[发明专利]醚琥珀酰化羟基聚合物

说明书

发明领域

本发明涉及醚琥珀酰化羟基聚合物、用于制备醚琥珀酰化羟基聚合物的方法、以及醚琥珀酰化羟基聚合物的用途。上述用途包括聚合物溶液，其中所述聚合物溶液包含醚琥珀酰化羟基聚合物、由上述聚合物溶液形成的聚合结构、以及相关的工艺和方法。

发明背景

将取代基共价连接到羟基聚合物如羟乙基、羟丙基和甲基上是众所周知的改变所述羟基聚合物各种特性的方法，所述特性包括溶解度、粘度、成膜性、固体悬浮性和粘附性。含有羧基的取代基如羧甲基可具有附加的特性，包括乳液稳定性、与阳离子物质的结合性、晶体生长抑制性，并可增加与其它聚合物的相容性。所述羧基通过形成酯键或通过羧基间的离子交联还可用于交联羟基聚合物。上述交联的羟基聚合物可在水中快速溶胀以形成坚硬的水凝胶。通过醚键与羟基聚合物链接的取代基如羧甲基、羟乙基、羟丙基和甲基是有利的，因为醚键在酸性和碱性pH条件下均是稳定的。醚琥珀酸酯是包含羧基和醚键的羟基聚合物取代基。

取代的羟基聚合物的合成可能是难以解决的。例如，合成颗粒形式的羧甲基淀粉需要在反应混合物中具有高含量的盐或使用溶剂与水的组合。对众多应用而言，盐、溶剂和未反应的氯乙酸酯是必须除去的。对羟乙基淀粉而言，由于环氧乙烷反应物的毒性和可燃性，反应器必须具有昂贵的安全控制器。

因此，需要取代的羟基聚合物，所述聚合物可通过简单经济的方法制得并且显示不同的取代羟基聚合物特性，尤其是聚合物加工特性，以制得不同的聚合结构，如纤维、薄膜、泡沫和涂层。

发明概述

本发明通过提供醚琥珀酰化羟基聚合物用于制备醚琥珀酰化羟基聚合物的方法以及上述醚琥珀酰化羟基聚合物的产品和用途满足了上述需要。

在本发明的一个实例中，提供了羟基聚合物，所述羟基聚合物包含具有下式的醚琥珀酸酯部分：

其中R¹、R²和R³独立地选自H、支链或直链C₁-C₄烷基以及它们的混合物；R⁴为(CH₂)_y；M独立地选自H、阳离子以及它们的混合物；x大于0但小于或等于1；y为0或1。

在本发明的另一个实例中，提供了包含以下组分的聚合物溶液：a)如本发明所述的醚琥珀酰化羟基聚合物；和b)能够交联所述醚琥珀酰化羟基聚合物的交联体系。

在本发明的另一个实例中，甚至提供了聚合结构，如纤维、薄膜、泡沫和/或涂层。所述聚合结构包含如本发明所述的醚琥珀酰化羟基聚合物。

在本发明的另一个实例中，还提供了纤维结构。所述纤维结构包含如本发明所述的聚合结构。

在本发明的另一个实例中，还提供了单层或多层薄页卫生纸制品。所述制品包含如本发明所述的聚合结构和/或纤维结构。

在本发明的另一个实例中，甚至还提供了制备醚琥珀酰化羟基聚合物的方法，其中所述方法包括使羟基聚合物前体与α，β-不饱和二羧酸或其盐反应以制得所述醚琥珀酰化羟基聚合物的步骤。

在本发明的另一个实例中，还提供了制备如本发明所述聚合结构的方法，其中所述方法包括以下步骤：

a.制备聚合物溶液，所述溶液包含：

i.如本发明所述的醚琥珀酰化羟基聚合物；和

ii.能够交联所述聚合物的交联体系；和

b.对所述聚合物溶液进行聚合物加工以形成聚合结构。

因此，本发明提供了醚琥珀酰化羟基聚合物、包含上述醚琥珀酰化羟基聚合物的聚合物溶液、由上述聚合物溶液形成的聚合结构、以及它们的制备方法。

附图概述

图1A是适用于本发明的双螺杆挤出机圆筒的示意性侧视图。

图1B是适用于图1A圆筒中的螺杆和混合元件构型的示意性侧视图。

发明详述

定义

本文所用术语“醚琥珀酰化羟基聚合物”是指包含至少一个醚琥珀酸酯部分的羟基聚合物。所述醚琥珀酸酯部分可与羟基聚合物主链中的碳原子直接共价键合。

本文所用术语“聚合结构”是指由醚琥珀酰化羟基聚合物或包含至少一种醚琥珀酰化羟基聚合物的聚合物溶液所形成的任何单一的物理结构。聚合结构是由可被聚合物加工成聚合结构的醚琥珀酰化羟基聚合物或包含醚琥珀酰基的聚合物溶液所形成的。聚合结构可能为干纺的和/或溶液纺的。本文所用术语“干纺丝”、“干纺”和/或“溶液纺丝”、“溶液纺”与湿纺丝不同，它们是指聚合结构不被纺入凝固浴中。