidróxido de metal alcalino simplemente
disolviéndolo el hidróxido en el alcohol. Otro procedimiento
implicaría la adición del anteriormente mencionado compuesto de
sodio, sodio metálico, alcóxido sódico o hidróxido sódico
directamente a una disolución alcohólica del mercaptano. En
cualquiera de los casos, la desprotonación del mercaptano se
completa cuando se completa la mezcla de la base. A continuación se
añade el azufre elemental en polvo para formar el nucleófilo
reactivo deseado con agitación en caliente para lograr la disolución
completa del azufre elemental en polvo en pocas horas o menos. Toda
el agua presente en el sistema debe ser eliminada en este punto por
procedimientos conocidos en la técnica. A continuación el sustrato
con silicio se añade a dicha disolución, preferiblemente con
agitación a y a una velocidad controlada para controlar la reacción
endotérmica resultante. Otra vez, la mezcla de reacción se elabora
en consecuencia.
Las preparaciones de Categoría IV en las que el
grupo sililo se introduce mediante el sustrato, implican la
desprotonación directa de un mercaptano o una desprotonación
acoplada con una reacción de desplazamiento de un anión de azufre,
utilizando en cualquiera de los casos una base no aniónica tal como
una amina. Se puede utilizar una multiplicidad de disolventes tal
como se describió anteriormente. Las condiciones estrictamente
anhidras no son necesarias. Puede haber agua en cantidades pequeñas
o modestas, hasta aproximadamente 10% en peso, preferiblemente no
más del 5% en peso, antes de la adición del sustrato que contiene
silicio. Sin embargo, toda el agua presente debe ser eliminada del
sistema antes de la adición del sustrato que contiene silicio.
También hay disponibles sistemas limpios, en los que no se utilizan
disolventes o también son viables los sistemas que utilizan un
exceso de base de amina como el disolvente. Son preferidos los
disolventes que minimizan la solubilidad de las sales de amina
protonadas que se coproducen en el procedimiento tales como éteres,
p. ej., glioxima y tetrahidrofurano. Los alcoholes también se pueden
utilizar, pero puede ser necesaria una etapa adicional para
precipitar las sales de amina residuales que quedan en el producto
utilizando codisolventes menos polares tales como los éteres
mencionados anteriormente o tolueno. Es preferible que el sustrato
se añada solo una vez que el azufre elemental ha tenido la
oportunidad de reaccionar sustancialmente con o por lo menos llegar
a un equilibrio con una mezcla del silano mercapto funcional y la
base. Por consiguiente, es preferible añadir el sustrato que
contiene silicio al final. Es preferible una forma de azufre
elemental en polvo con agitación continua a temperatura elevada
para acelerar el procedimiento de disolución lo más posible. Toda
el agua presente en el sistema debe ser eliminada en este punto por
los procedimientos conocidos en la técnica. Si la base de amina
tiene un punto de ebullición inferior a aproximadamente 100ºC, el
procedimiento de eliminación de agua podría eliminar la amina,
necesitándose por ello su reposición. A continuación se añade el
sustrato que contiene silicio a la disolución resultante,
preferiblemente con agitación y a una velocidad controlada para
controlar la reacción endotérmica resultante. La reacción se elabora
tal como se describió anteriormente.
Los elastómeros útiles con los polisulfuros de
silano con núcleo de hidrocarburo de la presente invención incluyen
las gomas de azufre vulcanizables de homopolímeros y copolímeros
con dienos conjugados y copolímeros de por lo menos un dieno
conjugado y un compuesto de vinilo aromático.
Un ejemplo de polímero adecuado para la
utilización en la presente memoria es la goma de
estireno-butadieno preparada en disolución (SSBR).
Dicho SSBR en disolución preparada preferiblemente tiene un
contenido en estireno enlazado que oscila entre aproximadamente el
5 y aproximadamente el 50%, más preferiblemente entre
aproximadamente el 9 y el 36%. Otros polímeros útiles incluyen la
goma de estireno-butadieno (SBR), goma natural
(NR), copolímeros y terpolímeros de etilenopropileno (EP, EPDM),
goma de acrilonitrilo-butadieno (NBR),
polibutadieno (BR), etc. Es preferible que la composición de goma
que comprenda por lo menos un elastómero con base en dieno, o goma.
Los dienos conjugados adecuados son isopreno y
1,3-butadieno y los compuestos de vinilo aromático
adecuados son el estireno y alfa metil estireno. El polibutadieno se
puede caracterizar como existente principalmente, típicamente
aproximadamente 90% en peso, en la forma de
cis-1,4-butadieno.
Preferiblemente, la goma es una goma curable de
azufre. Dicho elastómero o goma con base en dieno, se puede
seleccionar, por ejemplo, de entre por lo menos un goma de
1,4-poliisopreno (natural y/o sintética,
preferiblemente natural), goma natural, goma de copolímero
estireno/butadieno preparada por polimerización en emulsión, goma
de estireno/butadieno preparada por polimerización en solución
orgánica, goma de 3,4-poliisopreno, goma de
isopreno/butadieno, goma de terpolímero de
estireno/isopreno/butadieno,
cis-1,4-polibutadieno, goma media de
vinilo polibutadieno (aproximadamente 35 a aproximadamente 50%
vinilo), goma de alto vinilo polibutadieno (aproximadamente 50 a
aproximadamente 75% vinilo), copolímeros de estireno/siopreno, goma
de terpolímero estireno/butadieno/crilonitrilo preparada por
polimerización en emulsión y goma de copolímero de
butadieno/acrilonitrilo.
