[发明专利]可聚合的离子液体组合物

说明书

本发明描述了新型可聚合的离子液体化合物和可聚合组合物。所述组合物包含酸官能单体或酸官能共聚物(或其共轭碱)和咪唑化合物(或其共轭酸)。所述可聚合组合物可浇铸并且固化以在基材上形成涂层，所述涂层能够在暴露于水时溶胀以便从该基材剥离。

技术领域

本公开涉及新型可聚合的离子液体组合物及其用途。

背景技术

离子液体(IL)为其中阳离子和阴离子弱配位的盐。离子组分中的至少一种是有机的并且离子中的一种具有离域电荷。通常在室温下，以及按照定义至少在低于100℃下，这将阻止稳定晶格的形成并使得此类材料以液体存在。例如，氯化钠，典型的离子盐，具有约800℃的熔点，而离子液体N-甲基咪唑鎓氯化物具有约75℃的熔点。

离子液体通常包含与无机阴离子偶合的有机阳离子，诸如取代的铵或含氮的杂环，诸如取代的咪唑鎓。然而，其中阳离子和阴离子均是有机的物质也已被描述。当离子液体包含至少一种可聚合基团时，该离子液体为可聚合的离子液体(“PIL”)。

最近几年中，已引起相当多的研究和发展工作的离子液体的特征中的一些包括广泛的液体范围和它们的高溶解能力—离子液体对于有机材料和无机材料均为优良溶剂。此外，离子液体具有高极性、高热稳定性、高折射率和高离子传导性。它们还是不易燃的，并且具有可忽略的蒸气压。作为反应介质，离子液体已显示出可加速多种有机反应，包括Diels-Alder环加成反应和烷化反应。

可聚合官能团、室温有机液体盐特征、高折射率、高离子传导性和可忽略蒸气压的组合可使它们能够并入新的高值功能性材料中。由于它们的低挥发性、不易燃性、高溶解属性和潜在的循环能力，离子液体已作为环境安全或“绿色”溶剂进行推广以替代常规有机溶剂(挥发性有机化合物，VOC)。

发明内容

本公开提供了下式的阳离子的可聚合的离子液体化合物或其共轭碱：

R¹为H或C₁-C₂₅烷基基团，

R²为H或-CO-X¹-R⁵，其中R⁵为H、C₁-C₂₅烷基基团或R^PEG，并且X¹为-O-或-NR⁶-，其中R⁶为H或C₁-C₆烷基；

R³为H或CH₃，

R⁸为(杂)烃基基团，并且w为0至3，优选地0；并且

R^PEG为含聚(亚烷氧基)的基团；并且

下标x为1或2。

在一些实施方案中，期望其中下标x为1和2的可聚合的离子液体化合物的混合物。此类混合物可增加由此衍生的涂料的离子交联含量，从而改善可去除水性，同时保持溶胀性。

本公开提供了可用于多种粘合剂和涂层应用中的可聚合的离子液体组合物。组合物包含酸官能单体或酸官能共聚物(或其共轭碱)和式I的咪唑化合物(或其共轭碱)。组合物通过单体的酸基团和咪唑化合物之间的酸碱相互作用以及通过离子液体单体的自由基聚合来形成。交联的组合物是特别亲水的，并且可通过与水接触而容易地从基材去除。

在一个实施方案中，组合物为可聚合的离子液体，该可聚合的离子液体包含可聚合阴离子和与式I的咪唑化合物的共轭酸对应的阳离子，该可聚合阴离子包含酸官能单体。