包含硝基取代聚酯二醇的可聚合组合物制造技术

本发明专利技术涉及聚合物领域。更具体地说，本发明专利技术包括可光聚合聚酯和聚酯氨基甲酸酯低聚物，其包含硝基取代二羧酸，其是通过聚乙烯分解获得的产物。本文所述的组合物可以用于3D打印、涂覆和其它用途。涂覆和其它用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含硝基取代聚酯二醇的可聚合组合物
专利

[0001]本专利技术涉及聚合物领域。更具体地说，本专利技术包括可聚合组合物，其包含来自再循环原料的含有二羧酸和硝基取代二羧酸的聚酯。

技术介绍

[0002]本文的所有发表物通过引用纳入本文，如同将各篇单独的发表物或专利申请专门和单独地通过引用纳入本文那样。以下说明包括可用于理解本专利技术的信息。这并不是承认此处所提供的任何信息是已有技术或与目前要求的专利技术有关，或者任何出版物的专门或含蓄引用是已有技术。
[0003]脂肪族聚酯醇是用于制造聚酯(甲基)丙烯酸酯和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的可用中间体，其可掺入适用于3D打印和保护涂层的光聚合物树脂中。聚酯醇通常源自石化资源。虽然各行业正在寻求聚酯醇的可持续来源，包括含有回收成分的那些，但与石油基替代品相比时，这些产品必须提供同等性能。
[0004]由于围绕聚酯二醇石化来源的环境问题，多家公司越来越多地寻求提供可持续性得以改进的产品。然而，这些产品仍然需要以可比价格提供与传统石油基替代品相同或更好的性能。
[0005]美国专利第5,844,165号公开了可用于高能推进剂的硝基丙二酸酯聚酯(nitromalonate polyester)。根据该
’
165专利，优选的硝基丙二酸酯聚酯包含R1和R2基团，所述R1和R2基团均是
–
CH2ONO2。因此，该
’
165专利所述的优选的硝基丙二酸酯在丙二酸酯的两个羧基之间被两个硝基甲烷基团取代，从而提供了高能组合物。
[0006]美国专利第3,745,076号公开了4,4
‑
二硝基庚二酸和二甘醇的反应产物，其产生了可与多异氰酸酯反应的含羟基的聚酯多元醇。根据该
’
076专利，当硝基是取代基时，应优选在被取代组分上存在至少两个硝基基团。优选多个硝基基团，因为该
’
076专利的目的是生产具有较高总能量含量的粘合剂。
[0007]专利技术概述
[0008]以下实施方式及其方面结合系统、组合物、方法和制品进行描述和说明，其意在是示例性的和说明性的，而不是限制范围。
[0009]消费后(post
‑
consumer)聚乙烯废料为制造新化学品提供了丰富的原材料来源。硝基官能化二酸是通过加速热氧化分解(ATOD
TM
)的化学回收聚乙烯产物。这些硝基官能化聚酯二醇是由化学回收消费后聚乙烯衍生的单体所合成的第一多元醇。
[0010]本专利技术证明，适用于3D打印应用的光聚合物树脂可以由从消费后塑料[包括(但不限于)聚乙烯]获得的化学原料所合成的聚酯醇制备。废弃的热塑性塑料(例如，聚乙烯)提供了用于制造新聚合物的丰富原材料来源。聚乙烯可以通过ATOD
TM
工艺化学分解成具有不同链长和硝基酸官能度(degrees of nitro functionality acids)的小分子二羧酸以及不含任何硝基的聚酯二醇的混合物。不含任何硝基的聚酯二醇的存在提供了可用于消费品的非能量光聚合物树脂。本专利技术证实了这些分解产物可以在化学上升级改造成聚酯醇，其
可以用于合成高性能材料，例如用于3D打印应用的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。迄今为止，还没有报道过含有来自回收的消费后塑料废料(包括聚乙烯)的成分的光聚合物树脂。虽然已经报道了源自塑料废料分解产物的其他聚酯醇，但这些聚酯醇源自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的糖酵解，并且尚未用于制备适用于3D打印应用的光聚合物树脂。本专利技术构成了向着更可持续光聚合物材料的独特一步，其成分来源于消费后塑料废料。
[0011]提供一种包含式I化合物的组合物：
[0012][0013]其中，n为0
‑
14，y为1
‑
100，X是H或NO2，R是脂肪族、脂环族、芳族或低聚醚连接基，并且R'是H或可光聚合基团，其中，至少一个X是NO2。
