专利名称：超分子聚合物和包含所述聚合物的组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及超分子聚合物和包含所述聚合物的组合物。
背景技术：
已知超分子聚合物(supramolecular polymers)和化合物包含彼此形成可逆的物理相互作用(或非共价键)，特别是氢键的基团，然而，在常规聚合物中，重复单元通过共价键相互连接。因此，超分子化学通常定义为多种定向非共价协同相互作用的化学。根据这个概念，超分子聚合物是其中重复单元是通过非共价键相互连接的单体或低分子量低聚物的聚合物。这些超分子聚合物的主要优点是这些分子内物理相互作用是可逆的。专利EP 1465930描述了含有咪唑啉酮单元的超分子聚合物。专利US 6320018描述了含有具有脲基嘧啶酮基团的单元的超分子聚合物。专利申请EP 1 031 589描述了含有具有脲或氨基甲酸酯官能团(异氰酸酯和氮化合物的反应产物)的单元的超分子聚合物。专利申请EP 1 136506描述了包含具有戊二酰亚胺官能团的单元的超分子聚合物。专利申请WO 01/07396描述了包含具有羟基官能团和羧酸官能团两者的芳族单元的超分子聚合物。工业上仍然需要开发聚合物和材料，其可通过经济上易获得的原料简单地制备且以足够量制备，且其可以产生具有有利性质的材料。本发明的超分子聚合物满足这种需要， 且额外提供常规聚合物难以获得的在各种性质之间的新平衡的优点。
发明内容
本发明提供超分子聚合物，其中重复单元是可由易获得的原料简单且经济地制备的单体或大分子单体。事实上本发明涉及包含通过氢键相互连接的重复单元的超分子聚合物，且其至少一个所述重复单元含有2，5- 二酮哌嗪基团(以下称为“DKP基团”)。优选地，至少一个所述重复单元是2，5- 二酮哌嗪基团(DKP基团)。所述2，5- 二酮哌嗪基团(DKP基团)尤其可以对应于通式(1)
权利要求
1.超分子聚合物，其包含通过氢键相互连接的重复单元，且其至少一个所述单元含有 2，5-二酮哌嗪基团。
2.如权利要求1所述的超分子聚合物，其特征在于所述2，5_二酮哌嗪基团(DKP基团) 对应于通式⑴
3.如权利要求2所述的超分子聚合物，其特征在于所述杂原子选自N、0、S、Si、P和卤素，优选氯。
4.如权利要求2或3所述的聚合物，其特征在于所述基于烃的基团选自-环烷基，其含有3到20个碳原子，且优选含有4到12个原子；-芳基，其含有6到20个碳原子；-烷基，其含有1到20个碳原子；和-烷基芳基或芳基烷基，其含有6到20个碳原子，优选含有6到10个碳原子。
5.如权利要求4所述的聚合物，其特征在于所述基于烃的基团选自环己基、苯基、羟苯基、苯甲基或甲苯基。
6.如权利要求2或3所述的超分子聚合物，其特征在于所述可以相同或不同的基团队、 R2> R3、R4和&中的一个或多个代表其重复单元通过共价键连接的常规聚合物或低聚物。
7.如权利要求6所述的超分子聚合物，其特征在于所述聚合物或低聚物是聚氧化烯， 特别是聚氧乙烯和聚氧丙烯，或聚酰胺、聚酯、聚脲、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸及其衍生物、聚烯烃、乙烯基聚合物和聚苯乙烯。
8.如权利要求2或3所述的超分子聚合物，其特征在于，式(1)中，基团队到1 5包含一个或多个H-键供体和/或受体基团，所述基团选自胺(伯、仲、叔)、醇(伯、仲、芳族)、 硫醇、羧酸、酯、酰胺(伯、仲、叔)、酰亚胺、硫代酰胺、醚、硫化物、亚胺、偶氮、砜、磺酸酯、磺酰胺、脲、脲基、胍基、氰基、氨基甲酸酯、酮、醛、碳酸酯、硅烷醇、卤素、金属氢氧化物和金属羰基化合物。
9.如权利要求2至8任一项所述的超分子聚合物，其特征在于，式(1)中，队=R3=H0
10.如权利要求1至9任一项所述的超分子聚合物，其特征在于式(1)的2，5-二酮哌嗪基团被对称地取代。
11.如权利要求10所述的超分子聚合物，其特征在于所述2，5-二酮哌嗪基团(DKP)是式(6)的3，6-二(4-羟基苯甲基)哌嗪-2，5-二酮
12.如权利要求1至9任一项所述的超分子聚合物，其特征在于式(1)的2，5-二酮哌嗪基团被非对称地取代。
13.如权利要求2至12任一项所述的超分子聚合物，其特征在于其由若干种式(1)的 2，5-二酮哌嗪基团的混合物获得。
14.如权利要求2至13任一项所述的超分子聚合物，其特征在于其包含不同于式(1) DKP基团的其他重复单元，其具有一个或多个通过氢键与式(1) DKP基团连接的H-键供体和 /或受体官能团。
15.如权利要求14所述的超分子聚合物，其特征在于不同于式(I)DKP基团的、通过氢键与式(I)DKP基团连接的重复单元是分子、大分子单体、低聚物或聚合物。
16.一种合成如权利要求1到15任一项所述的超分子聚合物的方法，其中在溶液、悬浮液、乳状液中，通过熔融混合或作为固体来混合所述通过氢键连接、并且是所述超分子聚合物的组分的重复单元。
17.由权利要求1到16任一项所述超分子聚合物制备的组合物。
18.如权利要求17所述的组合物，其在环境温度下是糊状物或半结晶或无定形固体的形式。
19.如权利要求17或18所述的组合物，还包含一种或多种增强填料或疏松填料，和任选的一种或多种添加剂。
20.如权利要求19所述的组合物，其相对于组合物的总重量，包含30到95重量％的超分子聚合物。
21.如权利要求19或20所述的组合物，其特征在于所述增强填料或疏松填料选自玻璃纤维，碳纤维，天然纤维，芳族聚酰胺纤维，和纳米管，大麻，亚麻，层状微粒填料和/或可剥离或不可剥离纳米填料，例如氧化铝、炭黑、铝硅酸盐粘土、蒙脱土、磷酸锆、高岭土、碳酸钙、硅藻土、石墨、云母、二氧化硅、二氧化钛、沸石、滑石、硅灰石、聚合填料例如二甲基丙烯酸酯颗粒、玻璃珠或玻璃粉。
22.如权利要求19或20所述的组合物，其特征在于所述添加剂选自润滑剂、阻燃剂、 增塑剂、成核剂、冲击改性剂、催化剂、光和/或热稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、染料、消光齐U、模塑助剂或其他常规的添加剂。
23.如权利要求17至22任一项所述的组合物，其特征在于其还包含不通过氢键与所述超分子聚合物相互作用的热塑性聚合物。
24.如权利要求23所述的组合物，其特征在于相对于所述组合物的总重量，所述组合物包含30到95重量％的超分子聚合物。
25.通过挤出、注射成型、模制、挤出-吹塑、滚塑或者热成型方法对权利要求17到M 任一项所述的组合物进行成型而获得的制品。
全文摘要
本发明涉及包括通过氢键连接的重复单元的超分子聚合物，所述重复单元是包括至少一个2，5-二酮哌嗪基团的单体、大分子单体、低聚物或聚合物，以及由所述聚合物制备的组合物和由所述组合物生产的制品。
文档编号C08G64/00GK102471489SQ201080034753
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月30日 优先权日2009年8月6日
发明者F·图罗, S·若尔, T·巴德尔 申请人:罗地亚经营管理公司