CN101287776B - 聚合物组分及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

提供了聚(β-硫醚酯)组分、制备聚(β-硫醚酯)组分的方法和应用聚(β-硫醚酯)组分的方法。聚(β-硫醚酯)组分可以通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯接触产生混合物并随后加热该混合物而产生聚(β-硫醚酯)。在一些实施方式中，硫羟酸酯组分包括硫羟酸酯、羟基硫羟酸酯和交联的硫羟酸酯。

Description

聚合物组分及其制备和使用方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2005年8月16日提交的美国临时专利申请序列号60/708,435的权益，其整体并入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及聚合物组分(polymer composition)，其一般通过硫羟酸酯组分和不饱和烃的反应产生。
背景技术
化学工业着力用供应丰富且廉价的原料制造各种产品，如聚合物、泡沫、和燃料。由于矿物燃料随着时间的推移慢慢耗竭，可供选择的资源总是被寻求作为燃料替代物。另外，化学工业持续努力生产环境友好的产品和应用环境友好的原料，以便降低有关安全和环境问题的潜在危险和风险。
发明概述
本发明提供了新颖的组分，其为硫羟酸酯组分和不饱和烃的反应产物，所述不饱和烃含有足以使不饱和烃的碳碳不饱和键和硫羟酸酯组分的硫羟基之间的反应中间体稳定的官能团，以便在硫羟酸酯组分和不饱和烃之间发生聚合。作为例子，合适的官能团可以包括酯、酰胺、酮、腈、或本领域中已知适用于这种功能的其它官能团。作为进一步的例子，具有稳定官能度的这种不饱和烃可以包括α，β-不饱和酯组分、α，β-不饱和酰胺组分、α，β-不饱和酮组分、α，β-不饱和腈组分等。如本领域技术人员理解，这些体系的聚合一般会通过β碳上的迈克尔加成反应发生，但也可以应用本领域中已知的用于使这种组分反应的任何其它适当的反应机制。
一方面，本发明提供了通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯组分、α，β-不饱和酰胺组分、α，β-不饱和酮组分、α，β-不饱和腈组分或它们的任何组合反应而产生的聚合物组分。在一些实施方式中，硫羟酸酯组分可以是：羟基硫羟酸酯(羟基硫羟酸酯组分)；可选地，交联的硫羟酸酯(交联硫羟酸酯组分)；可选地，硫醇化不饱和酯(硫醇化不饱和酯组分)；可选地，硫醇化环氧化酯(硫醇化环氧化酯组分)；或可选地，交联硫醇化不饱和酯(交联硫醇化不饱和酯组分)。
当硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯组分反应时，产生聚(β-硫醚酯)聚合物。当硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酰胺组分反应时，产生聚(β-硫醚酰胺)聚合物。当硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酮组分反应时，产生聚(β-硫醚酮)聚合物。当硫羟酸酯组分和α，β-不饱和腈组分反应时，产生聚(β-硫醚腈)聚合物。
除了聚合物之外，也提供了制造聚合物的方法，作为本发明的实施方式。在一个实施方式中，使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯组分、α，β-不饱和酰胺组分、α，β-不饱和酮组分、α，β-不饱和腈组分或它们的任何组合接触形成混合物。随后使混合物固化产生聚合物。在一些实施方式中，应用催化剂产生聚合物。
本发明的聚合物具有所需的物理性质。例如，在一些实施方式中，本发明聚合物具有-100℃至250℃之间范围的玻璃化转变温度。其它有益的物理性质描述在本文中。
附图简述
图1是表，其包含根据本发明实施方式制备的众多聚(β-硫醚酯)聚合物组分的组成和观察结果。
发明详述
在本说明书中，“天然的”是指通过任何方法从天然产生的水果、坚果、蔬菜、植物和动物得到的材料。作为实例，天然来源的油是指提取自、任选地纯化自天然产生的水果、坚果、蔬菜、植物和动物的油类来源。此外，不饱和天然来源的油类是指提取自、任选地纯化自天然产生的水果、坚果、蔬菜、植物和动物的不饱和油类来源。作为另一实例，不饱和天然来源的油类可以来自被遗传修饰的坚果、蔬菜、植物和动物来源。作为又一实例，不饱和天然来源的油类包括来自被遗传修饰的坚果、蔬菜、植物和动物来源的甘油三酯。
在本说明书中，“天然来源的原材料”是指通过提取、化学分解、或化学加工“天然”材料得到的材料。一个非限制性例子包括能够提取自天然产生的水果、坚果、蔬菜、植物和动物的天然油类来源。作为另一非限制性例子，通过化学加工提取自天然产生的水果、坚果、蔬菜、植物和动物的甘油三酯，可以产生和分离甘油和羧酸或羧酸酯——饱和或不饱和的。
在本说明书中，“合成的”是指产生自化学构建模块的材料，该化学构建模块不是直接来自天然来源。例如，通过使合成的乙二醇和合成的羧酸即丙烯酸或丙酸反应，可以产生合成的不饱和酯油类。其它类型的合成材料对本领域技术人员是显而易见的，并且被考虑在本发明范围内。
不论天然和合成的定义如何，本文描述的材料可以由天然和合成材料的组合产生，“半合成的”。作为一个非限制性例子，本说明书中描述的不饱和酯油类可以得自或产生自合成和天然原材料源的组合。例如，通过使合成的乙二醇和分离自天然油类来源的油酸反应，可以产生不饱和酯油类。可选地，从分离自天然油类来源的乙二醇和合成的羧酸即丙烯酸反应，可以产生不饱和酯油类。可选地，从分离自天然油类来源的甘油和油酸，可以产生不饱和酯油类。
在本说明书中，“硫羟酸酯组分(thiol ester composition)”是指包括“硫羟酸酯分子”的酯组分。硫羟酸酯分子在硫羟酸酯分子内具有至少一个硫羟基和至少一个酯基。
在本说明书中，“羟基硫羟酸酯组分”是指包括“羟基硫羟酸酯分子”的酯组分。羟基硫羟酸酯分子在羟基硫羟酸酯分子内具有至少一个硫羟基、至少一个酯基和至少一个羟基或醇基。可选地，醇基和硫羟基可以结合在同一基团中，称为“α-羟基硫羟基”。
在本说明书中，“环氧化不饱和酯组分”是指通过使不饱和酯组分环氧化而产生的酯组分。
