聚合物的用途制造技术

本发明专利技术涉及拥有比相当的或更大的重均分子量的线型聚合物类似物低的熔体或溶液粘度的支化加成共聚物的用途，包含所述共聚物的组合物，用于它们的制备的方法，以及新聚合物本身在例如但是不限于溶液配制物或熔体配制物中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及拥有比相当的或更大的重均分子量的线型聚合物类似物低的熔体或溶液粘度的支化加成共聚物的用途，包含所述共聚物的组合物，用于它们的制备的方法，以及新的支化加成共聚物本身在例如但是不限于溶液或熔体配制物(formulation)中的用途。 更具体地，本专利技术涉及支化加成共聚物作为用于相当的或更大的重均分子量的线型聚合物类似物的替代的用途，以使得熔体或溶液的粘度低于相当的或更大的重均分子量的线型聚合物类似物的粘度值，包含所述共聚物的组合物，用于它们的制备的方法，以及新的支化加成共聚物本身在例如但是不限于溶液或熔体配制物中的用途。此外，本专利技术涉及支化加成共聚物作为用于相当的或更大的重均分子量的线型聚合物类似物的替代的用途，以与线性聚合材料当单独使用时所获得的值比较时降低聚合物溶液或熔体配制物的弹性行为。
技术介绍
聚合物流变学粘度被定义为流体对在外部应力下变形的耐受性。溶液的粘度取决于纯液体的内部结构或溶解或分散在液相中的材料的性质。溶解在溶剂中或备选地以熔融形式的聚合物材料典型地表现出高粘度值。在很多情况下，这对于聚合物材料位于其中的体系是有益的，并且实际上将聚合物设计为刚好以这样的方式发挥作用并引起粘度上的增加是平常的，如聚合物增稠剂在宽范围的应用中的用途。然而，在数个应用中，这种高溶液或熔体粘度是不适宜的，因为它使得配制物难以控制或最终难以加工或以最终的形式使用。在这样的情况下，有必要的是或者将配制物用更多的溶剂稀释，或者将其在更高的温度下使用以给出所需粘度的配制物。这种情况的实例是涂料领域，在该领域中最终涂料配制物的粘度对有效地涂覆和涂料在基板上的覆盖是至关紧要的。在这种应用中，通常需要大量的溶剂以给出可加工溶液。不幸地，在所讨论的溶剂是挥发性有机化合物(VOC)的情况下，其使用会导致触犯环境法规。在熔体加工中，高分子量聚合物的高粘度可以导致加工困难，结果是需要高温。高温在加工中的使用从而导致高能量需求。然而，在许多应用中，需要聚合物拥有高分子量以便给出适宜的最终性质，结果使聚合物产生极高的溶液或熔体粘度，如上所述这会是有问题的。聚合物溶液或熔体在外部应力下还展现出弹性行为和变形。换言之，溶液或熔体中的聚合物展现链缠结，其本身表现为聚合物溶液或熔体的弹性行为。在高分子量线型体系中这种作用尤其值得注意，这里增加的链缠结水平通常导致产生高弹性溶液或熔体。在许多应用中这是不利的，因为它会使得熔体或溶液难以控制并且难以加工。配制物中的这种弹性或“纤维性(stringiness)”也会限制可以结合的聚合物的量。在很多领域配制物的弹性行为会影响应用的模式，当将配制物喷雾、注射、喷射或辊涂时尤其是这样。现在令人惊讶地发现支化加成共聚结构在一定程度上不展现如相当分子量的线型材料的这种现象。因此根据本专利技术还描述了支化加成共聚物作为线型类似物的替代的用途，以与线型聚合物材料当单独使用时的弹性特征比较降低熔体或溶液的弹性行为。术语‘相当的类似的线型聚合物’意指相同的或相似的化学组合物或分子量的聚合物。例如含有70重量％的苯乙烯组分的支化共聚物和含有70%苯乙烯组分的相当分子量的线型聚合物。在本文中使用术语‘熔体’和‘溶液’分别描述与其中将聚合物通过热熔化或软化或溶解在合适的溶剂中的配制物相关的聚合物。虽然不希望由任何特别的理论所限定，但是据认为聚合物粘度主要归因于体系中聚合物链的缠结。