缔合聚合物以及相关的组合物、方法和体系技术

技术编号:20087819 阅读:31 留言:0更新日期:2019-01-15 06:58
本申请涉及缔合聚合物以及相关的组合物、方法和体系。特别地,本文描述能够控制非极性组合物的一种或更多种物理和/或化学性质的缔合聚合物以及相关的组合物、方法和体系。该缔合聚合物包含:线型、支化或超支化的聚合物主链,其具有至少两个末端和存在于所述主链的所述至少两个末端中的两个或更多个末端处的官能团;其中,所述线型、支化或超支化的聚合物主链大体上可溶于非极性组合物中,并且所述官能团能够与具有0.1

【技术实现步骤摘要】
缔合聚合物以及相关的组合物、方法和体系本申请是申请日为2014年03月17日,申请号为201480028390.1,专利技术名称为“缔合聚合物以及相关的组合物、方法和体系”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求案卷号为P1173-USP的于2013年3月15日提交的题为“AssociativePolymersandrelatedCompositionsMethodsandSystems”的临时申请61/799,670的优先权,该申请的内容通过引用并入本文。领域本公开内容涉及缔合聚合物以及相关的组合物、方法和体系。特别地,本公开内容涉及适合于与非极性组合物的物理和/或化学性质的控制相关地使用的缔合聚合物。背景若干非极性组合物在本领中是已知的,对于它们而言,相关的物理和/或化学性质的控制是期望的。例如,在可以用于燃烧和能量产生的烃组合物中,对性质例如雾、阻力和燃烧的控制可以是合意的。此外,在适合于用作油墨、杀虫剂或燃料的非极性液体烃组合物中,对性质例如雾和液滴破裂的控制可以是合意的。然而,尽管开发出若干方法,但那些性质的控制仍具有挑战。概述本文提供在若干实施方案中可以用作非极性组合物中的添加剂的缔合聚合物,以及相关的组合物、方法和体系。特别地,在若干实施方案中描述的本文中的缔合聚合物允许控制组合物的物理和/或化学性质,例如减阻、雾控制、润滑、燃料效率、燃烧排放、铺展和/或粘弹性性质。根据第一方面,描述线型或支化的缔合聚合物,其包含具有至少两个末端的线型、支化或超支化的聚合物主链以及在主链的至少两个末端中的两个或更多个末端处呈现的官能团。在缔合聚合物中,线型或支化的主链大体上可溶于非极性组合物中,并且官能团能够与另一个官能团以0.1<log10k<18的缔合常数(k)进行缔合相互作用,使得每个缔合相互作用的强度小于原子之间且特别是主链原子之间的共价键的强度。在某些实施方案中,线型或支化的缔合聚合物具有等于或小于约2,000,000g/mol的总重均分子量Mw,和/或等于或高于约100,000g/mol的Mw。根据第二方面,描述改性的非极性组合物,该改性的非极性组合物包含具有等于或小于约5的介电常数的主体组合物和本文描述的可溶于主体组合物中的至少一种缔合聚合物。特别地,在改性的非极性组合物中,本文描述的至少一种缔合聚合物可以以相对于用于至少一种缔合聚合物相对于主体组合物的重叠浓度c*的从约0.1c*至约10c**的浓度被包含在主体非极性组合物中。根据第三方面,描述控制非极性组合物中的物理和/或化学性质的方法。该方法包括提供具有等于或小于约5的介电常数的主体组合物;提供本文描述的可溶于该主体组合物中的至少一种缔合聚合物;确定用于至少一种缔合聚合物相对于主体组合物的重叠浓度c*;确定至少一种缔合聚合物在主体组合物中的浓度c,该浓度c取决于待控制的物理和/或化学性质在从约0.1c*至约10c*之间选择;和将主体组合物和本文描述的至少一种缔合聚合物以所选择的浓度c组合。根据第四方面,描述提供缔合聚合物的方法。该方法包括:提供大体上可溶于非极性组合物中并且具有至少两个末端的线型、支化或超支化的聚合物主链;和在线型、支化或超支化的主链的至少两个末端中的两个或更多个末端处附接能够与另一个官能团以在0.1<log10k<18的范围内的缔合常数(k)进行缔合相互作用的官能团,使得每个缔合相互作用的强度小于在主链原子之间的共价键的强度。根据第五方面,描述用于控制非极性组合物中的物理和/或化学性质的体系,该体系包含在本文描述的至少一种缔合聚合物和具有等于或小于5的介电常数的至少一种主体组合物之间的至少两种。本文描述的缔合聚合物以及相关的材料组合物、方法和体系可以与其中期望控制非极性组合物的物理和/或化学性质的应用相关地使用。示例性应用包括燃料、油墨、油漆、切削液、润滑剂、杀虫剂和除草剂以及人造血液、粘着的加工助剂、个人护理产品(例如,按摩油或其他非含水组合物)和由技术人员辨别的另外的应用。另外的应用包括工业工艺,其中非极性组合物且特别是液体非极性组合物的流阻的减少、雾控制、润滑和/或粘弹性性质的控制是期望的。本专利技术提供以下项目:1)一种缔合聚合物,包含:线型、支化或超支化的聚合物主链,其具有至少两个末端和存在于所述线型、支化或超支化的聚合物主链的所述至少两个末端中的两个或更多个末端处的官能团;其中,所述线型、支化或超支化的聚合物主链大体上可溶于非极性组合物中,并且所述官能团能够与具有0.1<log10k<18的缔合常数(k)的另一个官能团进行缔合相互作用。2)如项目1所述的缔合聚合物,其中所述缔合聚合物具有等于或小于约2,000,000g/mol的重均分子量。3)如项目1至2中任一个所述的缔合聚合物,其中所述缔合聚合物具有等于或小于约2,000,000g/mol的重均分子量和/或等于或高于约100,000g/mol的Mw。4)如项目1至3中任一个所述的缔合聚合物,其中所述缔合聚合物具有在约100,000g/mol和约1,000,000g/mol之间的重均分子量。5)如项目1至3中任一个所述的缔合聚合物,其中所述官能团是羧酸并且所述另一个官能团是羧酸,或所述官能团是羧酸并且所述另一个官能团是胺,或所述官能团是醇并且所述另一个官能团是胺,或所述官能团是醇并且所述另一个官能团是羧酸,或所述官能团是二乙酰氨基吡啶并且所述另一个官能团是胸腺嘧啶,或所述官能团是Hamilton受体并且所述另一个官能团是三聚氰酸。6)如项目1至5中任一个所述的缔合聚合物,其中所述另一个官能团存在于相同的缔合聚合物的所述至少两个末端的至少一个末端处。7)如项目1至6中任一个所述的缔合聚合物,其中所述另一个官能团存在于不同的缔合聚合物的至少一个末端处。8)如项目1至7中任一个所述的缔合聚合物,具有式的结构单元和任选地式的结构单元其中:FG是官能团,所述官能团可以包括一个或更多个缔合部分,使得所述官能团能够与另一个官能团以在0.1<log10k<18的范围内的缔合常数(k)进行缔合相互作用;链是大体上可溶于非极性组合物中的非极性聚合物,所述非极性聚合物具有式(III):R1-[A]nR2(III)其中:A是化学部分;R1和R2独立地选自任何基于碳的基团或有机基团;且n是≥1的整数;节点是连接至少一个第一链的R1和R2中的一种与至少一个第二链的R1和R2中的一种的共价连接部分;并且其中:所述缔合聚合物的不同结构单元的所述FG、所述链和所述节点可以相同或不同。9)如项目8所述的缔合聚合物,其中所述官能团选自二乙酰氨基吡啶基团、胸腺嘧啶基团、Hamilton受体基团、三聚氰酸基团、羧酸基团、伯胺基团、仲胺基团或叔胺基团、伯醇基团、仲醇基团和叔醇基团。10)如项目8至9中任一个所述的缔合聚合物,其中A是二烯、烯烃、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、二氯二甲基硅烷、四氟乙烯、酸、酯、酰胺、胺、缩水甘油醚、异氰酸酯。11)如项目8至10中任一个所述的缔合聚合物,其中n等于或大于200或等于或大于800。12)如项目11所述的缔合聚合物,其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缔合聚合物,包含:线型、支化或超支化的聚合物主链,其具有至少两个末端和存在于所述主链的所述至少两个末端中的两个或更多个末端处的官能团;其中,所述线型、支化或超支化的聚合物主链大体上可溶于非极性组合物中,并且所述官能团能够与具有0.1

