[发明专利]生物质基的迈克尔加成组合物

说明书

本申请是2005年9月23日提交的申请号为200510108968.7、发明名称为“生 物质基的迈克尔加成组合物”、申请人为“罗门哈斯公司”的中国专利申请的 分案申请。

技术领域

本发明涉及提供来源于生物基原料、用于碳基迈克尔加反应以制备涂料、 粘合剂、密封剂、弹性体、泡沫材料和薄膜的化学组分。

背景技术

许多用于制备涂料、粘合剂和密封剂的组合物由来自石油基原料的化学组 分制备。例如，美国专利申请第20030083436号揭示了一种可以用作粘合剂的 组合物，其包括一个由α，β-不饱和多元酸酯和特定的聚酯或带有邻近羰基的 亚甲基的聚酰胺在如碱醇盐之类的非胺强碱催化剂存在下反应的产物。

从石油基原料制得的组合物存在一个局限性，即在它们制备的过程中，会 消耗大量的能量。另外，由于石油基原料本身价格的波动，该组合物的价格也 随之发生明显的波动。因此希望使用碳基迈克尔加成反应，其中的一种或多种 反应物为生物基的或“可持续性的”，从而减少对于石油原料的依赖。生物基 原料包括但不限于糖、多糖、淀粉和谷类产品(如异山梨醇)、纤维素、纤维 素衍生物、改性纤维、植物油(如豆油和蓖麻油)、脂肪(如甘油和脂肪酸) 或蛋白质。同时，希望提供这样的组合物，它们可用迈克尔加成反应固化，并 且可使用一种或多种不太可能有不良毒性和/或不良活性的催化剂在室温下固 化。采用这样的生物基化学组分将保持长时间较稳定的价格，通过避免使用不 可再生资源降低对环境的不利影响，同时便于开发可堆肥或可生物降解产品。

发明内容

因此，本发明提供一种官能混合物，其包括：

1.至少一种多官能迈克尔受体；

2.至少一种多官能迈克尔供体；和

3.至少一种可溶的弱碱性催化剂；

其中所述至少一种迈克尔受体的量占官能混合物总重量的25重量％以上， 且其化学主链来自生物基原料，所述催化剂选自羧酸钠盐、羧酸镁盐、羧酸铝 盐、碳原子数小于或等于6的烷基羧酸铬盐、芳族羧酸铬盐、碳原子数小于或 等于6的烷基单羧酸钾盐、多羧酸钾盐、磷酸钾盐、磷酸酯的钾盐和它们的混 合物。

本发明也提供一种官能混合物，其包括

1.至少一种多官能迈克尔受体；

2.至少一种多官能迈克尔供体；和

3.至少一种碱性催化剂；

其中所述至少一种迈克尔受体的量占官能混合物总重量的25重量％以上， 且其化学主链来自生物基原料，所述碱性催化剂选自叔胺催化剂、四甲基胍 (TMG)、1，8—二氮杂—双环—〔5，4，0〕—十一—7—烯(DBU)、氢氧化 物、乙醇盐、碳酸盐、碳酸钾、碳酸氢盐、碳酸氢钾、磷酸盐、磷酸氢盐或一 种迈克尔供体的阴离子。

本发明也提供一种官能混合物，其包括：

1.至少一种多官能迈克尔受体；

2.至少一种多官能迈克尔供体；和

3.至少一种催化剂；

其中所述至少一种迈克尔受体的量占官能混合物总重量的25重量％以上， 且其化学主链来自生物基原料。

本发明也提供一种官能混合物，其包括：

1.至少一种多官能迈克尔受体；

2.至少一种多官能迈克尔供体；和

3.至少一种可溶的弱碱性催化剂；

其中所述至少一种迈克尔供体的量占官能混合物总重量的25重量％以上， 且其化学主链来自生物基原料，所述催化剂选自羧酸钠盐、羧酸镁盐、羧酸铝 盐、碳原子数小于或等于6的烷基羧酸铬盐、芳族羧酸铬盐、碳原子数小于或 等于6的烷基单羧酸钾盐、多羧酸钾盐、磷酸钾盐、磷酸酯的钾盐和它们的混 合物。

本发明也提供一种官能混合物，其包括：

1.至少一种多官能迈克尔受体；

2.至少一种多官能迈克尔供体；和

3.至少一种碱性催化剂；

其中所述至少一种迈克尔供体的量占官能混合物总重量的25重量％以上， 且其化学主链来自生物基原料，所述碱性催化剂选自叔胺催化剂、四甲基胍 (TMG)、1，8—二氮杂—双环—〔5，4，0〕—十一—7—烯(DBU)、氢氧化 物、乙醇盐、碳酸盐、碳酸钾、碳酸氢盐、碳酸氢钾、磷酸盐、磷酸氢盐或一 种迈克尔供体的阴离子。