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烷氧基胺的低溫自由基聚合的制作方法

文檔序號:11284545閱讀:378來源:國知局
烷氧基胺的低溫自由基聚合的制造方法與工藝
本發(fā)明涉及用于烷氧基胺在低溫下在光引發(fā)劑的存在下自由基聚合的方法,典型地在低至-50℃的溫度下。本發(fā)明還涉及本發(fā)明的方法用于獲得物品的用途,且還涉及獲得的物品。自由基聚合是已知的聚合技術。使用烷氧基胺可制備嵌段共聚物。這些聚合幾乎總是在至少高于100℃的溫度下進行。例外涉及使用n-叔丁基-1-二乙基膦?;?2,2-二甲基丙基硝基氧(氮氧化物,nitroxide),也稱作sg1,因為它可在50℃啟動聚合。此硝基氧(其化學式重現(xiàn)如下)更特別的描述在ep0760824中:雖然此硝基氧具有許多優(yōu)點比如溫和的(moderate)聚合溫度和對多種單體的良好控制,但是當它衍生自烷氧基胺時,它不允許在低溫(比如室溫(例如20℃)或甚至低于室溫)下在與工業(yè)循環(huán)相容的時間內(nèi)進行聚合,因為烷氧基胺僅可在50℃以上的溫度產(chǎn)生持久性的(persistent)自由基。wo03/074572描述了在50℃-160℃、但優(yōu)選80℃-100℃的溫度下,經(jīng)由硝基氧途徑以受控方式聚合的可能性。該反應因此例如在室溫下是不可能的?,F(xiàn)在,存在能夠在那樣的低溫或甚至在負溫度(negativetemperatures)下進行聚合的真實需要,例如在非常大的組件(例如風力渦輪機葉片或船體)的聚合的情形中,對于這樣的情形所用爐類型的加熱裝置是非常昂貴的。在室溫或甚至在負溫度下進行的聚合因此會有重要的經(jīng)濟優(yōu)勢或使得它們可在嚴重的負溫度條件下使用,例如在多組分(multi-pack)粘合劑的情形中。此外,在包括嵌段共聚物的制劑中,引入在起始步驟中合成的嵌段共聚物通常導致混合物的粘度非常顯著地提高,這構成了需要低粘度的方法的重要障礙,比如用于制備復合材料的注入工藝(infusionprocesses),或者制備的流變學行為是關鍵的高生產(chǎn)速度方法。在原位(即在形成材料期間)且在低溫(>0℃),典型地在室溫,即在約25℃,制備嵌段共聚物因此似乎是明智的(judicious)。在其他情形中,低溫聚合具有優(yōu)點(副反應的限制、沒有某些熱敏感分子的分解),還使得可消耗更少的能量或使合成反應器中的壓力最小化。在標準的自由基聚合中,已知的是,當使用的引發(fā)劑為過氧化物時,加入胺比如二甲基-對-甲苯胺(qiuk.etal.,polymercommunications,no.1,76-81,1985)允許在低溫下的引發(fā)。例如,此氧化還原體系對于制備可在室溫使用的二組分(twopack)粘合劑是有用的。申請人現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn),與所有的預期相反,在使用電磁輻射的照射下烷氧基胺在光引發(fā)劑的存在下重新引發(fā)單體聚合,且在負溫度下以快速的動力學(即以與工業(yè)應用相容的時間,典型地為幾分鐘到幾小時)進行。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明涉及自由基聚合的方法,包括以下步驟:-包括至少一種單體在至少一種光引發(fā)劑和至少一種烷氧基胺的存在下的混合物(混合,mixture),-在-50℃-80℃的溫度下使混合物聚合直到單體已經(jīng)被完全轉化。具體實施方式可用任意類型的烷氧基胺進行本發(fā)明的方法。