聚甲基丙烯酸酰亚胺酸聚合物以及制备和使用的方法技术

本发明专利技术提供具有一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含具有一个或多个呈聚合形式的甲基丙烯酸或其盐、季铵基、酯侧链基或酰胺侧链基的主链聚合物，其中以用于制备所述主链聚合物的单体的总重量计，所述主链聚合物包含60到100重量％的总甲基丙烯酸聚合单元(不论其形式如何)，并且其中总共7.5到95重量％、或优选地小于70重量％的所述甲基丙烯酸聚合单元包含甲基丙烯酸酐基团或六元环状甲基丙烯酸酰亚胺基团。当将所述聚合物添加至如聚烯烃的聚合物时，所述聚合物可容易地经过调适以增强模量并且改变表面能，并且使其与如聚酰胺的其它聚合物相容。

Methacrylic acid polymer and process for making and using the same

The present invention provides a polymer composition having one or more phosphoric acid group containing six membered cyclic methacrylic acid imide polymer, the polymer composition comprising having one or more backbone polymer is in the form of polymerization of methacrylic acid or its salt, quaternary ammonium group, ester or amide side chain side chain radical radicals, which the total weight of monomers used for the preparation of the main chain of polymer, the total methacrylate backbone polymer containing 60 to 100 wt% of the polymerization unit (regardless of its form), the methacrylic acid and with a total of 7.5 to 95 wt.%, or preferably less than 70 wt% of the polymerization unit contains methyl propylene six membered cyclic anhydride groups or methacrylic acid imide groups. When the polymer is added to a polymer such as polyolefins, the polymer can be easily adjusted to enhance modulus and change surface energy, and make it compatible with other polymers such as polyamides.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚甲基丙烯酸酰亚胺酸聚合物以及制备和使用的方法本专利技术涉及含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺(甲基丙烯酸酰亚胺)聚合物。更具体地说，其涉及含有亚磷酸酯或次磷酸酯基团的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物，所述聚合物具有甲基丙烯酸、盐、酯或酰胺基团；以及制备所述聚合物和使用其的方法，例如作为使聚烯烃组合物改性的添加剂。当前用来使塑料改性的材料具有多个缺陷。塑化剂和其它添加剂可能随时间推移从塑料浸出并且因此失去其功效。提高聚合物、如聚烯烃或热塑性聚烯烃(TPO)的可涂布性或表面张力的方法需要昂贵的添加剂，如烯烃丙烯酸共聚物、氯化聚合物、粘合促进剂或因为反应动力不促进其形成而极难制备的化合物。改良廉价聚烯烃的润滑性的方法涉及移动到膜的表面并且镀膜(bloom)或从聚合物表面磨损的牺牲性添加剂。不相容聚合物的掺合物的相容剂一般包含使得能够增加聚合物掺合物中的掺混性的不相容的嵌段或聚合物片段，或其包含与掺合物中的一种或多种聚合物反应的片段；制备这些物质需要多个反应以产生制备添加剂的有利的动力学，或昂贵的反应剂，如例如用于阴离子嵌段聚合的正丁基锂引发剂，其可能极难以处置的。增强硬质较小的聚合物(如聚乙烯)的模量的方法试图并入固体作为添加剂，其随着粘度提高而较难处理，需要昂贵的表面改性方法，如缺乏耐久性(磨损)的棱纹；或试图使用不相容的聚合物作为添加剂。另外，大部分添加剂对温度敏感，此意味着如果添加剂在使用时熔融、脱气或升华，则其具有减少的寿命。需要不存在这些问题的聚合物。Kopchik的美国专利第4,742,123号公开从丙烯酸、甲基丙烯酸的水性聚合物或其与大量共聚单体的共聚物通过在200℃到300℃下挤压制备一般的聚丙烯酸酐和其相对应的酰亚胺。所述聚合物在某种程度上为热稳定的，其中在Kopchik中提及，聚合物的主链具有150,000或高于150,000的重均分子量(Mw)；然而，Kopchik仅形成高分子量聚合物，因为这些聚合物的较低Mw形式，例如主链Mw为20,000或低于20,000，此类聚合物将不会在Kopchik中公开的条件下形成；其在Kopchik挤压条件下水解或分解。Kopchik聚合物用作工程聚合物，其可具有改良的机械性质。仍需要供聚合物和聚合物掺合物中或其上使用的添加剂，所述添加剂由制备其的简单、有效的方法获得，并且其可用于若干聚合物或用途。诸位专利技术人已探寻解决一种问题，所述问题提供用于各种聚合物和聚合物掺合物的有效和多功能的添加剂材料，其可容易地简单地制备并且不需要昂贵的反应剂；以及提供制备所述添加剂材料的方法。
