[发明专利]用于提供包括六方氮化硼的聚合物的方法

说明书

本发明提供了包括剥离的六方氮化硼(h‑BN)的聚合物(例如，PET)组合物、以及其制备方法和使用方法。用于制备聚合物(例如，PET)组合物的方法包括：提供包括剥离的六方氮化硼(h‑BN)和第一单体反应物或低聚反应物的反应混合物，并且使第一单体反应物或低聚反应物聚合。本发明还提供了使用包括剥离的h‑BN的聚合物(例如，PET)组合物制备的容器(例如，瓶子)。

技术领域和背景技术

本文所述的各种实施方案涉及包括剥离的六方氮化硼的聚合物组合物、其制备和使用方法。

碳酸软饮料聚(对苯二甲酸乙二醇酯)容器的轻量化导致产品货架期缩短，这是由于通过更薄的瓶壁失去了碳酸化作用。当前可用的阻隔涂料诸如Plasmax或Actis需要大量的资本投资，并且当瓶内饮料的碳酸化水平高时不能很好地起作用。此外，多层瓶非常昂贵并且可能具有可回收性问题。因此，需要具有改善特性的容器，诸如不易透气(例如，二氧化碳)的容器。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种制备包括剥离的六方氮化硼(h-BN)的聚合物组合物的方法。在一些实施方案中，该方法包括：a)提供包括第一单体反应物或低聚反应物和剥离的六方氮化硼的反应物混合物；并且b)使反应物混合物中的第一单体反应物或低聚反应物聚合以形成聚合物组合物，该聚合物组合物包括剥离的六方氮化硼的分散片状物，其中该聚合物选自由以下项组成的组：聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯、聚碳酸酯、以及它们的混合物和共聚物。本文描述了合适的聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯和聚碳酸酯。

在一些实施方案中，提供反应物混合物包括在溶剂中剥离六方氮化硼以形成氮化硼悬浮液；并且在反应物混合物中包括剥离的h-BN悬浮液。在一些实施方案中，剥离六方氮化硼包括超声处理、球磨、剪切、基于楔形的机械剥离、或它们的组合。在一些实施方案中，剥离的六方氮化硼形成具有5至10个单层的平均厚度的片状物。在一些实施方案中，剥离的六方氮化硼形成具有5至20个单层的平均厚度的片状物。在一些实施方案中，剥离的六方氮化硼的具有100至2000的平均长径比。在一些实施方案中，如通过扫描电子显微镜所确定的，反应物混合物基本上不含团聚的六方氮化硼。

在一些实施方案中，溶剂包括第一单体反应物或低聚反应物。在一些实施方案中，第一单体反应物或低聚反应物选自由以下项组成的组：乙二醇、对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、环己烷二甲醇、具有式I的低聚物，

其中T¹是H、甲基、乙基或2-羟乙基；T²是H、OH或并且n是1-6；

以及它们的组合。在一些实施方案中，溶剂是乙二醇并且聚合物是聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的均聚物或共聚物。在一些实施方案中，反应物混合物基本上不含非聚合溶剂。

在一些实施方案中，反应物混合物还包括第二单体反应物或低聚反应物、聚合催化剂、或它们的组合。在这些实施方案中，提供反应物混合物可包括在溶剂中剥离六方氮化硼之后将第二单体反应物或低聚反应物、聚合催化剂、或它们的组合添加到该溶剂中。

在一个方面，提供了包括剥离的六方氮化硼的新型反应物混合物。在一些实施方案中，反应物混合物包括第一单体反应物或低聚反应物、第二单体反应物或低聚反应物、和剥离的六方氮化硼。在一些实施方案中，反应物混合物还包括聚合催化剂。在一些实施方案中，反应物混合物包括对苯二甲酸剂、聚合催化剂和乙二醇中的剥离的h-BN悬浮液，该对苯二甲酸剂选自对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯或对苯二甲酸二乙酯。在一些实施方案中，反应物混合物基本上由对苯二甲酸剂、聚合催化剂和乙二醇中的剥离的h-BN悬浮液组成，该对苯二甲酸剂选自对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯或对苯二甲酸二乙酯。