具有聚醚和聚硅氧烷链段的聚合物制造技术

本发明专利技术涉及一种聚合物，其具有a)聚合物骨架和b)共价连接到聚合物骨架的一个或多个聚合物侧链，其中所述聚合物侧链包含聚醚链段和聚硅氧烷链段，所述聚硅氧烷链段具有1050至6000的数均分子量，且所述聚醚链段位于聚合物骨架和聚硅氧烷链段之间。

Polymers with polyether and polysiloxane segments

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有聚醚和聚硅氧烷链段的聚合物本专利技术涉及具有连接到聚合物骨架的聚醚和聚硅氧烷链段的聚合物和制备所述聚合物的方法。本专利技术还涉及包含所述聚合物的组合物和所述聚合物的用途。上述类型的聚合物描述在WO2017/036612中。该文献涉及具有连接到(甲基)丙烯酸系聚合物骨架的聚醚-聚硅氧烷侧链的(甲基)丙烯酸系共聚物。侧链的聚硅氧烷部分具有低于1,000的数均分子量。该文献中描述的聚合物可用作涂料组合物中的添加剂以改变由该组合物制备的涂层的表面性质。US7122599描述了具有防粘连和防污性质的聚合物涂料或模制组合物，其包含含有聚合物基础分子和重均分子量在1,000至30,000之间的聚二有机硅氧烷侧链的支化聚合物。需要改进的添加剂控制组合物的表面性质。更特别地，在一方面想要的表面性质，如滑爽、流平、防污和自洁性质和另一方面不想要的表面性质，如不足的罩涂(over-coating)性质和表面缺陷之间存在精妙的平衡。在许多情况下，提供一种或多种想要的表面性质的添加剂也造成不想要的表面性质。本专利技术试图提供适合作为具有造成想要和不想要的表面性质的改进平衡的添加剂的聚合物。此外，适合作为添加剂的聚合物不应降低其它性质，如机械性质、耐候性和防腐蚀性。该聚合物应该优选在少量添加到组合物中时有效控制表面性质。本专利技术提供一种聚合物，其具有a)聚合物骨架和b)共价连接到聚合物骨架的一个或多个聚合物侧链，其中所述聚合物侧链包含聚醚链段和聚硅氧烷链段，所述聚硅氧烷链段具有1050至6000的数均分子量，且所述聚醚链段位于聚合物骨架和聚硅氧烷链段之间。根据本专利技术的聚合物适合作为具有造成想要和不想要的表面性质的改进平衡的添加剂。此外，所述适合作为添加剂的聚合物不降低其它性质，如机械性质、耐候性和防腐蚀性。此外，该聚合物在少量添加到组合物中时有效控制表面性质。本专利技术的聚合物具有聚合物骨架。该聚合物骨架是具有重复单元的线性或支化聚合物。优选地，该聚合物骨架是基本或完全线性结构。通常，形成聚合物骨架的聚合物的类型不受特别限制并可选自技术人员已知的聚合物类型。合适的聚合物类型的实例包括聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯和可聚合烯属不饱和单体的聚合物和共聚物。考虑到可得的具有附加官能团的烯属不饱和单体的多样性，此类单体的聚合物和共聚物，统称为(共)聚合物，优选作为聚合物骨架。合适的烯属不饱和单体的实例是乙烯基酯、乙烯基醚、乙烯基芳族化合物，如苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯和酰胺，统称为(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylates)。在优选实施方案中，聚合物骨架包含至少50％，更优选至少75重量％的(甲基)丙烯酸酯的聚合单元。本专利技术的聚合物通常具有2,000至200,000，优选2,500至150,000，更优选3,000至100,000，再更优选3,500至75,000，再更优选4,000至50,000，更优选4,250至25,000，特别是4,500至15,000，最优选5,000至10,000的重均分子量。本专利技术的聚合物的重均分子量可通过使用聚苯乙烯标样和四氢呋喃(含1体积％二丁基胺)作为洗脱剂的GPC测定。一个或多个聚合物侧链共价连接到聚合物骨架。通常，两个或更多个聚合物侧链共价连接到聚合物骨架。具有连接到聚合物骨架的多个聚合物侧链的这种聚合物结构也被称为梳形聚合物。聚合物侧链包含聚醚链段和聚硅氧烷链段。聚醚链段位于聚合物骨架和聚硅氧烷链段之间。在一个实施方案中，聚合物侧链基本由聚醚链段和聚硅氧烷链段构成。在另一些实施方案中，聚合物侧链可具有其它链段。其它链段的实例包括聚醚链段和聚酯链段。在一个实施方案中，各个聚合物侧链具有相同类型的链段。在另一些实施方案中，可能存在具有不同类型的链段的聚合物侧链。聚合物侧链的聚硅氧烷链段具有1050至6000，优选1100至6000，更优选1200至5000的数均分子量。相信聚硅氧烷链段的数均分子量范围造成想要和不想要的表面性质的改进平衡。所述一个或多个聚合物侧链的聚硅氧烷链段的数均分子量根据下述方法(“试验方法”)测定，即通过使用聚二甲基硅氧烷标样和甲苯作为洗脱剂的GPC测定。所述数均分子量相当于单Si-H官能聚硅氧烷的数均分子量减1(即减去氢原子的重量)。所述单Si-H官能聚硅氧烷可在将聚硅氧烷键合到要形成的侧链的聚醚上之前用作用于制备本专利技术的共聚物的侧链或侧链单元的原材料。在所述反应过程中，单Si-H官能聚硅氧烷在形式上“失去”一个氢原子。聚合物侧链的聚硅氧烷链段合适地基于具有如上定义的所需数均分子量的单Si-H官能聚硅氧烷结构单元。这样的聚硅氧烷结构单元可由式(I)表示：其中参数p在10至80的范围内，优选在11至80的范围内，更优选在12至66的范围内。Ra、Rb、Re、Rd和Re互相独立地代表具有1至30个碳原子，更优选具有1至20个碳原子，再更优选具有1至10个碳原子，更优选具有1至8个碳原子，特别具有1至4个碳原子，最优选具有1至2(1)个碳原子或仅具有碳原子的线性、饱和、卤代或非卤代烷基、具有3至30个碳原子，更优选具有3至20个碳原子，再更优选具有3至10个碳原子，更优选具有3至6个碳原子的支化、饱和、卤代或非卤代烷基、具有6至30个碳原子，优选具有6至15个碳原子的芳基、在每种情况下具有7至30个碳原子，优选具有7至20个碳原子的烷基芳基或芳基烷基、或烷氧基环氧烷残基或烷氧基聚环氧烷残基，其中亚烷基单元在每种情况下优选是C2-C4，更优选C2-和/或C3-亚烷基单元，例如-(CH2)3-O-[(CH2)2-3-Q]r-CH3，其中r是1至10。当然，要并入本专利技术的聚合物中的所述一个或多个侧链的聚硅氧烷链段(所述聚硅氧烷部分可获自式(1)的化合物)必须具有总共1,050至6,000的数均分子量。式(1)的化合物可通过众所周知的方法制备。例如，这样的单Si-H官能聚二烷基硅氧烷可通过环状硅氧烷，如六亚甲基环三硅氧烷的活性聚合制造。可以例如使用硅烷实现终止。例如Suzuki在Polymer,30(1989)333、WO2009/086079A2、EP1985645A2和US2013/0041098A1中公开了这样的方法。端基的官能化，即单Si-H键的形成可随后通过如下列方案2中所示与例如氯硅烷，如二甲基氯硅烷反应进行：位于聚合物骨架和聚硅氧烷链段之间的聚醚链段通常具有300至10,000的数均分子量。在一个优选实施方案中，优选400至8000，更优选450至5000。可以使用GPC测定聚醚链段的数均分子量。聚醚链段通常包含环氧烷的聚合单元。环氧烷优选选自环氧乙烷、环氧丙烷及其组合。特别优选的是，聚醚链段包含环氧乙烷的聚合单元或由环氧乙烷的聚合单元构成。如果聚醚链段包含多于一种类型的环氧烷的聚合单元，则这样的单元可统计排列、作为梯度排列或嵌段排列。聚醚链段中的聚合的环氧烷单元的数量通常在3至100，如3至50或5至50的范围内。在一些实施方案中，本专利技术的聚合物带有官能团，特别是能够参与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物，其具有/na)聚合物骨架和/nb)共价连接到聚合物骨架的一个或多个聚合物侧链，其中所述聚合物侧链包含聚醚链段和聚硅氧烷链段，/n所述聚硅氧烷链段具有1050至6000的数均分子量，且所述聚醚链段位于聚合物骨架和聚硅氧烷链段之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170726 EP 17183315.51.一种聚合物，其具有
a)聚合物骨架和
b)共价连接到聚合物骨架的一个或多个聚合物侧链，其中所述聚合物侧链包含聚醚链段和聚硅氧烷链段，
所述聚硅氧烷链段具有1050至6000的数均分子量，且所述聚醚链段位于聚合物骨架和聚硅氧烷链段之间。