[0014]在一些实施方式中，R是亚烷基(alkylenyl)。在一些实施方式中，R是亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基或亚辛基。在一些实施方式中，R是低聚醚连接基。在一些实施方式中，R是亚烷基，其中，一个或多个CH2基团被
‑
O
‑
取代。在一些实施方式中，R是
–
(CH2)
o
‑
O
‑
(CH2)
o
‑
、
‑
CH(CH3)CH2‑
O
‑
CH2CH(CH3)
‑
或
‑
CH2‑
O
‑
(CH2)
o
‑
O
‑
(CH2)
o
‑
CH2‑
，其中，o是2至8。在一些实施方式中，R是亚芳基或芳族亚烷基。在一些实施方式中，R
’
是H。在一些实施方式中，R
’
是可光聚合基团。在一些实施方式中，可光聚合基团包括一种或多种烯键式不饱和或乙烯基基团或者一种或多种环氧基。在一些实施方式中，可光聚合基团是丙烯酸酯。在一些实施方式中，丙烯酸酯是甲基丙烯酸酯。在一些实施方式中，R'包括多异氰酸酯与上式I化合物的反应产物，提供相应的氨基甲酸酯，然后与羟基取代的(甲基)丙烯酸酯进一步反应。在一些实施方式中，R'包括多异氰酸酯与上式I化合物的反应产物，提供相应的氨基甲酸酯，然后与仲氨基取代的(甲基)丙烯酸酯进一步反应。
[0015]在一些实施方式中，所述化合物具有下式：
[0016][0017]其中，n为0
‑
14，y为1
‑
100，X是H或NO2，R是脂肪族、脂环族、芳族或低聚醚连接基，R2是脂肪族、脂环族或芳族连接基，R3是脂肪族、脂环族、芳族或低聚醚连接基，并且R4是H或甲基。
[0018]在另一实施方式中，所述化合物具有下式：
[0019][0020]其中，n、y、x和R如上文限定。
[0021]还提供了一种制造组合物的方法，其中，R'是H，所述方法包括使硝基取代的二羧酸与二醇反应。在一些实施方式中，二醇是1,2
‑
乙二醇、1,3
‑
丙二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇，1,4
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、1,6
‑
己二醇、1,7
‑
庚二醇、1,8
‑
辛二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇或分子量为300
‑
800g/mol的远螯丙二醇。在一些实施方式中，硝基取代的二羧酸包括具有4
‑
18个碳原子和任选存在于二羧酸混合物中2
‑
17个碳原子之间一个或多个碳原子处的硝基官能团的脂肪族远螯二羧酸的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，其包含下式化合物：X＝H,NO2其中，n为0
‑
14，y为1
‑
100，X是H或NO2，R是脂肪族、脂环族、芳族或低聚醚连接基，并且R'是H或可光聚合基团，其中，至少一个X是NO2；并且所述组合物还包含下式化合物：其中，n是0
‑
14，y是1
‑
100，R是脂肪族、脂环族、芳族或低聚醚连接基，并且R'是H或可光聚合基团。2.如权利要求1所述的组合物，其中，R是亚烷基基团。3.如权利要求2所述的组合物，其中，R是亚乙基、亚丙烯、亚异丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基或亚辛基。4.如权利要求1所述的组合物，其中，R是低聚醚连接基。5.如权利要求1所述的组合物，其中，R是亚烷基，其中，一个或多个CH2基团被
‑
O
‑
取代。6.如权利要求5所述的组合物，其中，R是
–
(CH2)
o
‑
O
‑
(CH2)
o
‑
、
‑
CH(CH3)CH2‑
O
‑
CH2CH(CH3)
‑
或
‑
CH2‑
O
‑
(CH2)
o
‑
O
‑
(CH2)
o
‑
CH2‑
，其中，o是2至8。7.如权利要求1所述的组合物，其中，R是亚芳基或亚芳烷基。8.如权利要求1所述的组合物，其中，R'是H。9.一种包含下式化合物的组合物：X＝H,NO2其中，n为0
‑
14，y为1
‑
100，z为1
‑
100，X是H或NO2，R是脂肪族、脂环族、芳族或低聚醚连接基，Ar是芳族连接基，并且R'是H或可光聚合基团，其中，至少一个X是NO2。10.如权利要求9所述的组合物，其包含下式化合物：X＝H,NO2其中，n为0
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：诺弗洛普有限公司，
类型：发明
国别省市：