[发明专利]改进否则不溶混的化合物的溶混性

说明书

发明背景

本发明涉及一种用于增容否则(otherwise)不溶混的有机材料，即改进其溶混性的新方法以及所述方法的增容产物，所述否则不溶混的有机材料在例如纤维工业中高度有用。取决于增容产物的单独组分的相分离转变和分解温度，这些增容产物在约40℃至约200℃，更具体约50℃至约100℃范围内的温度以液相形式稳定。所述方法包括使用由具有2到4个碳原子的烯化氧与四氢呋喃(THF)的聚合得到的二元醇，即聚(四亚甲基-共-亚烷基醚)二醇(poly(tetramethylene-co-alkyleneether)glycol)，尤其是由此处描述所具体制备的这样的共聚物。本文中可以将由烯化氧与THF的聚合得到的二元醇称为烯化氧共聚物。用于本文中的这种烯化氧共聚物的非限制性实例包括聚(四亚甲基-共-亚烷基醚)二醇，其得自：一个烯化氧例如环氧乙烷(EO)分子以及二个THF分子；一个烯化氧例如EO分子以及三个THF分子，等。

短链二元醇与长链多元醇的混合物以及聚醚与聚酯的混合物，通常在约40℃至约100℃范围内的温度是不溶混的或者迅速丧失溶混性，其具有多种重要的商业用途。例如，在这些温度，乙二醇(EG)和丁二醇(BDO)与聚醚型多元醇例如聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)基本上不溶混。这样的混合物在下列方面在商业上是重要的：通过该混合物与一种或多种二异氰酸酯和各种添加剂的反应而制备聚氨酯弹性体，涂料和粘合剂。此外，在这些温度下，聚乙二醇(PEG)和聚丙二醇(PPG)与聚醚型多元醇例如聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)基本上不溶混。后面的混合物对于制备透湿的或吸收的制品而言在商业上是重要的。在这些温度，聚醚例如PTMEG和聚丙二醇(PPG)与聚酯例如聚己内酯二醇(PCLG)的混合物基本上不溶混，并且它们对于制备宽范围的要求醚和酯性质的高弹体和涂料而言在商业上是有用的。

由于这些化合物在约40℃至约100℃或更高范围内的温度在混合物中相容的重要性，因此研究者通过多种不同的方法试图实现相容性。例如，已经描述了用于使用于商业应用的这些混合物中的一些增溶的技术，但是它们具有产生加工和处理问题的麻烦的缺点或者不足，这增加了如聚氨酯弹性体，涂料，粘合剂及泡沫体的生产成本。

美国专利4,226,756描述了多元醇和乙二醇的组合物，其中多元醇包含内部的氧化乙烯基团和氧化丙烯基团以及另外的氧化乙烯端基。这些组合物局限于具有聚氧丙烯聚氧乙烯二醇结构的多元醇。另外，在材料作为增容剂的功能上，氧化乙烯内部基团和氧化乙烯端基的平衡是重要的变量。

美国专利4,385,133描述了一种用于制备聚氨酯的方法，其中通过使用不同分子量和环氧乙烷(EO)含量的两种聚氧丙烯聚氧乙烯多元醇，使低分子量的二元醇在多元醇混合物中可溶混。该方法需要不同分子量和氧化乙烯含量的两种聚氧丙烯聚氧乙烯二醇的存在。

美国专利6,063,308描述了一种用于制备固化剂，多元醇以及其它材料的均匀混合物的方法，所述方法通过使该混合物与少量的二异氰酸酯和2°或3°胺进行反应而实现。该方法的应用有限，因为这些组分必须经过用于变得均匀的化学反应，而且需要强烈混合。很可能理想的反应产物其粘度也高于起始材料，并且没有记载或表征。

美国专利6,093,342教导了基于美国专利6,063,308的方法变体，其中通过下列方法将两种不溶混的高分子多元醇以及任选的低分子量二元醇增容：使混合物与少量的二异氰酸酯和2°或3°胺反应。该方法同样需要强烈的混合以便使材料能够进行化学反应。该文献的未表征的组合物产物必然比起始材料的粘度高，并且没有记载或表征。还描述了用于均匀化聚醚和聚酯的混合物的方法。