具有有机软链段的聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物制造技术

本发明专利技术提供了具有有机软链段的聚二有机硅氧烷－聚酰胺嵌段共聚物和制备所述共聚物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术描述了具有有机软链段的聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物和制备所述共聚物的方法。
技术介绍
硅氧烷聚合物具有独特的特性，所述特性主要来自硅氧烷键的物理和化学特性。这些特性包括低玻璃化转变温度、热稳定性和氧化稳定性、抗紫外线辐射、低表面能和疏水性、对许多气体的高度可渗透性、以及生物相容性。然而，硅氧烷聚合物通常缺乏一定的拉伸强度。 硅氧烷聚合物的低拉伸强度可通过形成嵌段共聚物而得到改善。一些嵌段共聚物包含“软”硅氧烷聚合嵌段或链段，以及多种“硬”嵌段或链段中的任何一种。聚二有机硅氧烷-聚酰胺和聚二有机硅氧聚脲为示例性的嵌段共聚物。 聚二有机硅氧烷-聚酰胺可通过氨基封端的硅氧烷与短链二羧酸的缩合反应来制备。作为另外一种选择，所述的聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物可通过羧基封端的硅氧烷与短链二胺的缩合反应来制备。由于聚二有机硅氧烷(如聚二甲基硅氧烷)和聚酰胺的溶解度参数通常显著不同，因此难以找到可产生高度聚合的、用于制备硅氧烷基聚酰胺的反应条件，尤其是在与较大的聚有机硅氧烷链段同系物发生反应时更是如此。许多已知的基于硅氧烷的聚酰胺共聚物含有相对较短的聚二有机硅氧烷(例如聚二甲基硅氧烷)链段，如具有不超过30个二有机硅氧烷基(例如二甲基硅氧烷基)单元的链段，或者该共聚物中的聚二有机硅氧烷链段的量相对较低。也就是说，所得共聚物中聚二有机硅氧烷(如聚二甲基硅氧烷)软质链段物的份数(即按重量计的量)趋于较低。 聚二有机硅氧烷-聚脲是另一种类型的嵌段共聚物。虽然这种嵌段共聚物具有许多理想的特性，但是其中的一些嵌段共聚物往往在经受高温(例如250℃或更高)时发生降解。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术提供包括至少一个式I的重复单元(I-a和/或I-b)的共聚物 和至少一个式VI的重复单元(VI-a和/或VI-b) 其中每个R1独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基或者被烷基、烷氧基或卤素取代的芳基；G为化合价为q的残基；R3为氢或烷基，或者R3与G以及它们所共同连接的氮合在一起形成杂环基；每个Y独立地为亚烷基、亚芳烷基或者它们的组合；每个B独立地为共价键(例如式I-b或式VI-b的重复单元)、4-20个碳的亚烷基、亚芳烷基、亚芳基或者它们的组合；D为有机软链段残基；n独立地为0-1500的整数；p为1-10的整数；q为大于或等于2的整数。本文还公开了包括一种或多种具有至少一个式I的重复单元(I-a和/或I-b)和至少一个式VI的重复单元(VI-a和/或VI-b)的共聚物的组合物和制品(例如薄膜和/或复合薄膜)。 在另一方面，本专利技术提供制备具有至少一个式I的重复单元(I-a和/或I-b)和至少一个式VI的重复单元(VI-a和/或VI-b)的共聚物的方法。所述方法包括在反应条件下将以下a)、b)和c)混合在一起a)式II前体(II-a和/或II-b) b)式VII的前体(VII-a和/或VII-b) 和c)一种或多种平均起来分子式为G(NHR3)r的胺化合物，其中每个R1独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基或者被烷基、烷氧基或卤素取代的芳基；每个R2独立地为烷基、卤代烷基、芳基或者被烷基、烷氧基、卤素或烷氧羰基取代的芳基；G为式G(NHR3)r减去r个-NHR3基团所得的残基单元；R3为氢或烷基，或者R3与G以及它们所共同连接的氮合在一起形成杂环基；每个Y独立地为亚烷基、亚芳烷基或者它们的组合；每个B独立地为共价键(例如式II-b或VII-b的前体)、4-20个碳的亚烷基、亚芳烷基、亚芳基或者它们的组合；D为有机软链段残基；n独立地为0-1500的整数；p为1-10的整数；r为大于或等于2的数字。 在另一方面，本专利技术提供制备具有至少一个式I的重复单元(I-a和/或I-b)和至少一个式VI的重复单元(VI-a和/或VI-b)的共聚物的方法。所述方法包括在反应条件下将以下a)和b)混合在一起a)式VIII的前体(VIII-a和/或VIII-b) b)式VII的前体(VII-a和/或VII-b) 其中每个R1独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基或者被烷基、烷氧基或卤素取代的芳基；每个R2独立地为烷基、卤代烷基、芳基或者被烷基、烷氧基、卤素或烷氧羰基取代的芳基；G为式G(NHR3)q减去q个-NHR3基团所得的残基单元；R3为氢或烷基，或者R3与G以及它们所共同连接的氮合在一起形成杂环基；每个Y独立地为亚烷基、亚芳烷基或者它们的组合；每个B独立地为共价键(例如式VIII-b或VII-b的前体)、4-20个碳的亚烷基、亚芳烷基、亚芳基或者它们的组合；D为有机软链段残基；n独立地为0-1500的整数；p为1-10的整数；q为大于或等于2的整数。 在某些实施例中，本专利技术提供制备混合物的方法，其中所述方法包括将至少一种含有聚二有机硅氧烷-聚酰胺的组分和至少一种有机聚合物连续提供到容器中；将各组分混合形成混合物；和将混合物从容器输出。 在某些实施例中，混合是在基本上无溶剂的条件下进行。 在某些实施例中，本专利技术提供制备混合物的方法，其中所述方法包括连续提供用以制备至少一种聚二有机硅氧烷-聚酰胺的反应物组分和至少一种不与所述反应物组分反应的有机聚合物；将这些组分进行混合；让反应物组分反应形成带有聚二有机硅氧烷-酰胺链段的共聚物；和将混合物从反应器输出。 本专利技术公开的聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物和制备这种聚合物的方法使得可以对表面特性和机械特性进行“微调”，例如折射率值、透湿率、剥离水平、吸墨性、水分散性、粘附性、机械强度、渗透性和/或Tg，同时保持足够的热稳定性，让共聚物得以例如在挤出工艺中使用。由于能够“微调”这些表面特性和机械特性，这让聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物得以用于多种应用，包括但不限于胶粘剂、压敏胶粘剂、可挤出的树脂以及皮肤层。例如，当将聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物用作压敏粘结剂的低粘附表面时，可通过用非硅酮软链段(例如聚醚链段)置换一些硅酮软链段来“微调”该聚合物的剥离特性。 本专利技术公开的聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物可设想用于多种应用，包括例如在密封剂、胶粘剂中，作为纤维的材料，作为塑料添加剂，例如作为抗冲改性剂或阻燃剂，作为消泡剂配方的材料，作为高性能聚合物(热塑塑料、热塑性弹性体、弹性体)，作为电子元件的包装材料，在绝缘材料或屏蔽材料中，在电缆护套中，在防污材料中，作为擦洗、清洁或打磨产品的添加剂，作为身体护理组合物的添加剂，作为木材、纸张和板材的涂层材料，作为脱模剂，作为医疗应用如隐形眼睛中的生物相容性材料，作为纺织纤维或纺织织物的涂层材料，作为天然物质如皮革和毛皮的涂层材料；例如作为薄膜的材料和作为光敏系统的材料，例如用于平板印刷技术、光学数据保护(securement)或光学数据传输。 定义 出现在具体实施方式和权利要求中的术语“包含”及其变型不具有限制性含义。 单词“优选的”和“优选地”指在某些情况下，可提供某些有益效果的本专利技术实施例。然而，在相同的情况或其它情况下，也可以优选其它实施例。此外，对一个或多个优选实施例的详述并不意味着不可使用其它实施例，且并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共聚物，包含：　至少一种式Ⅰ－ａ的重复单元：　＊＊＊　Ⅰ－ａ、和　至少一种式Ⅵ－ａ的重复单元：　＊＊＊　Ⅵ－ａ，　其中：　每个Ｒ↑［１］独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基、或者被烷基、烷氧基或卤素取代的芳基；　Ｇ为 化合价为ｑ的残基；　Ｒ↑［３］为氢或烷基，或者Ｒ↑［３］与Ｇ以及它们共同连接的氮合在一起形成杂环基团；　每个Ｙ独立地为亚烷基、亚芳烷基或它们的组合；　每个Ｂ独立地为共价键、具有４－２０个碳原子的亚烷基、亚芳烷基、亚芳基或它们的组合；　 　Ｄ为有机软链段残基；　ｎ独立地为０－１５００的整数；　ｐ为１－１０的整数；和　ｑ为大于或等于２的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥德蕾A舍曼，斯蒂芬A约翰逊，理查德G汉森，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]