Para algunas aplicaciones, se pueden utilizar un
(E-SBR) de estireno/butadieno derivado de
polimerización por emulsión con un contenido en estireno
relativamente convencional de aproximadamente el 20 a
aproximadamente el 28% de estireno enlazado o un
E-SBR con un contenido medio a relativamente
elevado de estireno enlazado de aproximadamente el 30 a
aproximadamente 45%. Las gomas de terpolímero
estireno/butadien/acrilonitrilo preparadas por polimerización en
emulsión que contiene entre aproximadamente 2 a aproximadamente 40%
en peso de acrilonitrilo enlazado en el terpolímero también se
contemplan para la utilización en la presente invención como gomas
con base en dieno.
También se puede añadir un agente de relleno de
partículas a la composición de elastómero entrelazable de la
presente invención incluyendo agentes de rellenos silíceos, negro
de carbono y semejantes. Los materiales de relleno útiles en la
presente memoria incluyen, pero no quedan limitados, negro de
carbón, óxidos metálicos tales como sílice (pirogénica y
precipitada), dióxido de titanio, aluminosilicato y alúmina,
arcillas y talco, etc. Sílice precipitada, en partículas, también
puede utilizar para tal propósito, en particular cuando la sílice
se utiliza en combinación un consilano. En algunos casos, se
utiliza una combinación de sílice con negro de carbón para reforzar
los agentes de relleno para diversos productos de goma, incluyendo
las bandas de rodamiento para neumáticos. La alúmina se puede
utilizar por si sola o en combinación con sílice. El término,
alúmina, se define en la presente memoria como óxido de aluminio, o
Al_{2}O_{3}. Los agentes de relleno de alúmina pueden estar
hidratados o en forma anhidra.
Los polisulfuros de silano con núcleo de
hidrocarburo se pueden premezclar o prerreaccionar con las
partículas de relleno, o añadir a la mezcla de goma durante el
procesado de la goma y relleno, o en las etapas de mezclado. Si los
polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo y agentes de
relleno se añaden por separado a la mezcla de goma durante el
mezclado del agente de relleno y la goma, o en la etapa de
procesado, se considera que el polisulfuro(s) de silano con
núcleo de hidrocarburos se combina in situ con el agente de
relleno. Los polisulfuros de silano de la presente invención pueden
ser llevados en agentes de relleno de baja reactividad tales como
el negro de
carbón.
carbón.
La composición de goma vulcanizada resultante con
los polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo de la
presente invención preferiblemente contiene una cantidad suficiente
de relleno para exhibir una módulo suficientemente elevado y
elevada resistencia al desgarro. El peso combinado de relleno puede
ser tan bajo como aproximadamente 5 partes a 100 partes por cien de
goma (phr), más preferiblemente desde aproximadamente 25 a
aproximadamente 85 phr.
Preferiblemente, se utiliza por lo menos una
sílice precipitada como agente de relleno. La sílice se puede
caracterizar por tener un área superficial BET, tal como se mide
con gas nitrógeno, preferiblemente oscilando entre aproximadamente
40 y aproximadamente 600 m^{2}/g y más preferiblemente oscilando
entre aproximadamente 50 y aproximadamente 300 m^{2}/g. El
procedimiento BET para medir el área superficial se describe en el
Journal of the American Chemical Society, 60:304 (1930). La
sílice típicamente también se puede caracterizar por tener un valor
de absorción de dibutilftalato (DBP) oscilando entre 100 y
aproximadamente 350 y más preferiblemente entre aproximadamente 150
y aproximadamente 300. Además, la sílice, así como también la
anteriormente mencionada alúmina y aluminosilicato, pueden esperarse
que tengan un área superficial CTAB oscilando entre aproximadamente
100 y aproximadamente 220. El área CTAB es el área superficial
externa según se evalúa con bromuro de cetiltrimetilamonio a un pH
de 9. El procedimiento se describe en ASTM D 3849.
El área superficial de porosidad a mercurio es el
área superficial determinada por porosimetría de mercurio.
Utilizando dicho procedimiento, se hace penetrar mercurio en los
poros de la muestra después de un tratamiento térmico para eliminar
los volátiles. Las condiciones del sistema se pueden describir
adecuadamente utilizando 100 mg de muestra; eliminar los volátiles
durante 2 horas a 105ºC y presión ambiental atmosférica; ambiente en
un rango de medición de 2000 bar (2x10^{8} Pa). Tal evaluación se
puede realizar según el procedimiento descrito por Winslow, Shapiro
en el boletín ASTM, pág. 39 (1959) o según DIN 66133. Para tal
evaluación, se puede utilizar un Porosímetro
CARLO-ERBA 2000. La área superficial específica
media por porosidad a mercurio preferida para la sílice es
aproximadamente 100 a 300 m^{2}/g. En la presente memoria se
considera que una distribución de tamaño de poro adecuada para la
sílice, alúmina y aluminosilicato según tales evaluaciones por
porosidad a mercurio sea tal que aproximadamente el 5% o menos de
sus poros tengan un diámetro inferior a aproximadamente 10 nm,
aproximadamente entre el 60 y el 90% de sus poros tengan un
diámetro de entre 10 y 100 nm, aproximadamente un 10 a un 30% de
sus poros tengan un diámetro de aproximadamente 100 a 1000 nm y
aproximadamente entre el 5 y el 20% de sus poros tengan un diámetro
superior a aproximadamente 1000 nm.
