通过转酰胺化制备高分子量、官能化的聚(甲基)丙烯酰胺聚合物的制作方法_2

文档序号:8946995阅读:来源:国知局
实践。
[0033] 酷胺官能聚合物是包含酷胺官能团的聚合物和/或共聚物,所述酷胺官能团可W 从聚合物骨架直接悬垂或可W从将所述酷胺官能团与所述聚合物骨架互连的侧链悬垂。所 述悬垂酷胺基可W是伯、仲或叔酷胺基。为了提高基本上全部或一部分所述酷胺官能团向 别的官能团的转化率,所述酷胺基优选是伯或仲酷胺基。更优选地,所述酷胺基是伯酷胺 基。伯、仲、和叔酷胺官能团可W分别由下式表示:
[0034]
[0035] 其中每个R独立地是H或单价部分例如任选并入一个或多个杂原子例如0、S、N和 /或P的控基。在叔酷胺的情况下,在一些实施方式中,每个R可W与另一个R是环结构的 共同成员。示例性的控基部分是直链的、分支的、和/或环脂族和/或芳族的,优选脂族部分 只包含C和H原子。期望的是,运种优选部分具有1至8、优选1至4、更优选一个碳原子。 脂族部分是优选的,因为它们在(转)酷胺化反应中反应更快,并且热降解的风险较小。
[0036] 所述酷胺官能聚合物可W是线性或非线性的。优选的实施方式是基本线性的。在 一些实施方式中,所述酷胺官能聚合物可W是分支和/或交联的,例如通过从包含至少一 种单体成分的共反应性反应物形成所述酷胺官能聚合物,所述单体成分对于可共聚和/或 可交联的官能团是多官能的。运种多官能成分的例子是N,N-亚甲基双(甲基)丙締酷胺。 参见F*olym.Commun. ,32(11),322(1991) ;J.F*olym.Sci.,PartA:F*olym.Chem. ,30(10), 2121(1992)O
[0037] 任选地,所述聚(甲基)丙締酷胺聚合物可W在反应之时、在与(转)酷胺化平行 的反应期间、和/或在(转)酷胺化反应之后部分水解。水解将酷胺官能团转化为簇酸官 能团或其衍生物例如醋和盐。因此,部分水解的聚(甲基)丙締酷胺聚合物包含酷胺和簇 酸运两种官能团(或其衍生物)。簇酸官能团(或其衍生物)在一些实践模式中可能是期 望的,因为运种官能团可提高在水或其他极性介质中的溶解度或分散性。在其他实施方式 中,可能希望限制或避免提供所述反应的水解实施方式。如果提供部分水解的聚合物实施 方式的话,那么在一些实施方式中可能希望基于聚合物中包含的酷胺和簇酸官能团的总摩 尔数,簇酸官能团或其衍生物被限制在0.OOl至30摩尔%,优选0.OOl至10摩尔%,更优 选0.OOl至1摩尔%。在一些其他实施方式中,所提供的聚合物基本上没有酸官能团或其 衍生物。
[0038] 在进行(转)酷胺化反应的过程中,在一些实践模式中,所述聚(甲基)丙締酷胺 聚合物上酷胺基的水解可W与(转)酷胺化平行发生。于是,没有水解度的聚(甲基)丙 締酷胺聚合物可W随着(转)酷胺化发生而变得部分水解。在很多实践模式中,所述酷胺 官能聚合物是水溶性的。水溶性是指在25°c下在100mL去离子水中可W溶解至少0. 1克、 优选至少0. 5克、更优选至少1. 0克所述聚合物。运种测定当所述混合物处于平衡时进行。 在其他实践模式中,所述酷胺官能聚合物是水分散性的。水分散性是指所述聚合物在25°C 下处于平衡时保持为分散在液态水相中的独立固相。
