網絡共聚物交聯的組合物及其制備方法技術

本發明專利技術涉及含有下面物質(i)、(ii)和(iii)的反應產物的網絡組合物：(i)至少一種可陰離子聚合的烯鍵式不飽和單體(I)，其選自[CH2=C(R3)C(O)OXa(C2H4O)b(C3H6O)c(C4H8O)d]pP(O)(OY)q(OZ)r其中R3=H或具有1至約6個碳原子的烷基；X=具有0至約9個碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基雙基連接基；a為0至約100；b為0至約100；c為0至約100；d為0至約100；q為0至約2；r為0至約2；p為1至約3，限制條件是p+q+r=3；以及Y和Z是H或金屬離子；和CH2=C(R3)C(O)OXa’(C2H4O)b’(C3H6O)c’(C4H8O)d’-SO3-Y)其中R3=H或具有1至約6個碳原子的烷基；X=具有0至約9個碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基雙基連接基；a’為0至約100；b’為0至約100；c’為0至約100；d’為0至約100；Y是H或金屬離子；和(ii)可與(I)共聚的一種或多種附加單體(II)，其選自丙烯酸/丙烯酸酯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、乙酸乙烯酯和苯乙烯；和(iii)能與(I)和(II)共聚的交聯劑(III)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及網絡共聚物組合物、其制備方法以及包含其的產品。
技術介紹
網絡共聚物組合物可呈現多種物理性質。該聚合物可依據有機取代基的性質改性為親水性、親脂性和疏水性。最近，網絡組合物已經通過在自由基聚合催化劑的存在下具有特定結構的可聚合的烯鍵式不飽和單體的混合物的同時聚合和交聯制備，該網絡組合物已經顯示在多種應用中的效用，包括個人護理品(毛發調理劑、皮膚護理品和加色化妝品(color cosmetic))、織物處理、硬表面改性劑、農業助劑,等等。這些組合物將進一步在下文中描述和要求保護。此外，在下文中還示出和要求保護制備這些產品的具體方法。
技術實現思路
根據本專利技術，提供一種網絡組合物，其包含下面物質的反應產物(i)至少一種可陰離子聚合的烯鍵式不飽和單體(I)，其選自[CH2=C (R3) C (O) OXa (C2H4O) b (C3H6O) c (C4H8O) J pP (O) (OY) q (OZ) r其中R3=H或具有I至約6個碳原子的烷基；X=具有O至約9個碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基雙基連接基；a為O至約100 ；b 為 O 至約 100 ；c 為 O 至約 100;d 為 O 至約 100; q 為 O 至約 2;r 為 O 至約 2;P為I至約3，限制條件是p+q+r=3 ；以及Y和Z是H或金屬離子；和CH2=C (R3) C (O) OXa, (C2H4O) b’ (C3H6O) c’ (C4H8O) d’ -SO3-Y)其中R3=H或具有I至約6個碳原子的烷基；X=具有O至約9個碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基雙基連接基；a’ 為 O 至約 100;b’ 為 O 至約 100;C，為 O 至約 100;d’ 為 O 至約 100 ；Y是H或金屬離子；以及(ii)可與⑴共聚的一種或多種附加單體(II)，其選自丙烯酸/丙烯酸酯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、乙酸乙烯酯和苯乙烯；以及交聯劑(III)，其能與(I)和(II)共聚。本專利技術的另一方面涉及通過在自由基聚合條件下在各種溶劑中并在用于聚合丙烯酸酯的溫度下聚合上述單體制備本專利技術的網絡組合物。其它實施方式也是本專利技術的一部分，其進一步描述在以下具體實施方式中。具體實施例方式根據本專利技術，網絡組合物包含下面物質的反應產物 i)至少一種可陰離子聚合的烯鍵式不飽和單體(I)，其選自[CH2=C (R3) C (O) OXa (C2H4O) b (C3H6O) c (C4H8O) J pP (O) (OY) q (OZ) r其中R3=H或具有I至約6個碳原子的烷基；X=具有O至約9個碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基雙基連接基；a是O至約100、I至約100、優選O至約40、更優選約O至約15 ；b是O至約100、I至約100、優選O至約40、更優選約O至約15 ；c是O至約100、I至約100、優選O至約40、更優選約O至約15 ；d是O至約100、I至約100、優選O至約40、更優選約O至約15 ；q 為 O 至約 2 ；!