La sílice puede tener un tamaño medio final de
partícula, por ejemplo, oscilando entre aproximadamente 10 y 50 nm
tal como se determina por microscopía electrónica, aunque las
partículas de sílice pueden ser incluso menores, o posiblemente
mayores, de tamaño. Se pueden considerar para uso en la presente
invención diversas sílices comercialmente disponibles, por ejemplo,
HI-SIL^{TM} 210, 243, etc. de PPG Industries of
Pittsburgh, Pennsylvania; ZEOSIL^{TM} 1165MP de Rhodia, Inc. o
Canbury, New Jersey, entre otras.
En las composiciones para las que es deseable
utilizar agentes de relleno silíceos tales como sílice, alúmina y/o
aluminosilicatos en combinación con pigmentos de refuerzo de negro
de carbón, la composición puede comprender una mezcla de agente de
relleno de aproximadamente 15 a aproximadamente 98% en peso de
agente de relleno silíceo y aproximadamente 2 a 85% en peso de negro
de carbón, en el que el negro de carbón tiene un valor CTAB que
oscila entre aproximadamente 80 y 150. La proporción de peso puede
oscilar entre aproximadamente 3:1 y 30:1 para los agentes de
relleno silíceos y negro de carbón. Más típicamente, es deseable
utilizar una proporción de peso de agente de relleno silíceo a negro
de carbón de por lo menos 3:1 y preferiblemente por lo menos de
10:1. Por el contrario, el agente de relleno puede comprender
aproximadamente 60 a aproximadamente 95% en peso de sílice, alúmina
y/o aluminosilicato y correspondientemente, aproximadamente 40 a
aproximadamente 5% en peso de negro de carbón. El agente de relleno
silíceo y el negro de carbón pueden estar premezclados o mezclados
durante la fabricación de la goma vulcanizada. Por el contrario,
una parte del negro de carbón puede ser de un grado con un área
superficial muy elevada de hasta 800 m^{2}/g.
En la preparación de la composición de goma de la
presente invención, uno o más de los polisulfuros de silano con
núcleo de hidrocarburo de la presente invención se combina con el
polímero orgánico antes, durante o después de la adición del agente
de relleno al polímero orgánico. Es preferible añadir por lo menos
una parte del polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo antes
o durante la combinación del agente de relleno en el polímero
orgánico porque dichos silanos facilitan y mejoran la dispersión
del agente de relleno. La cantidad total de polisulfuro de silano
con núcleo de hidrocarburo presente en la combinación resultante
debe de estar entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente 25 phr;
más preferiblemente entre 1 y 10 phr. Los agentes de relleno se
pueden utilizar en cantidades que oscilan entre aproximadamente 5 y
aproximadamente 100 phr, más preferiblemente entre 25 y 80 phr.
Una nueva composición de goma utilizando los
polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo de la presente
invención puede por consiguiente comprender aproximadamente 100
partes de por lo menos una goma vulcanizable de azufre y
compolímeros de por lo menos un dieno conjugado y un compuesto
vinílico aromático, aproximadamente 5 a 100 phr, preferiblemente
aproximadamente 25 a 80 phr de por lo menos un relleno en
partículas, hasta aproximadamente 5 phr de un agente curante y
aproximadamente 0,05 a 25 phr de por lo menos un polisulfuro de
silano con núcleo de hidrocarburo.
El agente de relleno preferiblemente comprende
entre aproximadamente 1 y aproximadamente 85% en peso de negro de
carbón en base al peso total de agente de relleno y entre
aproximadamente 0,1 y aproximadamente 20% en peso de por lo menos
un polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo en base al peso
total de agente de relleno.
En otra forma de realización, se puede preparar
una composición de goma de la presente invención mezclando goma,
agente de relleno y polisulfuro de silano con núcleo de
hidrocarburo en una etapa de mezclado termomecánico a una
temperatura de entre aproximadamente 140ºC y 190 a 200ºC durante 2 a
20 minutos, preferiblemente aproximadamente entre 4 y 15 minutos.
Se pueden realizar etapas adicionales de mezclado termomecánico con
enfriamiento intermitente de la goma lo que se puede lograr
extrayendo la goma del mezclador. El agente de relleno se puede
pretratar con todo o parte del polisulfuro de silano con núcleo de
hidrocarburo antes de la primera etapa de mezclado termomecánico.
Opcionalmente se puede añadir una etapa de curado en una etapa de
mezclado termomecánico separada a una temperatura de
aproximadamente 50ºC durante entre aproximadamente 1 y
aproximadamente 30 minutos. La temperatura se eleva a continuación a
aproximadamente 130ºC, hasta aproximadamente 200ºC y el curado se
logra en aproximadamente 5 a 60 minutos. Por consiguiente, un
montaje de neumático con banda de rodaje se puede preparar de
acuerdo con esto y curar o vulcanizar entre aproximadamente 130ºC y
200ºC. Se pueden añadir ingredientes opcionales a la composición de
goma de la presente invención incluyendo agentes curantes, es
decir, compuestos de azufre, incluyendo activadores, retardantes y
aceleradores, aditivos para el procesado tales como aceites,
plastificantes, resinas pegajosas, sílices, otros agentes de
relleno, pigmentos, ácidos grasos, óxido de zinc, ceras,
antioxidantes y antiozonantes, agentes peptificantes, materiales de
refuerzo, es decir, negro de carbón y semejantes. Tales aditivos se
seleccionan según el uso y el material vulcanizable de azufre
seleccionado para ser utilizado y dicha selección está entre los
conocimientos de los técnicos en la materia, tal como también lo
están las cantidades necesarias de tales aditivos.
