可通过在聚醚化合物的存在下聚合含有酸基团的单体而得到的凝胶状聚合物组合物在机...的制作方法_2

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的更长 链〔8-〔3〇-链締基包括,例如,正辛締基、正壬締基、正癸締基、正^^一碳締基、正十二碳締基、 正十Ξ碳締基、正十四碳締基、正十五碳締基、正十六碳締基、正十屯碳締基、正十八碳締 基、正十九碳締基、正二十碳締基、正二十二碳締基、正二十四碳締基、正二十六碳締基、Ξ 十碳締基(triacontenyl)等。
[0043] 本发明的聚合物组合物通过在通常不具有任何可共聚双键的至少一种聚酸组分 阳)的存在下自由基聚合单体组合物M)而制备。运提供具有有利性质的特定聚合物组合物。 不束缚于理论,运可能是由于,例如,聚酸组分PE)作为保护胶体或乳化剂的作用。运也可能 由于,例如,至少部分接枝在作为接枝基底的聚酸组分上。然而,不同于接枝的其他机理也 是可能的。本发明的聚合物组合物相当通常包括自由基聚合的过程产物,运被理解为是指, 例如,存在于单体混合物M)中的单体的接枝聚合物、均聚物和共聚物,接枝聚合物与聚酸组 分PE)中未接枝的化合物的混合物,和任何所需的混合物。
[0044] 在步骤b)中的聚合过程中和聚合后,反应混合物和在步骤b)中得到的聚合物组合 物特别地不经受任何除去低分子量反应产物和/或在缩合催化剂存在下的缩合。运被理解 为是指特别地不采取额外的措施而增加根据本发明的方法得到的聚合物组合物的醋基团 含量。
[004引在第一变型的一个优选的实施中,本发明的聚合物组合物为透明凝胶的形式。材 料的透明性是通过其吸收和散射特性(即,透射的光和透视材料的外观)测定的。总透射率 (透明度)是透射光/入射光的比值。用于透明度的量度是透射比τ:它是待测试的材料后的 光通量Φη/材料前的光通量Φν的商,W百分比报道。此值包括吸收W及散射和反射损耗。透 射比通常在空气中测定并报告为波长的函数。
[0046] 在本发明的上下文中,透明度(Tl)在500纳米的波长处测定。用于最大的透明度 (100%的化)的参考参数是水。优选,W水的透明度计,根据本发明使用的聚合物组合物,W 透明凝胶形式,具有在500纳米测得的至少85%,更优选至少90%的化。
[0047] 单体组合物M)
[0048] 在步骤a)中提供的单体组合物M)包含至少一种α,β-締键式不饱和酸作为组分A)。
[0049] 在步骤a)中提供的单体组合物Μ)优选由W下组成:
[0050] -丙締酸作为α,β-締键式不饱和簇酸A1),
[0051 ]-任选的至少一种其他α,β-締键式不饱和酸Α2),和
[0052] 单体组合物Μ)的总重量计,0重量%至0.1重量%的交联单体,所述交联单体每 分子具有两个或多于两个的可聚合的α,β-締键式不饱和双键。
[0053] 如果在步骤a)中提供的单体组合物包含至少一种其他α,β-締键式不饱和酸,其优 选选自簇酸、横酸、麟酸和它们的混合物。
[0054] 在第一个优选的实施方案中,组分A)仅由丙締酸(=单体Al)构成。
[0055] 在第二个优选的实施方案中,组分A)由丙締酸(=单体A1)和至少一种另外的不同 的α, β-締键式不饱和酸(=单体A2)构成。
[0056] 另外的α,β-締键式不饱和酸Α2)优选选自甲基丙締酸、乙基丙締酸、α-氯代丙締 酸、己豆酸,马来酸、衣康酸、巧康酸、中康酸、戊締二酸、乌头酸、富马酸、2-丙締酷胺基-2- 甲基丙横酸、乙締基横酸、締丙基横酸、丙締酸横乙基醋、甲基丙締酸横乙基醋、丙締酸横丙 基醋、甲基丙締酸横丙基醋、2-径基-3-丙締酷氧基丙基横酸、2-径基3-甲基丙締酷氧基丙 基横酸、苯乙締横酸、乙締基麟酸、締丙基麟酸和它们的混合物。
