生物质基的迈克尔加成组合物制造技术

提供官能混合物和聚合物组合物，它们各自包括至少一种多官能迈克尔受体、至少一种多官能迈克尔供体和至少一种催化剂，其中供体或受体或供体和受体的组合中至少２５％来自生物基材料。

【技术实现步骤摘要】
生物质基的迈克尔加成组合物本申请是2005年9月23日提交的申请号为200510108968.7、专利技术名称为“生物质基的迈克尔加成组合物”、申请人为“罗门哈斯公司”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及提供来源于生物基原料、用于碳基迈克尔加反应以制备涂料、粘合剂、密封剂、弹性体、泡沫材料和薄膜的化学组分。
技术介绍
许多用于制备涂料、粘合剂和密封剂的组合物由来自石油基原料的化学组分制备。例如，美国专利申请第20030083436号揭示了一种可以用作粘合剂的组合物，其包括一个由α，β-不饱和多元酸酯和特定的聚酯或带有邻近羰基的亚甲基的聚酰胺在如碱醇盐之类的非胺强碱催化剂存在下反应的产物。从石油基原料制得的组合物存在一个局限性，即在它们制备的过程中，会消耗大量的能量。另外，由于石油基原料本身价格的波动，该组合物的价格也随之发生明显的波动。因此希望使用碳基迈克尔加成反应，其中的一种或多种反应物为生物基的或“可持续性的”，从而减少对于石油原料的依赖。生物基原料包括但不限于糖、多糖、淀粉和谷类产品(如异山梨醇)、纤维素、纤维素衍生物、改性纤维、植物油(如豆油和蓖麻油)、脂肪(如甘油和脂肪酸)或蛋白质。同时，希望提供这样的组合物，它们可用迈克尔加成反应固化，并且可使用一种或多种不太可能有不良毒性和/或不良活性的催化剂在室温下固化。采用这样的生物基化学组分将保持长时间较稳定的价格，通过避免使用不可再生资源降低对环境的不利影响，同时便于开发可堆肥或可生物降解产品。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种官能混合物，其包括：1.至少一种多官能迈克尔受体；2.至少一种多官能迈克尔供体；和-->3.至少一种可溶的弱碱性催化剂；其中所述至少一种迈克尔受体的量占官能混合物总重量的25重量％以上，且其化学主链来自生物基原料，所述催化剂选自羧酸钠盐、羧酸镁盐、羧酸铝盐、碳原子数小于或等于6的烷基羧酸铬盐、芳族羧酸铬盐、碳原子数小于或等于6的烷基单羧酸钾盐、多羧酸钾盐、磷酸钾盐、磷酸酯的钾盐和它们的混合物。本专利技术也提供一种官能混合物，其包括1.至少一种多官能迈克尔受体；2.至少一种多官能迈克尔供体；和3.至少一种碱性催化剂；其中所述至少一种迈克尔受体的量占官能混合物总重量的25重量％以上，且其化学主链来自生物基原料，所述碱性催化剂选自叔胺催化剂、四甲基胍(TMG)、1，8-二氮杂-双环-〔5，4，0〕-十一-7-烯(DBU)、氢氧化物、乙醇盐、碳酸盐、碳酸钾、碳酸氢盐、碳酸氢钾、磷酸盐、磷酸氢盐或一种迈克尔供体的阴离子。本专利技术也提供一种官能混合物，其包括：1.至少一种多官能迈克尔受体；2.至少一种多官能迈克尔供体；和3.至少一种催化剂；其中所述至少一种迈克尔受体的量占官能混合物总重量的25重量％以上，且其化学主链来自生物基原料。本专利技术也提供一种官能混合物，其包括：1.至少一种多官能迈克尔受体；2.至少一种多官能迈克尔供体；和3.至少一种可溶的弱碱性催化剂；其中所述至少一种迈克尔供体的量占官能混合物总重量的25重量％以上，且其化学主链来自生物基原料，所述催化剂选自羧酸钠盐、羧酸镁盐、羧酸铝盐、碳原子数小于或等于6的烷基羧酸铬盐、芳族羧酸铬盐、碳原子数小于或等于6的烷基单羧酸钾盐、多羧酸钾盐、磷酸钾盐、磷酸酯的钾盐和它们的混合物。本专利技术也提供一种官能混合物，其包括：1.至少一种多官能迈克尔受体；-->2.至少一种多官能迈克尔供体；和3.至少一种碱性催化剂；其中所述至少一种迈克尔供体的量占官能混合物总重量的25重量％以上，且其化学主链来自生物基原料，所述碱性催化剂选自叔胺催化剂、四甲基胍(TMG)、1，8-二氮杂-双环-〔5，4，0〕-十一-7-烯(DBU)、氢氧化物、乙醇盐、碳酸盐、碳酸钾、碳酸氢盐、碳酸氢钾、磷酸盐、磷酸氢盐或一种迈克尔供体的阴离子。本专利技术也提供一种官能混合物，其包括：1.至少一种多官能迈克尔受体；2.至少一种多官能迈克尔供体；和3.至少一种催化剂；其中所述至少一种迈克尔供体的量占官能混合物总重量的25重量％以上，且其化学主链来自生物基原料。本专利技术也提供一种官能混合物，其包括：1.至少一种多官能迈克尔受体；2.至少一种多官能迈克尔供体；和3.