Los ejemplos presentados más adelante demuestran
las significativas ventajas de los silanos descritos en la presente
memoria relativas a las de los agentes enlazantes para las gomas
rellenas de sílice de la técnica anterior.
Se montó un aparato que consistió en un frasco de
dos cuellos de 5 litros, de los cuales en un cuello se colocó un
condensador y en el otro cuello se colocó un embudo de goteo con un
tubo de desvío de vapor para equilibrar la presión. El embudo de
goteo pudo producir un flujo variable y controlable de líquido. En
la parte superior del condensador se colocó un burbujeador de
nitrógeno. Se proporcionó calor al frasco utilizando un manto
calefactor eléctrico regulado por un controlador de voltaje
variable. El controlador de voltaje se acopló a un regulador
electrónico de la temperatura que responde a la altura del mercurio
en un termómetro de mercurio. El termómetro se insertó directamente
en el contenido del frasco de 5 litros. Se agitó utilizando una
barra de agitar recubierta de Teflón. El sistema se mantuvo bajo una
atmósfera de nitrógeno utilizando un burbujeador de nitrógeno. Los
sólidos se extrajeron de los productos de reacción, antes de la
eliminación del disolvente, por filtración por gravedad a través de
un filtro de vidrio sinterizado en un recipiente equipado para
mantener su contenido bajo una atmósfera inerte. El disolvente se
eliminó del producto por destilación a presión reducida utilizando
un evaporador rotatorio. Las pequeñas cantidades de sólidos que se
formaron durante la eliminación del disolvente se eliminaron del
producto por decantación.
Todo el aparato se colocó y mantuvo bajo una
atmósfera de nitrógeno seco a lo largo del siguiente procedimiento.
Se añadió al frasco etóxido sódico anhidro (92,0 g, 1,35 moles) en
forma de una disolución del 21% en peso (438 g,
505 ml) en etanol anhidro. A continuación se añadió 3-mercapto-1-propiltrietoxisilano (329 g, 1,38 moles) con agitación. A continuación se añadió azufre elemental en polvo ("flores de azufre") (133 g, 4,15 moles) con agitación continua. Se llevó la mezcla a un suave reflujo y se mantuvo a un reflujo suave durante la noche para asegurar la completa disolución del azufre, produciéndose una disolución de color rojo marrón oscuro. A continuación se añadió al embudo de goteo una disolución de cloruro de pentaeritritol (72,5 g, 0,345 moles) en una mezcla de disolventes anhidros de etanol
(319 g, 406 ml) y tolueno (103 g, 119 ml). Tal disolución se añadió al contenido agitado del frasco. La velocidad de adición se ajustó para mantener una vigorosa, pero controlada velocidad de reflujo de la reacción exotérmica resultante. Se completó la adición en 25 minutos, momento en el que la formación de un precipitado salino fue ya evidente. El reflujo se mantuvo durante varias horas más para completar la reacción o casi completar la reacción, tiempo durante el cual fue evidente la precipitación de más precipitado salino. La mezcla de reacción se enfrió a continuación a temperatura ambiente y se filtró para eliminar los sólidos. El disolvente fue eliminado por evaporación rotatoria a una presión absoluta inferior a 1 torr (133,32 Pa) a 65ºC, donde apareció una pequeña cantidad adicional de sólido, que fue eliminado a continuación del líquido rojo oscuro por decantación.
505 ml) en etanol anhidro. A continuación se añadió 3-mercapto-1-propiltrietoxisilano (329 g, 1,38 moles) con agitación. A continuación se añadió azufre elemental en polvo ("flores de azufre") (133 g, 4,15 moles) con agitación continua. Se llevó la mezcla a un suave reflujo y se mantuvo a un reflujo suave durante la noche para asegurar la completa disolución del azufre, produciéndose una disolución de color rojo marrón oscuro. A continuación se añadió al embudo de goteo una disolución de cloruro de pentaeritritol (72,5 g, 0,345 moles) en una mezcla de disolventes anhidros de etanol
(319 g, 406 ml) y tolueno (103 g, 119 ml). Tal disolución se añadió al contenido agitado del frasco. La velocidad de adición se ajustó para mantener una vigorosa, pero controlada velocidad de reflujo de la reacción exotérmica resultante. Se completó la adición en 25 minutos, momento en el que la formación de un precipitado salino fue ya evidente. El reflujo se mantuvo durante varias horas más para completar la reacción o casi completar la reacción, tiempo durante el cual fue evidente la precipitación de más precipitado salino. La mezcla de reacción se enfrió a continuación a temperatura ambiente y se filtró para eliminar los sólidos. El disolvente fue eliminado por evaporación rotatoria a una presión absoluta inferior a 1 torr (133,32 Pa) a 65ºC, donde apareció una pequeña cantidad adicional de sólido, que fue eliminado a continuación del líquido rojo oscuro por decantación.
Se utilizó un aparato similar al del Ejemplo 1.
Todo el aparato se colocó y mantuvo bajo una atmósfera de nitrógeno
seco durante el siguiente procedimiento. Se añadió al frasco
etóxido sódico anhidro (299g, 4,39 moles) en forma de una
disolución del 21% en peso (1423 g, 1639 ml) en etanol anhidro. A
continuación se añadió
3-mercapto-1-propiltrietoxisilano
(1071 g, 4,49 moles) con agitación. A continuación, se añadió al
frasco azufre elemental en polvo ("flores de azufre") (432 g,
13,5 moles) con agitación. La mezcla se llevo a un reflujo suave
reflujo y se mantuvo en un reflujo suave durante aproximadamente 40
horas para asegurar que el azufre se disolvió por completo,
produciendo una disolución de un color rojo marrón oscuro. Se
añadió entonces al embudo de goteo una cantidad de
1,2,3-tricloropropano (221 g, 1,50 moles). Se añadió
entonces el contenido del embudo de goteo al contenido agitado del
frasco. La velocidad de adición se ajustó para mantener una
velocidad de reflujo vigorosa pero controlada resultante de la
reacción exotérmica. Se advirtió que se había empezado ya a formar
un precipitado de sal cuando se completó la adición del contenido
del embudo de goteo. Una vez completa la adición, se añadió más
etanol anhidro (188 g, 239 moles) y se mantuvo el reflujo durante
varias horas para completar la reacción, tiempo durante el cual fue
evidente la formación de más precipitado salino. Se enfrió a
continuación la mezcla de reacción a temperatura ambiente y se
filtraron los sólidos. El disolvente se eliminó por evaporación
rotatoria a una presión absoluta inferior a 1 torr (133,32 Pa) a
65ºC, durante la cual apareció una pequeña cantidad adicional de
precipitado sólido, que a continuación se eliminó por decantación
del líquido viscoso rojo oscuro resultante.
Ejemplos 3 y
4
Los polisulfuros de silano con núcleo de
hidrocarburo preparados en los Ejemplos 1 y 2 se utilizaron como
agentes enlazantes para preparar una formulación para banda de
rodaje de neumático de baja resistencia al rodaje. La composición
de goma utilizada fue la siguiente, donde los valores listados bajo
el encabezamiento PHR indican la masa del correspondiente
ingrediente utilizado relativa a 100 unidades totales de masa de
polímero utilizado (en éste caso, SSBR y polibutadieno):
PHR | Ingrediente |
75 | SSBR (12% estireno, 46% vinilo, T_{g}: 42ºC) |
25 | cis-1,4-polibutadieno (98% cis, T_{g}: 104ºC) |
80 | Sílice (150-190 m^{2}/g, ZEOSIL^{TM} 1165MP, Rhone-Poulenc) |
32,5 | Aceite de procedimiento aromático (elevada viscosidad, Sundex^{TM} 8125, Sun Co., Inc.) |
2,5 | Oxido de zinc (KADOX^{TM} 720C, Zinc Corp) |
1 | Acido esteárico (INDUSTRENE^{TM}, Crompton Corp., Greenwich, CT) |
2 | 6PPD antiozonante (SANTOFLEX^{TM} 6PPD, Flexsys) |
1,5 | Cera microcristalina (M-4067, Schumann) |
3 | N330 negro de carbón (Engineered Carbons) |
1,4 | Azufre (# 104, Sunbelt) |
1,7 | Acelerador CBS (SANTOCURE^{TM}, Flexsys) |
2 | Acelerador DPG (PERKACIT^{TM} DPG-C, Flexsys) |
ver Tabla 1 \hskip0,3cm Silano |
Los polisulfuros de silano con núcleo de
hidrocarburo preparados por los procedimientos descritos en los
Ejemplos 1 y 2 se utilizaron para preparar las composiciones de goma
descritas en los Ejemplos 3 y 4. Se corrió un control en paralelo
con los Ejemplos 3 y 4 para proporcionar una base de comparación
significativa del rendimiento como agentes de acoplamiento en gomas
rellenas de sílice de los ejemplos representativos de los
polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo presentados en la
presente memoria. El silano utilizado en el control fue el agente
de acoplamiento estándar industrial actual para goma para
neumáticos con bandas de rodaje rellenas de sílice, el
bis(3-tretoxisilil-1-propil)tretrasulfuro
(TESPT) nominal. Las formulaciones para composiciones de goma de
los procedimientos utilizados en los Ejemplos 3 y 4 y en el control
fueron idénticos con excepción del silano utilizado como agente de
acoplamiento. Los niveles de carga del silano utilizados también
fueron idénticos con respecto a las cargas de silicio
proporcionadas. Ello necesitó la utilización de niveles de carga
ligeramente diferentes con base a una masa igual (es decir, peso)
debido a las diferencias en peso molecular entre los silanos
valorados. Las muestras se prepararon utilizando un mezclador Modelo
B BANBURY (Farrell Corp.) con un volumen de cámara de 103 cu. in.
(1690 cc). Se preparó un lote patrón de goma en un procedimiento en
dos etapas. Se dispuso el mezclador a 120 rpm con el agua de
refrigeración al máximo. Los polímeros de goma se añadieron al
mezclador mientras en marcha y se empujó para mezclar durante 30
segundos. Se añadió aproximadamente la mitad de la sílice
(aproximadamente (35 a 40 g) y todo el polisulfuro de silano con
núcleo de hidrocarburo (en una bolsa de etilvinil acetato (EVA) y
se empujó para mezclar durante 30 segundos. La sílice restante y el
aceite (en una bolsa EVA) se añadieron a continuación y se empujó
para mezclar durante 30 segundos. El cuello del mezclador fue
desempolvado tres veces y la mezcla se empujó para mezclar durante
15 segundos cada vez. Se incrementó la velocidad de mezcla hasta
entre 160 y 240 rpm lo requerido para incrementar la temperatura
del lote patrón de goma hasta entre 160 y 165ºC en aproximadamente
1 minuto. El lote patrón fue extraído del mezclador y utilizando
dicha composición, se preparó una lámina en un molino de rodillo a
50 - 60ºC y se dejó enfriar a temperatura ambiente.
El lote patrón se añadió entonces al mezclador
con el mezclador a 120 rpm y el agua de refrigeración al máximo y
se empujó para mezclar durante 30 segundos. A continuación se
añadió el resto de los ingredientes y se empujó para mezclar
durante 30 segundos. Se desempolvó el cuello del mezclador y se
incrementó la velocidad del mezclador a aproximadamente
160-240 rpm para incrementar la temperatura de la
mezcla hasta aproximadamente 160-165ºC en
aproximadamente 2 minutos. La composición de goma se empujo para
mezclar durante 8 minutos con ajustes a la velocidad del mezclador
para mantener la temperatura entre aproximadamente
160-165ºC. La composición se extrajo del mezclador y
se formó una lámina de aproximadamente ¼ de pulgada (0,64 cm)
grosor en un molino de rodillo de 6x12 pulgadas (15,24 x 30,72 cm)
a una temperatura de 50 a 60ºC. Dicha lámina se dejó enfriar a
temperatura ambiente.
La composición de goma resultante se mezcló a
continuación con los curativos en un molino de dos rodillos de 6
pulgadas x 13 pulgadas (15 cm x 33 cm) calentado entre 50 y 60ºC. A
continuación se añadió el azufre y los aceleradores a la
composición y se mezcló por completo en el molino de rodillos y se
dejó formar una lámina. La lámina se enfrió a temperatura ambiente
durante 24 horas antes de ser curada.
Las propiedades reológicas del compuesto de goma
así preparado se midieron en un Monsanto R-1000
Oscillating Disck Rheometer y un Monsanto M1400 Mooney Viscometer.
Se utilizó un ARES de Rheometrics para los análisis mecánicos
dinámicos. Los especímenes para medir las propiedades mecánicas se
cortaron de placas de 6 mm curadas durante 35 minutos a 160ºC o de
placas de 2 mm curadas durante 25 minutos a 160ºC.
Los polisulfuros de silano con núcleo de
hidrocarburo, cuya preparación fue descrita en los Ejemplos 1 y 2,
se combinaron en formulaciones para bandas de rodamiento de
neumático según el procedimiento anterior. En el Ejemplo 3, se
utilizó el polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo del
Ejemplo 1 y en el Ejemplo 4 se utilizó el polisulfuro de silano con
núcleo de hidrocarburo del Ejemplo 2.
Dichos ejemplos se ensayaron contra la muestra de
control que es nominalmente
bis-(3-trietoxisil-1-propil)tetrasulfuro
(TESPT) un agente industrial acoplante estándar. Su composición
real es una mezcla de polisulfuros, con una contribución
significativa de especies individuales que contienen cadenas de 2 a
8 átomos de azufre. Las composiciones se ensayaron utilizando
procedimientos de ensayo estándar. Los resultados de dichos ensayos
se sumarizan en la Tabla 1 más adelante.
ASTM D1646
ASTM D1646
ASTM D2084
ASTM D412 y D224
Procedimiento DIN 53516
ASTM D623
La acumulación de calor se midió a 100ºC
utilizando una compresión de 18,5%, una carga de 143 psi durante 25
minutos. Una muestra en condiciones ambientales se colocó en un
horno precalentado a 100ºC. La muestra se condicionó a 100ºC durante
20 minutos y luego se ensayó durante 5 minutos.
ASTM D623
ASTM D2240
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(Tabla pasa a página
siguiente)
La Tabla 1 anterior muestra los parámetros de
comportamiento de los polisulfuros de silano con núcleo de
hidrocarburo de la presente invención y de TESPT, el silano de la
técnica anterior que es el estándar industrial actual. Los niveles
de las propiedades dinámicas a baja tensión de la goma combinada con
Silano 1 son consistentemente y sustancialmente inferiores a las de
TESPT. Dichos valores se encuentran a 0,60, 0,22 y 0,13 para detal
G', G'' _{max}, y el máximo valor delta de color, respectivamente
para Silano 1, donde los correspondientes de TESPT son 1,00, 0,29 y
0,165, respectivamente. Esta tendencia es semejante, aunque menos
dramática, con el Silano 2. Los valores inferiores para éstos
parámetros en los Silanos 1 y 2 relativos a TESPT son indicadores
claros para los expertos en la materia de que los Silanos 1 y 2
hacen una mejor función dispersando el agente de relleno que el
estándar industrial.
Los objetivos de la invención se han logrado. El
polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo de la presente
invención proporcionan múltiples grupos sililo sin enlaces éter
para proporcionar un comportamiento incrementado de las
composiciones de elastómero rellenas, composiciones de goma y su
utilización en composiciones para neumáticos. La estructura no
colinear de los polisulfuros de silano con núcleo de hidrocarburo
proporcionan una dispersabilidad incrementada del agente de relleno
en de la composición de elastómero. La utilización de polisulfuros
de silano con núcleo de hidrocarburo de la presente invención
produce neumáticos con baja resistencia al rodamiento con
características de comportamiento incrementadas.
