减少或防止基材上的胶体粘附和/或结垢的方法、组合物及可用于其的共聚物技术

本披露涉及组合物用于减少或防止基材上的胶体粘附和/或结垢的用途，所述组合物包含具有衍生自一种或多种两性离子单体的重复单元和衍生自一种或多种亚磷酸单体的重复单元的共聚物。的共聚物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少或防止基材上的胶体粘附和/或结垢的方法、组合物及可用于其的共聚物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2018年6月4日提交的美国临时申请号62/680,198以及2018年10月29日提交的欧洲专利申请号18306414.6的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过援引方式并入本申请。


[0003]本专利技术涉及减少或防止基材上的胶体粘附和/或结垢、以及可用于其的共聚物的领域。

技术介绍

[0004]通常，结垢是不想要的物质在固体表面上的积聚，从而对功能造成损害。结垢通常与其他表面生长现象的区别在于，结垢发生在执行限定和有用功能的组件、系统或设备的表面上，并且结垢过程阻碍或干扰了该功能。结垢现象是常见且多样的，范围从船体、海洋环境中的自然表面的结垢，加热和冷却系统中的传热组件通过冷却水中包含的成分结垢，金属行业中金属工具和组件的结垢，例如，在金属加工(像切割和钻孔)中等。结垢材料也是多样的并且包括诸如胶体的材料。
[0005]胶体颗粒包括无机胶体，例如像粘土颗粒、硅酸盐，羟基氧化铁等；有机胶体，诸如蛋白质和腐殖质；以及甚至生命物质，包括但不限于细菌、真菌、古细菌、藻类、原生动物等。在一些情况下，胶体生命物质，包括但不限于细菌、真菌、古细菌、藻类、原生动物等(包括由这种生命物质产生的蛋白质和副产物)，粘附在一起并粘附在表面上产生称为生物膜的基质或膜。在工业部门，生物膜引起腐蚀，减少交换器中的热交换并在管和管道中产生流动阻力。在卫生部门，公认的是生物膜的形成可能是医院疾病的许多病例的来源，特别是如果生物膜固定在手术材料上或空调或制冷系统中。
[0006]因此，持续需要新的或改进的方法和组合物用于减少或防止胶体粘附和/或结垢。