[0057] 酸单体Α)优选W质子化的(即,非中和的)形式用于聚合。
[0058] 更优选地,单体组合物Μ)由丙締酸或丙締酸与甲基丙締酸的混合物构成。
[0059] 在一个优选的实施方案中,W所使用的单体的总重量计,单体组合物Μ)包含约至 少80重量%,优选约至少90重量%,特别是约至少95重量%的丙締酸。
[0060] 更特别地,仅仅是丙締酸被用作单体组合物Μ)。
[0061] 交联剂Β)
[0062] 本发明的聚合物组合物由未交联的或轻度交联的聚合物构成。因此,用于制备本 发明的聚合物组合物的单体组合物Μ)仅包含少量的(如果有的话)交联单体Β)。在本发明的 上下文中的交联剂为每分子具有两个或多于两个可聚合締键式不饱和双键的化合物。
[0063] 优选地,W单体组合物Μ)的总重量计,交联剂Β) W0重量%至0.1重量%,更优选0 重量%至〇.05重量%的量使用。在一个具体的实施方案中,单体组合物Μ)不包含任何每分 子具有两个或多于两个可聚合α,β-締键式不饱和双键的交联单体Β)。
[0064] 合适的交联剂Β)为,例如,丙締酸醋、甲基丙締酸醋、締丙基酸或至少二元醇的乙 締基酸。母体醇的0Η基团可W是完全或部分酸化或醋化的;然而,交联剂包含至少两个締键 式不饱和基团。
[0065] 母体醇的例子有二元醇,例如乙烧-1,2-二醇,丙烷-1,2-二醇,丙烷-1,3-二醇,下 烧-1,2-二醇,下烧-1,3-二醇,下烧-2,3-二醇,下烧-1,4-二醇,下-2-締-1,4-二醇,戊烧- 1,2-二醇,戊烧-1,5-二醇,己烧-1,2-二醇,己烧-1,6-二醇,癸烧-1,10-二醇,十二烧-1,2- 二醇,十二烧-1,12-二醇,新戊二醇,3-甲基戊烧-1,5-二醇,2,5-二甲基己烧-1,3-二醇,2, 2,4-;甲基戊烧-1,3-二醇,环己烧-1,2-二醇,环己烧-1,4-二醇,1,4-双巧圣基甲基)环己 烧,径基新戊酸新戊二醇单醋,2,2-双(4-径基苯基)丙烷,2,2-双[4-(2-?基丙基)苯基]丙 烧,二甘醇,Ξ甘醇,四甘醇,二丙二醇,Ξ丙二醇,四丙二醇,3-硫代戊烧-1,5-二醇;W及各 自具有200至10 000的分子量的聚乙二醇,聚丙二醇和聚四氨巧喃。除了环氧乙烧和环氧丙 烧的均聚物,也可W使用环氧乙烧或环氧丙烷的嵌段共聚物,或渗入环氧乙烧和环氧丙烷 基团的共聚物。具有超过两个0H基团的母体醇的实例为Ξ径甲基丙烷、丙Ξ醇、季戊四醇、 1,2,5-戊Ξ醇,1,2,6-己Ξ醇,Ξ乙氧基氯脈酸,脱水山梨糖醇,糖,如薦糖、葡萄糖、甘露 糖。多元醇当然也可W在与环氧乙烧或环氧丙烷反应后分别W相应的乙氧基化物和丙氧基 化物的形式使用。多元醇也可W首先通过与表氯醇反应而转化成相应的缩水甘油酸。
[0066] 其他合适的交联剂B)为乙締基醋或一元不饱和醇与締键式不饱和C3-C6-簇酸(例 如丙締酸、甲基丙締酸、衣康酸、马来酸或富马酸)的醋。运样的醇的例子为締丙醇、1-下締- 3-醇、5-己締-1-醇、1-辛締-3-醇、9-癸締-1-醇、二环戊締基醇、10-十一碳締-1-醇、肉桂 醇、香茅醇、己豆醇或顺式-9-十八碳締-1-醇。还可能用多元簇酸醋化一元不饱和醇,所述 多元簇酸例如丙二酸、酒石酸、偏苯Ξ酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、巧樣酸或班巧酸。
[0067] 其他合适的交联剂B)为不饱和簇酸与上述多元醇的醋,所述不饱和簇酸例如油 酸、己豆酸、肉桂酸或10-十一碳締酸。
