聚酯水凝胶制造技术

衍生自不饱和聚酯链的交联聚酯，其分子间交联且包含衍生自不饱和二羧酸基单体和单乙二醇基单体的单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及一种衍生自不饱和聚酯链的交联聚酯，其分子间交联且包含衍生自A组单体和B组单体的单元，其中(a)A组单体由如下单体构成：(a1)单体A1，或(a2)单体A1和单体A2，其中单体A1和单体A2以至少4:1的摩尔比存在，其中单体A1选自通式(I)的不饱和二羧酸基单体及其混合物，以及其中单体A2选自通式(II)的二羧酸基单体及其混合物，以及其中(b)B组单体由如下单体构成：(b1)单体B1，(b2)单体B2，或(b3)单体B1和B2，其中单体B1选自通式(III)的乙二醇基单体及其混合物，以及其中单体B2选自通式(IV)的丙二醇基单体及其混合物；其中在该不饱和聚酯链中衍生自A组单体的单元与衍生自B组单体的单元的摩尔比为1.3:1-1:1.3。本发明进一步涉及一种包含本专利技术交联聚酯和锯末作为化合物的组合物；一种包含本专利技术交联聚酯或组合物的吸收剂材料；一种包含本专利技术交联聚酯或组合物和至少一种选自填料、营养物、肥料、农药及其组合的额外化合物的土壤处理产品。此外，本专利技术涉及本专利技术交联聚酯或组合物在农业应用中的用途。专利技术背景水凝胶由可相对于其自身质量吸收并保留极大量液体的超吸收性聚合物形成。该类超吸收性聚合物通常也称为可溶胀聚合物、水凝胶形成聚合物、吸水性聚合物、凝胶形成聚合物等。有时还将干燥形式的超吸收性聚合物称为水凝胶。然而，在本专利技术上下文中术语“水凝胶”仅就超吸收性<br>聚合物的润湿状态而使用，因为在干燥状态下，超吸收性聚合物通常不以凝胶形式，而是以具有良好流动性能的粉末或颗粒形式存在。有关超吸收性聚合物、其性能及其制造方法的综述由FredericL.Buchholz和AndrewT.Graham在“ModernSuperabsobentPolymerTechnology”，J.Wiley&Sons，NewYork，USA/WileyVCH，德国Weinheim，1997，ISBN0-471-19411-5中提供。超吸收性聚合物和包含超吸收性聚合物的组合物由于其能够吸收大量水而已经成为农业应用的重要材料。通过将超吸收性聚合物和超吸收性组合物用于土壤处理，可以通过提高其保水能力、降低侵蚀和流失、降低灌溉频率、提高水的使用效率、提高土壤渗透性和渗滤、降低土壤密实趋势和有助于植物性能而改善土壤的生理性能。大多数当前使用的超吸收性聚合物是交联的合成聚合物。它们例如包括基于丙烯酰胺的聚合物和共聚物，这些不是基于可再生材料且不能充分生物降解。然而，对于许多应用，尤其对于农业应用，超吸收性聚合物的生物降解是要被提及的优选或所要求的设计变量。就此而言，聚酯基超吸收性聚合物被认为高度诱人，这不仅是因为其生物降解性，而且是因为单体的大量可得，后者尤其例如可为聚乙二醇和马来酸酐。聚酯通常通过使二羧酸基单体与二醇单体反应而形成。作为超吸收性聚合物，特别优选可由不饱和聚酯得到的交联聚酯。所述不饱和聚酯通常基于不饱和二羧酸基单体和二醇单体。不饱和二羧酸基单体如马来酸酐尤其可用于制备聚酯基超吸收性聚合物，因为其中所含的双键可容易地交联，从而得到聚酯链的三维网络，其呈现良好的溶胀性。就此而言，Temenoff等描述了用于软骨组织工程的低聚(聚乙二醇)富马酸酯水凝胶(Temenoff等，OPFHydrogelMaterialProperties2002，429-437)。所述水凝胶通过用聚乙二醇二丙烯酸酯交联低聚(聚乙二醇)富马酸酯而得到。此外，Tong等描述了基于聚乙二醇的不饱和聚酯，其通过马来酸酐、邻苯二甲酸酐、丙二醇和聚乙二醇的一步熔体缩合制备(Tong等，PolymerEngineeringandScience1985，25，54-56)。就此而言，提到了来自苯乙烯树脂的铸塑件，其表明不饱和聚酯通过与苯乙烯反应而交联。此外，WO2008/008288A2就用于改善神经细胞再生的可生物降解材料而言公开了带电的低聚(聚乙二醇)富马酸酯水凝胶。所述水凝胶通过用例如可为不饱和季铵化合物的带电反应物交联低聚(聚乙二醇)富马酸酯而得到。应注意的是在上述现有技术参考文献中，交联聚酯通过用额外的不饱和反应物或交联剂交联不饱和聚酯得到，而不是通过直接经由其中所含的双键，即在不存在不饱和反应物或交联剂下分子间交联不饱和聚酯链。此外，现有技术参考文献没有公开所述交联聚酯可用于农业应用，例如用于土壤处理。应注意的是使用额外的不饱和反应物或交联剂交联不饱和聚酯可显著影响所得交联聚酯的性能，例如就粘性和溶胀性而言。低粘性是有利的，因为交联聚酯由此可以以具有良好流动性能的颗粒或粉末形式提供。溶胀性对于交联聚酯在农业应用，例如土壤处理中的用途特别实用，因为高吸水能力对该目的而言是必需的。对于溶胀性，进一步应注意的是溶胀性通常也与交联聚酯的交联密度相关。低交联密度对溶胀性是有利的，而高交联密度是不利的。因此，希望提供一种交联聚酯，其被交联以获得低粘性和高溶胀性。此外，所述交联聚酯应具有相当低的交联密度，这就溶胀性而言是进一步有利的。尤其需要呈现高吸水能力、低粘性和若例如以颗粒形式提供的话良好流动性的交联聚酯。就此而言，还特别令人感兴趣的是交联聚酯衍生自不饱和聚酯，后者包含衍生自易得的廉价单体的单元且容易制造。因此，本专利技术的目的是要提供该类交联聚酯，它们就吸水能力、粘性和流动性而言与现有技术相比是有利的且同时可由易得的廉价单体得到，优选通过简单的制造方法得到。此外，本专利技术的目的是提供一种包含交联聚酯的组合物，其不仅呈现高吸水能力，而且呈现良好的流动性。就此而言，特别希望该组合物包含可改善聚酯单独的吸水能力和流动性且可以廉价得到的其他组分。此外，本专利技术的目的是提供呈现高吸水能力的吸收剂材料和土壤处理产品。专利技术概述上述目的通过提供一种衍生自不饱和聚酯链的交联聚酯实现，其分子间交联且包含衍生自A组单体和B组单体的单元，其中(a)A组单体由如下单体构成：(a1)单体A1，或(a2)单体A1和单体A2，其中单体A1和单体A2以至少4:1的摩尔比存在，其中单体A1选自如下通式(I)的不饱和二羧酸基单体：其中L1表示直链或支化C2-C8亚烷基链，以及(i)Ra和Rb独立地选自-卤代、-OH、-OR1、-NH2和-N(R1)2，其中R1为-C1-C6烷基或-C(＝O)-C1-C4烷基，或(ii)Ra-Rb一起表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
衍生自不饱和聚酯链的交联聚酯，其分子间交联且包含衍生自A组单体和B组单体的单元，其中(a)A组单体由如下单体构成：(a1)单体A1，或(a2)单体A1和单体A2，其中单体A1和单体A2以至少4:1的摩尔比存在，其中单体A1选自如下通式(I)的不饱和二羧酸基单体：其中L1表示直链或支化C2‑C8亚烷基链，以及(i)Ra和Rb独立地选自‑卤代、‑OH、‑OR1、‑NH2和‑N(R1)2，其中R1为‑C1‑C6烷基或‑C(＝O)‑C1‑C4烷基，或(ii)Ra‑Rb一起表示氧桥‑O‑，及其混合物，以及其中单体A2选自如下通式(II)的二羧酸基单体：其中L2表示直链或支化C1‑C18烷基链或苯环，以及(i)Ra和Rb独立地选自‑卤代、‑OH、‑OR1、‑NH2和‑N(R1)2，其中R1为‑C1‑C6烷基或‑C(＝O)‑C1‑C4烷基，或(ii)Ra‑Rb一起表示氧桥‑O‑，及其混合物，(b)B组单体由如下单体构成：(b1)单体B1，其中单体B1选自如下通式(III)的乙二醇基单体：其中n为1‑300的整数，及其混合物，其中在所述不饱和聚酯链中，衍生自A组单体的单元与衍生自B组单体的单元的摩尔比为1.3:1‑1:1.3，并且其中衍生自A和B组单体的单元一起以基于交联聚酯的总重量为至少90重量％的量存在。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.19 EP 13198671.31.衍生自不饱和聚酯链的交联聚酯，其分子间交联且包含衍生自A组
