[发明专利]新型交联聚合物基材、该基材的制备方法和终端用途应用

权利要求书

1.物质组合物，所述组合物包含：

A.在其表面上具有硅烷醇的硅质基材；

B.选自主要由以下物质构成的组的聚合物：

(i)水溶性聚合物，

(ii)水溶性共聚物，

(iii)醇溶性聚合物，

(iv)醇溶性共聚物，和

(v)(i)-(iv)的组合，

所述聚合物通过具有通式O_3/2SiQY的硅烷连接材料与所述硅质基材化学键接，所述硅烷连接材料衍生自烷氧基官能化硅烷，所述硅烷具有通式(RO)₃SiQX，其中R是含1-6个碳原子的烃基，Q在每种情况下是含0-6个碳原子的烃基，X是选自环氧基、卤素、甲基丙烯酸酯、乙烯基、胺、烯丙基、膦酸酯、苯乙烯胺和硫化物的官能团，Y是选自环氧基、卤素、甲基丙烯酸酯、乙烯基、胺、烯丙基、膦酸酯、苯乙烯胺和硫化物的官能团的残基；

所述硅烷的初始量是0.1-25重量％且所述聚合物的初始量是0.1-50重量％，都基于所述硅质基材的重量；

任意过量硅烷与所述聚合物上的没有用于将所述聚合物与硅质基材化学键接的反应性基团反应，所述聚合物因此在所述聚合物的表面上或附近交联。

2.根据权利要求1的组合物，其中所述硅烷连接材料衍生自硅烷其中n具有1-3的值。

3.根据权利要求1的组合物，其中所述硅质基材的表面积为大约3-300m²/克。

4.根据权利要求1的组合物，其中所述聚合物是聚亚乙基亚胺。

5.根据权利要求1的组合物，其中所述聚合物是丙烯酸系聚合物。

6.根据权利要求1的组合物，其中所述聚合物是多元醇聚合物。

7.根据权利要求1的组合物，其中所述聚合物是聚胺聚合物。

8.根据权利要求1的组合物，其中所述聚合物具有1000-200,000道尔顿的分子量。

9.根据权利要求1的组合物，其中在所述硅质基材上的聚合物的重量在大约1-20重量％的范围内，基于所述聚合物和硅质基材的总重量。

10.根据权利要求1的组合物，其中在所述硅质基材上的聚合物的重量在大约5-30重量％的范围内，基于所述聚合物和硅质基材的总重量。

11.根据权利要求1的组合物，其中在所述硅质基材上的聚合物的重量在大约7-15重量％的范围内，基于所述聚合物和硅质基材的总重量。

12.与硅质基材的表面化学键接的交联聚合物的制备方法，所述方法包括：

(I)在反应容器中在搅拌下加热预定量的水；

(II)添加预定量的为有机酸的水解催化剂，所述有机酸含1-7个碳原子；

(III)添加预定量的具有反应性硅烷醇的硅质基材；

(IV)添加预定量的硅烷以提供硅烷连接材料，所述硅烷是具有通式(RO)₃SiQX的烷氧基官能化硅烷，其中R是含1-6个碳原子的烃基，Q是含0-6个碳原子的烃基，X是选自环氧基、卤素、甲基丙烯酸酯、乙烯基、胺、烯丙基、膦酸酯、苯乙烯胺和硫化物的官能团；

(V)添加预定量的硅烷醇缩合催化剂；

(VI)添加预定量的聚合物，所述聚合物选自主要由以下物质构成的组：

(i)水溶性聚合物，

(ii)水溶性共聚物，

(iii)醇溶性聚合物，

(iv)醇溶性共聚物，和

(v)(i)-(iv)的组合，

(VII)在100℃或更低的温度下搅拌(I)-(VI)的组合15小时或更少的时间；

其中所述初始硅烷基于硅质基材的量按0.1-25重量％的量存在和其中所述初始硅烷对于所述硅质基材的反应性硅烷醇基的总量以过量存在。

13.根据权利要求12的方法，其中所述有机酸是乙酸。

14.根据权利要求12的方法，其中存在于反应容器中的有机酸的量提供4.5或更低的pH值。

15.根据权利要求12的方法，其中所述缩合催化剂是水溶性烷基苄基磺酸。

16.根据权利要求15的方法，其中所述缩合催化剂是甲苯磺酸。