[发明专利]交联硅烷改性的分子自组装材料

摘要

本发明总体上涉及交联硅烷改性的分子自组装材料，含有所述交联硅烷改性的分子自组装材料的固化制品，含有所述交联硅烷改性的分子自组装材料的半透膜，使用所述半透膜从含有酸气体和耐渗透气体的可分离气体混合物中分离酸气体的方法，以及由含有成型的反应性硅烷改性的分子自组装材料的可固化制品制备所述固化制品的方法。

主权项

1.含有交联硅烷改性分子自组装材料的固化制品，其已经通过固化方法制备，该固化方法包含提供含有成型反应性硅烷改性分子自组装材料的可固化制品，和在固化有效条件下使所述成型反应性硅烷改性分子自组装材料与交联有效量的固化剂接触，从而使得所述反应性硅烷改性分子自组装材料的分子交联且产生所述固化制品；其中所述反应性硅烷改性分子自组装材料含有至少一个共价键合至分子自组装(MSA)材料的反应性硅烷官能团；其中每个反应性硅烷官能团含有式(A)的含卤代-甲硅烷基或氧-甲硅烷基的官能团：其中，表示基；R¹¹和R²²各自独立地是R^X、(C₁-C₄₀)烃基或(C₁-C₄₀)杂烃基；每个R^X独立地是卤素、(C₁-C₄₀)烃基-O-、(C₁-C₄₀)杂烃基-O-、(C₁-C₄₀)烃基-C(O)O-或(C₁-C₄₀)杂烃基-C(O)O-；和Z是共价键(即Z不存在)、(C₁-C₄₀)亚烃基或(C₁-C₄₀)亚杂烃基；其中所述MSA材料在共价键合至所述至少一个含卤代-甲硅烷基或氧-甲硅烷基的官能团之前(即，改性前MSA材料)是低聚物或聚合物，其含有式I的重复单元和至少一个第二重复单元：所述第二重复单元选自式II和III和V的酯-酰胺重复单元：以及式IV的酯-氨基甲酸酯重复单元：或其组合；其中：R在每种情形下独立地是非芳香族(C₂-C₂₀)亚烃基基团、非芳香族(C₂-C₂₀)亚杂烃基基团或基团分子量为约100克每摩尔至约5000克每摩尔的聚氧化烯基团；R¹在每种情形下独立地是单键或非芳香族(C₁-C₂₀)亚烃基基团或芳香族(C₆-C₂₀)亚烃基基团或亚苯基-[杂]-亚苯基，其中[杂]独立地是杂原子连接基团O、S、S(O)、S(O)₂或N(R³)；R²在每种情形下独立地是非芳香族(C₁-C₂₀)亚烃基基团；R^N是-N(R³)-Ra-N(R³)-，这里R³在每种情形下独立地是H或(C₂-C₆)烷基和Ra是非芳香族(C₂-C₂₀)亚烃基基团，或者R^N是含有两个氮原子的(C₂-C₂₀)杂环烷基基团，其中每个氮原子根据上述式(III)键合至羰基基团；R^N1是-N(R³)-Rb-N(R³)-，其中R³在每种情形下独立地是H或(C₁-C₆)烷基和Rb是芳香族(C₆-C₂₀)亚烃基基团或非芳香族(C₂-C₂₀)亚烃基基团或亚苯基-[杂]-亚苯基，其中[杂]的定义同上；或者R^N1是含有两个键合至式(V)中不同羰基的环氮原子的(C₂-C₂₀)亚杂环烷基基团；R⁴在每种情形下独立地是芳香族(C₆-C₂₀)亚烃基基团；n至少为1且具有小于3的平均值；w表示式I的酯摩尔分数，u、x、y和z分别表示式V、II、III和IV的酰胺或氨基甲酸酯摩尔分数，其中，w+u+x+y+z＝1且0＜w＜1，并且u、x、y和z中至少一个大于零但小于1；其中所述低聚物或聚合物含有至少一个包括碳基羟基(C-OH)基团、C-N(H)-C基团或C-NH₂基团的含活性氢的官能团，其中所述含活性氢的官能团的活性氢原子在所述反应中被所述反应性硅烷官能团取代。