Claims (41)
1. Composición de polisulfuro de silano de
fórmula:
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}-G
en la que p es 3 a 12, x es 2 a 20,
X^{1} es un grupo funcional hidrolizable seleccionado de entre el
grupo consistente en -Cl, -Br, -OH,
-O-N=C(R)_{2}, OR, y
RC(=O)O-, en el que R es un fragmento de hidrocarburo
obtenido eliminando un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo con 1
a 20 átomos de carbono, X^{2} y X^{3} son X^{1}, R o H, J es
un fragmento de hidrocarburo obtenido eliminando un átomo de
hidrógeno de R, y G es un fragmento de hidrocarburo obtenido por
eliminación de una cantidad p de átomos de hidrógeno de un
hidrocarburo que contiene entre 1 y 30 átomos de
carbono.
2. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que X^{1}, X^{2} y X^{3} son los
mismos grupos funcionales hidrolizables.
3. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que X^{1}, X^{2} y X^{3} son
etoxi.
4. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que X^{1}, X^{2} y X^{3} son cada uno
de ellos grupos funcionales diferentes.
5. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que p es 3 a 6.
6. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que x es 2 a 8.
7. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que R es una porción de hidrocarburo
seleccionada de entre el grupo consistente en grupos alquilo de
cadena lineal, alquenilo, arilo y arilalquilo.
8. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que J se selecciona de entre el grupo
consistente en metileno, etileno, propileno, isobutileno y
diradicales obtenidos por pérdida de átomos de hidrógeno en las
posiciones 2,4 ó 2,5 del norbornano, una posición alfa de
2-norborniletano, una posición beta de
2-norborniletano, una posición 4 de
2-norborniletano o una posición 5 de
2-norborniletano.
9. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que p es 3 y G es glicerilo.
10. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que p es 3 y G es un fragmento de
hidrocarburo obtenido por eliminación de 3 átomos de hidrógeno de
2-norborniletano.
11. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que p es 3 y G es un fragmento de
hidrocarburo obtenido por eliminación de 3 grupos hidroxilo de un
trimetilolalcano.
12. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que p es 4 y G es pentaeritritilo.
13. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que p es 4 y G es un fragmento de
hidrocarburo obtenido por eliminación de 4 átomos de hidrógeno de
2-norborniletano.
14. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que p es mayor que 4 y G es un fragmento de
hidrocarburo obtenido por eliminación de más de 4 átomos de
hidrógeno de ciclododecano, trietilciclohexano,
2,6-dimetiloctano y escualeno.
15. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que G contiene un grupo funcional de amina
terciaria.
16. Composición de polisulfuro de silano según la
reivindicación 1, en la que G contiene un grupo funcional
ciano.
17. Composición de polisulfuro de silano que
comprende uno o más isómeros de
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano.
18. Composición de polisulfuro de silano que
comprende uno o más isómeros de
tris-1,2,3-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)propano.
19. Procedimiento para la preparación de un
polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo de fórmula
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}-G
en la que p es 3 a 12, x es 2 a 20,
X^{1} es un grupo funcional hidrolizable seleccionado de entre el
grupo consistente en -Cl, -Br, -OH,
-O-N=C(R)_{2}, -OR o
RC(=O)O-, en la que R es un fragmento de hidrocarburo
obtenido por eliminación de un átomo de hidrógeno de un
hidrocarburo que contiene de 1 a 20 átomos de hidrógeno, X^{2} y
X^{3} son X^{1}, R o H, J es un fragmento de hidrocarburo
obtenido por eliminación de un hidrógeno de R, y G es un fragmento
de hidrocarburo obtenido por eliminación de una cantidad p de átomos
de hidrógeno de un hidrocarburo que contiene de 1 a 30 átomos de
carbono, que comprende las etapas
siguientes:
proporcionar un mercaptano;
desprotonar el mercaptano;
proporcionar una fuente de azufre elemental;
generar un anión de azufre reactivo haciendo
reaccionar el mercaptano desprotonado con el azufre elemental;
y
enlazar el anión de azufre reactivo con un
sustrato que contiene carbono.
20. Procedimiento según la reivindicación 19, en
el que la etapa de proporcionar el mercaptano comprende
proporcionar un mercaptano de fórmula
X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-SH.
21. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que la etapa de proporcionar el mercaptano comprende
proporcionar un mercaptano seleccionado de entre el grupo
consistente en
3-mercapto-1-propiltrietoxisilano
y
3-mercapto-1-propilmetildietoxisilano.
22. Procedimiento según la reivindicación 19, en
el que la etapa de proporcionar el mercaptano comprende
proporcionar un mercaptano de fórmula (HS_{x}-)_{p}G.
23. Procedimiento según la reivindicación 22, en
el que la etapa de proporcionar el mercaptano comprende
proporcionar un mercaptano seleccionado de entre el grupo
consistente en
2,2-bis(mercaptometil)-1,3-dimercaptopropano
y 1,2,3-trimercaptopropano.
24. Procedimiento según la reivindicación 19, en
el que la etapa de desprotonar el mercaptano comprende desprotonar
el mercaptano con una base de Brönsted utilizando p equivalentes de
la base por cada mol de mercaptano.
25. Procedimiento según la reivindicación 19, en
el que la etapa de desprotonar el mercaptano comprende desprotonar
el mercaptano con una base de tipo amina.
26. Procedimiento según la reivindicación 19, en
el que la etapa de formar el anión de azufre reactivo está
suficientemente completa antes de la introducción del sustrato que
contiene carbono.
