混雜樹(shù)枝狀共聚物、其組合物及其制備方法
【專利摘要】混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物包含混雜樹(shù)枝狀共聚物，所述混雜樹(shù)枝狀共聚物包含至少一種烯屬不飽和第一單體、至少一種第二烯屬不飽和第二單體以及天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑作為端基。至少一種第一和第二烯屬不飽和單體在天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑的分開(kāi)側(cè)鏈上。還包括制備混雜樹(shù)枝狀共聚物的方法。
【專利說(shuō)明】混雜樹(shù)枝狀共聚物、其組合物及其制備方法
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及包含一部分天然存在低聚物或聚合物和來(lái)自合成衍生低聚物或聚合物的結(jié)構(gòu)部分的混雜共聚物和混雜共聚物組合物。
【背景技術(shù)】
[0002]過(guò)去進(jìn)行大量嘗試以使用天然材料作為聚合物結(jié)構(gòu)單元。這些包括使用鏈轉(zhuǎn)移技術(shù)制備包含與合成單體聚合的天然材料(例如糖和淀粉)的“混雜”共聚物，例如美國(guó)專利N0.7，666，963 和 PCT 公開(kāi) N0.W02011/014783 中所公開(kāi)的。 [0003]如果使用多于一種單體，則這些混雜共聚物的合成部分由合成單體的混合物構(gòu)成。這導(dǎo)致形成混雜共聚物中的合成鏈，其具有兩種單體的性能的混合，發(fā)現(xiàn)這不充分利用兩種單體結(jié)構(gòu)部分的官能。因此，需要制備可使由這些單體結(jié)構(gòu)部分得到的性能最大化的共聚物或共聚物組合物。
[0004]發(fā)明概述
[0005]鑒于上述問(wèn)題，通?？珊铣善渲懈骱铣涉渻H含一種單體的混雜樹(shù)枝狀共聚物。這可通過(guò)順序地加入不同的單體而實(shí)現(xiàn)，使得不同的單體不相互反應(yīng)，同時(shí)形成這些混雜樹(shù)枝狀共聚物的合成部分。由其衍生的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物和混雜樹(shù)枝狀共聚物包含一部分天然存在低聚物或聚合物和來(lái)自合成衍生低聚物或聚合物的結(jié)構(gòu)部分。因此，一方面，本發(fā)明提供混雜樹(shù)枝狀共聚物，所述共聚物包含至少一種第一烯屬不飽和單體、至少一種不同于所述第一烯屬不飽和單體的第二烯屬不飽和單體、和作為端基的至少一種天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑。至少一種第一和至少一種第二烯屬不飽和單體存在于天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑的單獨(dú)側(cè)鏈上。
[0006]另一方面，本發(fā)明涉及通過(guò)使至少一種第一烯屬不飽和單體和至少一種不同于所述第一烯屬不飽和單體的第二烯屬不飽和單體在天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑的存在下自由基聚合而得到的混雜樹(shù)枝狀共聚物，其中第一和第二烯屬不飽和單體順序地聚合。
[0007]發(fā)明詳述
[0008]通常，本發(fā)明混雜樹(shù)枝狀共聚物通過(guò)制備混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物而形成，其中兩種或更多種獨(dú)特合成單體的兩個(gè)或更多個(gè)生長(zhǎng)合成聚合物鏈鏈轉(zhuǎn)移至天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑在序列聚合中進(jìn)行。所得混雜樹(shù)枝狀共聚物具有由至少一種第一單體SM1如丙烯酸形成的至少一個(gè)第一合成側(cè)鏈、和由至少一種不同于SM1的第二單體3112如磺化苯乙烯形成的至少一個(gè)第二合成側(cè)鏈，其中兩個(gè)合成鏈在分開(kāi)且不同且獨(dú)特的點(diǎn)處連接在天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑上。在以下混雜樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)中，K為衍生自第一烯屬不飽和合成單體SM1的結(jié)構(gòu)部分且L為衍生自第二烯屬不飽和合成單體SM2的結(jié)構(gòu)部分。優(yōu)選分開(kāi)且獨(dú)特的點(diǎn)在天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑的同一分子上，如以下圖解中所示:
[0009]
【權(quán)利要求】
1.混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其通過(guò)自由基聚合，包括至少一種第一烯屬不飽和單體和至少一種不同于所述第一烯屬不飽和單體的第二烯屬不飽和單體在天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑的存在下聚合而得到，其中所述第一和第二烯屬不飽和單體順序地聚合，其中聚合通過(guò)非金屬引發(fā)劑或非金屬離子引發(fā)劑引發(fā)，其中共聚物組合物是水溶性的且條件是當(dāng)?shù)谝换虻诙俨伙柡蛦误w中的至少一種是陽(yáng)離子的時(shí)，共聚物組合物基本不含交聯(lián)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中組合物包含具有如下結(jié)構(gòu)的混雜樹(shù)枝狀共聚物:
3.根據(jù)權(quán)利要求1的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中組合物包含至少兩種不同的合成混雜聚合物和至少兩種不同的混雜共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中至少兩種混雜共聚物各自具有以下結(jié)構(gòu):
5.根據(jù)權(quán)利要求3的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中至少兩種混雜合成共聚物各自具有以下結(jié)構(gòu):
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中至少一種第一烯屬不飽和單體或至少一種第二烯屬不飽和單體為陰離子的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中至少一種第一烯屬不飽和單體或至少一種第二烯屬不飽和單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、α -氯-丙烯酸、α -氰基丙烯酸、β -甲基-丙烯酸(巴豆酸)、α -苯基丙烯酸、β -丙烯酰氧基丙酸、山梨酸、α-氯山梨酸、當(dāng)歸酸、肉桂酸、對(duì)-氯肉桂酸、β-苯乙烯基丙烯酸(1-羧基-4-苯基丁二烯-1，3)、衣康酸、馬來(lái)酸、檸康酸、中康酸、戊烯二酸、烏頭酸、富馬酸、三羧基乙烯、粘康酸、2-丙烯酰氧基丙酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸及其鈉鹽(AMPS)、乙烯基磺酸、甲基烯丙基磺酸鈉、磺化苯乙烯、(甲基)烯丙氧基苯磺酸、乙烯基膦酸、1-烯丙氧基2-羥基丙基磺酸鈉和馬來(lái)酸及其鹽。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中至少一種第一烯屬不飽和單體為非陰離子的，優(yōu)選為陽(yáng)離子的或非離子的。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中至少一種第二烯屬不飽和單體為非陰離子的，優(yōu)選為陽(yáng)離子的或非離子的。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中至少一種第一烯屬不飽和單體為陰離子的，且至少一種第二烯屬不飽和單體為非陰離子的。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中至少一種第二烯屬不飽和單體為陰離子的且至少一種第一烯屬不飽和單體為非陰離子的。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求10的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中第一烯屬不飽和單體為陰離子的且選自丙烯酸、衣康酸、馬來(lái)酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸及其鹽和其組合，且第二烯屬不飽和單體為陽(yáng)離子的且選自甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨(MAPTAC)、二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨(AETAC)、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨及其組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求2的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中混雜樹(shù)枝狀共聚物為陰離子的、陽(yáng)離子的、兩性離子的、離子的或兩性的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑選自小天然醇、單糖、二糖、低聚糖、多糖及其組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中多糖選自殼多糖、脫乙酰殼多糖、阿拉伯樹(shù)膠、瓊脂、褐藻酸、藻酸鹽、角叉菜膠、黃原膠、吉蘭糖、維蘭膠、鼠李膠、硬葡聚糖、羅望子樹(shù)膠、半纖維素、纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、乙基甲基羥乙基纖維素d-木聚糖、麥芽糖糊精、玉米糖漿、淀粉、氧化淀粉、化學(xué)改性淀粉、菊粉、羧甲基菊粉、瓜爾膠、其組合及其衍生物。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其中天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑為多糖，優(yōu)選麥芽糖糊精、玉米糖漿或者淀粉或氧化淀粉。
17.制備根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)的水溶性混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物的方法，其包括: i)使至少一種第一烯屬不飽和單體在天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑和非金屬引發(fā)劑或非金屬離子引發(fā)劑的存在下聚合；和 ii)使至少一種不同于所述第一烯屬不飽和單體的第二烯屬不飽和單體在天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑和非金屬引發(fā)劑或非金屬離子引發(fā)劑的存在下聚合， 其中第一和第二烯屬不飽和單體順序地聚合。
18.混雜樹(shù)枝狀共聚物組合物，其通過(guò)自由基聚合，包括至少一種第一烯屬不飽和單體和至少一種第二烯屬不飽和單體在天然衍生含羥基鏈轉(zhuǎn)移劑的存在下聚合而得到，其中單體順序地聚合，其中聚合通過(guò)非金屬引發(fā)劑或非金屬離子引發(fā)劑引發(fā)，且其中當(dāng)?shù)谝换虻诙俨伙柡蛦误w為陽(yáng)離子的時(shí)，共聚物組合物包含基于樹(shù)枝狀共聚物組合物的重量約20重量％或更大的陽(yáng)離子烯屬不飽和單體。
【文檔編號(hào)】C02F1/56GK103945828SQ201280052434
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月4日
【發(fā)明者】K·A·羅德古斯, M·L·斯坦迪什 申請(qǐng)人:阿克佐諾貝爾化學(xué)國(guó)際公司