技术实现思路
1.根据本专利技术，具有一种或多种含有磷酸基、优选地含有次磷酸酯基团的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物的聚合物组合物包含主链聚合物，所述主链聚合物具有一个或多个或优选地2个到100个或优选地5个更多个呈聚合形式的甲基丙烯酸、呈聚合形式的甲基丙烯酸盐、季铵基、酯侧链基或酰胺侧链基，其中以用于制备主链聚合物的单体的总重量计，主链聚合物包含60到100重量％、或优选地75到100重量％、或更优选地90到100重量％、或最优选地95到100重量％的总甲基丙烯酸聚合单元(不论其形式如何)，并且其中总共7.5到95重量％、或低于70重量％、或优选地50到68重量％、或更优选地60到66.7重量％的甲基丙烯酸聚合单元包含甲基丙烯酸酐基团或由甲基丙烯酸酐基团形成的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺基团，甲基丙烯酸酐基团的数目在主链聚合物中形成六元环状甲基丙烯酸酰亚胺基团之前通过滴定主链聚合物测定。2.根据上文第1项的聚合物组合物，本专利技术的一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物，在不包括侧链、季铵基、任何甲基丙烯酸盐中的金属以及任何甲基丙烯酸酰亚胺基团上的N-取代基(如胺或醇化合物)的情况下，具有1,000到25,000、或优选地2,000或大于2,000、或优选地15,000或小于15,000、或更优选地10,000或小于10,000的重量平均分子量(Mw)。3.根据上文第1或2项的聚合物组合物，其中一种或多种六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物在六元环状甲基丙烯酸酰亚胺上具有选自以下的一个或多个N-取代基：N-烷基取代的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺、N-聚二有机硅氧烷基取代的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺、N-聚烯烃取代的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺、N-乙烯基聚合物取代的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺、N-聚酰胺聚合物取代的六元环状以及其组合。4.根据第1、2或3项的聚合物组合物，其中一种或多种六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物为N-聚二有机硅氧烷基取代的并且N-聚二有机硅氧烷基是选自N-聚二甲基硅氧烷、N-聚二苯基硅氧烷、N-聚二芳基硅氧烷以及N-聚甲基苯基硅氧烷。5.根据上文第1、2、3或4项的聚合物组合物，其中六元环状甲基丙烯酸酰亚胺含有选自N-C1到C500烷基、或优选地N-C6到C250烷基、或优选地C6到C150烷基取代的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺和N-聚烯烃(如聚乙烯或聚丙烯)取代的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺的N-取代的疏水物。6.根据上文第1、2、3、4或5项中任一项的聚合物组合物，其中一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物进一步含有一个或多个呈聚合形式的甲基丙烯酸盐、季铵羧酸盐基团、酯侧链基，或选自醚酰胺侧链基、聚醚酰胺侧链基的酰胺侧链基、醚酯侧链基、聚醚酯侧链基、疏水性C1到C500、或优选地C6到C250、例如C60烷基酯侧链、疏水性C1到C500、或优选地C6到C250、例如C60烷基酰胺侧链、聚烯烃酯侧链、聚烯烃酰胺侧链、聚硅氧烷基酰胺侧链、聚硅氧烷基酯侧链、季铵基、优选地二甲基二(十二烷基)铵基([(CH3)2(C12H25)2N]+)。优选地，甲基丙烯酸盐基团是选自单价金属盐，如碱金属；二价金属盐，如锌或碱土金属；或三价金属盐，如铁盐。7.根据上文第1、2、3、4、5或6项中任一项的聚合物组合物，其中一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物具有次磷酸酯基团，并且以含有的磷酸基和用于制备聚合物的主链聚合物的单体反应物(即，单体、次磷酸酯化合物以及链转移剂)的总重量计，包含1到20重量％、优选地4重量％或大于4重量％、或优选地15重量％或小于15重量％的次磷酸酯化合物或其盐，如例如次磷酸钠。8.根据上文第1、2、3、4、5、6或7项中任一项的聚合物组合物，一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物以含有的单体和磷酸基、用于制备主链聚合物的反应物的总重量计，包含小于2重量％的除甲基丙烯酸、其盐或其酸酐、或任何磷酸化合物以外的反应物的反应产物。