專利名稱：可聚合的離子液體組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型可聚合的離子液體組合物及其用途。
背景技術(shù)：
離子液體(IL)為其中陽離子和陰離子弱配位的鹽。離子組分中的至少一種為有機的，并且離子中的一種具有離域電荷。通常在室溫下，及按照定義至少在低于100°C下，這將阻止穩(wěn)定晶格的形成并致使此類材料以液體存在。例如，氯化鈉，典型的離子鹽，熔點為約SOO0C，而離子液體N-甲基氯化咪唑懲的熔點為約750C。離子液體通常包含與無機陰離子偶合的有機陽離子，如取代的銨或含氮雜環(huán)，如取代的咪唑德。然而其中陽離子和陰離子均為有機的物質(zhì)也已被描述。當(dāng)離子液體包含至少一種可聚合基團(tuán)時，該離子液體為可聚合的離子液體(“PIL”)。最近幾年中，已引起相當(dāng)多的研究和發(fā)展工作的離子液體的一些特征包括廣泛的液體范圍和它們的高溶解能力，離子液體對于有機材料和無機材料均為優(yōu)良溶劑。此夕卜，離子液體具有高極性、高熱穩(wěn)定性、高折射率和高離子傳導(dǎo)性。它們還是不易燃的，并且具有可忽略的蒸氣壓。作為反應(yīng)介質(zhì)，離子液體已顯示出可加速多種有機反應(yīng)，包括Diels-Alder環(huán)加成反應(yīng)和燒化反應(yīng)?？删酆瞎倌軋F(tuán)、室溫有機液體鹽特性、高折射率、高離子傳導(dǎo)性和可忽略蒸氣壓的組合可使它們能夠并入新的高值功能性材料。由于它們的低揮發(fā)性、不易燃性、高溶解屬性和循環(huán)的潛在能力，離子液體已作為環(huán)境安全或“綠色”溶劑進(jìn)行推廣以替代常規(guī)有機溶劑(揮發(fā)性有機化合物，VOC)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于多種粘合劑和涂層應(yīng)用的可聚合的離子液體組合物。這些組合物包含酸官能單體或酸官能共聚物(或其共軛堿)，和式I的咪唑化合物(或其共軛酸)。該組合物通過單體的酸基團(tuán)和咪唑化合物之間的酸堿相互作用來形成，和通過離子液體單體的自由基聚合來形成。
權(quán)利要求
1.一種可聚合的離子液體，其包含可聚合陰離子和具有下式的陽離子
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其包含具有下式的陽離子
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合的離子液體，其中R4為具有2至20個碳原子的亞烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合的離子液體，其中R4為羥基取代的亞烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述可聚合的離子液體，其中Z為
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其中Z為-c (O) -X1-Rltl,其中Rw為烴基，所述烴基任選被羥基取代，并且X1為-O-或-NR6-，其中R6為!1或C1-C6烷基。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其中Z為 -C(O)-Rltl,其中Rki為烴基，所述烴基任選被羥基取代。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其中所述可聚合陰離子包含烯鍵式不飽和可聚合基團(tuán)和酸性基團(tuán)，所述酸性基團(tuán)選自羧酸基團(tuán)(-C00H)、磺酸基團(tuán)(-SO3H)、硫酸酯基團(tuán)(-SO4H)、膦酸基團(tuán)(-PO3H2)、磷酸酯基團(tuán)(-OPO3H)或它們的鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其中R4為具有X化合價的烴基。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其中所述陰離子為(甲基)丙烯酸根。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其還包含酸官能烯鍵式不飽和單體。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其還包含非酸官能烯鍵式不飽和極性單體。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其還包含多官能(甲基)丙烯酸酯單體。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其包含以下物質(zhì)的可聚合混合物 i.85重量份至99. 5重量份的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯； ii.O. 5重量份至15重量份的酸官能烯鍵式不飽和單體； iii.O重量份至10重量份的非酸官能烯鍵式不飽和極性單體； iv.O份至5份的乙烯基單體；和 V. O份至50份的多官能(甲基)丙烯酸酯； 以上均基于100重量份總單體計。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其具有至少O.70的空氣氮氣固化放熱。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的可聚合的離子液體，其中所述酸官能烯鍵式不飽和單體的酸基團(tuán)與咪唑基團(tuán)的摩爾比為大約等摩爾±20%。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其中所述可聚合的離子液體還包含填料。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的可聚合的離子液體，其中所述填料包含無機納米粒子。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可聚合的離子液體，其中所述陽離子通過咪唑與(聚)丙烯?；衔锏倪~克爾加成進(jìn)行制備。
20.一種制備制品的方法，其包括 提供根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項所述的可固化組合物， 與模具接觸澆注所述可固化組合物；以及 固化所述組合物。
21.一種涂布可固化組合物的方法，其包括 提供根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項所述的可固化組合物； 將所述組合物施加到基材；以及 固化所述組合物。
22.—種被涂覆的制品，其包含基材和根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項所述的可固化組合物中任一種的固化涂層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的被涂覆的制品，其中所述固化涂層具有〈5X1013歐姆/平方的傳導(dǎo)性。
24.—種可固化組合物,其包含 a)酸官能(甲基)丙烯酸酯共聚物，和 b)具有下式的化合物
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的可固化組合物，其中所述酸官能(甲基)丙烯酸酯共聚物包含以下物質(zhì)的聚合的單體單元 i.85重量份至99. 5重量份的(甲基)丙烯酸酯單體； ii.O. 5重量份至15重量份的酸官能烯鍵式不飽和單體； iii.O重量份至10重量份的非酸官能烯鍵式不飽和極性單體； iv.O份至5份的乙烯基單體；和 V. O份至5份的多官能(甲基)丙烯酸酯單體； 以上均基于100重量份總單體計。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的可固化組合物，其中所述非酸官能烯鍵式不飽和極性單體選自(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯；N-乙烯基吡咯烷酮；N-乙烯基己內(nèi)酰胺；丙烯酰胺；叔丁基丙烯酰胺；二甲氨基乙基丙烯酰胺；N-辛基丙烯酰胺 ’聚(烷氧基烷基)(甲基)丙烯酸酯；聚(乙烯基甲基醚)；以及它們的混合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的可固化組合物，其中所述共聚物包含O.5重量份至5重量份的丙烯酸和I重量份至5重量份的非酸官能烯鍵式不飽和單體。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的可固化組合物，其中所述酸官能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸、巴豆酸、檸康酸、馬來酸、油酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、甲基丙烯酸2-磺乙酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基膦酸以及它們的混合物。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的可固化組合物，其包含I至5份的乙烯基單體，所述乙烯基單體選自乙烯基酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、乙烯基鹵化物、丙酸乙烯酯以及它們的混合物。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的可固化組合物，其中所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯的所述非叔醇選自2-辛醇或二氫香茅醇。
31.根據(jù)權(quán)利要求24所述的可固化組合物，其中所述酸官能(甲基)丙烯酸酯共聚物具有下式
全文摘要
所述組合物包含酸官能單體或酸官能共聚物(或其共軛堿)，和咪唑化合物(或其共軛酸)。
文檔編號C09D4/00GK102906133SQ201180024818
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者凱文·M·萊萬多夫斯基, 賈森·D·克拉珀, 喬爾·D·奧克斯曼, 拉里·R·克雷普斯基, 朱培旺, 王一中 申請人:3M創(chuàng)新有限公司