在本发明的一方面，提供了新颖的组分，其为硫羟酸酯组分和不饱和烃的反应产物，其中所述烃包含有足以稳定不饱和烃的碳碳不饱和键和硫羟酸酯组分的硫羟基之间的反应中间体的官能团，以便在硫羟酸酯组分和不饱和烃之间发生聚合。作为例子，合适的官能团可以包括酯、酰胺、酮、腈、或本领域中已知适用于这种功能的其它官能团。作为进一步的例子，具有稳定官能度的这种不饱和烃可以包括α，β-不饱和酯组分、α，β-不饱和酰胺组分、α，β-不饱和酮组分、α，β-不饱和腈组分等。一方面，新颖的组分可以是硫羟酸酯组分和包括具有至少两种不饱和烃基的材料的组分的反应产物，所述不饱和烃基含有足以稳定不饱和烃的碳碳不饱和键和硫羟基之间的反应中间体的官能团。在一个实施方式中，含有足以稳定不饱和烃的碳碳不饱和键和硫羟基之间的反应中间体的官能团的至少两种不饱和烃基中的每一个，可以独立地选自α，β-不饱和酯基、α，β-不饱和酰胺基、α，β-不饱和酮基、和α，β-不饱和腈基。一般地，α，β-不饱和酯基、α，β-不饱和酰胺基、α，β-不饱和酮基、和α，β-不饱和腈基可以具有本文公开的任何结构。如本领域技术人员所理解，这些体系的聚合一般通过β碳上的迈克尔加成反应发生，但也可以应用本领域中已知用于使这种组分反应的任何其它适当的反应机制。
聚(β-硫醚酯)组分
一方面，本发明聚合物可以被称为聚(β-硫醚酯)。本发明的聚(β-硫醚酯)包括具有结构G2的多个基团：
Figure S2006800358392D00041
其中R1、R2和R3中的每一个可以是H、有机基团或烃基，未指定的化合价(valency)表示聚合物结构的剩余部分，包括具有结构G2的其它基团。在实施方式中，聚(β-硫醚酯)的骨架是线性的；或可选地，聚(β-硫醚酯)的骨架是交联的。在一些实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20有机基团；可选地，是H或C1至C10有机基团；或可选地，是H或C1至C5有机基团。在其它实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20烃基；可选地，是H或C1至C10烃基；或可选地，是H或C1至C5烃基。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H，或R1和R2是H和R3是甲基，或它们的组合。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H；或可选地，R1和R2是H和R3是甲基基团。
本发明的聚(β-硫醚酯)可以被描述为具有重复单元D2：
Figure S2006800358392D00051
其中R1、R2和R3中的每一个可以是H、有机基团或烃基；A1和A2分别表示连接硫原子彼此之间或酯基彼此之间的有机基团和/或烃基；未指定的化合价表示聚合物结构的剩余部分，包括其它重复单元D2。在一些实施方式中，具有重复单元D2的聚(β-硫醚酯)的骨架是线性的；或可选地，具有重复单元D2的聚(β-硫醚酯)的骨架是交联的。当具有重复单元D2的聚(β-硫醚酯)的骨架是交联时，A1和/或A2进一步包括其它重复单元D2。在一些实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20有机基团；可选地，是H或C1至C10有机基团；或可选地，是H或C1至C5有机基团。在其它实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20烃基；可选地，是H或C1至C10烃基；或可选地，是H或C1至C5烃基。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H，或R1和R2是H和R3是甲基，或它们的组合。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H；或可选地，R1和R2是H和R3是甲基。
聚(β-硫醚酯)的重复单元D2由两种不同单元U1和U2组成。
一般地，单元U1来自硫羟酸酯，U2来自α，β-不饱和酯。由于单元U1和U2来自两种不同材料，这些单元的结构彼此独立。因此，具有重复单元D2的聚(β-硫醚酯)可以由单元U1和U2的任何组合构成。可选地，具有重复单元D2的聚(β-硫醚酯)可以包括来自本文描述的任何硫羟酸酯的单元U1和来自本文描述的任何α，β-不饱和酯的单元U2。
本发明的聚(β-硫醚酯)可以可选地被描述为从硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯组分产生的聚合物。硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯组分是聚(β-硫醚酯)的独立要素。因此，聚(β-硫醚酯)可以被描述为从本文描述的硫羟酸酯组分要素和本文描述的α，β-不饱和酯要素的任何组合产生的聚(β-硫醚酯)。
在一些实施方式中，本发明的聚(β-硫醚酯)可以被描述为，是通过本文描述的能够产生聚(β-硫醚酯)的任何方法生产的产物，并且可以被进一步描述为，是应用本文描述方法的任何实施方式产生的产物。
在一些实施方式中，聚(β-硫醚酯)可以具有-100℃至250℃之间范围的玻璃化转变温度Tg。在一些方面，玻璃化转变温度范围是-50℃至200℃；可选地，是0℃至150℃；可选地，是50℃至100℃；或可选地，是-50℃至50℃。在一些方面，玻璃化转变温度范围是-50℃至0℃；可选地，是0℃至50℃；可选地，是50℃至100℃；可选地，是100℃至150℃；可选地，是150℃至200℃。
聚(β-硫醚酰胺)组分
一方面，本发明聚合物可以被称为聚(β-硫醚酰胺)。本发明的聚(β-硫醚酰胺)包括具有结构G3的多个基团：
Figure S2006800358392D00061
其中R1、R2和R3中的每一个可以是H、有机基团或烃基，未指定的化合价表示聚合物结构的剩余部分，包括具有结构G3的其它基团。在一些实施方式中，聚(β-硫醚酰胺)的骨架是线性的；或可选地，聚(β-硫醚酰胺)的骨架是交联的。在一些实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20有机基团；可选地，是H或C1至C10有机基团；或可选地，是H或C1至C5有机基团。在其它实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20烃基；可选地，是H或C1至C10烃基；或可选地，是H或C1至C5烃基。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H，或R1和R2是H和R3是甲基，或它们的组合。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H；或可选地，R1和R2是H和R3是甲基。
本发明的聚(β-硫醚酰胺)可以被描述为具有重复单元D3：
Figure S2006800358392D00071
