【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
专利
本专利技术涉及生物基氰基丙烯酸酯领域。本专利技术还涉及所述生物基氰基丙烯酸酯用于制备粘合剂组合物的用途、以及所得粘合剂组合物。
技术介绍
1、氰基丙烯酸酯(ca)是基于2-氰基丙烯酸酯的抗性速效粘合剂家族的通用名称。此类化合物已经众所周知一段时间，如描述于例如s.ebnesajjad编辑，adhesivestechnology handbook，william andrew,norwich，2008中。
2、基于氰基丙烯酸酯(ca)的粘合剂组合物也是众所周知的，例如作为瞬间粘合剂或所谓的“强力胶”。它们在许多应用领域中流行，并且被消费者、专业工艺工人和工业装配者使用。它们通常是不含溶剂的100％反应性材料，因其能够在数秒内在许多不同基材上形成强粘结而闻名。
3、在许多工业和家庭应用中，这些化合物的使用形式为单组分或两组分，因为当它们在阴离子或亲核物类的存在下在两个基材之间形成薄膜时，它们快速聚合。形成粘结的速度和易用性造成了它们的流行。
4、虽然做出努力来改善其性质(增韧、温度、湿度……)，但是自1950年代末以来，氰基丙烯酸酯自身的合成路径在工业上保持大体相同。常规的氰基丙烯酸酯得自基于石化的化学品，并且依赖于能量密集型工艺。这些材料的使用造成温室效应的加剧。随着世界石油储备的减少，这些原材料的来源正逐渐耗尽。这是一种紧急情况，对于许多国家的2050碳中和目标而言尤其如此。
5、对减少碳足迹并且生产毒性更小、更加环境友好的产品的期望在增大。
6、源自生物质
7、然而，此类可持续性发展不应负面影响氰基丙烯酸酯的现有性质，如，例如固定时间、粘合性质等。
8、因此对提供允许解决至少一部分的上述缺陷的环境友好的氰基丙烯酸酯存在着需求。
9、更尤其，对展现快速固定时间的更加环境友好的氰基丙烯酸酯存在着需求。
10、更尤其，对展现与常规的石油基氰基丙烯酸酯至少相似或比其更好的性质的更加环境友好的氰基丙烯酸酯存在着需求。
11、此外，对可按良好产率工业生产的更加环境友好的氰基丙烯酸酯存在着需求。
12、专利技术描述
13、化合物
14、本专利技术涉及式(i)化合物：
15、
16、其中r1是h或有机部分，所述式(i)化合物的生物碳含量等于或高于20％。
17、生物材料的碳源自植物的光合作用，并且因此源自大气co2。因此，这些材料降解(降解也意味着在其寿命结束时的燃烧/焚烧)成co2不造成变暖，因为排放到大气中的碳没有增加。因此，生物材料的co2平衡得到明显改善，并且导致减少了所获得的产物的碳足迹(仅考虑用于制造的能量)。相反，同样降解成co2的化石来源的材料将造成co2水平的增加并因此造成全球变暖。
18、因此本专利技术组分将具有的碳足迹将好于获得自化石来源的化合物的碳足迹。
19、术语“生物碳”或“生物基碳”指示碳具有可再生来源或天然来源，并且源自如下文所指示的生物材料。生物碳含量和生物材料含量是表示相同值的表述。
20、可再生来源的材料(也称为生物材料)是一种有机材料，其中碳源自通过光合作用从大气新近固定的co2(在人类规模上)。在陆地上，该co2被植物捕获或固定。在海洋中，co2通过细菌或浮游生物进行光合作用来捕获或固定。生物材料(100％天然来源的碳)的14c/12c同位素比率大于10-12，通常为大约1.2x10-12，而化石材料的该比率为零。实际上，同位素14c形成于大气中，并且然后根据最多数十年的时间尺度通过光合作用整合。14c的半衰期为5730年。因此，产生自光合作用的材料(即，通常为植物)必定具有最大的14c同位素含量。
21、通过使用标准astm d 6866(astm d 6866-21，方法b)和astm d 7026(astmd7026-04)来测定生物材料含量或生物碳含量。astm d 6866标准是"determining thebiobased content of natural range materials using radiocarbon and isotoperatio mass spectrometry analysis″，而astm d 7026标准是"sampling and reportingof results for determination of biobased content of materials via carbonisotope analysis"。第二个标准在其第一段中引用了第一个标准。
22、第一个标准描述了一种测试，其用于测量样品的14c/12c比率，并将其与100％可再生来源的参照样品的14c/12c比率进行比较，以给出样品中可再生来源的c的相对百分比。该标准基于与14c定年相同的概念，但不应用定年方程式。
23、如此计算的比率称作“pmc”(百分比现代碳)。如果待分析的材料是生物材料和化石材料(无放射性同位素)的混合物，则所获得的pmc值与存在于样品中的生物材料的量直接相关。
24、c-14现代标准(草酸ii)代表1950年的现代(活体植物)c-14活度，已将其设定为100％生物基活度的标准。还建立了从所测量的活度中减去的背景水平。将样品的该活度与草酸ii的活度进行比较。这将给出pmc或现代碳的百分比。如果样品中存在现代碳和化石碳的混合物，则所得pmc(例如85pmc)指示我们测量了现代标准活度的85％。样品将会报道为85％生物基碳。归因于1950年代和1960年代在大气中进行的核试验，人为在大气中产生c-14。其一度接近200％的天然活度。随时间推移，随着排入大气中的化石燃料co2的稀释，该活度已经被稀释，以致现今大气中的c-14活度回到与现代标准相同的水平。使用大气校正因数来解释大气c-14活度的这些变化。如下使用该大气校正因数(ref)：
25、生物碳含量＝pmc/(ref)
26、其中ref＝1.000(2022年)
27、生物碳含量％的精确度为+/-3％(绝对值)。
28、如本文所定义的式(i)化合物的生物碳含量优选等于或高于25％、更优选等于或高于41％、甚至更优选等于或高于50％、且更有利地等于或高于55％。
