自修复聚(碳酸亚烃酯)的用途制造技术

本发明专利技术涉及包含聚(碳酸亚烃酯)和分子量小于1000Da的非聚合有机分子的混合物作为自修复材料的用途，并涉及所述分子量小于1000Da的非聚合有机分子用于赋予包含聚(碳酸亚烃酯)的混合物自修复行为的用途。

Application of self-repairing poly(alkylene carbonate)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自修复聚(碳酸亚烃酯)的用途
本专利技术涉及自修复聚合物混合物。
技术介绍
在不同产品的制造、安装和操作的寿命周期的各个环节可能引起对聚合物的损伤。聚合物产品中相对较小的缺陷例如刮擦、小切口和刺穿损伤可能损害其物理完整性并导致故障。为了降低故障率，对聚合物化学领域中的具有各种工业应用的自修复材料的设计日益受到关注。自修复材料可以应用于管、一般保护表面、轮胎、各种防漏结构(例如燃料箱)、包装、膜、不同类型的容器、绝缘材料、涂层、密封剂和层(例如电缆、纤维光缆)，全部都在广泛的行业内，包括汽车、船舶、建筑和/或航空航天和能源工业。有效的自修复材料可以延长产品的寿命并显著降低资产所有者和操作者的相关维护费用。聚(碳酸亚烃酯)的工业化已经发展为使用二氧化碳作为原料的聚合物。聚(碳酸亚烃酯)是具有优异可加工性的热塑性塑料。易于调整其降解曲线以生产环境友好的可生物降解聚合物。此外，聚(碳酸亚烃酯)由于优异的强度和透明性、阻隔性和清洁燃烧特性已经作为环境友好的树脂应用于各种用途。文献US2014/037964A1、EP3103846A1和JP2016/108347A教导了聚合的聚合物即聚氨酯的自修复特性。EP3103846A1教导了由PPC和多异氰酸酯的聚合产生的聚合的聚氨酯的自修复特性。US2014/037964A1也研究了由包含至少一种聚碳酸酯多元醇、至少一种多异氰酸酯、至少一种溶剂和至少一种表面活性剂的混合物的聚合产生的聚氨酯的自修复特性。在JP2016/108347A中可以发现类似的研究。WO2017/021448公开了一种自修复混合物，其包含作为必要组分的a)聚亚烷基化合物和b)聚醚碳酸酯多元醇。还公开了作为任选组分的增粘剂。然而，仍然需要提供可以表现出自修复行为的聚(碳酸亚烃酯)。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了包含低分子量有机分子的自修复聚(碳酸亚烃酯)混合物。本公开内容的聚(碳酸亚烃酯)混合物能够在损伤之后，甚至在非常短的时间之后，完全或部分地恢复其物理特性。例如，在切割之后仅5秒钟在室温下观察到拉伸强度的显著恢复。不需要强制条件，并且即使没有外部刺激，例如在没有实质的附加压力的室温下，也可以实现自修复行为。此外，不需要在自修复时会被消耗的包封辅料或催化剂。因此，本文所述的聚(碳酸亚烃酯)混合物不会耗尽这种出乎意料的特性，并且将在无限数量的损伤事件中表现出自修复。因此，在第一方面，本专利技术涉及包含聚(碳酸亚烃酯)和分子量小于1000Da的非聚合有机分子的混合物作为自修复材料的用途。由于本专利技术的聚(碳酸亚烃酯)混合物的出乎意料的快速自修复行为，仅需要将受损区域放在一起接触即可。因此，本专利技术的第二方面是用于修复受损的包含聚(碳酸亚烃酯)和分子量小于1000Da的非聚合有机分子的混合物的方法，其包括将混合物的受损部分布置成彼此物理接触的步骤。本公开内容中使用的聚(碳酸亚烃酯)混合物的益处通过添加广泛可获得且经济的有机分子来实现。因此，本专利技术的第三方面是分子量小于1000Da的非聚合有机分子用于赋予包含聚(碳酸亚烃酯)优选地聚碳酸亚丙酯(PPC)的混合物自修复行为的用途。本专利技术的另一方面是用于制备自修复材料的方法，其包括制备聚(碳酸亚烃酯)和分子量小于1000Da的非聚合有机分子的混合物。附图说明图1A、1B和1C：分别是包含PPC和作为低分子量有机分子的邻苯二甲酸二乙酯的混合物在进行切割之后即刻、1分钟之后和10分钟之后的定性自修复测试。更多细节请见实施例2。图2A和2B：分别是仅PPC(未添加低分子量有机分子)在进行切割之后即刻和10分钟之后的定性自修复比较测试。更多细节请见实施例2。图3A：实施例3中使用的根据ISO37第2类标准的哑铃状试样的尺寸的前视图。图3B：实施例3中使用的根据ISO37第2类标准的哑铃状试样的尺寸的侧视图。图4：示出实施例3中用于测试自修复而进行的切割的位置的照片。具体实施方式定义当在本公开内容中与术语“包括”一起使用时，单数名词或代词的使用意指“一个/种”，包括“一个/种或更多个/种”、“至少一个/种”和“一个/种或多于一个/种”。在本公开内容中单数冠词的使用意指“一个/种”(单名词)，而且还意指“一个/种或更多个/种”、“至少一个/种”和“一个/种或多于一个/种”。术语“包括”、“具有”和“包含”是开放式连接动词。这些动词的一种或更多种形式例如“包括”、“其包括”、“具有”、“其具有”、“包含”、“其包含”也是开放式的。例如，“包括”、“具有”或“包含”一个或更多个步骤的任何方法不限于仅具有该一个或那些更多个步骤，而是包括另外的进一步的未标识的步骤。在整个本专利技术中，重量百分比(“重量％”)是指定组分与混合物的总重量之间以同一单位计的重量(例如，以克或千克计)关系的100倍。除非另有说明，否则“重量％”是指给定组分相对于本专利技术的混合物的总重量的总重量百分比。术语“自修复”具有本领域提供的通常含义，并且是指这样的特性：聚合物在遭受损伤(例如，切割、撕破或撕裂)之后完全或部分地恢复其结构和特性，从而完全或部分地恢复其物理完整性而无需显著的外部辅助。因此，本公开内容的聚合物的自修复特性不需要显著的热、压力或其他外力。术语“混合物”应理解为组分的共混物或组合。所述混合物按照以下说明书中提到的任何工序获得。术语“烷基”是指由碳原子和氢原子组成的直链或支链烃链，其不含不饱和度，具有在每种情况下指定的碳原子数，其通过单键与分子的其余部分连接。技术人员可以在每种情况下使用不同的烷基(例如包含1至24个、1至12个或1至6个碳原子)。示例性烷基可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基等。术语“烯基”是指由碳原子和氢原子组成的直链或支链烃链，其包含至少一个碳-碳双键，具有在每种情况下指定的碳原子数，其通过单键与分子的其余部分连接。技术人员可以在每种情况下使用不同的烯基(例如包含1至24个、1至12个或1至6个碳原子)。示例性烯基可以为乙烯基、烯丙基、丁烯基(例如1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基)、戊烯基(例如1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基)、己烯基(例如1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基)、丁二烯基、戊二烯基(例如1,3-戊二烯基、2,4-戊二烯基)、己二烯基(例如1,3-己二烯基、1,4-己二烯基、1,5-己二烯基、2,4-己二烯基、2,5-己二烯基)、2-乙基己烯基(例如2-乙基己-1-烯基、2-乙基己-2-烯基、2-乙基己-3-烯基、2-乙基己-4-烯基、2-乙基己-5-烯基)、2-丙基-2-丁烯基、4,6-二甲基-辛-6-烯基。术语“炔基”是指由碳原子和氢原子组成的直链或支链烃链，其包含至少一个碳-碳三键，具有在每种情况下指定的碳原子数，其通过单键与分子的其余部分连接。技术人员可以在每种情况下使用不同的烯基(例如包含1至24个、1至12个或1至6个碳原子)。示例性烯基可以为乙炔基、丙炔基(例如1-丙炔基、2-丙炔基)、丁炔基(例如1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基)、戊炔基(例如1-戊炔基、2-戊炔基、3-戊炔基、4-戊炔基)、己炔基(例如1-己炔基、2-己炔基、3-己炔基、4-己炔基、5-己炔基)、甲基丙炔基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含聚(碳酸亚烃酯)和分子量小于1000Da的非聚合有机分子的混合物的作为自修复材料的用途。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.07 EP 17382052.31.一种包含聚(碳酸亚烃酯)和分子量小于1000Da的非聚合有机分子的混合物的作为自修复材料的用途。2.根据权利要求1所述的用途，其中所述聚(碳酸亚烃酯)为聚(碳酸亚丙酯)。3.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述非聚合有机分子的汉森参数为5MPa0.5或更大。4.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述非聚合有机分子的汉森参数包括在5MPa0.5与25MPa0.5之间。5.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述非聚合有机分子的摩尔体积小于700cm3/mol。6.根据权利要求5所述的用途，其中所述非聚合有机分子的摩尔体积小于600cm3/mol。7.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述非聚合有机分子的摩尔体积包括在5cm3/mol与600cm3/mol之间。8.根据权利要求1所述的用途，其中所述非聚合有机分子的摩尔体积小于700cm3/mol且汉森参数为5MPa0.5或更大。9.根据权利要求1所述的用途，其中所述非聚合有机分子的摩尔体积包括在5cm3/mol与600cm3/mol之间且汉森参数包括在5MPa0.5与25MPa0.5之间。10.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述混合物包含相对于所述混合物的总重量的0.1重量％至19重量％的所述非聚合有机分子。11.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述混合物包含相对于所述混合物的总重量的2重量％至19重量％的所述非聚合有机分子、和相对于所述混合物的总重量的81重量％至98重量％的所述聚(碳酸亚烃酯)。12.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述混合物包含相对于所述混合物的总重量的5重量％至15重量％的所述非聚合有机分子、和相对于所述混合物的总重量的85重量％至95重量％的所述聚(碳酸亚烃酯)。13.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述混合物包含小于5重量％的在其化学结构中无规地并入有CO2基团的聚醚碳酸酯多元醇，其中基于所述聚醚碳酸酯多元醇的总重量，CO2的含量为0.5重量％至40重量％。14.根据权利要求1至12中任一项所述的用途，其中所述混合物不含在其化学结构中无规地并入有CO2基团的聚醚碳酸酯多元醇，其中基于所述聚醚碳酸酯多元醇的总重量，C...

【专利技术属性】
技术研发人员：索尼娅·塞古拉费尔南德斯，劳拉·马林佩拉莱斯，曼纽尔·洛佩斯雷耶斯，莫尼卡·加西亚鲁伊斯，卡罗琳娜·鲁伊斯奥尔塔，乔塞·米格尔·马丁马丁尼兹，安德烈斯·赫苏斯·亚涅斯帕西奥斯，萨拉·桑乔克罗尔，
申请(专利权)人：雷普索尔有限公司，
类型：发明
国别省市：西班牙,ES