[0068] 合适的交联剂B)也为具有至少两个双键的直链或支化链的、线性或环状的、脂族 或芳族控,在脂族控的情况下,必须不为共辆的,例如,二乙締基苯,二乙締基甲苯,辛-1,7- 二締,癸-1,9-二締,4-乙締基-1-环己締,Ξ乙締基环己烧或具有200至20 000的分子量的 聚下二締。
[0069] 还合适作为交联剂B)的是具有至少两个官能胺的丙締酷胺、甲基丙締酷胺和N-締 丙基胺。运些胺为,例如,1,2-二氨基甲烧、1,2-二氨基乙烧、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基 下烧、1,6-二氨基己烧、1,12-十二烧二胺、赃嗦、二亚乙基Ξ胺或异佛尔酬二胺。同样合适 的有締丙基胺与不饱和簇酸(如丙締酸,甲基丙締酸,衣康酸,马来酸)或至少上述二元簇酸 的酷胺。
[0070] 也适合作为交联剂B)的有Ξ締丙基胺和Ξ締丙基单烷基锭盐,例如Ξ締丙基甲基 氯化锭或硫酸二甲醋。
[0071] 同样合适的有脈衍生物的N-乙締基化合物,至少双官能的酷胺,氯脈酸醋或氨基 甲酸乙醋,例如脈,亚乙基脈,亚丙基脈或酒石酸酷胺,例如N,N 二乙締基亚乙基脈或N, Ν'-二乙締基亚丙基脈。
[0072] 其他合适的交联剂Β)有二乙締基二巧恶院、四締丙基硅烷或四乙締基硅烷。
[0073] 聚酸组分阳)
[0074] 合适的聚酸组分ΡΕ)为数均分子量为至少200克/摩尔的聚酸醇及其单-和二-(Ci- C6-烷基酸)。
[0075] 合适的聚酸醇及其单-和二-(C1-C6-烷基酸)可为线性或支化的,优选线性的。合适 的聚酸醇及其单-和二-(Ci-Cs-烷基酸)通常具有约200至100 000,优选300至50 000,更优 选500至40 000范围内的数均分子量。合适的聚酸醇为,例如,具有重复的环氧烧单元的水 溶性的或水分散性的非离子聚合物。优选地,W化合物的总重量计,重复的环氧烧单元的比 例为至少30重量%。合适的聚酸醇为聚亚烷基二醇,如聚乙二醇,聚丙二醇,聚四氨巧喃和 环氧烧共聚物。用于制备环氧烧共聚物的合适的环氧烧为,例如,环氧乙烧,环氧丙烷,表氯 醇,1,2-和2,3-环氧下烧。合适的例子为环氧乙烧和环氧丙烷的共聚物,环氧乙烧和环氧下 烧的共聚物,W及环氧乙烧、环氧丙烷和至少一种环氧下烧的共聚物。环氧烧共聚物可W包 含无规分布或嵌段形式的共聚的环氧烧单元。优选地,在环氧乙烧/环氧丙烷共聚物中衍生 自环氧乙烧的重复单元的比例为40重量%至99重量%。特别优选的聚酸组分PE)为环氧乙 烧均聚物W及环氧乙烧/环氧丙烷共聚物。
[0076] 合适的聚酸组分阳)还为上述聚酸醇的单-和二(C1-C2-烷基酸)。优选的是聚亚烧 基二醇单甲基酸和聚亚烷基二醇二甲基酸。
[OOW]合适的聚酸组分PE)还为含聚酸基团的表面活性剂。通常,具有至少一个非极性基 团和至少一个极性基团并包含聚酸基团的非离子型和离子型表面活性剂是合适的。
[0078]含有聚酸基团的表面活性剂PE)优选选自烷基聚氧化締酸、芳基聚氧化締酸、烷基 芳基聚氧化締酸、烷氧基化的动物和/或植物脂肪和/或油、脂肪胺烷氧基化物、脂肪酸酷胺 烷氧基化物、脂肪酸二乙醇酷胺烷氧基化物、聚氧化乙締脱水山梨糖醇脂肪酸醋、烷基聚酸 硫酸盐、芳基聚酸硫酸盐、烷基芳基聚酸硫酸盐、烷基聚酸横酸盐、芳基聚酸横酸盐、烷基芳 基聚酸横酸盐、烷基聚酸憐酸盐、芳基聚酸憐酸盐、烷基芳基聚酸憐酸盐、甘油酸横酸盐、甘 油酸硫酸盐、单甘油醋(酸)硫酸盐、脂肪酸酷胺酸硫酸盐、聚氧化締脱水山梨糖醇脂肪酸醋 及其混合物。
[0079] 优选的非离子表耐舌性剂包括含有聚酸基团的表耐舌性剂阳),例如:
