[发明专利]混杂树枝状共聚物、其组合物及其制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及包含一部分天然存在低聚物或聚合物和来自合成衍生低聚物或聚合物的结构部分的混杂共聚物和混杂共聚物组合物。

背景技术

过去进行大量尝试以使用天然材料作为聚合物结构单元。这些包括使用链转移技术制备包含与合成单体聚合的天然材料(例如糖和淀粉)的“混杂”共聚物，例如美国专利No.7,666,963和PCT公开No.WO2011/014783中所公开的。

如果使用多于一种单体，则这些混杂共聚物的合成部分由合成单体的混合物构成。这导致形成混杂共聚物中的合成链，其具有两种单体的性能的混合，发现这不充分利用两种单体结构部分的官能。因此，需要制备可使由这些单体结构部分得到的性能最大化的共聚物或共聚物组合物。

发明概述

鉴于上述问题，通常可合成其中各合成链仅含一种单体的混杂树枝状共聚物。这可通过顺序地加入不同的单体而实现，使得不同的单体不相互反应，同时形成这些混杂树枝状共聚物的合成部分。由其衍生的混杂树枝状共聚物组合物和混杂树枝状共聚物包含一部分天然存在低聚物或聚合物和来自合成衍生低聚物或聚合物的结构部分。因此，一方面，本发明提供混杂树枝状共聚物，所述共聚物包含至少一种第一烯属不饱和单体、至少一种不同于所述第一烯属不饱和单体的第二烯属不饱和单体、和作为端基的至少一种天然衍生含羟基链转移剂。至少一种第一和至少一种第二烯属不饱和单体存在于天然衍生含羟基链转移剂的单独侧链上。

另一方面，本发明涉及通过使至少一种第一烯属不饱和单体和至少一种不同于所述第一烯属不饱和单体的第二烯属不饱和单体在天然衍生含羟基链转移剂的存在下自由基聚合而得到的混杂树枝状共聚物，其中第一和第二烯属不饱和单体顺序地聚合。

发明详述

通常，本发明混杂树枝状共聚物通过制备混杂树枝状共聚物组合物而形成，其中两种或更多种独特合成单体的两个或更多个生长合成聚合物链链转移至天然衍生含羟基链转移剂在序列聚合中进行。所得混杂树枝状共聚物具有由至少一种第一单体SM₁如丙烯酸形成的至少一个第一合成侧链、和由至少一种不同于SM₁的第二单体SM₂如磺化苯乙烯形成的至少一个第二合成侧链，其中两个合成链在分开且不同且独特的点处连接在天然衍生含羟基链转移剂上。在以下混杂树枝状结构中，K为衍生自第一烯属不饱和合成单体SM₁的结构部分且L为衍生自第二烯属不饱和合成单体SM₂的结构部分。优选分开且独特的点在天然衍生含羟基链转移剂的同一分子上，如以下图解中所示：

其中n为第一烯属不饱和单体SM₁的重复单元的平均数；m为第二烯属不饱和单体SM₂的重复单元的平均数；K为衍生自第一烯属不饱和合成单体SM₁的结构部分；L为衍生自第二烯属不饱和合成单体SM₂的结构部分；R’₁为＝来自聚合的末端产物，例如H或引发剂链段；且R’’₁为＝来自聚合的末端产物，例如H或引发剂链段。R’₁和R’’₁可以为相同或不同的。

然而，分开且不同且独特的点可在天然衍生含羟基链转移剂的不同分子上。

任选，在任何给定体系中，可存在以上2种结构的混合物。

所得材料具有合成聚合物的性能特征，但使用衍生自再生来源的较低成本、容易得到且环境友好的材料。这些材料可用于多种应用领域中，包括但不限于水处理、洗涤剂、油田、分散剂和其它水处理应用。

认为用于制备传统混杂共聚物组合物的反应根据以下机制进行，例如WO2011/014783所述，通过引用将其全部并入本文中：

混杂共聚物组合物＝(a)和(b)的混合物，其中组合物中具有一定范围的重量％的(a)