网络共聚物交联的组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及含有下面物质(i)、(ii)和(iii)的反应产物的网络组合物：(i)至少一种可阴离子聚合的烯键式不饱和单体(I)，其选自[CH2=C(R3)C(O)OXa(C2H4O)b(C3H6O)c(C4H8O)d]pP(O)(OY)q(OZ)r其中R3=H或具有1至约6个碳原子的烷基；X=具有0至约9个碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基双基连接基；a为0至约100；b为0至约100；c为0至约100；d为0至约100；q为0至约2；r为0至约2；p为1至约3，限制条件是p+q+r=3；以及Y和Z是H或金属离子；和CH2=C(R3)C(O)OXa’(C2H4O)b’(C3H6O)c’(C4H8O)d’-SO3-Y)其中R3=H或具有1至约6个碳原子的烷基；X=具有0至约9个碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基双基连接基；a’为0至约100；b’为0至约100；c’为0至约100；d’为0至约100；Y是H或金属离子；和(ii)可与(I)共聚的一种或多种附加单体(II)，其选自丙烯酸/丙烯酸酯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、乙酸乙烯酯和苯乙烯；和(iii)能与(I)和(II)共聚的交联剂(III)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及网络共聚物组合物、其制备方法以及包含其的产品。
技术介绍
网络共聚物组合物可呈现多种物理性质。该聚合物可依据有机取代基的性质改性为亲水性、亲脂性和疏水性。最近，网络组合物已经通过在自由基聚合催化剂的存在下具有特定结构的可聚合的烯键式不饱和单体的混合物的同时聚合和交联制备，该网络组合物已经显示在多种应用中的效用，包括个人护理品(毛发调理剂、皮肤护理品和加色化妆品(color cosmetic))、织物处理、硬表面改性剂、农业助剂,等等。这些组合物将进一步在下文中描述和要求保护。此外，在下文中还示出和要求保护制备这些产品的具体方法。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种网络组合物，其包含下面物质的反应产物(i)至少一种可阴离子聚合的烯键式不饱和单体(I)，其选自[CH2=C (R3) C (O) OXa (C2H4O) b (C3H6O) c (C4H8O) J pP (O) (OY) q (OZ) r其中R3=H或具有I至约6个碳原子的烷基；X=具有O至约9个碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基双基连接基；a为O至约100 ；b 为 O 至约 100 ；c 为 O 至约 100;d 为 O 至约 100; q 为 O 至约 2;r 为 O 至约 2;P为I至约3，限制条件是p+q+r=3 ；以及Y和Z是H或金属离子；和CH2=C (R3) C (O) OXa, (C2H4O) b’ (C3H6O) c’ (C4H8O) d’ -SO3-Y)其中R3=H或具有I至约6个碳原子的烷基；X=具有O至约9个碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基双基连接基；a’ 为 O 至约 100;b’ 为 O 至约 100;C，为 O 至约 100;d’ 为 O 至约 100 ；Y是H或金属离子；以及(ii)可与⑴共聚的一种或多种附加单体(II)，其选自丙烯酸/丙烯酸酯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、乙酸乙烯酯和苯乙烯；以及交联剂(III)，其能与(I)和(II)共聚。本专利技术的另一方面涉及通过在自由基聚合条件下在各种溶剂中并在用于聚合丙烯酸酯的温度下聚合上述单体制备本专利技术的网络组合物。其它实施方式也是本专利技术的一部分，其进一步描述在以下具体实施方式中。具体实施例方式根据本专利技术，网络组合物包含下面物质的反应产物 i)至少一种可阴离子聚合的烯键式不饱和单体(I)，其选自[CH2=C (R3) C (O) OXa (C2H4O) b (C3H6O) c (C4H8O) J pP (O) (OY) q (OZ) r其中R3=H或具有I至约6个碳原子的烷基；X=具有O至约9个碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基双基连接基；a是O至约100、I至约100、优选O至约40、更优选约O至约15 ；b是O至约100、I至约100、优选O至约40、更优选约O至约15 ；c是O至约100、I至约100、优选O至约40、更优选约O至约15 ；d是O至约100、I至约100、优选O至约40、更优选约O至约15 ；q 为 O 至约 2 ；!