其中R1、R2和R3中的每一个可以是H、有机基团或烃基；A1和A3分别表示连接硫原子彼此之间或酯基彼此之间的有机基团和/或烃基；未指定的化合价表示聚(β-硫醚酰胺)结构的剩余部分，包括其它重复单元D3。在一些实施方式中，具有重复单元D3的聚(β-硫醚酰胺)的骨架是线性的；或可选地，具有重复单元D3的聚(β-硫醚酰胺)的骨架是交联的。当具有重复单元D3的聚(β-硫醚酰胺)的骨架是交联时，A1、A3和/或未指定的氮酰胺化合价进一步包括其它重复单元D3。在一些实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20有机基团；可选地，是H或C1至C10有机基团；或可选地，是H或C1至C5有机基团。在其它实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20烃基；可选地，是H或C1至C10烃基；或可选地，是H或C1至C5烃基。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H，或R1、R2是H和R3是甲基，或它们的组合。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H；或可选地，R1和R2是H和R3是甲基。
聚(β-硫醚酰胺)的重复单元D3由两种不同单元U1和U3组成。
Figure S2006800358392D00072
一般地，单元U1来自硫羟酸酯，U3来自α，β-不饱和酰胺。由于单元U1和U3来自两种不同材料，这些单元的结构彼此独立。因此，具有重复单元D3的聚(β-硫醚酰胺)可以由单元U1和U3的任何组合构成。可选地，具有重复单元D3的聚(β-硫醚酰胺)可以包括来自本文描述的任何硫羟酸酯的单元U1和来自本文描述的任何α，β-不饱和酰胺的单元U3。
本发明的聚(β-硫醚酰胺)可以可选地被描述为从硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酰胺组分产生的聚合物。硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酰胺组分是聚(β-硫醚酰胺)的独立要素。因此，聚(β-硫醚酰胺)可以被描述为从本文描述的硫羟酸酯组分要素和本文描述的α，β-不饱和酰胺组分要素的任何组合产生的聚(β-硫醚酰胺)。
在一些实施方式中，本发明的聚(β-硫醚酰胺)可以被描述为，是通过本文描述的能够产生聚(β-硫醚酰胺)的任何方法生产的产物，并且可以被进一步描述为，是应用本文描述方法的任何实施方式产生的产物。
聚(β-硫醚酮)组分
一方面，本发明聚合物可以被称为聚(β-硫醚酮)。本发明的聚(β-硫醚酮)包括具有结构G4的多个基团：
Figure S2006800358392D00081
其中R1、R2和R3中的每一个可以是H、有机基团或烃基，未指定的化合价表示聚合物结构的剩余部分，包括具有结构G4的其它基团。在一些实施方式中，聚(β-硫醚酮)的骨架是线性的；或可选地，聚(β-硫醚酮)的骨架是交联的。在一些实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20有机基团；可选地，是H或C1至C10有机基团；或可选地，是H或C1至C5有机基团。在其它实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20烃基；可选地，是H或C1至C10烃基；或可选地，是H或C1至C5烃基。
本发明的聚(β-硫醚酮)可以可选地被描述为从硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酮组分产生的聚合物。硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酮组分是聚(β-硫醚酮)的独立要素。因此，聚(β-硫醚酮)可以被描述为从本文描述的硫羟酸酯组分要素和本文描述的α，β-不饱和酮组分要素的任何组合产生的聚(β-硫醚酮)。
在一些实施方式中，本发明的聚(β-硫醚酮)可以被描述为，是通过本文描述的能够产生聚(β-硫醚酮)的任何方法生产的产物，并且可以被进一步描述为，是应用本文描述方法的任何实施方式产生的产物。
聚(β-硫醚腈)组分
一方面，本发明聚合物可以被称为聚(β-硫醚腈)。本发明的聚(β-硫醚腈)包括具有结构G5的多个基团：
Figure S2006800358392D00091
其中R1和R2中的每一个可以是H、有机基团或烃基，未指定的化合价表示聚合物结构的剩余部分，包括具有结构G2的其它基团。在一些实施方式中，聚(β-硫醚腈)的骨架是线性的；或可选地，聚(β-硫醚腈)的骨架是交联的。在一些实施方式中，R1和R2中的每一个可以是H或C1至C20有机基团；可选地，是H或C1至C10有机基团；或可选地，是H或C1至C5有机基团。在其它实施方式中，R1和R2中的每一个可以是H或C1至C20烃基；可选地，是H或C1至C10烃基；或可选地，是H或C1至C5烃基。
本发明的聚(β-硫醚腈)可以可选地被描述为从硫羟酸酯组分和α，β-不饱和腈组分产生的聚合物。硫羟酸酯组分和α，β-不饱和腈组分是聚(β-硫醚腈)的独立要素。因此，聚(β-硫醚腈)可以被描述为从本文描述的硫羟酸酯组分要素和本文描述的α，β-不饱和腈组分要素的任何组合产生的聚(β-硫醚腈)。
在一些实施方式中，本发明的聚(β-硫醚腈)可以被描述为，是通过本文描述的能够产生聚(β-硫醚腈)的任何方法生产的产物，并且可以被进一步描述为，是应用本文描述方法的任何实施方式产生的产物。
制备聚合物组分的方法
一般地，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯组分、α，β-不饱和酰胺组分、α，β-不饱和酮组分、α，β-不饱和腈组分或它们的任何组合接触，可以产生本发明的聚合物。在一些实施方式中，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯组分接触；可选地，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酰胺组分接触；可选地，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酮组分接触；或可选地，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和腈组分接触，可以产生本发明的聚合物。作为一个例子，通过迈克尔加成反应可以产生聚合物，如本领域普通技术人员所理解的。
制备聚(β-硫醚酯)组分的方法
一方面，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯组分接触，产生本发明的聚(β-硫醚酯)。在一个实施方式中，本发明的聚(β-硫醚酯)可以如下产生：使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯组分接触产生混合物，和固化所述混合物以产生聚(β-硫醚酯)。在其它实施方式中，混合物可以在环境温度下被固化，或反应物可以在适于支持固化的温度下被混合。这种产物的固化可以根据本领域已知方法进行。