其還可以是能夠產(chǎn)生若干種硝基氧自由基的多(聚)烷氧基胺、或替代地得自至少一種單體和烷氧基胺之間的聚合步驟的大分子烷氧基胺或大分子多(聚)烷氧基胺。因此,根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式,烷氧基胺中的至少一種是單官能的。根據(jù)本發(fā)明的第二形式,烷氧基胺中的至少一種是多官能的。通過通式z(-t)n描述烷氧基胺或多(聚)烷氧基胺,其中z表示多價的基團,t為硝基氧且n是大于或等于1(優(yōu)選2-10,有利地2-8且更優(yōu)選2-4,包括端點)的整數(shù)。n表示烷氧基胺的官能度,即根據(jù)下面機理可由烷氧基胺釋放的硝基氧自由基t的數(shù)量:通過光引發(fā)劑的存在活化此反應,所述光引發(fā)劑在經(jīng)受電磁輻射時產(chǎn)生自由基。在單體的存在下,經(jīng)活化的烷氧基胺引發(fā)聚合。下面的方案描述了基于n=2的烷氧基胺的共聚物聚m2-聚m1-聚m2的制備。在活化烷氧基胺后首先聚合單體m1,并且一旦嵌段聚m1完成,接著聚合單體m2:嵌段共聚物的制備原理對大于或等于1的n保持有效。z表示多價的基團,即可在活化后釋放多個自由基位點(site)的基團。討論中的活化通過共價鍵z-t的斷裂發(fā)生。作為實例,z可選自以下的基團(i)-(viii):其中r3和r4可為相同或不同,表示含有1-10個碳原子數(shù)的直鏈或支化的烷基、苯基或噻吩基,其任選地被鹵素原子(比如f、cl或br)取代、或替代地被含有1-4個碳原子數(shù)的直鏈或支化的烷基取代、或替代地被硝基、烷氧基、芳氧基、羰基或羧基取代;芐基基團、含有3-12個碳原子數(shù)的環(huán)烷基、包括一個或多個不飽和度的基團;b表示含有1-20個碳原子數(shù)的直鏈或支化的烯基;m是1至10的整數(shù);其中r5和r6可為相同或不同,表示芳基、吡啶基、呋喃基或噻吩基,其任選地被鹵素原子(比如f、cl或br)取代、或替代地被含有1-4個碳原子數(shù)的直鏈或支化的烷基取代、或替代地被硝基、烷氧基、芳氧基、羰基或羧基取代;d表示含有1-6個碳原子數(shù)的直鏈或支化的烯基、亞苯基(phenylene)或環(huán)烯基;p為1至10的整數(shù);其中r7、r8和r9可為相同或不同,具有與式(i)的r3和r4相同的含義,q、r和s為1至10的整數(shù);其中r10具有與式(ii)的r5和r6相同的含義,t是1至4的整數(shù),u是2-6的整數(shù)(芳族基團被取代);其中r11具有與式(iv)的基團r10相同的含義且v是2-6的整數(shù);其中r12、r13和r14可為相同或不同,表示苯基,其任選地被鹵素原子(比如cl或br)取代、或替代地被含有1-10個碳原子數(shù)的直鏈或支化的烷基取代;w表示氧、硫或硒原子,w等于0或1;其中r15具有與式(i)的r3相同的含義,r16具有與式(ii)的r5或r6相同的含義;其中r17和r18可為相同或不同,表示氫原子或含有1-10個碳原子數(shù)的直鏈或支化的烷基、芳基,其任選地被鹵素原子或雜原子取代。t表示硝基氧,其是含=n-o·的穩(wěn)定的自由基,即其上存在未配對的電子的基團。術語“穩(wěn)定的自由基”表示這樣的基團,其對大氣和水分是如此持久的和非反應性的,使得其與大多數(shù)自由基相比可處理和儲存長得多的時間(此方面參見accountsofchemicalresearch1976,9,13-19)。因此穩(wěn)定的自由基與其壽命短暫(從幾毫秒到幾秒鐘)的自由基(比如衍生自常規(guī)的聚合引發(fā)劑例如過氧化物、氫過氧化物或偶氮引發(fā)劑的自由基)不同。如果其不是聚合引發(fā)劑且如果自由基的平均壽命為至少一分鐘,可認為該自由基是穩(wěn)定的。t由下面的結構表示:其中r19、r20、r21、r22、r23和r24表示選自以下的基團:-直鏈或支化的c1-c20且優(yōu)選c1-c10的烷基,比如取代或未取代的甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、叔丁基或新戊基,-取代或未取代的c6-c30芳基,比如芐基或芳基(苯基)-飽和的c1-c30環(huán)狀化合物(cyclics)且其中基團r19和r22可形成任選被取代的環(huán)狀結構r19-cnc-r22的一部分,所述環(huán)狀結構r19-cnc-r22可選自:其中x表示1-12的整數(shù)。作為實例,可使用以下硝基氧:特別優(yōu)選地使用式(x)的硝基氧:ra和rb表示相同或不同的帶有1-40個碳原子的烷基,任選地連接在一起以便形成環(huán)和任選地被羥基、烷氧基或胺基取代。rl表示具有大于15.42g/mol且優(yōu)選大于30g/mol的摩爾質(zhì)量的單價基團?;鶊Frl可具有,例如,40-450g/mol的摩爾質(zhì)量。其優(yōu)選為通式(xi)的帶有磷的基團:其中x和y可為相同或不同,可選自烷基、環(huán)烷基、烷氧基、芳氧基、芳基、芳烷基氧基(aralkyloxyl),全氟烷基和芳烷基,且可包括1-20個碳原子;x和/或y還可為鹵素原子比如氯、溴或氟原子。有利地,rl是下式的膦酸根基團:其中rc和rd為兩個相同或不同的烷基基團,任選地相連以便形成環(huán),包括任選取代或未取代的1-40個碳原子?;鶊Frl還可包括至少一個芳香環(huán),例如,被諸如一種或多種包括1-10個碳原子的烷基基團取代的苯基或萘基。如wo03/062293中教導的,優(yōu)選式(x)的硝基氧,因為它們使得可獲得對(甲基)丙烯酸類單體的自由基聚合的良好控制。因此優(yōu)選帶有式(x)的硝基氧的式(xiii)的烷氧基胺:其中:z表示多價的基團;ra和rb表示相同或不同的帶有1-40個碳原子的烷基,任選地連接在一起以便形成環(huán)且任選地被羥基、烷氧基或氨基取代;rl表示具有大于15.042g/mol且優(yōu)選大于30g/mol的摩爾質(zhì)量的單價基團。基團rl可具有例如40-450g/mol的摩爾質(zhì)量。其優(yōu)選為通式(xi)的帶有磷的基團:其中x和y可為相同或不同,可選自烷基、環(huán)烷基、烷氧基、芳氧基、芳基、芳烷基氧基(aralkyloxyl),全氟烷基和芳烷基基團,且可包括1-20個碳原子;x和/或y還可是鹵素原子比如氯、溴或氟原子。有利地,rl是下式的膦酸根基團:其中rc和rd為兩個相同或不同的烷基,任選地相連以便形成環(huán),包括任選取代或未取代的1-40個碳原子?;鶊Frl還可包括至少一種芳香環(huán),例如,被諸如一種或多種包括1-10個碳原子的烷基取代的苯基或萘基。作為可被烷氧基胺(xiii)攜帶的式(x)的硝基氧的實例,可提及:-n-叔丁基-1-苯基-2-甲基丙基硝基氧,-n-(2-羥基甲基丙基)-1-苯基-2-甲基丙基硝基氧,-n-叔丁基-1-二芐基膦?;?2,2-二甲基丙基硝基氧,-n-叔丁基-1-雙(2,2,2-三氟乙基)膦?;?2,2-二甲基丙基硝基氧,-n-叔丁基[(1-二乙基膦?;?-2-甲基丙基]硝基氧,-n-(1-甲基乙基)-1-環(huán)己基-1-(二乙基膦?;?硝基氧,-n-(1-苯基芐基)-[(1-二乙基膦?;?-1-甲基乙基]硝基氧,-n-苯基-1-二乙基膦?;?2,2-二甲基丙基硝基氧,-n-苯基-1-二乙基膦?;?1-甲基乙基硝基氧,-n-(1-苯基-2-甲基丙基)-1-二乙基膦?;谆一趸?,-或替代地,下式的硝基氧特別優(yōu)選式(xiv)的硝基氧:其為n-叔丁基-1-二乙基膦?;?2,2-二甲基丙基硝基氧,通常簡稱為sg1。烷氧基胺(i)且特別是烷氧基胺(xiii),可經(jīng)由例如在fr2791979中描述的配方制備。一種可以使用的方法在于用硝基氧偶聯(lián)(coupling)基于碳的基團(自由基,radical)。可從鹵代衍生物開始在有機金屬體系(比如cux/配體(x=cl或br))的存在下,根據(jù)由d.greszta等在macromolecules1996,29,7661-7670中描述的atra(原子轉移自由基加成)型反應進行偶聯(lián)。可在本發(fā)明的情況下使用的烷氧基胺在下面示出:最后兩種烷氧基胺分別被稱為diamins和triamins,并且是優(yōu)選的烷氧基胺。如下不會構成脫離本發(fā)明的范圍:組合若干種對應于式(i)的烷氧基胺,特別地若干種式(xiii)的烷氧基胺。因此這些混合物可包括,例如,含有n1個連接的硝基氧的烷氧基胺和含有n2個連接的硝基氧的烷氧基胺,其中n1不同于n2。它們還可是帶有不同硝基氧的烷氧基胺的組合。光引發(fā)劑為如下的化學物:當這些化合物暴露于電磁輻射時能夠產(chǎn)生自由基。優(yōu)選地,電磁輻射具有在紫外或可見范圍的波長,但是如下不會構成脫離本發(fā)明的范圍:使用在較短波長范圍(x射線或伽馬射線)或較長波長范圍(紅外或甚至超過)內(nèi)的波長。其也可為能夠通過吸收至少兩個光子產(chǎn)生自由基的光引發(fā)劑。當這是使反應混合物的物料的區(qū)域選擇性聚合的問題時,特別地在涉及光引發(fā)劑存在下的聚合的3d打印領域中,即通過相繼層借助激光束聚合的原型和三維物品的產(chǎn)生,后者的實例是特別有用的。光引發(fā)劑可為任何類型。它們優(yōu)選地選自:在相對于羰基的α位上經(jīng)由均裂反應產(chǎn)生自由基的那些,例如苯偶姻醚衍生物、羥基烷基苯酮、二烷氧基苯乙酮以及?;趸⒀苌铮约霸讦挛簧袭a(chǎn)生自由基的那些,例如酮硫化物和磺?;苌?,其通過從氫供體例如二苯甲酮或噻噸酮中奪取氫形成自由基。該過程涉及與胺的電荷轉移絡合物,隨后電子和質(zhì)子轉移以導致引發(fā)烷基基團(自由基)和非活性的羰游離基基團的形成??商峒捌S基二縮醛、羥基烷基苯酮、α-氨基酮、酰基氧化膦、二苯甲酮和噻噸酮。如下不會構成脫離本發(fā)明的范圍:使用幾種光引發(fā)劑的組合,或甚至光引發(fā)劑和自由基引發(fā)劑的組合,其中自由基通過熱或經(jīng)由氧化還原反應而產(chǎn)生,例如亞甲基雙(丙二酸二乙酯)-鈰iv對或替代地h2o2/fe2+對。作為引發(fā)劑,可提及二酰基過氧化物、過氧化的酯(peroxyesters)、二烷基過氧化物、過氧縮醛(peroxyacetals)和偶氮化合物。可適合使用的自由基引發(fā)劑為,例如,碳酸異丙基酯,過氧化苯甲酰,過氧化月桂酰,過氧化己?;蜻^氧化二異丙苯,過氧化苯甲酸叔丁酯,2-乙基過氧化己酸叔丁基酯,異丙苯過氧化氫,1,1-雙(叔丁基過氧化)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷,過氧化異丁酸叔丁酯,過氧化乙酸叔丁酯,過氧化新戊酸叔丁酯,過氧化新戊酸戊酯(amylperpivalate)和過氧化辛酸叔丁酯。取決于通過使用本發(fā)明的方法獲得的物品的最終用途,本發(fā)明的方法也可包括各種添加劑,例如增塑劑、熱或uv穩(wěn)定劑、或著色劑??梢员倔w(inbulk)、溶液、懸浮體或乳液(emulsion)進行根據(jù)本發(fā)明的方法的聚合。根據(jù)本發(fā)明的一個變體,可以經(jīng)由類似的硝基氧受控自由基聚合方法而沒有光引發(fā)劑的存在下在高于50℃的溫度制備使用的烷氧基胺。其涉及,例如,制備包括至少一種單體的第一嵌段,所述第一嵌段將隨后被置于本發(fā)明的條件下,即在低溫下,典型地在室溫下以引起其他嵌段的聚合。因此將獲得具有若干嵌段的共聚物。嵌段共聚物的合成多年來已經(jīng)使用了多種技術。在這些技術中的每一種中,用于合成的溫度總是距離室溫較遠且因此需要特殊的制備條件,而這往往與應用中使用的生產(chǎn)方法不相容。在本發(fā)明的方法中,聚合溫度在-50℃至+80℃,有利地在-20℃至+80℃、優(yōu)選0℃至80℃、更優(yōu)選0℃至50℃且理想地10℃至35℃。因此大量研究已經(jīng)在于在第一步中合成嵌段共聚物,然后在于以添加劑的形式將其引入到根據(jù)預期應用所選擇的材料中。已經(jīng)顯示,與通常使用的現(xiàn)有技術相比時,使用這些添加劑使得可獲得改善的性質(zhì)之間的折衷。然而,由于這些添加劑的非常高的粘度,向主體材料(hostmaterial)中引入嵌段共聚物需要特別的混合工具和技術(在升高的溫度,經(jīng)由溶劑路線)。同樣的效應還限制了可向最終材料中引入的嵌段共聚物的含量。對于這些應用,可被用作添加劑的聚合物的含量受到產(chǎn)生的粘度的限制。在直接在主體樹脂(hostresin)或樹脂/硬化劑混合物中進行共聚物的合成的情況中,就像本發(fā)明的情況,由于粘度僅在方法結束時升高,粘度不再是問題。這打開了粘度是限制因素的領域(比如涂料、樹脂注塑射(injection)或注入方法、粘合劑等)中的新機遇。本發(fā)明具有雙重優(yōu)點:允許在主體材料中原位合成嵌段共聚物以便獲得對可適用的性質(zhì)更有利的特別的形貌,同時保持低的初始粘度,這對混合的材料的實現(xiàn)是特別有利的。主體材料可為溶劑,聚合物,低聚物,多孔的或非多孔的色素(pigmentary)或非色素填料(其具有任意尺寸和任意類型的縱橫比),短的或長的、織造的或非織造的纖維,納米管,或這些主體材料的組合。主體材料還可是聚合物前體(例如能夠獨立于(independentof)涉及烷氧基胺的聚合而聚合的任意雙組分或非雙組分體系,例如,以非限制的方式),聚酯,聚氨酯或環(huán)氧樹脂。例如可同時或相繼地聚合主體材料和得自烷氧基胺的聚合的材料。在這個意義上,本發(fā)明類似于描述在wo03/062293或wo06/06152中的方法,但與后者的區(qū)別在于這樣的事實,合成第二嵌段的溫度非常顯著地低于現(xiàn)有技術中描述的那些,典型地在室溫下,其通過在現(xiàn)有技術中通常描述的第一步期間預先制備的大分子烷氧基胺引發(fā)劑在光引發(fā)劑的存在下與第二種嵌段的構成單體的組合使用而變得可能。在可在本發(fā)明的方法中使用的單體之中,在不包含任何限制的情況下可提及帶有一個或多個雙鍵的單體,比如乙烯基芳族單體,例如苯乙烯或取代的苯乙烯,特別是α-甲基苯乙烯;丙烯酸類單體,比如丙烯酸或其鹽,丙烯酸烷基酯(任選地含有若干丙烯酸官能團),丙烯酸環(huán)烷基酯或丙烯酸芳基酯,比如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯或丙烯酸苯酯,丙烯酸羥基烷基酯,比如丙烯酸2-羥基乙酯,丙烯酸醚烷基酯,比如丙烯酸2-甲氧基乙酯,丙烯酸烷氧基-或芳氧基-聚亞烷基二醇酯,比如丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、丙烯酸乙氧基聚乙二醇酯、丙烯酸甲氧基聚丙二醇酯、丙烯酸甲氧基聚乙二醇-聚丙二醇酯、或其混合物,丙烯酸氨基烷基酯,比如丙烯酸2-(二甲基氨基)乙基酯(dmaea),氟代丙烯酸酯(fluoroacrylates),丙烯酸甲硅烷基酯(silylacrylates),含磷丙烯酸酯(phosphorusacrylates),比如亞烷基二醇磷酸酯丙烯酸酯;甲基丙烯酸類單體,比如甲基丙烯酸或其鹽,甲基丙烯酸烷基酯(任選地含有若干個甲基丙烯酸官能團)、甲基丙烯酸環(huán)烷基酯、甲基丙烯酸烯基酯或甲基丙烯酸芳基酯,比如甲基丙烯酸甲酯(mma)、甲基丙烯酸月桂基酯、甲基丙烯酸環(huán)己基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、甲基丙烯酸苯基酯或甲基丙烯酸萘基酯,甲基丙烯酸羥基烷基酯,比如甲基丙烯酸2-羥基乙基酯或甲基丙烯酸2-羥基丙基酯,甲基丙烯酸醚烷基酯,比如甲基丙烯酸2-乙氧基乙基酯,甲基丙烯酸烷氧基-或芳氧基-聚亞烷基二醇酯,比如甲基丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、甲基丙烯酸乙氧基聚乙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基聚丙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基-聚乙二醇-聚丙二醇酯、或其混合物,甲基丙烯酸氨基烷基酯,比如甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙基酯(dmaema),氟代甲基丙烯酸酯比如甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙基酯,甲基丙烯酸甲硅烷基酯,比如3-甲基丙烯?;谆柰?,含磷甲基丙烯酸酯,比如亞烷基二醇磷酸酯甲基丙烯酸酯,羥基乙基咪唑烷酮甲基丙烯酸酯,羥基乙基咪唑啉酮甲基丙烯酸酯,甲基丙烯酸2-(2-氧代-1-咪唑啉基)乙基酯;丙烯腈,丙烯酰胺或取代的丙烯酰胺,4-丙烯酰嗎啉,n-羥甲基丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺或取代的甲基丙烯酰胺,n-羥甲基甲基丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨(maptac),衣康酸,馬來酸或其鹽,馬來酸酐,馬來酸或半馬來酸烷基酯或烷氧基酯-或芳氧基-聚亞烷基二醇酯,乙烯基吡啶,乙烯基吡咯烷酮,(烷氧基)聚(亞烷基二醇)乙烯基醚或二烯基醚,比如甲氧基聚乙二醇乙烯基醚,聚(乙二醇)二烯基醚,烯屬單體,其中可以提及的是乙烯、丁烯、己烯和1-辛烯,還有含氟的烯屬單體,和亞乙烯基單體,其中可以提及的是偏二氟乙烯,單獨地或至少兩種上述提及的單體的混合物。本發(fā)明還涉及嵌段或非嵌段的聚合物或共聚物,其得自在主體材料存在或不存在的情況下根據(jù)本發(fā)明的方法得到的方法。本發(fā)明還涉及使用該低溫合成方法的應用。該方法變得與許多且各樣的(varied)應用溫度保持較冷或溫和的應用相兼容。特別地,本發(fā)明有利地適合這樣的應用,比如清漆、3d打印、涂料、粘結劑(bondingagents)和粘合劑(adhesives)、塑料的機械強化劑(reinforcement)、和復合材料,因為聚合溫度與應用溫度一致。本發(fā)明還涉及包括得自本發(fā)明的方法的聚合物或共聚物的主體材料,這是因為使用本發(fā)明的方法導致的獨特的性質(zhì),特別地使得可使用本發(fā)明的方法將大量的本發(fā)明的主題的共聚物引入到主體材料中。實施例1:烷氧基胺diamins的合成:將1.25升的乙醇、300g的(arkema)和100g的丁二醇二丙烯酸酯放置于2.5升反應器中。伴隨攪拌將混合物在80℃下加熱4小時。然后,將反應混合物排出并且使用旋轉蒸發(fā)器蒸發(fā)乙醇。定量地獲得480g的diamins。實施例2:聚烷氧基胺的合成將下列物質(zhì)放置在裝配有葉輪攪拌器、通過油的循環(huán)而加熱的夾套和真空/氮氣入口的2升金屬反應器中:·301g的丙烯酸丁酯·49g的苯乙烯·7.7g的diamins。在引入試劑后,將反應混合物在真空/氮氣下除氣三次。然后,將反應器封閉并且開始攪拌(50rpm)和加熱(標稱溫度:125℃)。反應混合物的溫度在約30分鐘內(nèi)達到113℃。壓力穩(wěn)定在約1.5巴。將反應器溫度維持在115℃的階段達522分鐘。在冷卻后,收取340g的具有67%的固體含量的混合物。然后,通過在70℃下在減壓下蒸發(fā)3小時而將過量的丙烯酸丁酯除去。所獲得的大分子自由基重量比的丙烯酸丁酯/苯乙烯為83/17。嵌段b的gpc分析得到以下結果:mn:35000g/mol;mw:65000g/mol;多分散性:1.86。實施例3:烷氧基胺triamins的合成將206g乙醇、100g(arkema)和26.5g季戊四醇三丙烯酸酯(sartomersr444d)置于500ml的反應器中。伴隨攪拌將混合物在80℃下加熱4小時。然后,將反應混合物排出并且使用旋轉蒸發(fā)器蒸發(fā)乙醇。定量地獲得126gtriamins。實施例4:大分子引發(fā)劑cs1的合成大分子引發(fā)(macro-initiating)多(聚)烷氧基胺ds1的合成將下列物質(zhì)引入到裝配有葉輪攪拌器、通過油的循環(huán)而加熱的夾套和真空/氮氣入口的2升金屬反應器中:·643g丙烯酸丁酯·96g苯乙烯·6gtriamins。在引入試劑后,將反應混合物經(jīng)由三次真空/氮氣沖洗而除氣。然后,將反應器封閉并且開始攪拌(50rpm)和加熱(標稱溫度:125℃)。反應混合物的溫度在約30分鐘內(nèi)達到113℃。壓力穩(wěn)定在約1.5巴。將反應器溫度維持在115℃的階段達522分鐘。在冷卻后,收取740g具有70%的固體含量的混合物。然后,通過在70℃下在減壓下蒸發(fā)超過3小時而將過量的丙烯酸丁酯除去。所獲得的大分子自由基的丙烯酸丁酯:苯乙烯重量比為83:17。通過用聚苯乙烯樣品校準的gpc的大分子引發(fā)劑的分析得到下面的結果:mn:129000g/mol;mw:510000g/mol;多分散性:3.9。實施例5:非引發(fā)的共聚物(聚烷氧基胺)的合成將混合物置于本領域技術人員常用的攪拌的不銹鋼反應器中,所述混合物由500g丙烯酸丁酯、70g苯乙烯、966g甲苯、0.1854gaibn(來自dupont的vazo64)和0.6g的正十二烷基硫醇組成。將反應器置于2巴的氮氣壓力下并且在85℃的溫度下加熱3小時。然后將混合物冷卻至室溫(20℃),并且然后在真空下在烘箱中在125℃和100毫巴(mbar)絕對壓力下干燥16小時。然后獲得干燥的非引發(fā)的共聚物聚丙烯酸丁酯-共聚-苯乙烯。實施例6:在25℃在uv下聚合甲基丙烯酸甲酯在玻璃燒瓶中制備包含大分子引發(fā)劑或非引發(fā)的共聚物、得自lamberti公司的uv引發(fā)劑esacuretpo和甲基丙烯酸甲酯單體的混合物。照射時間為90分鐘。照射源為得自dr.uvtechnology(lochhamerschlag1,82166germany)公司的uvahand250燈?;旌衔锏某跏紲囟葹槭覝?20℃)。結果在表1中給出;百分數(shù)為質(zhì)量百分數(shù):圖1給出樣品6b、6e和6c的圖像。圖2中的動態(tài)機械分析(dma)清楚地顯示實施例6c和6e之間在機械行為方面的差異。材料6c不具有機械強度,其在室溫(20℃)下流動,這通過在18℃下模量值g’和g”的增加反映。由此可得出結論,其不為結構化的。另一方面,材料6e保持良好的機械強度,這通過在整個溫度范圍內(nèi)高于模量值g”的模量值g’反映。由此得出結論,其為結構化的。實施例7:在0℃在uv下聚合甲基丙烯酸甲酯重復實施例6e,但這次將玻璃燒瓶在-15℃下放置于乙二醇-水的床上。觀察到與實施例6e相同的結果,獲得了混合物的聚合和透明的聚合物。實施例8在大分子引發(fā)劑的存在下在uv下聚合丙烯酸異冰片酯使用的大分子引發(fā)劑為得自實施例2的大分子引發(fā)劑。iboa為丙烯酸異冰片酯(均聚物piboa的tg在100℃的范圍內(nèi))。speedcuretpo-l為(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基次磷酸乙酯(由lambson銷售的液體光引發(fā)劑)。將下表2中給出的物料組合物在室溫(20℃)下用磁力攪拌均質(zhì)化,并且然后倒入至有機硅模具(尺寸:40mm長,30mm寬,和1mm厚)中。然后,將填充的模具放置于uv-led輻射(由phoseontechnology銷售的螢火蟲型號,波長395nm,功率4w/cm2)下達40秒。大分子引發(fā)劑ds1iboatpo-l實施例82.61g4.15g0.07g拉伸動態(tài)機械分析顯示,在圖3中對應于兩個不同相的兩個玻璃化轉變溫度,一個與大分子引發(fā)聚合物相關(tg-11℃),另一個與聚丙烯酸異冰片酯基質(zhì)相關(tg101℃)。由于模量值e’保持比模量值e”高最高達80℃,由此推斷材料為結構化的。光學透明度表明該結構是非常精細的(亞微米尺度),圖4。實施例9在大分子引發(fā)劑的存在下在uv下聚合丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯。使用的大分子引發(fā)劑為得自實施例2的大分子引發(fā)劑。sr256為丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯,由sartomer銷售(均聚物的tg在-55℃的范圍內(nèi))。speedcuretpo-l為(2,4,6-三甲基苯甲?;?苯基次磷酸乙酯(由lambson銷售的液體光引發(fā)劑)。將下表3中給出的物料組合物在室溫(20℃)下均質(zhì)化,并且然后沉積在載玻片上。然后,將該載玻片放置在uv-led輻射下(由phoseontechnology銷售的螢火蟲型號,波長395nm,功率4w/cm2)達40秒。大分子引發(fā)劑ds1sr256tpo-l實施例93.65g8.49g0.12g在圖5中壓縮動態(tài)機械分析顯示出對于聚丙烯酸(2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯的在-40℃的玻璃化轉變溫度。在-40℃下該玻璃化轉變之后彈性模量e’保持高于模量值e”,這反映了結構化的存在。再次,樣品的光學透明度證實,該結構化的尺度是非常精細的,具有亞微米水平(圖6)。當前第1頁12
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