■为 O 至约 2 ；P为I至约3，限制条件是p+q+r=3 ；以及Y和Z是H或金属离子；和CH2=C (R3) C (O) OXa, (C2H4O) b’ (C3H6O) c’ (C4H8O) d’ -SO3-Y)其中R3=H或具有I至约6个碳原子的烷基；X=具有O至约9个碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基双基连接基；a’是O至约100、I至约100、优选O至约40、更优选约O至约15 ；b’是O至约100、I至约100、优选O至约40、更优选约O至约15 ；c’是O至约100、I至约100、优选O至约40、更优选约O至约15 ；d’是O至约100、I至约100、优选O至约40、更优选约O至约15 ；Y是H或金属离子；以及(ii)可与⑴共聚的一种或多种附加单体(II)，其选自丙烯酸/丙烯酸酯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、乙酸乙烯酯和苯乙烯；以及(iii)交联剂(III)，其能与(I)和(II)共聚。本专利技术的一种实施方式包括按单体总重量计至多约O. 5至约50wt%的一种或多种附加单体，优选任意的丙烯酸/丙烯酸酯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯，或者单体诸如丙烯酰胺、乙酸乙烯酯和苯乙烯，其是可与(I)共聚的。任意的有机丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯可用作组合物中的共聚单体。所述单体的实例包括但不限于丙烯酸和甲基丙烯酸或者它们的衍生物诸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸全氟乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、三缩四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、二缩三丙二醇(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯、聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯。根据本专利技术的又一方面，还提供上述的网络组合物，其中所述交联剂是包含至少两个不饱和基团的多官能亚乙烯基单体。所述网络组合物的多官能亚乙烯基单体的实例选自丁二烯、异戊二烯、二乙烯基苯、丙烯酸烯丙酯、聚亚烷基二醇二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯。其它交联剂包括二烯丙基酯和二(甲基烯丙基)酯以及美国专利4，509，949中列出和描述的其它交联剂，该专利通过参考以其整体并入本文。在本专利技术的再一方面中，提供如上所述的网络组合物，其中该组合物包含按单体的总重量计约40至约99wt%、优选50至约85wt%、更优选约60至约75wt%的至少一种可阴离子聚合的烯键式不饱和单体(I)，按单体的总重量计约O. 5至约50wt%、优选约5至约40wt%、更优选约10至约30wt%的所述附加单体，以及按单体的总重量计约O. I至约10wt%、 优选约2至约8wt%、更优选约3至约6wt%的所述交联剂。丙烯酸酯交联基团和聚醚取代基二者均能与水和其它羟基溶剂形成氢键，提高任一含量而保持所有其它组合物变量恒定将往往增大所得的交联网络聚合物的水可膨胀性。因为可能以几乎无限的方式改变本专利技术的交联网络共聚物的组成参数，所以一些组合物既是水可溶胀性又是油可溶胀性的，而其它一些组合物仅仅是水可溶胀性的或者油可溶胀性的，而又一些组合物会是用本文所讨论的任一溶剂都不能溶胀的。交联网络中存在的交联量可针对该网络在流体中呈现的溶胀程度进行表征。本专利技术网络的交联结构有效地允许该网络从其原始体积溶胀至I. 01^000、更优选2 1000、甚至更优选5飞00倍其原始体积的溶胀体积。网络的原始体积可通过例如从本专利技术的有机硅组合物中萃取或蒸发所有的流体组分以留下原始体积(换言之，共聚物网络在没有流体下的体积)来确定。本专利技术的一方面，本专利技术的网络组合物可用溶剂诸如水溶胀。根据本专利技术的又一方面，网络组合物包含下面提供的并具有等于2或3的下标P的单体(I)的反应产物，无需附加交联剂。换言之，网络组合物包含至少一种可阴离子聚合的烯键式不饱和单体(I)[CH2=C (R3) C (O) OXa (C2H4O) b (C3H6O) c (C4H8O) JpP (O) (OY) q (OZ) r (I)其中R3=H或具有I至约6个碳原子的烷基；X=具有O至约9个碳原子的烷基、芳基、或者烷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.23 US 12/646,3331.网络组合物，其包含下面物质α)、( )和(iii)的反应产物 (i)至少一种可阴离子聚合的烯键式不饱和单体(I)，其选自 [CH2=C (R3) C (O) OXa (C2H4O) b (C3H6O) c (C4H8O) J pP (O) (OY) q (OZ) r 其中 R3=H或具有I至约6个碳原子的烷基； X=具有O至约9个碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基双基连接基；a为O至约100 ； b为O至约100 ； c为O至约100 ； d为O至约100 ； q为O至约2 ； r为O至约2 ； P为I至约3,限制条件是p+q+r=3 ；以及 Y和Z是H或金属离子； 和 CH2=C (R3) C (O) OXa, (C2H4O) b’ (C3H6O) c’ (C4H8O) d’ -SO3-Y) 其中 R3=H或具有I至约6个碳原子的烷基； X=具有O至约9个碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基双基连接基； a，为O至约100 ； b’为O至约100 ； C，为O至约100 ； d，为O至约100 ； Y是H或金属离子；以及 ( )可与(I)共聚的一种或多种附加单体(II)，其选自丙烯酸/丙烯酸酯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、乙酸乙烯酯和苯乙烯；以及(iii)能与(I)和(II)共聚的交联剂(III)。2.权利要求1的网络组合物，其中所述交联剂是包含至少两个不饱和基团的多官能亚乙烯基单体。3.权利要求2的网络组合物，其中所述多官能亚乙烯基单体选自丁二烯、异戊二烯、二乙烯基苯、丙烯酸烯丙酯、聚亚烷基二醇二丙烯酸酯和聚亚烷基二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)、二烯丙基酯、以及二(甲基烯丙基)酯。权利要求I的网络组合物，其中所述组合物包含按单体总重量计约40至约99wt%的所述至少一种可阴离子聚合的烯键式不饱和单体(I)，按单体总重量计约O. 5至约50wt%的所述附加单体，和按单体总重量计约O. I至约10wt%的所述交联剂。4.权利要求1的网络组合物,其中a、b、c、d、a’、b’、c’和d’各自独立地为O至约50。5.权利要求5的网络组合物，其中a、b、c、d、a’、b’、c’和d’各自独立地为O至约15。6.权利要求1的网络组合物，其中所述组合物用溶剂溶胀，从而形成固体、半固体或者乳脂状稠度组合物。7.权利要求7的网络组合物，其中所述溶剂是水。8.权利要求1的网络组合物，其中所述交联剂(III)是至少一种可阴离子聚合的烯键式不饱和单体(I)，其选自 [CH2=C (R3) C (O) OXa (C2H4O) b (C3H6O) c (C4H8O) J pP (O) (OY) q (OZ) r 其中 R3=H或具有I至约6个碳原子的烷基； X=具有O至约9个碳原子的烷基、芳基、或者烷芳基双基连接基；a为O至约100 ； b为O至约100 ； c为O至约100 ； d为O至约100 ； q为O至约2 ； r是2或3 ;以及 P为I至约3，限制条件是p+q+r=3 ;Y和Z是H或金属离子。9.权利要求I的网络组合物，其中所述单体(I)选自CH2=C(CH3)C(O)O(C3H6O)6P(O)(OH) (ONa)、CH2=C (CH3) C (O) O (C3H6O) 6Ρ (O) (OH) 2、CH2=CHC (O) O (C3H6O) 6Ρ (O) (OH) 2、和CH2=C (CH3) C (O) O (C2H4O) ηΡ (O) (OH) 2 ；所述附加单体(II)选自=CH2=CHC (O) OH 和 CH2=C (CH3) C (O) O (C3H6O) 6Η ；以及所述交联剂(III)选自 CH2=CHC(O)O(C2H4O)nC(O)OCH=CH2)、[CH2=C(CH3)CO2CH2]3CC2H5和[CH2=C (CH3) C (O) O (C3H6O) 6] 2P (O) (OH)。10.制备网络聚合物组合物的方法，所述组合物包含下面物质和(iii)的反应产物...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢宁，S冈萨雷斯，EM希尔韦斯特雷，G王，
申请(专利权)人：莫门蒂夫性能材料股份有限公司，
类型：
国别省市：