一般地，硫羟酸酯组分可以是本文描述的任何硫羟酸酯组分。在一些实施方式中，硫羟酸酯组分可以是硫醇化的不饱和酯组分；可选地，是硫醇化的环氧化酯组分；可选地，是羟基硫羟酸酯组分；或可选地，是交联的硫羟酸酯组分。除了本文描述的硫羟酸酯组分外，其它合适的硫羟酸酯组分对本领域普通技术人员将是显而易见的，它们可以被应用，并且被考虑在本发明范围内。
一般地，α，β-不饱和酯组分可以包括——单独地或以任何组合——本文描述的任何α，β-不饱和酯。在一些实施方式中，α，β-不饱和酯组分可以包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、或丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的混合物。在一些实施方式中，α，β-不饱和酯组分可以包括丙烯酸酯；或可选地，甲基丙烯酸酯。一般地，包含丙烯酸酯(一个或多个)和/或甲基丙烯酸酯(一个或多个)的α，β-不饱和酯组分可以包括——单独地或以任何组合——本文描述的任何丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯组分以硫羟酸酯组分的-SH基团和α，β-不饱和酯组分的丙烯酸酯基团之间的摩尔比在0.9至1.3范围内而提供。
在一些实施方式中，在形成硫羟酸酯/α，β-不饱和酯混合物中包含催化剂。一般地，催化剂可以是胺。在一些实施方式中，催化剂是伯胺；可选地，是仲胺；或可选地，是叔胺。在一些胺催化剂实施方式中，催化剂可以是1，8-二氮杂双环[5，4，0]十一-7-烯[DBU-CAS#6674-22-2]、1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷[DABCO-CAS#280-57-9]、三乙胺(TEA)、或二甲基苄胺(DMBA)。在其它胺催化剂实施方式中，催化剂可以是1，8-二氮杂双环[5，4，0]十一-7-烯[DBU-CAS#6674-22-2]；可选地，是1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷[DABCO-CAS#280-57-9]；可选地，是三乙胺；或可选地，是二甲基苄胺。在其它实施方式中，催化剂可以是烷基锡(alkyltin)化合物(即，烷基锡羧酸酯如二月桂酸二丁锡(dibutyltindilaurate)和二乙酸二丁锡(dibutyltindiacetate))。在一些方面，催化剂可以是膦(例如，三苯膦和三乙膦)、碱性的(例如，氢氧化钠和氢氧化钾)、或碱性tergitol型催化剂。其它合适的催化剂对本领域技术人员将是显而易见的，并且被考虑在本发明范围内。
一般地，硫羟酸酯/α，β-不饱和酯混合物在能够产生聚(β-硫醚酯)的任何温度下被固化。在一些实施方式中，硫羟酸酯/α，β-不饱和酯混合物在50℃至100℃范围的温度下被固化。
在一些实施方式中，根据本文描述方法产生的聚(β-硫醚酯)可以具有-100℃至250℃之间范围的玻璃化转变温度。在一些方面，玻璃化转变温度范围是-50℃至200℃；可选地，是0℃至150℃；可选地，是50℃至100℃；或可选地，是-50℃至50℃。在一些方面，玻璃化转变温度范围是-50℃至0℃；可选地，是0℃至50℃；可选地，是50℃至100℃；可选地，是100℃至150℃；可选地，是150℃至200℃。
制备聚(β-硫醚酰胺)组分的方法
一方面，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酰胺组分接触，产生本发明的聚(β-硫醚酰胺)。在一个实施方式中，本发明的聚(β-硫醚酰胺)可以如下产生：使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酰胺组分接触产生混合物，和固化所述混合物产生聚(β-硫醚酰胺)。在其它实施方式中，混合物可以在环境温度下被固化，或反应物可以在适于支持固化的温度下被混合。这种产物的固化可以根据本领域已知方法进行。
一般地，硫羟酸酯组分可以是本文描述的任何硫羟酸酯组分。在一些实施方式中，硫羟酸酯组分可以是硫醇化的不饱和酯组分；可选地，是硫醇化的环氧化酯组分；可选地，是羟基硫羟酸酯组分；或可选地，是交联的硫羟酸酯组分。
一般地，α，β-不饱和酰胺组分可以包括——单独地或以任何组合——本文描述的任何α，β-不饱和酰胺。在一些实施方式中，α，β-不饱和酰胺组分可以包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、或丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的混合物。在一些实施方式中，α，β-不饱和酰胺组分可以包括丙烯酰胺；或可选地，甲基丙烯酰胺。一般地，包含丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺的α，β-不饱和酰胺组分可以包括——单独地或以任何组合——本文公开的任何丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。
硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酰胺组分以硫羟酸酯组分的-SH基团和α，β-不饱和酰胺组分的丙烯酰胺基团的摩尔比在0.9至1.3范围内而提供。
在一些实施方式中，在形成硫羟酸酯/α，β-不饱和酰胺混合物中包含催化剂。一般地，催化剂可以是任何胺。在一些实施方式中，催化剂是伯胺；可选地，是仲胺；或可选地，是叔胺。在一些实施方式中，催化剂是DBU。
一般地，硫羟酸酯/α，β-不饱和酰胺混合物在能够产生聚(β-硫醚酰胺)的任何温度下被固化。在一些实施方式中，硫羟酸酯/α，β-不饱和酰胺混合物在50℃至100℃范围的温度下被固化。
在一些实施方式中，根据本文描述方法产生的聚(β-硫醚酰胺)可以具有范围在-100℃至250℃之间的玻璃化转变温度。在一些方面，玻璃化转变温度范围是-50℃至200℃；可选地，是0℃至150℃；或可选地，是50℃至100℃。在一些方面，玻璃化转变温度范围是-50℃至0℃；可选地，是0℃至50℃；可选地，是50℃至100℃；可选地，是100℃至150℃；可选地，是150℃至200℃。
制备聚(β-硫醚酮)组分的方法
一方面，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酮组分接触，产生本发明的聚(β-硫醚酮)。在一个实施方式中，本发明的聚(β-硫醚酮)可以如下产生：使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酮组分接触产生混合物，和固化所述混合物产生聚(β-硫醚酮)。在其它实施方式中，混合物可以在环境温度下被固化，或反应物可以在适于支持固化的温度下被混合。这种产物的固化可以根据本领域已知方法进行。
一般地，硫羟酸酯组分可以是本文描述的任何硫羟酸酯组分。在一些实施方式中，硫羟酸酯组分可以是硫醇化的不饱和酯组分；可选地，是硫醇化的环氧化酯组分；可选地，是羟基硫羟酸酯组分；或可选地，是交联的硫羟酸酯组分。一般地，α，β-不饱和酮组分可以包括——单独地或以任何组合——本文描述的任何α，β-不饱和酮。
硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酮组分以硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酮组分的摩尔比在0.9至1.3范围而提供。
在一些实施方式中，在形成硫羟酸酯/α，β-不饱和酮混合物中包含催化剂。一般地，催化剂可以是任何胺。在一些实施方式中，催化剂是伯胺；可选地，是仲胺；或可选地，是叔胺。在一些实施方式中，催化剂是DBU。
一般地，硫羟酸酯/α，β-不饱和酮混合物在能够产生聚(β-硫醚酮)的任何温度下被固化。在一些实施方式中，硫羟酸酯/α，β-不饱和酮混合物在50℃至100℃范围的温度下被固化。
在一些实施方式中，根据本文描述方法产生的聚(β-硫醚酮)可以具有-100℃至250℃之间范围的玻璃化转变温度。在一些方面，玻璃化转变温度范围是-50℃至200℃；可选地，是0℃至150℃；或可选地，是50℃至100℃。在一些方面，玻璃化转变温度范围是-50℃至0℃；可选地，是0℃至50℃；可选地，是50℃至100℃；可选地，是100℃至150℃；可选地，是150℃至200℃。
制备聚(β-硫醚腈)组分的方法
一方面，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和腈组分接触，产生本发明的聚(β-硫醚腈)。在一个实施方式中，本发明的聚(β-硫醚腈)可以如下产生：使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和腈组分接触产生混合物，和固化所述混合物产生聚(β-硫醚腈)。在其它实施方式中，混合物可以在环境温度下被固化，或反应物可以在适于支持固化的温度下被混合。这种产物的固化可以根据本领域已知方法进行。
一般地，硫羟酸酯组分可以是本文描述的任何硫羟酸酯组分。在一些实施方式中，硫羟酸酯组分可以是硫醇化的不饱和酯组分；可选地，是硫醇化的环氧化酯组分；可选地，是羟基硫羟酸酯组分；或可选地，是交联的硫羟酸酯组分。一般地，α，β-不饱和腈组分可以包括——单独地或以任何组合——本文描述的任何α，β-不饱和腈。
硫羟酸酯组分和α，β-不饱和腈组分以硫羟酸酯组分和α，β-不饱和腈组分的摩尔比在0.9至1.3范围而提供。
在一些实施方式中，在形成硫羟酸酯/α，β-不饱和腈混合物中包含催化剂。一般地，催化剂可以是任何胺。在一些实施方式中，催化剂是伯胺；可选地，是仲胺；或可选地，是叔胺。在一些实施方式中，催化剂是DBU。
一般地，硫羟酸酯/α，β-不饱和腈混合物在能够产生聚(β-硫醚腈)的任何温度下被固化。在一些实施方式中，硫羟酸酯/α，β-不饱和腈混合物在50℃至100℃范围的温度下被固化。
在一些实施方式中，根据本文描述方法产生的聚(β-硫醚腈)可以具有-100℃至250℃之间范围的玻璃化转变温度。在一些方面，玻璃化转变温度范围是-50℃至200℃；可选地，是0℃至150℃；或可选地，是50℃至100℃。在一些方面，玻璃化转变温度范围是-50℃至0℃；可选地，是0℃至50℃；可选地，是50℃至100℃；可选地，是100℃至150℃；可选地，是150℃至200℃。
原料
硫羟酸酯组分
用作产生本文所述聚合物的原料的硫羟酸酯组分可以用许多不同方法描述。在功能上，硫羟酸酯可以通过硫羟酸酯中存在的官能团的类型来描述。在这种官能描述中，硫羟酸酯组分最低程度地包括具有至少一个酯基和至少一个硫羟基的分子。在其它实施方式中，硫羟酸酯组分可以包括具有和不具有其它基团的硫羟酸酯，如羟基、和/或聚硫键-Sx-，其中x是1以上的整数。当硫羟酸酯包括羟基时，硫羟酸酯被称为羟基硫羟酸酯。当硫羟酸酯具有多硫键-Sx-，其中x是1以上的整数时，硫羟酸酯可以被称为交联硫羟酸酯。当硫羟酸酯具有羟基和多硫键-Sx-，其中x是1以上的整数时，硫羟酸酯可以被称为交联羟基硫羟酸酯。
可选地，可以应用表明其形成方法的名称来描述硫羟酸酯。例如，被称为硫醇化不饱和酯的硫羟酸酯是指通过使硫化氢与不饱和酯反应产生的硫羟酸酯。应用硫醇化不饱和酯中存在的硫羟酸酯的功能描述，可以进一步描述硫醇化不饱和酯。例如，在两个非限制性例子中，在硫醇化大豆油中存在的其它硫羟酸酯方面中，通过酯基数目和硫羟基数目的组合，可以对硫醇化大豆油进一步描述；而在硫醇化蓖麻油表中存在的其它硫羟酸酯方面中，通过酯基数目、硫羟基数目和羟基数目的组合，可以对硫醇化蓖麻油进一步描述。
一方面，通过使任何不饱和酯与硫化氢反应，可以产生本发明的硫羟酸酯组分，如美国专利申请序列号11/060,675；11/060,696；11/059,792和11/059,647所述(下文称为“‘675申请”)，其公开内容整体并入本文作为参考。当通过使不饱和酯与硫化氢反应产生硫羟酸酯组分时，产生的物质可以被称为硫醇化不饱和酯。因为不饱和酯中每一不饱和酯分子可以包含多个碳碳双键，碳碳双键反应性和统计学概率表明，从不饱和酯组分产生的原料硫羟酸酯组分的每一硫羟酸酯分子将不具有相同的硫羟基数目、未反应碳碳双键数目、环状硫化物数目、碳碳双键与硫羟基的摩尔比、环状硫化物与硫羟基的摩尔比、和/或本文公开的其它官能团数量和摩尔比，作为不饱和酯。另外，不饱和酯也可以包括具有不同数目碳碳双键和/或酯基的单独不饱和酯的混合物。因此，这些性质中的许多将被描述为硫羟酸酯组分中每一硫羟酸酯分子中的基团的平均数，或硫羟酸酯组分中每一硫羟酸酯分子中的平均比值。在其它实施方式中，需要控制硫羟酸酯中存在的硫羟基硫的含量。因为难于保证硫化氢与不饱和酯中的每一碳碳双键反应，一些硫羟酸酯分子可以具有比其它分子多或少的硫羟基。因此，硫羟基的重量百分比被陈述为硫羟酸酯组分的所有硫羟酸酯分子的均值。
当硫羟酸酯被交联时，取决于用于产生交联硫羟酸酯的组分，硫羟酸酯被称为交联硫羟酸酯或交联羟基硫羟酸酯。这些硫羟酸酯组分类型中的每一个在本文中描述。羟基硫羟酸酯、交联羟基硫羟酸酯、硫醇化不饱和酯、硫醇化环氧化酯、交联硫醇化不饱和酯、和交联硫醇化环氧化酯都被认为是硫羟酸酯组分。用于描述硫羟酸酯组分性质的许多相同性质，如本文描述的摩尔比和其它独立描述的要素，平等应用于本文描述的许多不同类型的硫羟酸酯组分。
一般地，硫羟酸酯组分可以被描述为包括硫羟酸酯分子和/或硫羟酸酯组分的一个或多个分开或离散的官能团。这些独立的官能团可以包括：每个硫羟酸酯分子中的酯基数(或平均数)，每个硫羟酸酯分子中的硫羟基数(或平均数)，每个硫羟酸酯分子中的未反应碳碳双键数(或平均数)，硫羟酸酯组分中的平均硫羟基硫含量，每个硫羟酸酯分子中的硫键百分数(或平均百分数)，和每个硫羟酸酯分子中的环状硫化物基的百分数(或平均百分数)。此外，可以用单独的比值或比值的组合描述硫羟酸酯组分，包括双键与硫羟基的比值、环状硫化物与硫醇基的比值和类似比值。作为独立的要素，硫羟酸酯组分的这些官能团将被单独描述。
最低限度地，硫羟酸酯含有硫羟酸酯分子，每个硫羟酸酯分子具有至少一个酯基和至少一个硫羟基。在实施方式中，硫羟酸酯可以从不饱和酯制备。因此，在一些实施方式中，硫羟酸酯可以包含与不饱和酯相同数目的酯基，其中所述硫羟酸酯由不饱和酯制备，如本文所述。在一个实施方式中，硫羟酸酯分子在每个硫羟酸酯分子中可以具有平均至少1.5个酯基。可选地，硫羟酸酯分子在每个硫羟酸酯分子中可以具有平均至少2个酯基；可选地，每个硫羟酸酯分子中平均至少2.5个酯基；或可选地，每个硫羟酸酯分子中平均至少3个酯基。在其它实施方式中，硫羟酸酯在每个硫羟酸酯分子中可以具有平均1.5至8个酯基；可选地，每个硫羟酸酯分子中具有平均2至7个酯基；可选地，每个硫羟酸酯分子中具有平均2.5至5个酯基；或可选地，每个硫羟酸酯分子中具有平均3至4个酯基。在还有其它实施方式中，硫羟酸酯可以包括每个硫羟酸酯分子中平均大约3个酯基或可选地每个硫羟酸酯分子中平均大约4个酯基。
最低限度地，硫羟酸酯在每个硫羟酸酯分子中包括一个或平均至少1个硫羟基。在一个实施方式中，硫羟酸酯分子可以具有每个硫羟酸酯分子中平均至少1.5个硫羟基；可选地，每个硫羟酸酯分子中平均至少2个硫羟基；可选地，每个硫羟酸酯分子中平均至少2.5个硫羟基；或可选地，每个硫羟酸酯分子中平均至少3个硫羟基。在其它实施方式中，硫羟酸酯分子可以具有每个硫羟酸酯分子中平均1.5至9个硫羟基；可选地，每个硫羟酸酯分子中平均3至8个硫羟基；可选地，每个硫羟酸酯分子中平均2至4个硫羟基；或可选地，每个硫羟酸酯分子中平均4至8个硫羟基。
一方面，可以用硫羟酸酯中存在的硫羟基的数目描述硫羟酸酯。例如，被称为三硫醇硫羟酸酯的硫羟酸酯可以是每个硫羟酸酯分子中含有平均2.5至3.5个硫羟基的硫羟酸酯。可选地，三硫醇硫羟酸酯在每个硫羟酸酯分子中可含有平均2.75至3.25个硫羟基。作为另一例子，被称为二硫醇硫羟酸酯的硫羟酸酯可以是每个硫羟酸酯分子中含有1.5至2.5个硫羟基的硫羟酸酯；或可选地，在每个硫羟酸酯分子中含有1.75至2.25个硫羟基。
在其它实施方式中，可以通过硫羟酸酯中存在的硫羟硫的平均数量进一步描述硫羟酸酯。在一个实施方式中，硫羟酸酯分子在每个硫羟酸酯分子中具有平均至少5个重量百分数的硫羟硫；可选地，在每个硫羟酸酯分子中平均至少10个重量百分数的硫羟硫；或可选地，在每个硫羟酸酯分子中平均15个重量百分数以上的硫羟硫。在一个实施方式中，硫羟酸酯分子在每个硫羟酸酯分子中具有平均5至25个重量百分数的硫羟硫；可选地，在每个硫羟酸酯分子中平均5至20个重量百分数的硫羟硫；可选地，在每个硫羟酸酯分子中平均6至15个重量百分数的硫羟硫；或可选地，在每个硫羟酸酯分子中平均8至10个重量百分数的硫羟硫。
一般地，硫羟酸酯中硫羟基的位置不特别重要，并将由用于产生硫羟酸酯的方法所决定。在其中通过使不饱和酯和硫化氢接触产生硫羟酸酯(硫醇化不饱和酯)的实施方式中，硫羟基的位置将由碳碳双键的位置决定。当碳碳双键是内部碳碳双键时，产生硫羟酸酯的方法会形成仲硫羟基。但当双键位于末端时，可以选择反应条件以产生包含伯硫羟基或仲硫羟基的硫羟酸酯。
产生硫羟酸酯组分的一些方法可以额外产生硫羟基之外的含硫官能团。例如，在一些硫羟酸酯生产方法中，被引入的硫羟基可以与同一不饱和酯中的碳碳双键反应，产生硫键。当与第二不饱和酯的双键反应时，则产生简单的硫键。在一些情况下，第二碳碳双键位于同一不饱和酯分子中。当硫羟基与同一不饱和酯分子中的第二碳碳双键反应时，产生硫键。在一些情况下，碳碳双键可以在不饱和酯分子的第二酯基中。而在其它情况下，碳碳双键可以在不饱和酯分子的同一酯基中。
当硫羟基与同一不饱和酯分子的第二酯基中的碳碳双键反应时，硫化物在环结构中包含至少一个酯基。在一些实施方式中，当硫羟基与同一不饱和酯分子的第二酯基中的碳碳双键反应时，硫化物在环结构中包含两个酯基。在本说明书中，在环结构中包含酯基的第一类硫化物被称为简单硫化物。当硫羟基与同一酯基中的碳碳双键反应时，硫化物在环结构中不包含酯基。在本说明书中，第二类硫化物被称为环状硫化物。在环状硫化物的情况下，硫键产生硫羟酸酯的单个酯基中的环状硫化物官能度。能够被产生的环状硫化物环包括四氢噻喃环、thietane环、或四氢噻吩环(四氢噻吩环)。
在一些实施方式中，需要控制作为硫羟酸酯中的环状硫化物存在的硫的平均含量。在一个实施方式中，作为硫羟酸酯分子中的环状硫化物存在的硫的平均含量包括30摩尔百分数以下。可选地，作为硫羟酸酯中的环状硫化物存在的硫的平均含量可以包括20摩尔百分数以下；可选地，10摩尔百分数以下；可选地，5摩尔百分数以下；或可选地，2摩尔百分数以下。在其它实施方式中，需要控制环状硫化物与硫羟基的摩尔比。在一个实施方式中，每个硫羟酸酯中环状硫化物基团与硫羟基的平均摩尔比可以是1.5以下。可选地，每个硫羟酸酯中环状硫化物基团与硫羟基的平均摩尔比可以是1以下；可选地，0.5以下；可选地，0.25以下；或可选地，0.1以下。在一些实施方式中，每个硫羟酸酯中环状硫化物基团与硫羟基的比例可以是0至1范围；或可选地，每个硫羟酸酯中环状硫化物基团与硫羟基的平均摩尔比可以是0.05至1范围。
在一些情况下，需要在硫羟酸酯组分中存在有碳碳双键，而在其它实施方式中，需要使硫羟酸酯组分中存在的碳碳双键数量最小化。硫羟酸酯组分中碳碳双键的存在可以被陈述为碳碳双键与硫羟-硫的平均摩尔比。在一个实施方式中，硫羟酸酯组分中残余的未反应碳碳双键与硫羟-硫的平均比值可以是每个硫羟酸酯分子1.5以下。可选地，碳碳双键与硫羟-硫的平均比值可以是每个硫羟酸酯分子1.2以下；可选地，是每个硫羟酸酯分子1.0以下；可选地，是每个硫羟酸酯分子0.75以下；可选地，是每个硫羟酸酯分子0.5以下；可选地，是每个硫羟酸酯分子0.2以下；或可选地，是每个硫羟酸酯分子0.1以下。
在特定实施方式中，硫羟酸酯产生自不饱和酯组分(硫醇化不饱和酯)。由于不饱和酯具有存在一定数目酯基的特定组分，产物硫羟酸酯组分在每个硫羟酸酯分子中将具有大约相同数目的酯基作为不饱和酯。另外，本文描述的独立的硫羟酸酯性质可用于进一步描述硫羟酸酯组分。
一方面，硫羟酸酯可以被称为硫醇化不饱和酯。在这些实施方式中，本文描述的不饱和酯和/或本文描述的不饱和酯的官能描述可以被用于进一步表明和/或进一步描述特定的硫醇化酯。在少数非限制性例子中，通过使天然来源油类与硫化氢接触产生的硫羟酸酯可以被称为硫醇化天然来源油类，通过使大豆油与硫化氢接触产生的硫羟酸酯可以被称为硫醇化大豆油，通过使蓖麻油与硫化氢接触产生的硫羟酸酯可以被称为硫醇化蓖麻油。本文描述的不饱和酯油类的其它性质也可以用于进一步描述不饱和酯油类和硫醇化酯油类。
在一些实施方式中，硫羟酸酯分子产生自不饱和酯，所述酯具有25以下重量百分数的侧链，所述侧链具有3个相邻的亚甲基中断的碳碳双键，如本文所述。在一些实施方式中，硫羟酸酯分子总侧链中的40％以上可以包括硫。在一些实施方式中，硫羟酸酯分子总侧链中的60％以上可以包括硫。在其它实施方式中，硫羟酸酯分子总侧链中的50％以上、70％以上、或80％以上可以包括硫。
在一个实施方式中，硫羟酸酯是含硫天然来源油类，如本文所述。当硫羟酸酯是含硫天然来源油类时，含硫天然来源油类中存在的官能团可以以“每个硫羟酸酯分子”的基础或以“每个甘油三酯”的基础进行描述。含硫天然来源油类可以具有与硫羟酸酯组分基本上相同的性质，如摩尔比和其本文描述的其它独立描述性要素。
含硫天然来源油类中每个甘油三酯的硫羟基平均数目是约1.5以上。在一些实施方式中，每个甘油三酯中硫羟基的平均数目可以在约1.5至约9范围内。
硫醇化不饱和酯组分也可以被描述为通过包括使硫化氢和不饱和酯组分接触的方法产生的产物。换言之，不饱和酯组分被硫醇化形成硫醇化不饱和酯组分。也可以用侧链分子量或侧链平均分子量来描述硫醇化不饱和酯组分。用于描述硫羟酸酯组分的所有性质可以用于描述硫醇化不饱和酯组分。
羟基硫羟酸酯组分
一方面，用作产生本文所述聚合物的原料的硫羟酸酯组分可以是羟基硫羟酸酯。羟基硫羟酸酯可以用许多方法来描述。在功能上，羟基硫羟酸酯可以通过羟基硫羟酸酯中存在的官能团的类型来描述。在此功能性描述中，羟基硫羟酸酯组分最低程度地含有具有至少一个酯基、至少一个硫羟基、和至少一个羟基的分子。在其它实施方式中，羟基硫羟酸酯组分可以包括其它官能团。例如，羟基硫羟酸酯也可以包括多硫键-Sx-，其中x是1以上的整数。当硫羟酸酯具有羟基和多硫化物基团-Sx-，其中x是1以上的整数时，硫羟酸酯可以被称为交联羟基硫羟酸酯。
可选地，羟基硫羟酸酯可以应用表明其被形成的方法的名称来描述。例如，被称为硫醇化环氧化酯的羟基硫羟酸酯是指通过使硫化氢与环氧化不饱和酯反应产生的羟基硫羟酸酯。硫醇化环氧化酯可以应用硫醇化环氧化酯中存在的基团的官能团描述符(descriptor)来进一步描述。例如，通过使硫化氢和硫醇化环氧化酯反应产生的羟基硫羟酸酯会产生α-羟基硫羟基，硫醇化环氧化酯可以被称为α-羟基硫羟酸酯或被描述为包含α-羟基硫羟基。适应羟基硫羟酸酯组分描述的化合物不总是适应硫醇化环氧化酯描述或α-羟基硫羟酸酯描述。例如，硫醇化蓖麻油可以借助于具有至少一个酯基、至少一个硫羟基和至少一个羟基，用一些羟基硫羟酸酯定义来描述。硫醇化蓖麻油不是硫醇化环氧化酯，因为其通过使含有羟基的蓖麻油和硫化氢接触而不是通过使硫化氢和环氧化蓖麻油反应而产生。然而，硫醇化环氧化蓖麻油是硫醇化环氧化酯油类，因为它通过使硫化氢和环氧化蓖麻油接触而形成。
原料硫羟酸酯组分也可以包含羟基或醇基。当硫羟酸酯组分包括羟基时，硫羟酸酯组分在本文中被称为羟基硫羟酸酯组分。羟基硫羟酸酯组分中存在的醇基的量或数目可以独立于羟基硫羟酸酯组分中存在的其它官能团的量(例如，硫羟基、酯基、硫化物、环状硫化物等)。此外，硫羟硫的重量百分数和各种官能团比值(例如，环状硫化物与硫羟基的摩尔比，环氧基与硫羟基的摩尔比，环氧基与α-羟基硫羟基的摩尔比和官能团的其它公开量和它们与硫羟基的摩尔比)是能够用于描述羟基硫羟酸酯组分的单独或离散的要素。羟基硫羟酸酯组分可以用本文描述的羟基硫羟酸酯组分单独官能团或比例的任何组合来描述。
在一个实施方式中，可以通过使硫化氢与环氧化不饱和酯组分反应产生羟基硫羟酸酯组分，如‘675申请’中描述。当通过使硫化氢与环氧化不饱和酯组分反应产生羟基硫羟酸酯组分时，产生的物质可以被称为硫醇化环氧化酯。由于环氧化不饱和酯可以包含多个环氧基，环氧基反应性和统计学概率表明，羟基硫羟酸酯组分中不是所有的羟基硫羟酸酯分子将具有相同数目的羟基、硫羟基、α-羟基硫羟基、硫化物、环状硫化物、环状硫化物与硫羟基摩尔比、环氧基与硫羟基摩尔比、环氧基与α-羟基硫羟基摩尔比、硫羟硫的重量百分数、和/或环氧化不饱和酯组分中官能团的其它公开数量和它们的摩尔比。因此，许多这些性质被论述为每个羟基硫羟酸酯分子中的平均数或比例。在其它实施方式中，需要控制羟基硫羟酸酯中存在的硫羟硫的含量。因为难于确保硫化氢与环氧化不饱和酯中的每一环氧基反应，一些羟基硫羟酸酯分子可以具有比羟基硫羟酸酯组分中的其它分子或多或少的硫羟基。因此，硫羟基的重量百分数可以被陈述为所有羟基硫羟酸酯分子的平均重量百分数。
作为本发明的一个实施方式，羟基硫羟酸酯组分包括这样的羟基硫羟酸酯分子，其在每个羟基硫羟酸酯分子中具有平均至少1个酯基和平均至少1个α-羟基硫羟基。作为本发明的一个实施方式，羟基硫羟酸酯组分包括这样的羟基硫羟酸酯分子，其在每个羟基硫羟酸酯分子中具有平均至少1.5个酯基和平均至少1.5个α-羟基硫羟基。
可选地，在一些实施方式中，羟基硫羟酸酯包括至少一个酯、至少一个硫羟基、和至少一个羟基。因此，在一个实施方式中，羟基硫羟酸酯组分包括这样的羟基硫羟酸酯分子，其在每个羟基硫羟酸酯分子中具有平均至少1.5个酯基、平均至少1.5个硫羟基、和平均至少1.5个羟基。
在一些实施方式中，羟基硫羟酸酯可以从环氧化不饱和酯或不饱和酯制得。因此，羟基硫羟酸酯可以包含与环氧化不饱和酯或不饱和酯相同数目的酯基。在一个实施方式中，羟基硫羟酸酯分子在每个羟基硫羟酸酯分子中具有平均至少1.5个酯基。可选地，羟基硫羟酸酯分子在每个羟基硫羟酸酯分子中具有平均至少2个酯基；可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中具有平均至少2.5个酯基；或可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中具有平均至少3个酯基。在其它实施方式中，羟基硫羟酸酯分子在每个羟基硫羟酸酯分子中具有平均1.5至8个酯基；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均2至7个酯基；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均2.5至5个酯基；或可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均3至4个酯基。在还有其它实施方式中，α-羟基硫羟酸酯包括每个羟基硫羟酸酯分子中平均3个酯基；或可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均4个酯基。
