[发明专利]在链末端附近具有湿气可固化官能团簇的可固化组合物

说明书

技术领域

本发明涉及通过受控自由基聚合得到的、在链末端附近具有湿气可固化官能团簇的聚合物。更具体地，本发明涉及沿着一部分聚合物主链上在链末端附近具有湿气可固化簇的聚丙烯酸酯。

背景技术

受控自由基聚合(以下简称CRP)，包括单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)和原子转移活性自由基聚合(以下简称ATRP)，是一种生产各种聚合物产品的工艺，其产量高、具有官能性的非终止的端部、具有高的分子量并具有低的多分散性指数。因此，CRP被用来设计多种聚合物产品。然而，通常通过CRP生产的这些聚合物产品会得到在末端具有官能团的可固化产品。

已知CRP聚合物具有固化速度限制，以及在许多应用中是不令人满意的剪切模量值。此外，这些CRP聚合物缺乏适应需要柔韧性、耐热性、流体阻力以及其它合乎需要的物理和化学性质的应用的能力。因此，与已知CRP聚合物相比，对具有能够实现增强的柔韧性、耐热性、流体阻力、剪切模量和强度的用于固化的增加的官能团的CRP聚合物存在需求。发明内容

本发明的实施方式解决了现有技术中的问题，提供一种通过CRP制备的、表现出增强的物理和化学固化性能的聚合物产品。所述增强的固化性能通过将期望摩尔比的簇状可固化官能团结合到与聚合物链末端的官能团端部相邻或邻近的聚合物链中来实现。因此，保持了所述聚合物各个末端的功能属性，但是官能度总体增加，允许更大程度的交联。

在本发明的另一个方面，提供一种可固化的组合物，该组合物包括具有式[A]_n-(A_xB_y)_z的聚合物，其中A为均聚物、共聚物或嵌段共聚物片段；B为含有至少一个湿气可固化基团簇的聚合物片段，优选为一个以上的簇和在一些实施方式中某些片段B可以包含不同的官能团，例如羟基、环氧基和/或烷氧基；n+z(x+y)等于聚合物单元的总数目，n、x、y和z为各自所涉及的片段的聚合度的数均平均值；理想的是，在一些实施方式中x≥0；16<z>2；y>2；和其中所述摩尔%B=y(100)/[n+z(x+y)]<10.0；和所述摩尔%A+B=(x+y)(100)/[n+z(x+y)]<20.0。

在本发明的另一个方面，提供一种可固化的组合物，该组合物包括具有式[A]_n-((A_xB_y)-C)_z的聚合物，其中A为均聚物、共聚物或嵌段共聚物片段；B为含有至少一个湿气可固化基团簇和优选为一个以上的簇的聚合物片段，和在一些实施方式中某些片段B可以包含不同的官能团，例如羟基、环氧基和/或烷氧基；C代表片段(A_xB_y)的最后一个单元，其已被进一步反应以包含可固化基团例如选自但不限于(甲基)丙烯酸基团、羧酸基团、羟基，烷氧基和它们的组合的自由基可固化基团。n+z(x+y)等于聚合物单元的总数目；n、x、y和z为各自所涉及的片段的聚合度的数均平均值；理想的是，在一些实施方式中，x≥0；16≤z≥2；y>2；和其中所述摩尔%B=y/n+z(x+y)<0.1；和所述摩尔%A+B=x+y/n+z(x+y)<0.2。

上述通式中的A、B和C可以选自在此对它们分别或以任何有用的组合进行定义的任何原料。

在本发明的又一个方面，提供了一种包含可聚合化合物、引发剂、配体、催化剂和具有湿气可固化基团簇的反应物的受控聚合反应产物的组合物，其中所述反应产物包括聚合物链和邻近所述聚合物链末端的反应位点簇。理想的是，自由基部分也作为反应产物的一部分存在，以使得反应产物例如通过湿气和自由基机制被双重固化。

通过研究下面的附图和详细说明，本发明可以被更好地理解。

附图说明

图1是用以确认实施例1的聚合物结构的NMR分析图谱。

图2是用以确认实施例3的聚合物结构的NMR分析图谱。

图3是显示对照样品和本发明的样品作为固化时间函数的模量的测量图。

图4是显示对照样品和本发明的共混组合物作为固化时间函数的模量的测量图。

图5是显示3种本发明的具有不同比例树脂的共混物作为固化时间函数的模量的测量图。

发明详述

本发明中，术语“(甲基)丙烯酸酯”包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。