单体和B组单体的单元，其中
(a)A组单体由如下单体构成：
(a1)单体A1，或
(a2)单体A1和单体A2，其中单体A1和单体A2以至少4:1的摩尔比存在，
其中单体A1选自如下通式(I)的不饱和二羧酸基单体：
其中
L1表示直链或支化C2-C8亚烷基链，以及
(i)Ra和Rb独立地选自-卤代、-OH、-OR1、-NH2和-N(R1)2，其中R1为-C1-C6烷基或-C(＝O)-C1-C4烷基，或
(ii)Ra-Rb一起表示氧桥-O-，
及其混合物，以及
其中单体A2选自如下通式(II)的二羧酸基单体：
其中
L2表示直链或支化C1-C18烷基链或苯环，以及
(i)Ra和Rb独立地选自-卤代、-OH、-OR1、-NH2和-N(R1)2，其中R1为-C1-C6烷基或-C(＝O)-C1-C4烷基，或
(ii)Ra-Rb一起表示氧桥-O-，
及其混合物，
(b)B组单体由如下单体构成：
(b1)单体B1，
其中单体B1选自如下通式(III)的乙二醇基单体：
其中n为1-300的整数，
及其混合物，
其中在所述不饱和聚酯链中，衍生自A组单体的单元与衍生自B组单体的单
元的摩尔比为1.3:1-1:1.3，并且其中衍生自A和B组单体的单元一起以基于
交联聚酯的总重量为至少90重量％的量存在。
2.根据权利要求1的交联聚酯，其中衍生自A和B组单体的单元一起以
基于交联聚酯的总重量为至少95重量％的量存在。
3.根据权利要求1或2的交联聚酯，其中衍生自A和B组单体的单元一
起以基于交联聚酯的总重量为至少99重量％的量存在。
4.根据权利要求1-3中任一项的交联聚酯，其中所述不饱和聚酯链经由
其中所含的双键而分子间交联。
5.根据权利要求1-4中任一项的交联聚酯，其中交联通过任选在过氧化
物存在下使所述不饱和聚酯链在150-250℃的温度下分子间反应至少20小
时而实现。
6.根据权利要求1-5中任一项的交联聚酯，其中
(a1)单体A1选自马来酸基单体，富马酸基单体，戊烯二酸基单体，衣康酸
基单体及其混合物，优选选自马来酸基单体，特别优选马来酸酐单体；
和/或
(a2)单体A2选自对苯二甲酸基单体，间苯二甲酸基单体，邻苯二甲酸基单
体，丙二酸基单体，琥珀酸基单体，戊二酸基单体，己二酸基单体，
庚二酸基单体，辛二酸基单体，壬二酸基单体，癸二酸基单体及其混
合物，优选选自对苯二甲酸基单体，琥珀酸基单体，己二酸基单体，
癸二酸基单体及其混合物，更优选选自琥珀酸基单体和己二酸基单体，
特别优选己二酸单体，和/或
(b1)单体B1选自乙二醇单体，二甘醇单体，三甘醇单体及其混合物，优选
二甘醇单体。
7.根据权利要求1-5中任一项的交联聚酯，其中
(a1)单体A1选自马来酸基单体，富马酸基单体，戊烯二酸基单体，衣康酸
基单体及其混合物，优选选自马来酸基单体，特别优选马来酸酐单体；
和/或
(a2)单体A2选自对苯二甲酸基单体，间苯二甲酸基单体，邻苯二甲酸基单
体，丙二酸基单体，琥珀酸基单体，戊二酸基单体，己二酸基单体，
庚二酸基单体，辛二酸基单体，壬二酸基单体，癸二酸基单体及其混
合物，优选选自对苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本基仪，A·维瑟迈尔，W·魏格尔特，H·凯勒，M·索伊弗特，G·A·费尔南德斯莱米雷兹，J·桑斯戈麦斯，A·维德曼，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE