发明名称 原子转移自由基聚合作用于水性聚合系统之应用
摘要 提供一种从全范围自由基可(共)聚合单体制备(共)聚合物乳液或悬浮液之方法,其中该(共)聚合物呈现"活性"聚合之特性,具有一种或以上可预测之分子量、狭窄或可控制之分子量分布及各种聚合物结构,本发明亦包括在该法中界面活性剂、触媒及配位体之角色,数个起始反应之方法,及将触媒自所制得之乳液或悬浮液移除之方法,以及由其所制造之乳液及悬浮液。
申请公布号 TWI239963 申请公布日期 2005.09.21
申请号 TW088105018 申请日期 1999.06.16
申请人 卡内基美浓大学 发明人 玛堤杰仕文斯基 卡如斯托夫;格那;昆 江;诗欧朶斯古 米尔斯
分类号 C08F2/00 主分类号 C08F2/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种制备(共)聚合物乳液或悬浮液之方法,其包含:将一种或多种自由基可(共)聚合之单体,于存在初始包含下列成分之系统下聚合:(a)悬浮介质,(b)悬浮于该悬浮介质中之单体相,包含该单体,(c)界面活性剂,其中该界面活性剂及该悬浮介质不干扰聚合方法所产生之触媒或自由基,(d)起始剂,具有一种或以上可转移自由基之原子或基团,(e)触媒系统,包含:(i)能参加与起始剂之氧化还原反应循环之过渡金属,及(ii)一种或以上之以-键或-键与过渡金属配位之含氮、氧、磷或硫之配位体,任何以-键与过渡金属配位之含碳化合物,或任何以碳-过渡金属-键与过渡金属配位,但与该单体在聚合条件下不形成碳-碳键之含碳配位体,其中该触媒系统系至少部分溶于该单体相及于该聚合期间产生之聚合物相两者中,以形成(共)聚合物乳液或悬浮液。2.根据申请专利范围第1项之方法,其尚包含该(共)聚合物。3.根据申请专利范围第1项之方法,其中该悬浮介质系无机液体。4.根据申请专利范围第3项之方法,其中该悬浮介质系水。5.根据申请专利范围第4项之方法,其中该单体相与水之比介于1:100与100:1之间。6.根据申请专利范围第4项之方法,其中该单体相与水之比介于1:10与10:1之间。7.根据申请专利范围第1项之方法,其中该悬浮介质为缓冲性。8.根据申请专利范围第1项之方法,其中该成分(e)之配位体,系选择能使该过渡金属之二个氧化状态均至少局部溶解于聚合相者。9.根据申请专利范围第1项之方法,其中该界面活性剂系非离子界面活性剂。10.根据申请专利范围第1项之方法,其中该界面活性剂系离子界面活性剂。11.根据申请专利范围第10项之方法,其中该界面活性剂系阳离子界面活性剂。12.根据申请专利范围第1项之方法,其中该界面活性剂系以0.01重量%至50重量%之浓度存在,基于该系统之重量。13.根据申请专利范围第1项之方法,其中该界面活性剂控制乳液之安定性。14.根据申请专利范围第13项之方法,其中该界面活性剂形成安定之乳液。15.根据申请专利范围第2项之方法,其中该界面活性剂允许(共)单体聚合后之(共)聚合物结块,而让该(共)聚合物可被单离。16.根据申请专利范围第1项之方法,其中该界面活性剂与起始剂之角色系藉单一之界面活性剂/起始剂分子加以合并。17.根据申请专利范围第16项之方法,其中该界面活性剂/起始剂系一种巨分子。18.根据申请专利范围第17项之方法,其中该巨分子系于现场制备。19.根据申请专利范围第17项之方法,其中该巨分子至少部份溶解于乳液之一个或多个相中。20.根据申请专利范围第19项之方法,其中该巨分子至少部份溶解于乳液之所有相中。21.根据申请专利范围第1项之方法,其中该起始剂系于现场制备。22.根据申请专利范围第21项之方法,其中该起始剂之先质之一系一种施加外来刺激时会形成自由基之分子。23.根据申请专利范围第1项之方法,其中该起始剂可溶解于单体相中。24.根据申请专利范围第1项之方法,其中该起始剂可溶解于悬浮介质中。25.根据申请专利范围第1项之方法,其中该起始剂系巨分子起始剂。26.根据申请专利范围第25项之方法,其中该巨分子起始剂系于现场制备。27.根据申请专利范围第25项之方法,其中该巨分子起始剂至少部份溶解于乳液之一个或多个相中。28.根据申请专利范围第27项之方法,其中该巨分子起始剂至少部份溶解于乳液之所有相中。29.根据申请专利范围第1项之方法,其中该起始剂系最后被加入最初反应介质之成分。30.根据申请专利范围第1项之方法,其中该触媒系藉还原较高氧化态金属而于现场形成。31.根据申请专利范围第1项之方法,其中一种或以上之单体可连续性、周期性或依序性添加于聚合反应中,以制备均质性、梯度或嵌段共聚物之乳液或悬浮液。32.根据申请专利范围第31项之方法,其中该一种或以上之单体系以总体或第二乳液添加。33.根据申请专利范围第1项之方法,其尚包含用选择性吸收过渡金属触媒之物质接触该乳液。34.根据申请专利范围第33项之方法,其中该选择性吸收过渡金属触媒之物质系离子交换树脂。35.根据申请专利范围第33项之方法,其尚包含单离(共)聚合物,以提供不含触媒之(共)聚合物。36.根据申请专利范围第1项之方法,其中该悬浮介质系有机介质,且该一种或以上自由基可(共)聚合之单体系溶解于无机溶剂中。37.一种(共)聚合物乳液或悬浮液,其系藉一方法制得,该方法包含:将一种或多种自由基可(共)聚合之单体,于存在初始包含下列成分之系统下聚合:(a)悬浮介质,(b)悬浮于该悬浮介质中之单体相,包含该单体,(c)界面活性剂,(d)起始剂,具有一种或以上可转移自由基之原子或基团,(e)触媒系统,包含:(i)能参加与起始剂之氧化还原反应循环之过渡金属,及(ii)一种或以上之以-键或-键与过渡金属配位之含氮、氧、磷或硫之配位体,任何以-键与过渡金属配位之含碳化合物,或任何以碳-过渡金属-键与过渡金属配位,但与该单体在聚合条件下不形成碳-碳键之含碳配位体,其中该触媒系统系至少部分溶于该单体相及于该聚合期间产生之聚合物相两者中,以形成(共)聚合物乳液或悬浮液,其中包含之(共)聚合物具有一种或以上选自下列者所组成族群中之特性:预定之分子量、狭窄之分子量分布、规定之终端基、控制之组成及控制之结构。38.根据申请专利范围第37项之(共)聚合物乳液或悬浮液,其包含之(共)聚合物足够安定,以致保持于150℃数小时后仍不显着改变其性质。39.根据申请专利范围第37项之(共)聚合物乳液或悬浮液,其包含之(共)聚合物之分子量分布为Mw/Mn<1.5以及具有已知之终端基。
地址 美国