2.根据权利要求1的聚合物，其中所述聚硅氧烷链段具有1100至6000，优选1200至5000的数均分子量。


3.根据权利要求1或2的聚合物，其中所述聚合物骨架是可聚合烯属不饱和单体的(共)聚合物。


4.根据前述权利要求任一项的聚合物，其中所述聚醚链段具有450至5000的数均分子量。


5.根据前述权利要求任一项的聚合物，其中所述聚醚链段包含选自环氧乙烷、环氧丙烷及其组合的环氧烷的聚合单元。


6.根据前述权利要求任一项的聚合物，其中所述聚合物进一步包含官能团。


7.根据权利要求6的聚合物，其中所述官能团选自羟基、羧酸基团、氨基、醚化氨基、酰胺基团、环氧基、烷氧基甲硅烷基及其组合。


8.一种制备根据权利要求3的聚合物的方法，其包括使下列成分共聚的步骤
a)具有一个可聚合烯属不饱和基团、聚醚链段和聚硅氧烷链段的大分子单体MM，所述聚硅氧烷链段具有1050至6000的数均分子量，且所述聚醚链段位于可聚合烯属不饱和基团和聚硅氧烷链段之间，和
b)至少一种具有至少一个可聚合烯属不饱和基团的其它附加单体。


9.根据权利要求8的方法，其中所述大分子单体MM如下制备：
i)提供
a)具有一个可聚合烯属不饱和基团和一个不同于该可聚合烯属不饱和基团的附加官能团的单体，和
b)具有对所述至少一个附加官能团呈反应性的基团、聚醚链段和聚硅氧烷链段的分子，所述聚硅氧烷链段具有1050至6000的数均分子量，且所述聚醚链段位于所述对所述至少一个附加官能团呈反应性的基团和聚硅氧烷链段之间，
ii)通过使所述至少一个附加官能团与对所述至少一个附加官能团呈反应性的基团反应而在单体a)和分子b)之间形成共价键。


10.根据权利要求8的方法，其中所述大分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·W·让基，M·埃伯哈特，M·黑克伦，S·滕布施，O·穆斯基奥里克，J·哈特曼，P·德拉瓦伦蒂娜，
申请(专利权)人：毕克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE