专利名称：可聚合的离子液体组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型可聚合的离子液体组合物及其用途。
背景技术：
离子液体(IL)为其中阳离子和阴离子弱配位的盐。离子组分中的至少一种为有机的，并且离子中的一种具有离域电荷。通常在室温下，及按照定义至少在低于100°C下，这将阻止稳定晶格的形成并致使此类材料以液体存在。例如，氯化钠，典型的离子盐，熔点为约SOO0C，而离子液体N-甲基氯化咪唑懲的熔点为约750C。离子液体通常包含与无机阴离子偶合的有机阳离子，如取代的铵或含氮杂环，如取代的咪唑德。然而其中阳离子和阴离子均为有机的物质也已被描述。当离子液体包含至少一种可聚合基团时，该离子液体为可聚合的离子液体(“PIL”)。最近几年中，已引起相当多的研究和发展工作的离子液体的一些特征包括广泛的液体范围和它们的高溶解能力，离子液体对于有机材料和无机材料均为优良溶剂。此夕卜，离子液体具有高极性、高热稳定性、高折射率和高离子传导性。它们还是不易燃的，并且具有可忽略的蒸气压。作为反应介质，离子液体已显示出可加速多种有机反应，包括Diels-Alder环加成反应和烧化反应。可聚合官能团、室温有机液体盐特性、高折射率、高离子传导性和可忽略蒸气压的组合可使它们能够并入新的高值功能性材料。由于它们的低挥发性、不易燃性、高溶解属性和循环的潜在能力，离子液体已作为环境安全或“绿色”溶剂进行推广以替代常规有机溶剂(挥发性有机化合物，VOC)。
发明内容
本发明提供了用于多种粘合剂和涂层应用的可聚合的离子液体组合物。这些组合物包含酸官能单体或酸官能共聚物(或其共轭碱)，和式I的咪唑化合物(或其共轭酸)。该组合物通过单体的酸基团和咪唑化合物之间的酸碱相互作用来形成，和通过离子液体单体的自由基聚合来形成。
权利要求
1.一种可聚合的离子液体，其包含可聚合阴离子和具有下式的阳离子
2.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其包含具有下式的阳离子
3.根据权利要求2所述的可聚合的离子液体，其中R4为具有2至20个碳原子的亚烷基。
4.根据权利要求2所述的可聚合的离子液体，其中R4为羟基取代的亚烷基。
5.根据权利要求I所述可聚合的离子液体，其中Z为
6.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其中Z为-c (O) -X1-Rltl,其中Rw为烃基，所述烃基任选被羟基取代，并且X1为-O-或-NR6-，其中R6为!1或C1-C6烷基。
7.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其中Z为 -C(O)-Rltl,其中Rki为烃基，所述烃基任选被羟基取代。
8.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其中所述可聚合阴离子包含烯键式不饱和可聚合基团和酸性基团，所述酸性基团选自羧酸基团(-C00H)、磺酸基团(-SO3H)、硫酸酯基团(-SO4H)、膦酸基团(-PO3H2)、磷酸酯基团(-OPO3H)或它们的盐。
9.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其中R4为具有X化合价的烃基。
10.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其中所述阴离子为(甲基)丙烯酸根。
11.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其还包含酸官能烯键式不饱和单体。
12.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其还包含非酸官能烯键式不饱和极性单体。
13.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其还包含多官能(甲基)丙烯酸酯单体。
14.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其包含以下物质的可聚合混合物 i.85重量份至99. 5重量份的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯； ii.O. 5重量份至15重量份的酸官能烯键式不饱和单体； iii.O重量份至10重量份的非酸官能烯键式不饱和极性单体； iv.O份至5份的乙烯基单体；和 V. O份至50份的多官能(甲基)丙烯酸酯； 以上均基于100重量份总单体计。
15.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其具有至少O.70的空气氮气固化放热。
16.根据权利要求14所述的可聚合的离子液体，其中所述酸官能烯键式不饱和单体的酸基团与咪唑基团的摩尔比为大约等摩尔±20%。
17.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其中所述可聚合的离子液体还包含填料。
18.根据权利要求17所述的可聚合的离子液体，其中所述填料包含无机纳米粒子。
19.根据权利要求I所述的可聚合的离子液体，其中所述阳离子通过咪唑与(聚)丙烯酰基化合物的迈克尔加成进行制备。
20.一种制备制品的方法，其包括 提供根据权利要求1-19中任一项所述的可固化组合物， 与模具接触浇注所述可固化组合物；以及 固化所述组合物。
21.一种涂布可固化组合物的方法，其包括 提供根据权利要求1-19中任一项所述的可固化组合物； 将所述组合物施加到基材；以及 固化所述组合物。
22.—种被涂覆的制品，其包含基材和根据权利要求1-19中任一项所述的可固化组合物中任一种的固化涂层。
23.根据权利要求22所述的被涂覆的制品，其中所述固化涂层具有〈5X1013欧姆/平方的传导性。
24.—种可固化组合物,其包含 a)酸官能(甲基)丙烯酸酯共聚物，和 b)具有下式的化合物
25.根据权利要求24所述的可固化组合物，其中所述酸官能(甲基)丙烯酸酯共聚物包含以下物质的聚合的单体单元 i.85重量份至99. 5重量份的(甲基)丙烯酸酯单体； ii.O. 5重量份至15重量份的酸官能烯键式不饱和单体； iii.O重量份至10重量份的非酸官能烯键式不饱和极性单体； iv.O份至5份的乙烯基单体；和 V. O份至5份的多官能(甲基)丙烯酸酯单体； 以上均基于100重量份总单体计。
26.根据权利要求25所述的可固化组合物，其中所述非酸官能烯键式不饱和极性单体选自(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯；N-乙烯基吡咯烷酮；N-乙烯基己内酰胺；丙烯酰胺；叔丁基丙烯酰胺；二甲氨基乙基丙烯酰胺；N-辛基丙烯酰胺 ’聚(烷氧基烷基)(甲基)丙烯酸酯；聚(乙烯基甲基醚)；以及它们的混合物。
27.根据权利要求24所述的可固化组合物，其中所述共聚物包含O.5重量份至5重量份的丙烯酸和I重量份至5重量份的非酸官能烯键式不饱和单体。
28.根据权利要求24所述的可固化组合物，其中所述酸官能单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、巴豆酸、柠康酸、马来酸、油酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、甲基丙烯酸2-磺乙酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基膦酸以及它们的混合物。
29.根据权利要求25所述的可固化组合物，其包含I至5份的乙烯基单体，所述乙烯基单体选自乙烯基酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、乙烯基卤化物、丙酸乙烯酯以及它们的混合物。
30.根据权利要求25所述的可固化组合物，其中所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯的所述非叔醇选自2-辛醇或二氢香茅醇。
31.根据权利要求24所述的可固化组合物，其中所述酸官能(甲基)丙烯酸酯共聚物具有下式
全文摘要
所述组合物包含酸官能单体或酸官能共聚物(或其共轭碱)，和咪唑化合物(或其共轭酸)。
文档编号C09D4/00GK102906133SQ201180024818
公开日2013年1月30日 申请日期2011年5月13日 优先权日2010年5月18日
发明者凯文·M·莱万多夫斯基, 贾森·D·克拉珀, 乔尔·D·奥克斯曼, 拉里·R·克雷普斯基, 朱培旺, 王一中 申请人:3M创新有限公司