[0039] 在本文中使用时,除非另有说明,术语分子量是指数均分子量。在很多情况下,材 料例如聚(甲基)丙締酷胺可W表现为群体分布,其中个体分子的实际分子量在所述群体 内变化。所述数均分子量提供了将所述群体的分子量W个体分子实际分子量的加权平均值 描述的统计学方式。在其他情况、例如较小的单体下,所述材料可W主要W单一分子形式存 在(例如,丙締酷胺可W主要表现为W下形式
[0040]
[0041] 其摩尔量为71. 08g/mol,而不是表现为大小不同的不同分子的群体分布)。在运 样的情况下,个体分子的实际分子量在群体之中是基本相同的,因此所述群体的原子量和 数均分子量是相同的。因此,所述丙締酷胺的数均分子量也是71. 08。
[0042] 分子量参数可W利用任何合适的程序测定。根据一种途径,分子量特征利用体积 排阻色谱测定。
[0043] 在本文中使用时较高分子量"是指材料具有至少100, 000的数均分子量,优选至 少250, 000,更优选至少500, 000,并且甚至更优选至少1,000, 000。在很多实践模式中,所 述数均分子量小于约50, 000, 000,优选小于35, 000, 000,更优选小于25, 000, 000。
[0044] 一种优选类别的酷胺官能聚合物包括聚(甲基)丙締酷胺聚合物产物。在本文中 使用时,聚(甲基)丙締酷胺聚合物产物是源自于包含(甲基)丙締酷胺的单体成分和任选 地一种或多种可共聚成分例如一种或多种自由基可共聚单体和/或低聚物的聚合物或共 聚物。自由基聚合是聚合物通过相继添加自由基结构单元而形成的聚合方法。自由基可通 过许多不同的机制形成,所述机制通常包括不同的引发剂分子。在它生成之后,所述引发自 由基添加重复单元,从而使聚合物链增长。自由基聚合的聚合物产物也通过各种不同的名 称了解,包括(甲基)丙締酸共聚物、乙締共聚物、丙締酸共聚物、自由基聚合共聚物等等。
[0045] 在本文中使用时,(甲基)丙締酷胺是指甲基丙締酷胺和/或丙締酷胺单体。示 例性的(甲基)丙締酷胺单体可W根据下式表示:
[0046]
[0047] 其中每个R独立地如上文定义,并且Ri是烷基(例如甲基)或H。优选的(甲基) 丙締酷胺实施方式包括丙締酷胺
[0048] W例和甲基丙締酷胺 阳化0]
[0051] 丙締酷胺是更优选的。
[0052] 在一些实施方式中,所述聚(甲基)丙締酷胺聚合物产物是通过一种或多种(甲 基)丙締酷胺单体与一种或多种任选的可共聚反应物例如一种或多种自由基可共聚单体 或低聚物共聚合而得到。因为由此产生的聚(甲基)丙締酷胺的分子量倾向于随着可共聚 反应物的量增加而减少,所W希望在共聚期间从所述聚(甲基)丙締酷胺聚合物中限制或 甚至基本上排除可共聚的反应物。因此,希望基于(甲基)丙締酷胺和可共聚反应物(如 果有的话)的总重量,所述聚(甲基)丙締酷胺包含不超过0至10、优选0至5、更优选0 至2、并且甚至0重量%的可共聚反应物。所述聚(甲基)丙締酷胺聚合物的特别优选的实 施方式是(甲基)丙締酷胺的均聚物,更优选丙締酷胺的均聚物,因为运些有较高分子量的 商业实施方式可广泛地从许多商业来源W低成本得到。
[0053] 如果共聚使用任何任选的共反应性物种的话,则它们可选自多种多样的一种或多 种自由基可共聚反应物。优选的实施方式是分子量低于约800、优选低于约500的自由基可 聚合单体。所述可共聚的反应物可W是亲水性和/或疏水性的,但是优选是亲水性的W促 进水溶性和/或水分散性。
[0054] 所述可共聚单体的例子可W包括一种或多种(甲基)丙締酸烷基醋、其他自由基 可聚合单体等。合适的(甲基)丙締酸烷基醋可W是取代或未取代的并包括 阳化引
[0056] 其具有W下结构:
[0057] 其中Ri如上所述,R嘴R3独立地是氨或甲基,和R4是H或烷基,所述烷基优选含 有一至十六个碳原子和任选的一个或多个杂原子例如0、S、P和/或N。例如,R4基团可被 一个或多个并通常是0至=个部分取代,所述部分例如径基、面素、苯基、酸、横酸盐、麟酸 盐和烷氧基。所述(甲基)丙締酸烷基醋通常是丙締酸或甲基丙締酸的醋。优选地,Ri是 氨或甲基,R2和R3是氨,和R3是具有一至八个碳原子的烷基。最优选地,R1、R2和R3是氨, 和R4是具有一至四个碳原子的烷基。
[0058] 合适的(甲基)丙締酸烷基醋的例子包括,但是不限于,(甲基)丙締酸甲醋,(甲 基)丙締酸乙醋,(甲基)丙締酸丙醋,(甲基)丙締酸异丙醋,(甲基)丙締酸下醋,(甲 基)丙締酸异下醋,(甲基)丙締酸戊醋,(甲基)丙締酸异戊醋,(甲基)丙締酸己醋,(甲 基)丙締酸2-乙基己醋,(甲基)丙締酸环己醋,(甲基)丙締酸癸醋,(甲基)丙締酸异 癸醋,(甲基)丙締酸节醋,(甲基)丙締酸月桂醋,(甲基)丙締酸异冰片醋,(甲基)丙 締酸辛醋,(甲基)丙締酸1-径乙醋,(甲基)丙締酸2-径乙醋,(甲基)丙締酸,a-氯 代丙締酸,a-氯基丙締酸,0 -甲基丙締酸(己豆酸),a-苯基丙締酸,0 -丙締酷基氧丙 酸,山梨酸,a-氯代山梨酸,当归酸,肉桂酸,对-氯代肉桂酸,0-硬脂基丙締酸,衣康酸, 巧康酸,中康酸,戊締二酸,乌头酸,=簇基乙締,(甲基)丙締酸缩水甘油醋,衣康酸一和二 缩水甘油醋,马来酸一和二缩水甘油醋,W及甲酸一和二缩水甘油醋,(甲基)丙締酸辛醋, (甲基)丙締酸异辛醋,壬基酪乙氧基化物(甲基)丙締酸醋,(甲基)丙締酸异壬醋,二乙 二醇(甲基)丙締酸醋,(甲基)丙締酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙醋,(甲基)丙締酸2-乙 基己醋,(甲基)丙締酸月桂醋,下二醇单(甲基)丙締酸醋,(甲基)丙締酸0-簇基乙 醋,(甲基)丙締酸十二烷基醋,(甲基)丙締酸硬脂基醋,径基官能的聚己内醋(甲基)丙 締酸醋,(甲基)丙締酸径甲醋,(甲基)丙締酸径丙醋,(甲基)丙締酸径异丙醋,(甲基) 丙締酸径下醋,(甲基)丙締酸径异下醋,(甲基)丙締酸四氨慷基醋,亚乙基脈(甲基)丙 締酸乙醋,(甲基)丙締酸2-横基亚乙基醋,(甲基)丙締酸壬醋,运些的组合等等。
[0059] 自由基可聚合单体的其他例子包括苯乙締,取代苯乙締例如甲基苯乙締,面代苯 乙締,异戊二締,邻苯二甲酸二締丙醋,二乙締基苯,共辆下二締,a-甲基苯乙締,乙締基甲 苯,乙締基糞,N-乙締基-2-化咯烧酬,(甲基)丙締酷胺,(甲基)丙締腊,丙締酷胺,乙酸乙 締基醋,丙酸乙締基醋,下酸乙締基醋,硬脂酸乙締基醋,异下氧
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1