[发明专利]水溶性线性共聚物

说明书

技术领域

本发明属于高分子物质更具体地说是合成高分子物质的化学，其分子链可以是亲水性3D基质，所述3D基质是由多胺的酰胺基和羧基之间的H键引起的，并提供了保持水环境的可能性。

背景技术

在各种聚合物体系中，可以将网状或者交联聚合物区分开，所述聚合物的链通过共价连接，形成单空间结构—聚合物网络。网状聚合物的特征性能是没有粘流态，并且在任意溶剂中都几乎没有溶解性。在溶剂中溶胀的网状聚合物称为凝胶。

但是聚合物基团的提供保持水环境和对外部条件(pH、溶剂含量、温度)的非同一般的敏感性的独特性能引起了研究者们的兴趣，利用可控渗透作用的膜的形成、治疗制剂的载体以及它们的直接运输、新型填充剂、在新型机器人上工作、植物在新型营养溶液中的生长—所有这些都由于所述物质的独特性能而成为可能。

现在开发并使用很多基于交联聚丙烯酰胺的物质。它们常常由以下元件获得：丙烯酰胺和亚甲基-二-丙烯酰胺，其中作为碳链均聚物的聚丙烯酰胺的线性链通过强共价连接而与亚甲基-二-丙烯酰胺连接，换言之，利用亚甲基-二-丙烯酰胺进行交联，形成3D网络，该3D网络的中心保持水。这些是在一般条件下可溶性低且溶胀系数小的化学稳定性物质。

由于它们结构奇特的原因，这些物质具有稳定的特征(因为它们的3D网络基于强的共价连接)。

例如(专利RU2301814):

因此，可以得出这样的结论，即，均链聚丙烯酰胺的3D网络的交联剂的高交联性限制了在溶剂中的溶胀和流动性，并导致如触变性等负面性能。结果，这些物质具有这样的一般性能：只有在高温在80小时至100小时其间才溶胀(例如RU2301814)，这在带有支化结构的交叉-交联(cross-cross-linked)聚丙烯酰胺上体现。

聚合物的这些性能是可溶性、浓稠流动的能力、稳定性和对大分子之间的共价化学连接的形成(即所谓的交联)的高度敏感性。

聚合物的可溶性和它们的化学稳定性决定于结构的奇特性，支化的存在、交联、大分子的长度和其他因素。

纤维素是已知的水溶性交联双聚合物。其具有三维结构，在丙烯酰胺或丙烯酰胺和丙烯酸酯的帮助下形成，通过在组合物中使用的二乙烯基单体连接，并具有水和盐基团(参见专利US4051086)。

已知的水溶性交联双聚合物的溶胀的上限(upper boarder line)受到下限值(low value)的限制，此外还严格地进行连接，并且三维结构限制了它的流动性。共聚物的特征在于长期化学稳定性，这在有些实际情况下是不希望的。

在丙烯酸铵和交联剂的基础上形成的具有三维结构的水溶性交联双聚合物(参见专利JP6227328)也是已知的。

已知的水溶性交联双聚合物的溶胀的上限受到下限值的限制，此外还严格地进行连接，并且三维结构限制它的流动性。共聚物的特征在于长期化学稳定性，这在有些实际情况下是不希望的。

发明内容

研究工作的目的是形成水溶性线性杂链双聚合物(dipolymer)，所述双聚合物基于该双聚合物的单体的低能量连接，是亲水性3D基质，其保持水环境并且赋予其水溶性，增加流动性并且降低其化学稳定性。

为了实现该目的，所述水溶性线性杂链双聚合物具有如下通式：

(-CH₂-CR₁R₂)_n-(R₄-NHCO-R₅-NHCO-R₄)_m

其中

R₁可以是氢原子或者烷基CH₃，

R₂根据乙烯基单体的类型可以是COOH、CONH₂、(CH₃)-COOH，

R₃根据二乙烯基单体的类型是氢原子或者OH基团，

R₄可以是(CH₂-CHR₃)或(CH₂-CHR₃-CH₂)，

R₅根据二乙烯基单体的类型可以是(CH₂)或(CH(OH))₂，

m和n—所述乙烯基和二乙烯基单体之间的相互关系，

其中m/n比在10至100之内，