使用碳-迈克尔化合物的方法
【技术领域】
[0001] 本申请的实施方式是使用碳-迈克尔化合物,更特别地,实施方式涉及使用碳-迈 克尔化合物以减少传热。
【背景技术】
[0002] 也可以称为共轭加成的迈克尔反应用于聚合物合成。例如,迈克尔反应可以提供 逐步增长聚合和/或链增长聚合并且可以用于合成线型、接枝、超支化、树状和网络状聚合 物。
[0003] 迈克尔反应包括可称为迈克尔供体的亲核试剂加成到可称为迈克尔受体的亲电 试剂。一些迈克尔反应(例如,碳-迈克尔反应)可以得到碳-碳键。
[0004] 由迈克尔反应形成的一些聚合物已经用于其中期望出现极少或不期望出现含异 氰酸酯的化合物的应用。例如,由迈克尔反应形成的聚合物泡沫体已经用于替代由异氰酸 酯封端的化合物和异氰酸酯反应性物质形成的一些聚氨酯泡沫体。
【发明内容】
[0005] 本申请提供使用碳-迈克尔化合物以减少传热的方法。使用碳-迈克尔化合物以 减少传热的方法可以包括将所述碳-迈克尔化合物置于热量供应体和热量接收体之间,其 中所述碳-迈克尔化合物是多官能丙烯酸酯化合物与多官能迈克尔供体的反应产物;以及 所述热量供应体的温度为100°c至290°C。
[0006] 上述本发明的内容并未描述每种公开的实施方式或本申请的每种实践。以下说明 书更特别地例证说明性的实施方式。在整个申请的几个地方,通过实施例的列举提供了指 导,该实施例可以按各种组合使用。在每种情况中,所述清单仅用作代表性组,不应将其理 解为详尽清单。
【具体实施方式】
[0007] 本申请描述了使用碳-迈克尔化合物的方法。已经出乎意料地发现,本申请讨论 的碳-迈克尔化合物可以用于高温应用。已经有利地发现,本申请讨论的碳-迈克尔化合 物具有帮助提供它们所适于高温应用的热降解温度。另外,已经发现,本申请讨论的碳-迈 克尔化合物在高温(例如,在200°c)的储能模量为30兆帕(MPa)至lOOOMPa,这是本申请 讨论的某些应用所期望的。
[0008] 如本申请公开,本申请讨论的碳-迈克尔化合物可以用于减少传热。使用碳-迈 克尔化合物以减少传热的方法可以包括将所述碳-迈克尔化合物置于热量供应体和热量 接收体之间,其中热量供应体的温度为100摄氏度(°C )至290°C。
[0009] 本申请公开的方法包括碳-迈克尔化合物。碳-迈克尔化合物可以由迈克尔反应 形成。正如所述,一些迈克尔反应(例如,碳-迈克尔反应)可以得到碳-碳键。迈克尔反应 包括可称为迈克尔供体的亲核试剂加成到可称为迈克尔受体的亲电试剂。迈克尔供体可以 是多官能迈克尔供体。本申请使用的〃多官能碳-迈克尔供体〃是包含一个或多个碳-迈 克尔供体官能团并且可以与两个或更多个碳-迈克尔受体官能团反应从而与碳-迈克尔受 体官能团的每一个形成碳-碳键的物质。如本申请使用,迈克尔供体官能团是在碳-迈克 尔反应催化剂的存在下形成碳负离子的基团,所述碳负离子与迈克尔受体基团的碳-碳双 键或三键反应从而与迈克尔受体基团形成碳-碳键。
[0010] 迈克尔供体可以是乙酰乙酸酯化合物,例如,多官能乙酰乙酸酯化合物。迈克尔受 体可以是丙烯酸酯化合物,例如,多官能丙烯酸酯化合物。碳-迈克尔化合物可以是多官能 丙烯酸酯化合物与多官能迈克尔供体的反应产物。
[0011] 正如所述,多官能迈克尔供体可以是丙烯酸酯化合物。本申请使用的"丙烯酸酯" 包括丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯。不希望受限于理论,针对本申请的目的,迈克尔受体官 能团是指具有在羰基("烯酮"基团)或硝基的α位的脂族碳-碳双键或三键的活化烯烃。 多官能丙烯酸酯化合物可以具有两(2)个迈克尔受体官能团至十(10)个迈克尔受体官能 团。例如,多官能丙烯酸酯化合物可以具有2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、或10 个迈克尔受体官能团。
[0012] 多官能丙烯酸酯化合物的实例包括但不限于,双酚A环氧二丙烯酸酯,双酚A甘油 (1甘油/苯酚)二丙烯酸酯,1,4-丁二醇二丙烯酸酯,1,6-己二醇二丙烯酸酯,新戊二醇二 丙烯酸酯,二甘醇二丙烯酸酯,三甘醇二丙烯酸酯,四甘醇二丙烯酸酯,聚乙二醇二丙烯酸 酯,一缩二丙二醇二丙烯酸酯,二缩三丙二醇二丙烯酸酯,环己烷二甲醇二丙烯酸酯,烷氧 基化己二醇二丙烯酸酯,烷氧基化环己烷二甲醇二丙烯酸酯,丙氧基化新戊二醇二丙烯酸 酯,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,丙氧基化三羟甲基丙烷 三丙烯酸酯,丙烯酸酯化的聚酯低聚物,双酚A二丙烯酸酯,丙烯酸酯化的双酚A二缩水甘 油醚,乙氧基化双酚A二丙烯酸酯,三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯,丙烯酸酯化 的脂族聚氨酯低聚物,丙烯酸酯化的芳族聚氨酯低聚物,丙烯酸酯化的聚酯低聚物,或其组 合等。本申请的一种或多种实施方式提供多官能丙烯酸酯化合物,其选自三羟甲基丙烷三 丙烯酸酯,季戊四醇四丙烯酸酯,二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯,二-季戊四醇六丙烯酸酯, 二-季戊四醇五丙烯酸酯,二缩水甘油醚双酚-A的二丙烯酸酯,乙氧基化三羟甲基丙烷三 丙烯酸酯,三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯,和环己烷二甲醇二丙烯酸酯,或其组合。
[0013] 正如所述,碳-迈克尔化合物可以是多官能丙烯酸酯化合物与多官能迈克尔供体 的反应产物。不受理论限制,针对本申请的目的,多官能迈克尔供体的官能团是在碳-迈克 尔反应催化剂的存在下形成碳负离子的基团,所述碳负离子与迈克尔受体基团的碳-碳双 键或三键反应从而与迈克尔受体基团形成碳-碳键。
[0014] 多官能迈克尔供体可以是醇的酯,所述醇例如为甲醇、乙醇、叔丁醇、和(甲基) 丙烯酸2-羟基乙基酯等。在众多酯中,酯可以是乙酰乙酸酯,氰基乙酸酯,丙二酸酯,或其 组合。酯的实例包括但不限于,3-羰基丁酸叔丁酯;多元醇的酯,所述多元醇例如为乙二 醇,1,2-丙二醇或1,3_丙二醇,1,4-丁二醇,1,2-丁二醇,1,6-己二醇,新戊二醇,2-甲 基-1,3-丙二醇,二甘醇,三甘醇,一缩二丙二醇,二缩三丙二醇,聚(丙二醇),聚(乙二 醇),环己烷二甲醇,三羟甲基丙烷,三羟乙基丙烷,季戊四醇,甘油,丙三醇,二季戊四醇, 二-三羟甲基丙烷,葡萄糖,异山梨醇,丁基乙基丙二醇;源自聚酯多元醇、聚醚多元醇、或 聚酯酰胺多元醇的酯,或其组合等。多官能迈克尔供体可以是多官能乙酰乙酸酯化合物。多 官能乙酰乙酸酯化合物选自源自以下物质的乙酰乙酸酯:甘油,三羟甲基丙烷,乙醇异山梨 醇,新戊二醇,季戊四醇,二-羟甲基丙烷,二-季戊四醇,二-季戊四醇,丙氧基化单糖,三 羟甲基乙烷,或其组合。
[0015] 多官能丙烯酸酯化合物和多官能迈克尔供体可以按0. 5:3. 0至3. 0:0. 5的摩尔比 (多官能丙烯酸酯化合物官能团摩尔数比迈克尔供体官能团摩尔数)反应。本申请包括并 公开了包括〇. 5:3. 0至3. 0:0. 5的多官能丙烯酸酯化合物官能团摩尔数比迈克尔供体官能 团摩尔数的所有单个数值和子范围;例如,多官能丙烯酸酯化合物和多官能迈克尔供体可 以按多官能丙烯酸酯化合物官能团摩尔数比迈克尔供体官能团摩尔数的摩尔比为从上限 值 3. 0:0. 5、2. 8:0. 5、或 2. 6:0. 5 到下限值 0. 5:3. 0、0. 7:3. 0、或 1. 0:3. 0 进行反应。
[0016] 多官能丙烯酸酯化合物和多官能迈克尔供体可以在碳-迈克尔催化剂的存在下 反应,例如,当形成碳-迈克尔化合物时。例如,催化剂尤其可以包括叔胺化合物,脒化合 物,季铵氢氧化物,碱金属氢氧化物,碱金属醇盐,碱金属乙酰丙酮化物,季铵乙酰丙酮化物 等。催化剂的实例包括但不限于,四甲基氢氧化铵,四乙基氢氧化铵,四丁基氢氧化铵,四辛 基氢氧化铵,三甲胺,三乙胺,N-甲基吗啉,N-乙基吗啉,N,N-二甲基苄胺,N,N-二甲基乙 醇胺,N,N,Ν',Ν' -四甲基-1,4- 丁二胺,N,N-二甲基哌嗪,1,4-重氮双环-2, 2, 2-辛烷,二 (二甲基氨基乙基)醚,二(2-二甲基氨基乙基)醚,吗啉,4, 4'-(氧二-2, 1-乙烷二基) 二,三亚乙基二胺,五甲基二亚乙基三胺,二甲基环己胺,N-十六烷基N,N-二甲胺,N-椰油 基-吗啉,Ν,N-二甲基氨基甲基N-甲基乙醇胺,Ν,Ν,Ν' -三甲基-Ν' -羟基乙基二(氨基 乙基)醚,N,N-二(3-二甲基氨基丙基)N-异丙醇胺,(N,N-二甲基)氨基-乙氧基乙醇, Ν,Ν,Ν',Ν' -四甲基己烷二胺,N,N-二吗啉代二乙基醚,N-甲基咪唑,二甲基氨基丙基二丙 醇胺,二(二甲基氨基丙基)氨基-2-丙醇,四甲基氨基二(丙胺),(二甲基(氨基乙氧 基乙基))((二甲基胺)乙基)醚,三(二甲基氨基丙基)胺,二环己基甲基胺,二(N,N-二 甲基-3-氨基丙基)胺,1,2-亚乙基哌嗪,甲基-羟基乙基哌嗪,或其组合等。本申请的一 种或多种实施方式提供催化剂,其选自1,1,3, 3-四甲基胍,1,8-二氮杂双环[5. 4. 0]十一 碳-7-烯,1,5-二氮杂双环[4. 3. 0]壬-5-烯,四甲基氢氧化铵,(2-羟基乙基)三甲基氢 氧化铵,碳酸钾,磷酸钾,苯酚钾,苯酚钠,四乙基氢氧化铵,或其组合。
[0017] 催化剂的浓度可以为0. 001摩尔催化剂/当量多官能的迈克尔供体至1摩尔催化 剂/当量多官能的迈克尔供体。本申请包括并公开了包括0. 001摩尔催化剂/当量多官能 的迈克尔供体至1摩尔催化剂/当量多官能的迈克尔供体的所有单个数值和子范围;例如, 催化剂的浓度可以为从下限值0. 001摩尔、0. 002摩尔、或0. 003摩尔催化剂/当量多官能 的迈克尔供体至上限值1摩尔、〇. 98摩尔、或0. 95摩尔催化剂/当量多官能的迈克尔供体。
[0018] 多官能丙烯酸酯化合物和多官能迈克尔供体可以