27. Composición de elastómero que comprende por
lo menos un polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo de
fórmula:
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}-G
en la que p es 3 a 12, x es 2 a 20,
X^{1} es un grupo funcional hidrolizable seleccionado de entre el
grupo consistente en -Cl, -Br, -OH,
-O-N=C(R)_{2}, -OR o
RC(=O)O-, en el que R es un fragmento de hidrocarburo
obtenido por eliminación de un átomo de hidrógeno de un
hidrocarburo que contiene 1 a 20 átomos de carbono, X^{2} y
X^{3} son X^{1}, R es hidrógeno, J es un fragmento de
hidrocarburo obtenido por eliminación de un átomo de hidrógeno de R,
y G es un fragmento de hidrocarburo obtenido por eliminación de una
cantidad p de átomos de hidrógeno de un hidrocarburo que contiene 1
a 30 átomos de
carbono;
un polímero orgánico insaturado; y
un agente de relleno.
28. Composición de elastómero según la
reivindicación 27, en la que dicho por lo menos un polisulfuro de
silano con núcleo de hidrocarburo es uno o más isómeros de
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano.
29. Composición de elastómero según la
reivindicación 27, en la que dicho por lo menos un polisulfuro de
silano con núcleo de hidrocarburo es uno o más isómeros
-1,2,3-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)propano.
30. Composición de elastómero según la
reivindicación 27, en la que dicho por lo menos un polisulfuro de
silano con núcleo de hidrocarburo está presente en una cantidad
comprendida entre 0,05 y 25 phr.
31. Composición de elastómero según la
reivindicación 27, en la que el agente de relleno está presente en
una cantidad del 1 al 85% en peso de negro de carbón en base al
peso total del agente de relleno y dicho por lo menos un
polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo está presente en
una cantidad del 0,1 al 20% en peso de polisulfuro de silano con
núcleo de hidrocarburo en base al peso total del agente de
relleno.
32. Procedimiento para la preparación de una
composición de goma que comprende las etapas de proporcionar por lo
menos un isómero de un polisulfuro de silano con núcleo de
hidrocarburo de fórmula
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}-G
en la que p es 3 a 12, x es 2 a 20,
X^{1} es un grupo funcional hidrolizable seleccionado de entre el
grupo consistente en -Cl, -Br, -OH,
-O-N=C(R)_{2}, -OR y
RC(=O)O- en el que R es un fragmento de hidrocarburo obtenido
por eliminación de un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo que
contiene de 1 a 20 átomos de carbono, X^{2} y X^{3} son
X^{1}, R o H, J es un fragmento de hidrocarburo obtenido por
eliminación de un átomo de hidrógeno de R y G es un fragmento de
hidrocarburo que contiene de 1 a 30 átomos de
carbono;
proporcionar un polímero orgánico;
proporcionar un agente de relleno;
mezclar termomecánicamente el polímero orgánico,
el agente de relleno y el polisulfuro de silano con núcleo de
hidrocarburo para generar una mezcla de goma; y
curar la mezcla de goma para formar una
composición de goma con dispersión del agente de relleno
incrementada.
33. Procedimiento según la reivindicación 32, en
el que durante la etapa de proporcionar el agente de relleno, el
agente de relleno ha sido pretratado con el polisulfuro de silano
con núcleo de hidrocarburo.
34. Procedimiento según la reivindicación 32, que
incluye además la etapa de añadir agentes curantes a la mezcla de
goma en otra etapa de mezclado termomecánico.
35. Procedimiento según la reivindicación 32, en
el que el polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo es uno o
más isómeros de
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano.
36. Procedimiento según la reivindicación 32, en
el que el polisulfuro de silano con núcleo de hidrocarburo es uno o
más isómeros de
tris-1,2,3-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)propano.
37. Agente de relleno para dispersión en
composiciones de elastómero que comprende:
partículas minerales; y
por lo menos un polisulfuro de silano con núcleo
de hidrocarburo de fórmula:
(X^{1}X^{2}X^{3}Si-J-S_{x}-)_{p}-G
en la que p es 3 a 12, x es 2 a 20,
X^{1} es un grupo funcional hidrolizable seleccionado de entre el
grupo consistente en -Cl, -Br, -OH,
-O-N=C(R)_{2}, -OR o
RC(=O)O-, en EL que R es un fragmento de hidrocarburo
obtenido por eliminación de un átomo de hidrógeno de un
hidrocarburo que contiene de 1 a 20 átomos de carbono, X^{2} y
X^{3} son X^{1}, R o H, J es un fragmento de hidrocarburo
obtenido por eliminación un átomo de hidrógeno de R, y G es un
fragmento de hidrocarburo obtenido por eliminación de una cantidad p
de átomos de hidrógeno de un hidrocarburo que contiene de 1 a 30
átomos de
carbono,
38. Agente de relleno según la reivindicación 37,
en el que las partículas minerales son partículas silíceas.
39. Agente de relleno según la reivindicación 37,
que comprende además negro de carbón.
40. Agente de relleno según la reivindicación 37,
en el que dicho por lo menos un polisulfuro de silano con núcleo de
hidrocarburo es uno o más isómeros de
tetraquis-1,3,4,5-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)neopentano.
41. Agente de relleno según la reivindicación 37,
en el que dicho por lo menos un polisulfuro de silano con núcleo de
hidrocarburo es uno o más isómeros de
tris-1,2,3-(3-trietoxisilil-1-propiltetratio)propano.
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