29、在优选的实施方案中，r1是h或者是可包含至少一个杂原子的烃化基团。
30、优选地，r1选自：h、烷基、卤代烷基、烷基硅烷、乙酰氧基硅烷、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷芳基、芳烷基、环烷基、环烯基、杂环烷基、烷氧基烷基、丙烯酸酯部分、氧杂环丁烷部分、环氧部分、羧酸酯部分。
31、烷基、烯基、芳基、炔基、杂芳基、烷芳基、芳烷基、环烷基、环烯基、杂环烷基、烷氧基烷基可被例如至少一个选自以下的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.式(I)化合物：
2.根据权利要求1所述的化合物，其生物碳含量等于或高于25％。
3.根据权利要求1所述的化合物，其生物碳含量等于或高于41％、更优选等于或高于50％、且更优选等于或高于55％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的化合物，其中R1选自：H、烷基、卤代烷基、烷基硅烷、乙酰氧基硅烷、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷芳基、芳烷基、环烷基、环烯基、杂环烷基、烷氧基烷基、丙烯酸酯部分、氧杂环丁烷部分、环氧部分、羧酸酯部分。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的化合物，其特征在于其具有下式(I-A)、(I-B)或(I-C)之一：
6.根据权利要求1-4中任一项所述的化合物，其中R1选自烷基和杂环烷基。
7.根据权利要求1-4或6中任一项所述的化合物，其中R1是C1-C20烷基，更优选C1-C10烷基。
8.根据权利要求1-4或6中任一项所述的化合物，其中R1是C6烷基。
9.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于其是氰基丙烯酸正丁酯、氰基丙烯酸正庚酯。
10.如权利要
11.根据权利要求10所述的方法，所述方法包括将式(II)的氰基乙酸酯转化成式(I)化合物的步骤：
12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，所述方法包括：
13.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，所述方法包括：
14.根据权利要求11-13中任一项所述的方法，其中通过以下方法P-A、P-B、P-C、P-D或P-E之一获得所述式(II)化合物：
15.根据权利要求13或14中任一项所述的方法，其中所述式(IV)化合物是其中R1选自烷基和杂环烷基、优选R1是C1-C20烷基、更优选C1-C10烷基、甚至更优选C6烷基的化合物。
16.根据权利要求14-15中任一项所述的方法，其中所述式(V)化合物获得自包括在足以产生式(V)化合物的条件下使式(VI)化合物与氰化钾(KCN)或氰化钠(NaCN)接触的方法：
17.根据权利要求16所述的方法，其中：
18.组合物、优选粘合剂组合物，其包含如权利要求1-9中任一项所定义的式(I)化合物，基于所述组合物的总重量计，所述式(I)化合物的含量优选高于80重量％、更优选等于或高于85重量％、甚至更优选等于或高于90重量％。
19.根据权利要求1 8所述的组合物，其生物碳含量等于或高于20％、甚至更优选高于或等于50％。
20.至少一种生物碳含量高于0％的原材料R用于制备式(I)化合物的用途：
21.根据权利要求20所述的用途，其中所述原材料R的生物碳含量等于或高于41％、优选等于或高于50％、更优选等于或高于65％、且甚至更优选等于100％。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.式(i)化合物：
2.根据权利要求1所述的化合物，其生物碳含量等于或高于25％。
3.根据权利要求1所述的化合物，其生物碳含量等于或高于41％、更优选等于或高于50％、且更优选等于或高于55％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的化合物，其中r1选自：h、烷基、卤代烷基、烷基硅烷、乙酰氧基硅烷、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷芳基、芳烷基、环烷基、环烯基、杂环烷基、烷氧基烷基、丙烯酸酯部分、氧杂环丁烷部分、环氧部分、羧酸酯部分。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的化合物，其特征在于其具有下式(i-a)、(i-b)或(i-c)之一：
6.根据权利要求1-4中任一项所述的化合物，其中r1选自烷基和杂环烷基。
7.根据权利要求1-4或6中任一项所述的化合物，其中r1是c1-c20烷基，更优选c1-c10烷基。
8.根据权利要求1-4或6中任一项所述的化合物，其中r1是c6烷基。
9.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于其是氰基丙烯酸正丁酯、氰基丙烯酸正庚酯。
10.如权利要求1-9中任一项所定义的式(i)化合物的制备方法。
11.根据权利要求10所述的方法，所述方法包括将式(ii)的氰基乙酸酯转化成式(i)化合物的步骤：
12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，所述方法包括：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·法吉，F·库尔特，P·加拉，M·埃斯克里巴普拉，
申请(专利权)人：博斯蒂克股份公司，
类型：发明
国别省市：
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