[0080] -衍生自低分子量C3-C6醇或衍生自C7-C30脂肪醇的烷基聚氧化締酸。此处的酸组分 可衍生自环氧乙烧单元、环氧丙烷单元、1,2-环氧下烧单元、1,4-环氧下烧单元及其无规共 聚物和嵌段共聚物。合适的非离子表面活性剂特别地包括通式(VI)的表面活性剂
[0081 ] Ri〇-〇-(CH2〇l2〇)x-(CHRiiCH2〇)y-Ri2 (VI)
[0082] 其中rW为具有6至22个碳原子的线性或支化烷基,
[0083] Rii和RU各自独立地为氨或具有1至10个碳原子的线性或支化烷基或氨,其中RU优 选为甲基,和
[0084] X和y各自独立地为0至300。优选地,x = l至100且y = 0至30。
[0085] 运些尤其还包括脂肪醇烷氧基化物和幾基合成醇烷氧基化物,如异十Ξ烷基醇聚 氧乙締酸,油醇聚氧乙締酸。
[0086] -通式(W)的含有径基的表面活性剂
[0087] r13-〇-(C比 C比 0)s-(C比 C比 C比 0)广(C比 C比 C比 C比 0)u-(C比 CHR14〇)v-C比甜(册)r15 (VII) [008引 其中
[0089] 式(W)的化合物中的环氧烧单元的顺序是任意的,
[0090] S、t、u和V各自独立地为0至500的整数,其中S、t、u和V的总和〉0,
[0091] RU和Ris各自独立地为直链或支化链的饱和C广C40-烷基或单-或多不饱和C2-C40- 链締基,和
[0092] RM选自甲基、乙基、正丙基、异丙基和正下基。
[0093] 在通式(VII)的化合物中,s、t、u和V的总和优选为10至300的值,更优选为15至200 的值,特别是20至150的值。
[0094] 优选地,t和U各自为0。在运种情况下,S和V的总和优选为10至300的值,更优选为 15至200的值,特别是20至150的值。
[009引在通式(W)的化合物中,rU和Ris优选分别独立地为直链或支化链饱和C2-C30-烧 基。同时,RU和Ris也可W是不同的烷基的混合物。
[0096] 在通式(W)的化合物中,RM优选是甲基或乙基,尤其是甲基。
[0097] 优选的实施为通式(VII. 1)的含有径基的表面活性剂
[009引 r13-0-(C出 C出 0)s-(C出 CH(C出)0)v-C出 CH(0H)r15 (VII.1)
[0099] 其中
[0100] -(C出C出0)-和(C出CH(C出)0)-单元的顺序是任意的,
[0101] S和V各自独立地为0至500的整数,其中S和V的总和〉0,
[010引 Ri哺Ris各自独立地为直链饱和C1-C30-烷基或支化链饱和C3-C30-烷基或单-或多 不饱和的C2-C30-链締基。
[0103] 在通式(VII. 1)的化合物中,S和V的总和优选为10至300的值,更优选为15至200的 值,特别是20至150的值。
[0104] 运些非离子表面活性剂的组中包括,例如,通式(C6-22-烷基)-畑((^)畑2〇- 化0 ) 20-120-( C2-26-烷基)的径基混合酸。
[0105] -通式(Μ)的醇聚氧化締醋
[0106] r16-〇-(C出 CH2〇)p-(CH2CHR"0)<i-C(=0)r18 (VIII)
[0107] 其中
[0108] 式(VIII)的化合物中的环氧烧单元的顺序是任意的,
[0109] P和q各自独立地为0至500的整数,其中P和q的总和〉0,
[0110] R1哺R"各自独立地为直链或支化链饱和C1-C40-烷基或单-或多不饱和C2-C40-链 締基,和
[0111] ru选自甲基、乙基、正丙基、异丙基和正下基。
[0112] 在通式(VIII)的化合物中,P和q的总和优选为10至300的值
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