由可聚合縮合聚合物制備泡沫體的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】由可聚合縮合聚合物制備泡法體的方法
[0001 ]根據(jù)35 U.S.C. §119(e)，本申請(qǐng)要求2013年5月22日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/ 826，262的權(quán)益，其通過(guò)引用的方式整體結(jié)合到本文中。
[0002]本發(fā)明公開(kāi)的主題設(shè)及泡沫體（即，多孔塑料），例如使用一種或多種可持續(xù)生成 的反應(yīng)物生成的泡沫體。
[000引概述 所公開(kāi)主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案設(shè)及使用W下步驟制造泡沫體的方法。產(chǎn)生具有可 聚合縮合聚合物和發(fā)泡劑的混合物。所述可聚合縮合聚合物至少具有W下單元:徑基酸單 元和不飽和雙官能單元。所述不飽和雙官能單元選自不飽和二簇酸單元和不飽和二醇單元 中的一種或多種。所述可聚合縮合聚合物任選包括選自W下單元的分支單元：（i)衍生自 具有Ξ個(gè)或更多個(gè)徑基或環(huán)氧化物基團(tuán)的多官能醇的多官能醇單元;和（ii)衍生自具有 Ξ個(gè)或更多個(gè)簇基的多官能酸的多官能酸單元。使所述混合物膨脹W產(chǎn)生泡沫。使在所述 泡沫中的可聚合縮合聚合物反應(yīng)W產(chǎn)生泡沫體。
[0004]參考詳述將更易于了解并理解運(yùn)些及其他目的、優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。
[000引發(fā)明詳述 本發(fā)明公開(kāi)的主題的各種實(shí)施方案設(shè)及制造泡沫體的方法及所產(chǎn)生的泡沫體。產(chǎn)生包 含可聚合縮合聚合物和發(fā)泡劑的混合物。所述混合物還可任選包含引發(fā)劑、共反應(yīng)物、高官 能度反應(yīng)物及其他組分中的一種或多種。使所述混合物膨脹W產(chǎn)生泡沫。使在所述泡沫中 的反應(yīng)物反應(yīng)W使泡沫基質(zhì)凝固并產(chǎn)生泡沫體。
[0006] 可聚合縮合聚合物 本文使用的"可聚合縮合聚合物"是指具有在隨后的自由基聚合期間可利用W參與形 成共價(jià)鍵（即，優(yōu)選具有2或更大的平均官能度形成包含多個(gè)可聚合縮合聚合物的較大 分子網(wǎng)絡(luò)的締屬不飽和位點(diǎn)的縮合聚合物或寡聚體分子。在運(yùn)種意義上講，所述自由基聚 合包括交聯(lián)（即，交聯(lián)聚合），例如如本文所述在可聚合縮合聚合物的自由基熱固性反應(yīng)期 間所發(fā)生的聚合。
[0007] 所述可聚合縮合聚合物包含至少兩類(lèi)"單元"，其為衍生自用于制造所述聚合物的 單體或其他反應(yīng)物的聚合物的結(jié)構(gòu)單元。運(yùn)兩類(lèi)單元為（1)徑基酸單元和(2)不飽和的雙 官能單元。所述可聚合縮合聚合物任選包含第Ξ類(lèi)單元，即（3)分支單元。所述可聚合縮合 聚合物還可包含飽和的雙官能單元。
[000引徑基酸單元 所述徑基酸單元為衍生自一種或多種徑基酸的結(jié)構(gòu)單元(例如，乳酸單元衍生自乳酸 或丙交醋且6-徑基己酸單元衍生自6-徑基己酸或ε-己內(nèi)醋）。所述徑基酸單元可包括W下 單元中的一種或多種:α-徑基酸單元、β-徑基酸單元、脂族α-徑基酸單元、芳族α-徑基酸單 元、k乳酸單元、D-乳酸單元、乙醇酸單元、2-徑基己酸單元(α-徑基己酸單元）、6-徑基己酸 單元(即，己內(nèi)醋單元）、k扁桃酸單元、D-扁桃酸單元、蘋(píng)果酸單元和巧樣酸單元。
[0009]本文使用的徑基酸單元包括衍生自徑基酸或其相應(yīng)內(nèi)醋或其相應(yīng)環(huán)狀雙或Ξ (等)醋的單元。因此，例如，6-徑基己酸單元和己內(nèi)醋單元是指在可聚合縮合產(chǎn)物中的相同 結(jié)構(gòu)單元。
[0010] 所述徑基酸單元可衍生自具有多個(gè)簇基官能團(tuán)的徑基酸(例如，蘋(píng)果酸和巧樣酸 中的一種或多種）。所述徑基酸單元可衍生自徑基酸的外消旋混合物。
[0011] 不飽和雙官能單元 所述不飽和雙官能單元選自不飽和二簇酸單元(例如，衣康酸單元)和不飽和二醇單元 (例如，1,4-下締二醇）中的一種或多種。已經(jīng)在縮合階段共聚成可聚合的縮合聚合物結(jié)構(gòu) 的不飽和雙官能單元提供不飽和的雙鍵碳位點(diǎn)，提供可聚合縮合聚合物與反應(yīng)物的隨后反 應(yīng)的官能位點(diǎn)，如本文所述。
[0012] 所述不飽和二簇酸單元為衍生自不飽和二簇酸和/或其相應(yīng)酸酢的結(jié)構(gòu)單元。所 述不飽和二簇酸單元可包括W下單元中的一種或多種:衣康酸單元、順下締二酸單元、四氨 鄰苯二甲酸、甲基-四氨鄰苯二甲酸單元、反下締二酸單元、甲基延胡索酸單元和巧康酸單 J L· 〇
[0013] 所述不飽和二醇單元為衍生自不飽和二醇的結(jié)構(gòu)單元。所述不飽和二醇單元可包 括W下單元中的一種或多種：1,4-下締二醇單元、1-丙締-1,2-二醇單元、2-庚締-1,7-二醇 單兀、3-庚締-1,7-二醇單兀、2-已締-1,6-二醇單兀、3-已締-1,6-二醇單兀、1-戊締-1,5- 二醇單元、2-戊締-1,5-二醇單元和枠木素單元。（枠木素也稱(chēng)作枠木醇。） 分支單元 所述分支單元選自如在本文更全面描述的具有3或更大的官能度的多官能醇單元(例 如，季戊四醇單元)和多官能酸單元(例如，1，1,3-丙烷Ξ甲酸單元)中的一種或多種。
[0014] 所述多官能醇單元衍生自具有Ξ個(gè)或更多個(gè)徑基或環(huán)氧化物基團(tuán)、例如四個(gè)或更 多個(gè)徑基的多官能醇。所述多官能醇單元可包括W下單元中的一種或多種:季戊四醇單元、 Ξ徑甲基丙烷單元、甘露醇單元、甘油單元和聚甘油單元。本文使用的"多官能醇單元"包括 具有環(huán)氧化物官能度的化合物，所述環(huán)氧化物部分在醋鍵形成中類(lèi)似于徑基部分反應(yīng)。因 此，所述多官能醇單元可包括環(huán)氧化甘油Ξ醋單元，例如環(huán)氧化大豆油單元。
[0015] 所述多官能酸單元衍生自具有Ξ個(gè)或更多個(gè)簇基、例如四個(gè)或更多個(gè)簇基的多官 能酸和/或其相應(yīng)酸酢。所述多官能酸單元可包括W下單元中的一種或多種：1，1,3-丙烷- Ξ甲酸單元、均苯四酸二酢單元、二苯甲酬四甲酸二酢單元、1，1,2-乙燒甲酸單元、1，2,3， 4-下燒四甲酸單元和1，2，3，4-環(huán)戊燒-四甲酸單元。
[0016] 可聚合縮合聚合物的結(jié)構(gòu)（即，例如，不管其具有星形構(gòu)型、梳形構(gòu)型，還是線形構(gòu) 型)部分地取決于在可聚合縮合聚合物中分支單元的存在和量。例如，季戊四醇分支單元可 產(chǎn)生4-臂星形聚合物分子;而使用1,4-下二醇單元可產(chǎn)生線形聚合物分子。
[0017] 飽和的雙官能單元 所述可聚合縮合聚合物還可包含選自飽和二簇酸單元(例如，下二酸單元)和飽和二醇 單元(例如，1,2-丙二醇單元）中的一種或多種的一種或多種飽和雙官能單元。例如可包括 可在縮合階段共聚成可聚合縮合聚合物結(jié)構(gòu)的飽和雙官能單元，W改進(jìn)可聚合縮合聚合物 的粘度或降低其成本。
[0018] 在本文中關(guān)于飽和雙官能單元使用的"飽和"是指缺乏有效地用W提供用于可聚 合縮合聚合物與反應(yīng)物的隨后反應(yīng)的官能位點(diǎn)的締屬不飽和雙鍵碳位點(diǎn)。因而，例如，術(shù)語(yǔ) "飽和二簇酸單元"并不僅因?yàn)榉甲瀛h(huán)中的雙鍵位點(diǎn)而排除芳族環(huán)狀或芳族雜環(huán)化合物。
[0019] 所述飽和二簇酸單元為衍生自飽和二簇酸和/或其相應(yīng)酸酢的結(jié)構(gòu)單元。所述飽 和二簇酸單元可包括W下單元中的一種或多種:下二酸單元、對(duì)苯二甲酸單元、間苯二甲酸 單元、鄰苯二甲酸單元和己二酸單元。
[0020] 所述飽和二醇單元為衍生自飽和二醇的結(jié)構(gòu)單元。所述飽和二醇單元可包括W下 單元中的一種或多種:丙二醇單元(例如，1,2-丙二醇單元和1,3-丙二醇單元）、下二醇單元 (例如，1,4-下二醇單元）、己二醇單元、異山梨醇單元、聚乙二醇單元、丙二醇單元、二乙二 醇單元、乙二醇單元、新戊二醇單元和2-甲基-1,3-丙二醇單元。
[0021] 所述飽和二簇酸單元和/或所述飽和二醇酸單元可基于生物和/或?yàn)樯锟山到?的。
[0022] 官能封端單元 所述可聚合縮合聚合物還可用官能封端單元末端官能化W提供另外的締屬不飽和和/ 或?qū)⒐倌軋F(tuán)集中在聚合物臂的末端。合適的官能封端單元衍生自封端劑，所述封端劑例如 包括甲基丙締酸酢、甲基丙締酸縮水甘油醋、甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸下醋等。在丙締 酸燒醋的情況下，封端用合適的醋交換催化劑完成?？删酆峡s合聚合物的封端可用官能部 分完成，例如如在Seppala的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公告2008/0004369 A1中描述，其通過(guò)引用整體 結(jié)合到本文中。
[0023] 可聚合縮合聚合物的組成可為如W下（單元的摩爾％基于相對(duì)于可聚合縮合聚合 物的代表性樣品而言單元的平均量）： 至少和/或至多35、40、50、60、70、80和85摩爾％的徑基酸單元，或任何本文所述的更特 定類(lèi)型的徑基酸單元； 至少和/或至多6、8、10、12、14、16、18、20、22和24摩爾％的不飽和雙官能單元或任何本 文所述的更特定類(lèi)型的不飽和雙官能單元； 至少和/或至多0、1、2、4、6、8、10、12和14摩爾%分支單元或任何本文所述的更特定類(lèi)型 的分支單元； 至少和/或至多0、2、4、6、8、10、12、14、16、18和20摩爾%飽和雙官能單元或任何本文所 述的更特定類(lèi)型的不飽和雙官能單元;和 至少和/或至多0、2、4、6、8、10、12、14、16、18和20摩爾％官能封端單元或任何本文所述 的更特定類(lèi)型的官能封端單元。
[0024] 有用的可聚合縮合聚合物及其制造方法例如描述在S邱pala在2008年1月3日公開(kāi) 的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公告2008/0004369 A1和2007年8月14日授權(quán)給Tuominen的美國(guó)專(zhuān)利7， 256，250中，其各自通過(guò)引用整體結(jié)合到本文中。
[002引共反應(yīng)物 "共反應(yīng)物"（例如，反應(yīng)性稀釋劑)為具有在可聚合縮合聚合物的隨后自由基聚合期間 參與形成共價(jià)鍵的兩個(gè)或更少的締屬不飽和位點(diǎn)（即，具有2或1的官能度）的反應(yīng)物分子。 所述共反應(yīng)物可為反應(yīng)性稀釋劑，即可用W降低包含可聚合縮合聚合物的溶液的粘度（即， 充當(dāng)可聚合縮合聚合物的溶劑或稀釋劑）的共反應(yīng)物?？蛇x擇共反應(yīng)物W改善固化的可聚 合縮合聚合物的一種或多種特性，例如拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、初度和/或模量。
[0026]有用的共反應(yīng)物包括苯乙締、α-甲基苯乙締、乙締基甲苯、鄰苯二甲酸二締丙醋、 間苯二甲酸二締丙醋、順下締二酸二締丙醋和丙締酸醋中的一種或多種。本文使用的"丙締 酸醋"包括丙締酸醋類(lèi)、甲基丙締酸醋類(lèi)和具有丙締酸和甲基丙締酸官能團(tuán)的組合的