制备表面活性大单体的方法技术

一类可用于聚合物物品表面改性的新型可聚合表面活性剂，它可用如下通式表示，＆式中Ａ是至少一种烯键不饱和亲水单体，Ｂ是至少一种烯键不饱和疏水单体，Ｃ是一种官能链转移剂，Ｄ是一种烯键不饱和端基，Ｔ在约０．１～约０．９的范围内，且ｘ＋ｙ＝１。本申请还公开了此类可聚合表面活性剂的无规共聚物前体。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可用于固体材料表面改性的材料，更具体地说，涉及可聚合表面活性剂。表面结构和组成决定固体材料的很多物理性质和最终用途。润湿、摩擦、起静电和粘合等特性受表面特征影响很大。尤其重要的是这样的表面特征对生物相容性的影响。因此，表面特征的改变对生物技术应用具有特殊意义。于是，为了进行固体表面，尤其是聚合物物品表面的改性，需要寻找改进的方法。无规、接枝、聚合的表面活性剂一直被用来使该表面活性剂从一种水分散液吸附到聚合物物品表面进行疏水聚合物表面改性。Lee，J.H.，Interactions of PEO-Containing Polymeric Surfactants with Hydrophobic Surfaces，犹他大学(1988)(以下简称“Lee”)。Lee-尤其涉及减少血浆蛋白在疏水表面上的吸收-公开了通过疏水甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸己酯或甲基丙烯酸月桂酯)、亲水甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸聚环氧乙烷酯)和甲基丙烯酸甲酯的无规自由基共聚进行的聚合物表面活性剂合成。Akashi，M.，等人“有疏水主链和亲水支链的接枝共聚物。Ⅳ.水溶性低聚乙烯基吡咯烷酮大单体的共聚研究，”J.Polymer Sci.Part APolymer Chemistry，Vol.27，pp.3521-3530(1989)(以下简称“Akashi”)论述了通过羧基末端的低聚乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯的无规自由基共聚制备的两亲物。描述了乙烯基苯基末端和甲基丙烯酰末端的低聚乙烯基吡咯烷酮大单体的合成。可聚合表面活性剂已被用来改变聚合物在水溶液中的性质。例如，Schulz等人“丙烯酰胺和表面活性剂大单体的共聚物合成和溶液性质，”Polymer，Vol.28，pp.2110-2115(1987年11月)(以下简称“Schulz”)描述了大单体表面活性剂，其中表面活性剂特性是通过在水溶性聚环氧乙烷链上添加一种小的疏水官能度(如壬基苯酚)实现的。美国专利4，075，411中公开了有关材料和方法。可聚合表面活性剂也已被用来改变固体的表面性质。用于这一目的的一类材料是类脂类(非聚合的材料)，通过添加各种不同官能度，例如甲基丙烯酸酯基团和各种乙烯基基团使其具有可聚合能力。这些可聚合类脂表面活性剂已被用来制备用于生物膜模型(通常称为聚合物脂质体)的形成和稳定的脂质体。多官能可聚合表面活性剂也已用于涂料中，以改变聚合物物品的表面性质。见欧洲专利申请No.153，133(以下简称“Regen”)。Regen公开的较好可聚合表面活性剂是多官能类脂类。Regen认为，单官能可聚合表面活性剂对于聚合物物品表面的改性是无效的。美国专利No.3，541，138中公开了其它多官能可聚合表面活性剂。Regen的目的是克服Langmuir-Blodgett工艺，尤其当应用于更复杂的表面形态时的局限性。可聚合表面活性剂当然已被用于langmuir-Blodgett薄膜。这些多分子层表面活性剂系集在微石印术及其它光电子学系统中得到利用。见Fendler，J.H.，“从苯乙烯官能化表面活性剂形成聚合单分子层，”Colloids and Surfaces，Vol.35，pp.343-351(1989)。稳形眼镜习惯上是用三种通用技术-旋切、静态浇铸和旋转浇铸-之一生产的。也已知有各种组合。例如，可以用静态或旋转浇铸形成半成品钮状物(有一个最终的镜片表面)，第二个镜片表面可以用旋切产生。