技术实现思路

[0007]在第一方面，本披露涉及一种用于减少或防止胶体在有需要的基材上的粘附和/或结垢的方法，所述方法包括至少部分地将有效减少或防止胶体粘附和/或结垢的量的组合物施加到基材上，所述组合物包含具有衍生自一种或多种两性离子单体(典型地是一种或多种甜菜碱单体)的重复单元和衍生自一种或多种亚磷酸单体的重复单元的共聚物；从而减少或防止基材上的胶体粘附和/或结垢。
[0008]在第二方面，在一个实施例中，本披露涉及一种包含金属表面的制品，其中所述金属表面至少部分地涂覆有有效减少或防止金属表面的胶体粘附和/或结垢的量的组合物，所述组合物包含具有衍生自一种或多种两性离子单体(典型地是一种或多种甜菜碱单体)的重复单元和衍生自一种或多种亚磷酸单体的重复单元的共聚物。
[0009]在其他实施例中，本披露涉及一种包含硅酸盐表面、混凝土表面或塑料表面的制品，其中所述硅酸盐表面、混凝土表面或塑料表面至少部分地涂覆有有效减少或防止硅酸盐表面、混凝土表面或塑料表面的胶体粘附和/或结垢的量的组合物，所述组合物包含具有衍生自一种或多种两性离子单体(典型地是一种或多种甜菜碱单体)的重复单元和衍生自一种或多种亚磷酸单体的重复单元的共聚物。
[0010]在第三方面，本披露涉及组合物用于减少或防止胶体在基材上的粘附和/或结垢的用途，所述组合物包含具有衍生自一种或多种两性离子单体(典型地是一种或多种甜菜碱单体)的重复单元和衍生自一种或多种亚磷酸单体的重复单元的共聚物。
[0011]在第四方面，本披露涉及用于上述方法和用途的共聚物，所述共聚物具有衍生自一种或多种两性离子单体(典型地是一种或多种甜菜碱单体)的重复单元和衍生自乙烯基膦酸(VPA)的重复单元。
具体实施方式
[0012]如本文使用的，术语“一个/一种(a/an)”、或“所述(the)”意指“一个(种)或多个(种)”或“至少一个(种)”，除非另外说明。
[0013]如本文使用的，术语“包含”包括“主要由
……
组成”和“由
……
组成”。术语“包含”包括“主要由
……
组成”和“由
……
组成”。
[0014]贯穿本披露，不同出版物可以通过援引方式并入。如果通过援引方式并入本申请的此类出版物中的任何语言的含义与本披露的语言的含义相冲突，则本披露的语言的含义应该优先，除非另外指明。
[0015]本披露涉及一种用于减少或防止减少胶体在有需要的基材上的粘附和/或结垢的方法，所述方法包括至少部分地将有效减少或防止基材上的胶体粘附和/或结垢的量的组合物施加到基材上，所述组合物包含具有衍生自一种或多种两性离子单体(典型地是一种或多种甜菜碱单体)的重复单元和衍生自一种或多种亚磷酸单体的重复单元的共聚物。
[0016]如本文使用的，胶体是指物质的不溶性颗粒，所述不溶性颗粒在微观上分散或悬浮在另一种物质中，典型地是水性介质。胶体以及胶体分散或悬浮在其中的物质统称为胶体悬浮液。典型地，胶体不会沉降或需要很长时间才能明显沉降。胶体颗粒包括无机胶体，例如像粘土颗粒、硅酸盐，羟基氧化铁等；有机胶体，诸如蛋白质和腐殖质；以及甚至生命物质，包括但不限于细菌、真菌、古细菌、藻类、原生动物等。在一些情况下，胶体生命物质，诸如细菌、真菌、古细菌、藻类、原生动物等(包括由这种生命物质产生的蛋白质和副产物)，粘附在一起并粘附在表面上产生称为生物膜的基质或膜。示例性细菌包括但不限于选自由以下各项组成组的细菌：假单胞菌属，诸如铜绿假单胞菌、棕色固氮菌、大肠杆菌、白喉棒杆菌、肉毒杆菌、链球菌属、醋杆菌、明串珠菌、异型乳酸杆菌、肺炎球菌、结核杆菌、气单胞菌、伯克氏菌、黄杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、弧菌属、李斯特菌属和军团菌属。
[0017]通常，结垢是不想要的物质在固体表面上的积聚，对功能造成损害。结垢通常与其他表面生长现象的区别在于，结垢发生在执行定义和有用功能的组件、系统或设备的表面上，并且结垢过程阻碍或干扰了该功能。本文所述的胶体粘附可被认为是结垢。
[0018]根据本披露，减少胶体粘附和/或结垢是指减少已经在表面上的胶体粘附和/或结垢的量。防止胶体粘附和/或结垢是指部分或完全抑制表面上的胶体粘附和/或结垢。防止
还包括减缓表面上的胶体粘附和/或结垢。
[0019]不希望受理论的束缚，据信通过排斥屏障的物理机制减少和/或防止胶体的粘附和一般的结垢。据信排斥屏障是根据本披露使用的共聚物的聚合物链的空间位阻，以及围绕所述聚合物链上的亲水性官能团形成的水合层的结果。例如，细菌细胞壁是由肽聚糖制成的，并且因此它们也被排斥屏障所排斥，这导致表面上较少的细菌定植和较少的生物膜形成。
[0020]在一个实施例中，用于减少或防止胶体在有需要的基材上的粘附和/或结垢的方法是用于减少或防止生物膜在有需要的基材上的粘附的方法。
[0021]由于所使用的共聚物的聚合物链的空间位阻，以及围绕所述聚合物链上的亲水性官能团形成的水合层产生排斥屏障，因此不需要杀生物剂。在一些实施例中，因为据信是排斥屏障减少或防止了生物膜的形成，所以组合物不含杀生物剂。在其他实施例中，组合物含有一些杀生物剂。当杀生物剂存在于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种共聚物，其具有衍生自一种或多种两性离子单体的重复单元和衍生自乙烯基膦酸的重复单元。2.根据权利要求1所述的共聚物，其中，所述衍生自一种或多种两性离子单体的重复单元衍生自一种或多种甜菜碱单体。3.根据权利要求2所述的共聚物，其中，所述甜菜碱单体选自由以下各项组成的组：a)二烷基铵烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺基或甲基丙烯酰胺基的烷基磺酸酯或膦酸酯，典型地是-(甲基)丙烯酸磺基丙基二甲基铵基乙酯，-(甲基)丙烯酸磺基乙基二甲基铵基乙酯，-(甲基)丙烯酸磺基丁基二甲基铵基乙酯，-(甲基)丙烯酸磺基羟丙基二甲基铵基乙酯，-磺基丙基二甲基铵基丙基丙烯酰胺，-磺基丙基二甲基铵基丙基甲基丙烯酰胺，-磺基羟丙基二甲基铵基丙基(甲基)丙烯酰胺，-甲基丙烯酸磺基丙基二乙基铵基乙氧基乙酯，b)杂环甜菜碱单体，典型地是-衍生自哌嗪的磺基甜菜碱，-衍生自2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶的磺基甜菜碱，更典型地是2-乙烯基-1-(3-磺基丙基)吡啶鎓甜菜碱或4-乙烯基-1-(3-磺基丙基)吡啶鎓甜菜碱，-1乙烯基-3-(3-磺基丙基)咪唑鎓甜菜碱；c)二烷基铵烷基烯丙基的烷基或羟烷基磺酸酯或膦酸酯，典型地是磺基丙基甲基二烯丙基铵甜菜碱；d)二烷基铵烷基苯乙烯的烷基或羟烷基磺酸酯或膦酸酯；e)由烯键式不饱和的酸酐和二烯所产生的甜菜碱；f)具有下式的磷酸酯甜菜碱；以及g)由环状缩醛所产生的甜菜碱，典型地是((二氰基乙醇酸酯)乙氧基)二甲基铵基丙基甲基丙烯酰胺。4.根据权利要求2所述的共聚物，其中，所述甜菜碱单体选自由以下各项组成的组：磺基羟丙基二甲基铵基乙基(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸磺基丙基二甲基铵基乙酯。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的共聚物，基于所述共聚物的摩尔组成，其包含最高达90mol％、典型地小于70mol％、更典型地小于50mol％并且甚至更典型地小于30mol％的衍生自乙烯基膦酸的重复单元。6.根据权利要求1至5中任一项所述的共聚物，基于所述共聚物的摩尔组成，其包含大于30mol％、典型地大于50mol％、更典型地大于70mol％、甚至更典型地大于90mol％的衍生自所述一种或多种两性离子单体的重复单元。7.根据权利要求1至4中任一项所述的共聚物，其进一步包含衍生自选自由以下各项组成的列表的单体的重复单元：甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸2-羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸4-羟丁酯、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(PEGMA)、聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(mPEGMA)、聚(乙二醇)乙基醚甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲基醚丙烯酸酯和聚(乙二醇)乙基醚丙烯酸酯。8.根据权利要求7所述的共聚物，基于所述共聚物的摩尔组成，其包含约1mol％至约20mol％的衍生自乙烯基膦酸的重复单元。9.根据权利要求7或8所述的共聚物，基于所述共聚物的摩尔组成，其包含约80mol％至约99mol％的衍生自所述一种或多种两性离子单体和选自由以下各项组成的列表的单体的重复单元：甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸2-羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸4-羟丁酯、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(PEGMA)、聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(mPEGMA)、聚(乙二醇)乙基醚甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲基醚丙烯酸酯和聚(乙二醇)乙基醚丙烯酸酯。10.根据权利要求9所述的共聚物，其中，衍生自所述一种或多种两性离子单体的重复单元与衍生自选自由以下各项组成的列表的单体的重复单元的摩尔比在从0.25至4的范围内：甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：罗地亚经营管理公司，
类型：发明
国别省市：