■為 O 至約 2 ；P為I至約3，限制條件是p+q+r=3 ；以及Y和Z是H或金屬離子；和CH2=C (R3) C (O) OXa, (C2H4O) b’ (C3H6O) c’ (C4H8O) d’ -SO3-Y)其中R3=H或具有I至約6個碳原子的烷基；X=具有O至約9個碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基雙基連接基；a’是O至約100、I至約100、優選O至約40、更優選約O至約15 ；b’是O至約100、I至約100、優選O至約40、更優選約O至約15 ；c’是O至約100、I至約100、優選O至約40、更優選約O至約15 ；d’是O至約100、I至約100、優選O至約40、更優選約O至約15 ；Y是H或金屬離子；以及(ii)可與⑴共聚的一種或多種附加單體(II)，其選自丙烯酸/丙烯酸酯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、乙酸乙烯酯和苯乙烯；以及(iii)交聯劑(III)，其能與(I)和(II)共聚。本專利技術的一種實施方式包括按單體總重量計至多約O. 5至約50wt%的一種或多種附加單體，優選任意的丙烯酸/丙烯酸酯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯，或者單體諸如丙烯酰胺、乙酸乙烯酯和苯乙烯，其是可與(I)共聚的。任意的有機丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯可用作組合物中的共聚單體。所述單體的實例包括但不限于丙烯酸和甲基丙烯酸或者它們的衍生物諸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸全氟乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、三縮四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、二縮三丙二醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯、聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯。根據本專利技術的又一方面，還提供上述的網絡組合物，其中所述交聯劑是包含至少兩個不飽和基團的多官能亞乙烯基單體。所述網絡組合物的多官能亞乙烯基單體的實例選自丁二烯、異戊二烯、二乙烯基苯、丙烯酸烯丙酯、聚亞烷基二醇二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯。其它交聯劑包括二烯丙基酯和二(甲基烯丙基)酯以及美國專利4，509，949中列出和描述的其它交聯劑，該專利通過參考以其整體并入本文。在本專利技術的再一方面中，提供如上所述的網絡組合物，其中該組合物包含按單體的總重量計約40至約99wt%、優選50至約85wt%、更優選約60至約75wt%的至少一種可陰離子聚合的烯鍵式不飽和單體(I)，按單體的總重量計約O. 5至約50wt%、優選約5至約40wt%、更優選約10至約30wt%的所述附加單體，以及按單體的總重量計約O. I至約10wt%、 優選約2至約8wt%、更優選約3至約6wt%的所述交聯劑。丙烯酸酯交聯基團和聚醚取代基二者均能與水和其它羥基溶劑形成氫鍵，提高任一含量而保持所有其它組合物變量恒定將往往增大所得的交聯網絡聚合物的水可膨脹性。因為可能以幾乎無限的方式改變本專利技術的交聯網絡共聚物的組成參數，所以一些組合物既是水可溶脹性又是油可溶脹性的，而其它一些組合物僅僅是水可溶脹性的或者油可溶脹性的，而又一些組合物會是用本文所討論的任一溶劑都不能溶脹的。交聯網絡中存在的交聯量可針對該網絡在流體中呈現的溶脹程度進行表征。本專利技術網絡的交聯結構有效地允許該網絡從其原始體積溶脹至I. 01^000、更優選2 1000、甚至更優選5飛00倍其原始體積的溶脹體積。網絡的原始體積可通過例如從本專利技術的有機硅組合物中萃取或蒸發所有的流體組分以留下原始體積(換言之，共聚物網絡在沒有流體下的體積)來確定。本專利技術的一方面，本專利技術的網絡組合物可用溶劑諸如水溶脹。根據本專利技術的又一方面，網絡組合物包含下面提供的并具有等于2或3的下標P的單體(I)的反應產物，無需附加交聯劑。換言之，網絡組合物包含至少一種可陰離子聚合的烯鍵式不飽和單體(I)[CH2=C (R3) C (O) OXa (C2H4O) b (C3H6O) c (C4H8O) JpP (O) (OY) q (OZ) r (I)其中R3=H或具有I至約6個碳原子的烷基；X=具有O至約9個碳原子的烷基、芳基、或者烷本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2009.12.23 US 12/646,3331.網絡組合物，其包含下面物質α)、( )和(iii)的反應產物 (i)至少一種可陰離子聚合的烯鍵式不飽和單體(I)，其選自 [CH2=C (R3) C (O) OXa (C2H4O) b (C3H6O) c (C4H8O) J pP (O) (OY) q (OZ) r 其中 R3=H或具有I至約6個碳原子的烷基； X=具有O至約9個碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基雙基連接基；a為O至約100 ； b為O至約100 ； c為O至約100 ； d為O至約100 ； q為O至約2 ； r為O至約2 ； P為I至約3,限制條件是p+q+r=3 ；以及 Y和Z是H或金屬離子； 和 CH2=C (R3) C (O) OXa, (C2H4O) b’ (C3H6O) c’ (C4H8O) d’ -SO3-Y) 其中 R3=H或具有I至約6個碳原子的烷基； X=具有O至約9個碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基雙基連接基； a，為O至約100 ； b’為O至約100 ； C，為O至約100 ； d，為O至約100 ； Y是H或金屬離子；以及 ( )可與(I)共聚的一種或多種附加單體(II)，其選自丙烯酸/丙烯酸酯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、乙酸乙烯酯和苯乙烯；以及(iii)能與(I)和(II)共聚的交聯劑(III)。2.權利要求1的網絡組合物，其中所述交聯劑是包含至少兩個不飽和基團的多官能亞乙烯基單體。3.權利要求2的網絡組合物，其中所述多官能亞乙烯基單體選自丁二烯、異戊二烯、二乙烯基苯、丙烯酸烯丙酯、聚亞烷基二醇二丙烯酸酯和聚亞烷基二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)、二烯丙基酯、以及二(甲基烯丙基)酯。權利要求I的網絡組合物，其中所述組合物包含按單體總重量計約40至約99wt%的所述至少一種可陰離子聚合的烯鍵式不飽和單體(I)，按單體總重量計約O. 5至約50wt%的所述附加單體，和按單體總重量計約O. I至約10wt%的所述交聯劑。4.權利要求1的網絡組合物,其中a、b、c、d、a’、b’、c’和d’各自獨立地為O至約50。5.權利要求5的網絡組合物，其中a、b、c、d、a’、b’、c’和d’各自獨立地為O至約15。6.權利要求1的網絡組合物，其中所述組合物用溶劑溶脹，從而形成固體、半固體或者乳脂狀稠度組合物。7.權利要求7的網絡組合物，其中所述溶劑是水。8.權利要求1的網絡組合物，其中所述交聯劑(III)是至少一種可陰離子聚合的烯鍵式不飽和單體(I)，其選自 [CH2=C (R3) C (O) OXa (C2H4O) b (C3H6O) c (C4H8O) J pP (O) (OY) q (OZ) r 其中 R3=H或具有I至約6個碳原子的烷基； X=具有O至約9個碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基雙基連接基；a為O至約100 ； b為O至約100 ； c為O至約100 ； d為O至約100 ； q為O至約2 ； r是2或3 ;以及 P為I至約3，限制條件是p+q+r=3 ;Y和Z是H或金屬離子。9.權利要求I的網絡組合物，其中所述單體(I)選自CH2=C(CH3)C(O)O(C3H6O)6P(O)(OH) (ONa)、CH2=C (CH3) C (O) O (C3H6O) 6Ρ (O) (OH) 2、CH2=CHC (O) O (C3H6O) 6Ρ (O) (OH) 2、和CH2=C (CH3) C (O) O (C2H4O) ηΡ (O) (OH) 2 ；所述附加單體(II)選自=CH2=CHC (O) OH 和 CH2=C (CH3) C (O) O (C3H6O) 6Η ；以及所述交聯劑(III)選自 CH2=CHC(O)O(C2H4O)nC(O)OCH=CH2)、[CH2=C(CH3)CO2CH2]3CC2H5和[CH2=C (CH3) C (O) O (C3H6O) 6] 2P (O) (OH)。10.制備網絡聚合物組合物的方法，所述組合物包含下面物質和(iii)的反應產物...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧寧，S岡薩雷斯，EM希爾韋斯特雷，G王，
申請(專利權)人：莫門蒂夫性能材料股份有限公司，
類型：
國別省市：