静态和旋转浇铸的优点是镜片生产所用加工步骤比旋切少。用两种模塑技术中的任意一种，镜片的前表面和后表面都可以一步形成。静态浇铸是通过利用两个模具表面做到这一点的;旋转浇铸做到这一点则是先利用一个模具表面来形成前表面，并利用旋转液体单体所产生的力形成后表面。用模塑法生产镜片时面临的难题之一，是在不操作镜片表面的情况下实现镜片脱模。镜片粘合现象是聚合期间模具表面和单体混合物之间化学相互作用的结果。在解决这一难题的方案中有美国专利4，534，916，其办法是在单体混合物中添加(不可聚合的)表面活性剂。据报道，添加这种表面活性剂因减少了脱模(特别是干凝胶镜片脱模)造成的表面缺陷数目，所以改善了镜片的表面质量。′916号专利力求通过减少脱模期间的镜片损伤来提高表面质量。其它专利则想通过表面改性更直接地提高表面质量。例如，美国专利4，546，123是使(不可聚合的)表面活性剂分子与水凝胶镜片表面发生共价接合。用于制备具有受控结构的接枝共聚物的大单体技术是众所周知的。大单体或大分子单体(macromer)是分子量范围为数百至数万、其端基之一已官能化而能发生进一步聚合的聚合物。Milkovich，Chiang和schultz叙述了各种大分子单体的合成和应用。见R.Milkovich，M.T.Chiang美国专利3，842，050(1974);Schultz，G.O.和Milkovich，R.，J.App.Polym.Sci.，27，4773(1982);Schultz，G.O.& Milkovich，R.，J.Polym.Sci.，Polym.Chem.，Ed.，22，1633(1984)。Yamashita，Y.;“含氟接枝共聚物的含成与应用，”Polymer Bull.，5，335-340(1981);“官能接枝共聚物的大单体技术合成及其特征”，J.Appl.Polym.Sci.，36，193-199(1981);“N-羟乙基-N-甲基甲基丙烯酰胺的合成及其在大单体合成中的应用”，J.Polym.Sci.，Polym.Letters Ed.，19，629-636(1981);(以下简称“Yamashita”)提出了制备大分子单体的方法以及使用大分子单体制备接枝共聚物。Yamashita在一种能控制最终大分子单体的分子量也能提供官能端基的有效链转移剂存在下使用自由基聚合。例如，硫代乙醇酸就是一种有效的链转移剂，它能提供一个羧酸官能端基。这个端基随后能与例如甲基丙烯酸缩水甘油酯反应，给出一个末端甲基丙烯酸酯可聚合基团。Yamashita使用MMA(即甲基丙烯酸甲酯)大分子单体制备了带有聚MMA接枝的丙烯酸氟烷酯接枝共聚物。Yamashita没有提到用大单体技术进行可聚合表面活性剂的合成。现已发现，一类新的可聚合表面活性剂能改变聚合物物品的表面性质。这类可聚合表面活性剂是用如下通式表示的新型表面活性大单体DC式中A是至少一种烯键不饱和亲水单体，B是至少一种烯键不饱和疏水单体，C是一种官能链转移剂，D是一种烯键不饱和端基，y是约0.1～约0.9的范围内，且x+y＝1。在一个较好实施方案中，该聚合物物品是一种隐形眼镜。本专利技术的进一步方面涉及一类新型无规共聚物，它是在一种官能链转移剂存在下使至少一种烯键不饱和疏水单体和至少一种烯键不饱和亲水单体共聚制备的。较好的共聚物可用如下通式表示式中A是至少一种烯键不饱和亲水单体，B是至少一种烯键不饱和疏水单体，C是一种官能链转移剂，y在约0.1～约0.9的范围内，且x+y＝1。这些无规共聚物可用来制备本专利技术的新型表面活性大单体，其方法是使一个烯键不饱和端基加到该新型无规共聚物上。“(甲基)丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一种官能链转移剂存在下使至少一种烯键不饱和亲水单体和至少一种烯键不饱和疏水单体共聚制备的无规共聚物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小PL瓦林特，JA麦吉，
申请(专利权)人：博士伦有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]