至少一种可溶的弱碱性催化剂；其中至少一种迈克尔供体的化学主链来自生物基原料，至少一种迈克尔受体的化学主链来自生物基原料，其化学主链来自生物基原料的供体和受体的重量之和占官能混合物总重量的25重量％以上，所述催化剂选自羧酸钠盐、烷基羧酸镁盐、羧酸铝盐、碳原子数小于或等于6的烷基羧酸铬盐、芳香羧酸铬盐、碳原子数小于或等于6的烷基单羧酸钾盐、多羧酸钾盐、磷酸钾盐、磷酸酯的钾盐和它们的混合物。本专利技术也提供一种官能混合物，其包括：1.至少一种多官能迈克尔受体；2.至少一种多官能迈克尔供体；和3.至少一种碱性催化剂；其中至少一种迈克尔供体的化学主链来自生物基原料，至少一种迈克尔受体的化学主链来自生物基原料，其化学主链来自生物基原料的供体和受体的重量之和占官能混合物总重量的25重量％以上，所述碱性催化剂选自叔胺催化剂、四甲基胍(TMG)、1，8-二氮杂-双环-〔5，4，0〕-十一烯-7(DBU)、氢氧化物、乙醇盐、碳酸盐、碳酸钾、碳酸氢盐、碳酸氢钾、磷酸盐、磷酸氢-->盐或一种迈克尔供体的阴离子。本专利技术也提供一种官能混合物，其包括：1.至少一种多官能迈克尔受体；2.至少一种多官能迈克尔供体；和3.至少一种催化剂；其中至少一种迈克尔供体的化学主链来自生物基原料，至少一种本专利技术所述的迈克尔受体的化学主链来自生物基原料，其化学主链来自生物基原料的供体和受体的重量之和占官能混合物总重量的25重量％以上。本专利技术也提供一种聚合物组合物，其包括结构单元R1和R2，任选地结合结构单元R3和/或R4：其中m和n为大于或等于1的整数，且(m*R1+R3)∶(n*R2+R4)的摩尔比值小于或等于2∶1；其中R5、R6、R7和R8为有机基；R9为选自H和CH3的有机基；R10为选自H、R1和R3的有机基；且R5、R6、R7和R8的总量中以聚合物组合物总重量计至少有25重量％以上是来自生物基原料。本专利技术聚合物组合物的特征在于迈克尔供体和受体的对应比率。根据一个实例，聚合物组合物的丙烯酸基团与AcAc基团的比率为1∶1。根据另一实施方式，聚合物组合物包括结构式(I)：结构式(I)-->其中R3选自H、C1-C22、OC1-OC22、另一受体加合物和其它的至少包括一种除碳之外的元素的有机基；其中R2、R3和R4为如下所述的有机基，其中R1化学主链中至少有25重量％来自生物基原料，或者R2化学主链中至少有25重量％来自生物基原料，或者R3化学主链中至少有25重量％来自生物基原料，或者R4化学主链中至少有25重量％来自生物基原料，或者R1-R4化学主链的组合中至少25重量％来自生物基原料或全部的R1-R4化学主链来自生物基原料。结构式(I)的聚合物组合物包括至少一种多官能迈克尔受体和至少一种多官能迈克尔供体，其中受体或供体或两者的组合来自于生物基原料。本专利技术也提供一种可光固化的聚合物组合物，它需要添加很少(少于1wt.％)至不添加的光引发剂。本专利技术也提供一种可光固化的组合物，它采用组合了光潜在碱(photolaten本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物组合物，其包括：结构单元Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］、任选地结合结构单元Ｒ↓［３］和／或Ｒ↓［４］：　　　　＊＊＊　　　　其中，ｍ和ｎ为大于或等于１的整数，且（ｍ＊Ｒ↓［１］＋Ｒ↓［３］）∶（ｎ＊Ｒ↓［２］＋Ｒ↓［４］）的摩尔比值小于或等于２∶１；其中Ｒ↓［５］、Ｒ↓［６］、Ｒ↓［７］和Ｒ↓［８］为有机基；Ｒ↓［９］为选自Ｈ和ＣＨ↓［３］的有机基；其中Ｒ↓［１０］为选自Ｈ、Ｒ↓［１］和Ｒ↓［３］的有机基；且其中以所述聚合物组合物的总重量计，Ｒ↓［５］、Ｒ↓［６］、Ｒ↓［７］和Ｒ↓［８］的总量中至少２５重量％来自生物基原料。

【技术特征摘要】
US 2004-9-24 60/612,7391.一种聚合物组合物，其包括：结构单元R1和R2、任选地结合结构单元R3和/或R4：其中，m和n为大于或等于1的整数，且(m*R1+R3)∶(n*R2+R4)的摩尔比值小于或等于2∶1；其中R5、R6、R7和R8为有机基；R9为选自H和CH3的有机基；其中R10为选自H、R1和R3的有机基；且其中以所述聚合物组合物的总重量计，R5、R6、R7和R...

【专利技术属性】
技术研发人员：TF考夫曼，DW惠特曼，MJ扎约克夫斯基，DE维耶蒂，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]