[发明专利]由羟基化脂肪酸制备弹性体的方法和通过这样的方法获得的弹性体

说明书

本发明涉及用于基于选自多羟基化脂肪酸和多羟基化脂肪酸与C1至C18脂肪链醇的酯的单体来制备弹性体类型聚合物的方法。该方法包括通过将所述单体与多元醇混合来制备反应介质(该反应介质不含催化剂)，然后是加热所述反应介质以实现所述单体与所述多元醇的共聚以及由此形成的聚合物的交联的步骤，其中该加热状态的至少初始阶段在减压下实施。

本发明属于聚合物领域，并且更特别地为弹性体(即具有橡胶弹性特性的聚合物)领域。

更特别地，本发明涉及用于基于多羟基化脂肪酸或者这样的脂肪酸的酯来制备聚合物的方法，以及可通过这样的方法获得的聚合物。

ω-羟基化脂肪酸定义为在ω位包含至少一个羟基OH的脂肪酸，即该羟基OH由脂肪酸链的最后一个碳原子携带，链的第一个碳原子是分子的羧基的碳原子。按照惯例，表述ω-羟基化脂肪酸通常并且在本说明书中是指包括位于ω位的单个羟基的脂肪酸。此外，术语“多羟基化脂肪酸”也以常规方式表示包含多个羟基的脂肪酸，其中至少一个羟基位于ω位。因此，二羟基化脂肪酸包含两个羟基，其中至少一个位于ω位，三羟基化脂肪酸包含三个羟基，其中至少一个位于ω位，依此类推。

具有橡胶特性的聚合物或弹性体在许多领域获得应用，特别是在电子、复合材料、零件防腐蚀保护等领域，其中它们的弹性特性可有利地用于制造多种产品，适用于多种行业，如汽车行业、航空行业、医疗行业等。

此外，农业资源的价值化是当前绿色化学研究的挑战之一。化学工业的重要目标是实施可再生、可生物降解和无毒的原料用于制备多种物质和产品，并且特别是用于制备聚合物材料。

本发明符合该目的。更特别地，本发明人对植物来源的化合物感兴趣，该化合物是ω-羟基化和多羟基化类型的脂肪酸。这些具有长碳链的脂肪酸可以从植物中提取，特别是从水果和蔬菜的角质层中提取，并且更特别地是从进入这些角质层组合物中的角质中提取。虽然在自然界中大量存在，但它们目前价值不大。

本发明旨在提供在制备具有弹性变形能力的聚合物的特定背景下用于开发这样的羟基化脂肪酸的解决方案。

现有技术已经提出了这样的解决方案以用于形成生物聚酯，特别是通过由Benitez等在Biochimica and Biophysica Acta，2004，1674：1-3中的出版物进行了说明。该文献描述了在甲苯中，在存在催化剂十二烷基苯磺酸的情况下，通过缩聚反应由从番茄角质中提取的单体制备与天然角质相同的生物聚酯的方法。最近，Benitez等在Materials，2018，11，2211中的出版物提出了类似的方法，其中缩聚反应在不存在催化剂的情况下进行。

文献WO 2017/147708描述了使用催化剂由ω-羟基化脂肪酸和2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇制备聚合物的方法。

本发明人现已发现，可以在不使用催化剂的情况下，通过适当选择试剂和实施的操作模式由多羟基化脂肪酸或其酯制造具有类似橡胶的弹性特性的聚合物，该聚合物的特性，特别是弹性特性和热机械特性可以准确且容易地受控。

因此，本发明旨在提供由多羟基化脂肪酸或者由多羟基化脂肪酸的酯制备其橡胶特性可以以受控方式调节的弹性体的方法。

本发明的另外目的是该方法易于实施，其不使用对人和动物有毒和/或对环境有害的任何产品，并且其允许形成可回收的弹性体，而且成本低。

因此，根据第一方面，本发明提供了用于基于至少一种多羟基化脂肪酸来制备聚酯型聚合物，更特别地为三维热固性网络形式的弹性体的方法。该方法包括以下连续步骤：

-通过混合/汇集以下来制备反应介质：