当分子量或链长度达到临界点分子量M。时，存在粘度上的急剧增加。此 夕卜，在聚合物拥有分子间或分子内缔合部位，如H键给体或受体单元的情况下，M。可以相当小，导致产生极其粘稠的溶液或熔体，如在许多天然或官能化多糖或合成水溶性大分子的情况中。在更多应用中通常使用线型聚合物，归因于它们的高溶解性和制备的容易性。然而，归因于这些共聚物的构造，共聚物通常给出高粘度溶液或熔体。此外这种线型聚合物可以是及其缓慢或难以溶解或熔融以获得各向同性液体。最近进行了大量的工作以尝试并解决上面提及的问题，结果现在发现树枝状聚合物(dendritic polymers)归因于这种分子更加球状的构造而拥有较低的溶液和熔体粘度。尤其是树枝状高分子(dendrimers)被证明显示出低的溶液和熔体粘度，并且归因于它们结构的完美性质通常不显示M。。实际上在很多情况下，树枝状高分子在特定分子量之上显示溶液或熔体粘度上的降低。然而树枝状材料的合成是极其冗繁的，典型地需要多步合成路线，其中最终分子量或化学官能度受限。因为这些原因，当与可商购的聚合物比较时树形聚合物的制备极其昂贵并且因此仅适合于有限数量的高端应用。支化聚合物支化聚合物是支化的、具有有限尺寸的聚合物分子。支化聚合物不同于交联聚合物网络，交联聚合物网络趋于具有互相连接的分子的无限尺寸并且通常不可溶。在某些情况下，当与类似的线型聚合物相比时，支化聚合物具有有益的性质。例如，较高分子量的支化共聚物可以比对应的线型聚合物更容易地溶解。此外，因为支化聚合物趋于具有比线型聚合物更多的端基，它们通常表现出强的表面改性性质。支化聚合物因此可用于多种组合物的组分，并且它们可以被适宜地用于多种应用中。本专利技术人现在发现支化聚合物还拥有较低的溶液或熔体粘度，估计可能是归因于它们的非线型构造。此外，与树枝状高分子不同，这种化合物在结构上通常显示非理想的支化并且可以拥有多分散结构和分子量。此外，与它们的树枝状闻分子对等物比较，实现支化聚合物的制备容易得多，并且虽然这种聚合物的最终结构既不是完美的也不是单分散的，但是支化(或超支化)聚合物对于多种工业应用合适得多并且在生产上是经济的。支化聚合物一般经由分步生长机理通过合适单体的缩聚而制备，并且其通常由单体的选择、所得到的聚合物的化学官能度和分子量限定。除了聚合以外，也可以使用一步法，其中将多官能单体用于提供聚合物链中的官能度。然而，常规一步法在使用上的局限在 于为了避免聚合物的大范围交联和不溶凝胶的形成，通常必须仔细地将多官能单体的量控制至基本上小于0. 5% w/w0采用这种方法难以避免交联，尤其是在不存在作为稀释剂的溶剂和/或在单体至聚合物的高转化率情况下。WO 99/46301公开了一种制备支化聚合物的方法，所述方法包括以下步骤将单官能乙烯类单体与0. 3至100% w/w(以单官能单体的重量计)的多官能乙烯类单体、0. 0001至50% w/w(以单官能单体的重量计)的链转移剂和任选的自由基聚合引发剂混合在一起，以及，其后使所述混合物反应以形成共聚物。WO 99/46301的实施例描述了主要为疏水性聚合物的制备以及，尤其是其中甲基丙烯酸甲酯作为单官能单体的聚合物的制备。这些聚合物可用作模塑树脂的制备中降低线型聚(甲基丙烯酸甲酯)的熔体粘度的组分。WO 99/46310公 开了一种制备(甲基)丙烯酸酯多官能聚合物的方法，所述方法包括以下步骤将单官能乙烯类单体与0. 3至100% w/w(以单官能单体的重量计)的多官能乙烯类单体、0. 0001至50% w/w的链转移剂混合到一起,使所述混合物反应以形成聚合物，并且在99%转化前终止聚合反应。所得到的聚合物可用作表面涂层和墨的组分、用作模塑树脂或用在可固化化合物，例如，可固化模塑树脂或光致抗蚀剂中。WO 02/34793公开了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.08 GB 0915682.91.一种支化加成共聚物在溶液配制物或熔体配制物中作为用于可比较的重均分子量的线型聚合物类似物的完全替代的用途，其中所述支化加成共聚物溶液和/或熔体的粘度低于至少可比较的重均分子量和重量浓度的相当的线型聚合物类似物溶液配制物和/或熔体配制物的粘度，并且其中所述支化加成共聚物可通过加成聚合方法获得。2.根据权利要求I所述的支化加成共聚物在溶液配制物或熔体配制物中的用途，其中与所述相当的线型聚合物类似物溶液配制物和/或熔体配制物相比，所述支化加成共聚物具有更高的重均分子量和/或重量浓度。3.根据权利要求I所述的支化加成共聚物在溶液配制物或熔体配制物中的用途，其中与所述相当的线型聚合物类似物溶液配制物和/或熔体配制物相比，所述支化加成共聚物具有相等的重均分子量和/或重量浓度。4.根据权利要求I至3中的任一项所述的支化加成共聚物的用途，其中所述粘度是所述线型聚合物类似物的溶液配制物或熔体配制物的至少90%。5.根据权利要求I至3中的任一项所述的支化加成共聚物的用途，其中所述粘度是所述线型聚合物类似物的溶液配制物或熔体配制物的粘度的至少70%。6.根据权利要求I至3中的任一项所述的支化加成共聚物的用途，其中所述粘度是所述线型聚合物类似物的溶液配制物或熔体配制物的粘度的至少50%。7.根据权利要求I至3中的任一项所述的支化加成共聚物的用途，其中所述粘度是所述线型聚合物类似物的溶液配制物或熔体配制物的粘度的至少20%。8.根据权利要求I至3中的任一项所述的支化加成共聚物的用途，其中所述粘度在所述线型聚合物类似物的溶液配制物或熔体配制物的粘度的80至10%之间。9.根据权利要求I至8中的任一项所述的支化加成共聚物在溶液配制物或熔体配制物中的用途，其中所述支化加成共聚物具有2，OOODa至1，500, OOODa的重均分子量。10.根据权利要求I至8中的任一项所述的支化加成共聚物在溶液配制物或熔体配制物中的用途，其中所述支化加成共聚物具有2，OOODa至1，000, OOODa的重均分子量。11.根据权利要求I至8中的任一项所述的支化加成共聚物在溶液配制物或熔体配制物中的用途，其中所述支化加成共聚物具有6，OOODa至700，OOODa的重均分子量。12.根据权利要求I至11中的任一项所述的支化加成共聚物的用途，其中所述支化加成共聚物包含 至少两个链，所述至少两个链通过不位于它们的末端的桥共价连接；并且其中 所述至少两个链包含至少ー种烯键式单不饱和単体，并且其中 所述桥包含至少ー种烯键式多不饱和単体；并且其中 所述聚合物包含链转移剂的残基和/或任选的引发剂的残基；并且其中 一种或多种多不饱和单体与一种或多种单不饱和单体的摩尔比在I : 100至I : 4的范围内。13.根据权利要求I至11中的任一项所述的支化加成共聚物的用途，其中所述支化加成共聚物包含 至少两个链，所述至少两个链通过不位于它们的末端的桥共价连接；并且其中 所述至少两个链包含至少ー种烯键式单不饱和単体，并且其中 所述桥包含至少ー种烯键式多不饱和単体；并且其中所述聚合物包含链转移剂的残基和/或任选的引发剂的残基；并且其中 一种或多种所述单不饱和単体和一种或多种多不饱和单体以及ー种或多种链转移剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·休·芬德利，布罗迪克·詹姆斯·拉施兰·罗伊斯，罗斯利娜·马里·安德里·博德里，尼尔·约翰·辛普森，沙伦·托德，斯蒂文·保罗·兰纳德，
申请(专利权)人：联合利华有限公司，
类型：发明
国别省市：