9.根据上文第1、2、3、4、5、6、7或8项中任一项的聚合物组合物，其中一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物中的至少一种为直链聚合物。10.根据上文第1项到第9项中任一项的聚合物组合物，其中一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物具有1,200到1,500,000、或优选地3000到500,000或5,000到50,000的Mw。11.根据上文第1项到第10项中任一项的组合物，包含一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物(其具有一个或多个甲基丙烯酸、甲基丙烯酸盐、季铵基、酯侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含具有一个或多个甲基丙烯酸、甲基丙烯酸盐、季铵基、酯侧链基或酰胺侧链基的主链聚合物，其中以用于制备所述主链聚合物的单体的总重量计，所述主链聚合物包含60到100重量％的总甲基丙烯酸聚合单元(不论其形式如何)，并且其中总共7.5到小于70重量％的所述甲基丙烯酸聚合单元包含甲基丙烯酸酐基团或由所述甲基丙烯酸酐基团形成的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺基团，甲基丙烯酸酐基团的数目在所述主链聚合物中形成所述六元环状甲基丙烯酸酰亚胺基团之前通过滴定所述主链聚合物测定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.22 US 62/0952601.一种具有一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含具有一个或多个甲基丙烯酸、甲基丙烯酸盐、季铵基、酯侧链基或酰胺侧链基的主链聚合物，其中以用于制备所述主链聚合物的单体的总重量计，所述主链聚合物包含60到100重量％的总甲基丙烯酸聚合单元(不论其形式如何)，并且其中总共7.5到小于70重量％的所述甲基丙烯酸聚合单元包含甲基丙烯酸酐基团或由所述甲基丙烯酸酐基团形成的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺基团，甲基丙烯酸酐基团的数目在所述主链聚合物中形成所述六元环状甲基丙烯酸酰亚胺基团之前通过滴定所述主链聚合物测定。2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述磷酸基为次磷酸酯基团。3.根据权利要求2所述的聚合物组合物，其中以含有的磷酸基和用于制备所述聚合物的所述主链聚合物的单体反应物的总重量计，所述一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物包含1到20重量％的次磷酸酯化合物或其盐。4.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中以用于制备所述主链聚合物的单体的总重量计，所述主链聚合物包含90到100重量％的总甲基丙烯酸聚合单元。5.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中如通过滴定所测定，所述主链聚合物中的50到68重量％、或更优选地60到66.7重量％的所述甲基丙烯酸聚合单元包含甲基丙烯酸酐基团或六元环状甲基丙烯酸酰亚胺基团。6.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中本发明的所述一种或多种含有磷酸基的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物，在不包括侧链、季铵基、任何甲基丙烯酸盐中的金属以及任何甲基丙烯酸酰亚胺基团上的N-取代基的情况下，具有1,000到25,000的重量平均分子量(Mw)。7.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述一种或多种六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物在选自以下的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺上具有一个或多个N-取代基：N-烷基取代的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺、N-聚二有机硅氧烷基取代的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺、N-聚烯烃取代的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺、N-乙烯基聚合物取代的六元环状甲基丙烯酸酰亚胺、N-聚酰胺聚合物取代的六元环状以及其组合。8.根据权利要求7所述的聚合物组合物，其中所述一种或多种六元环状甲基丙烯酸酰亚胺聚合物含有一个或多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·兰德，R·J·杜皮特，W·J·哈里斯，T·奥斯瓦德，C·D·罗陶斯基，J·D·魏因霍尔德，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US