【技术特征摘要】
2013.03.15 US 61/799,6701.一种缔合聚合物,包含:线型、支化或超支化的聚合物主链,其具有至少两个末端和存在于所述主链的所述至少两个末端中的两个或更多个末端处的官能团;其中,所述线型、支化或超支化的聚合物主链大体上可溶于非极性组合物中,并且所述官能团能够与具有0.1<log10k<18的缔合常数(k)的另一个官能团进行缔合相互作用。2.如权利要求1所述的缔合聚合物,其中所述缔合聚合物具有等于或小于约2,000,000g/mol的重均分子量。3.如权利要求1至2中任一项所述的缔合聚合物,其中所述缔合聚合物具有等于或小于约2,000,000g/mol的重均分子量和/或等于或高于约100,000g/mol的Mw。4.如权利要求1至3中任一项所述的缔合聚合物,其中所述缔合聚合物具有在约100,000g/mol和约1,000,000g/mol之间的重均分子量。5.如权利要求1至3中任一项所述的缔合聚合物,其中所述官能团是羧酸并且其他官能团是羧酸,或所述官能团是羧酸并且所述其他官能团是胺,或所述官能团是醇并且所述其他官能团是胺,或所述官能团是醇并且所述另一个官能团是羧酸,或所述官能团是二乙酰氨基吡啶并且所述另一个官能团是胸腺嘧啶,或所述官能团是Hamilton受体并且所述另一个官能团是三聚氰酸。6.如权利要求1至5...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·A·科恩菲尔德明新·魏西蒙·琼斯维伦德拉·萨罗西亚
申请(专利权)人:加州理工学院
类型:发明
国别省市:美国,US

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