在一些实施方式中，羟基和硫羟基在同一基团中结合(即，当羟基硫羟酸酯产生自环氧化不饱和酯时)，该基团可以被称为α-羟基硫羟基。在其它实施方式中，硫羟基和羟基或醇基不在同一基团中(即，当羟基硫羟酸酯产生自含有羟基的不饱和酯如蓖麻油时)。在这种情况下，醇基的存在不取决于硫羟基的形成。例如，作为本发明的另一实施方式，羟基硫羟酸酯组分包括羟基硫羟酸酯分子。羟基硫羟酸酯分子在每个羟基硫羟酸酯分子中具有平均至少1.5个酯基、平均至少1.5个硫羟基和平均至少1.5个醇基。
最低程度地，在一些实施方式中，羟基硫羟酸酯在每个羟基硫羟酸酯分子中包括至少一个硫羟基。在一个实施方式中，羟基硫羟酸酯分子在每个羟基硫羟酸酯分子中可以具有平均至少1.5个硫羟基；可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中平均至少2个硫羟基；可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中平均至少2.5个硫羟基；或可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中平均至少3个硫羟基。在其它实施方式中，羟基硫羟酸酯分子在每个羟基硫羟酸酯分子中可以具有平均1.5至9个硫羟基；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均3至8个硫羟基；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均2至4个硫羟基；或可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均4至8个硫羟基。
最低程度地，在一些实施方式中，羟基硫羟酸酯组分在每个羟基硫羟酸酯分子中包括平均至少一个羟基或醇基。在一些实施方式中，羟基硫羟酸酯组分在每个羟基硫羟酸酯分子中可以具有平均至少1.5个羟基；可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中平均至少2个羟基；可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中平均至少2.5个羟基；或可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中平均至少3个羟基。在其它实施方式中，羟基硫羟酸酯组分在每个羟基硫羟酸酯分子中可以具有平均1.5至9个羟基；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均3至8个羟基；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均2至4个羟基；或可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均4至8个羟基。
在还有其它实施方式中，羟基的数目可以被陈述为羟基与硫羟基的平均摩尔比。最低程度地，在一些实施方式中，羟基与硫羟基的平均摩尔比可以是至少0.25。在一些实施方式中，羟基与硫羟基的平均摩尔比可以是至少0.5；可选地，至少0.75；可选地，至少1.0；可选地，至少1.25；或可选地，至少1.5。在其它实施方式中，羟基与硫羟基的摩尔比范围可以是0.25至2.0；可选地，是0.5至1.5；或可选地，0.75至1.25。
在羟基硫羟酸酯产生自环氧化不饱和酯的实施方式中，羟基硫羟酸酯可以被描述为包含酯基和α-羟基硫羟基。在此情况下，包含酯基和α-羟基硫羟基的羟基硫羟酸酯可以被称为硫醇化环氧化酯。酯基的数目和α-羟基硫羟基的数目是独立要素，这样，羟基硫羟酸酯可以被描述为具有本文所述的酯基和α-羟基硫羟基的任何组合。最低程度地，羟基硫羟酸酯的每个羟基硫羟酸酯分子可以具有至少一个α-羟基硫羟基。在一些实施方式中，羟基硫羟酸酯组分在每个羟基硫羟酸酯分子中可以具有平均至少1.5个α-羟基硫羟基；可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中平均至少2个α-羟基硫羟基；可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中平均至少2.5个α-羟基硫羟基；或可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中平均至少3个α-羟基硫羟基。在其它实施方式中，羟基硫羟酸酯组分在每个羟基硫羟酸酯分子中可以具有平均1.5至9个α-羟基硫羟基；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均3至8个α-羟基硫羟基；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均2至4个α-羟基硫羟基；或可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均4至8个α-羟基硫羟基。
一方面，可以用羟基硫羟酸酯中存在的硫羟基或β-羟基硫羟基的数目描述羟基硫羟酸酯。例如，被称为三硫醇羟基硫羟酸酯的羟基硫羟酸酯可以是每个羟基硫羟酸酯分子中包括平均2.5至3.5个硫羟基或α-羟基硫羟基的羟基硫羟酸酯。可选地，三硫醇羟基硫羟酸酯在每个羟基硫羟酸酯分子中可以包括平均2.75至3.25个硫羟基或α-羟基硫羟基。作为另一例子，被称为二硫醇羟基硫羟酸酯的羟基硫羟酸酯可以是每个羟基硫羟酸酯分子中包括平均1.5至2.5个硫羟基或α-羟基硫羟基的羟基硫羟酸酯；或可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中包括1.75至2.25个硫羟基或α-羟基硫羟基。
另一方面，可以用醇、α-羟基硫羟基、或羟基硫羟酸酯中存在的其他官能团的数目描述羟基硫羟酸酯。例如，被称为三官能羟基硫羟酸酯的羟基硫羟酸酯可以是在每个羟基硫羟酸酯分子中包含平均2.5至3.5个醇、α-羟基硫羟基或其它官能团的羟基硫羟酸酯。可选地，三官能羟基硫羟酸酯可以在每个羟基硫羟酸酯分子中包含平均2.75至3.25个醇、α-羟基硫羟基或其它官能团。作为另一例子，被称为双官能羟基硫羟酸酯的羟基硫羟酸酯可以是在每个羟基硫羟酸酯分子中包含平均1.5至2.5个醇、α-羟基硫羟基或其它官能团的羟基硫羟酸酯；或可选地，在每个羟基硫羟酸酯分子中包含1.75至2.25个醇、α-羟基硫羟基或其它官能团。
通过使来自不饱和酯的环氧化酯(即，环氧化不饱和酯)与硫化氢接触，可以产生羟基硫羟酸酯，如本文所述。在一些情况下，需要在羟基硫羟酸酯组分中存在环氧基。而在其它实施方式中，需要最小化羟基硫羟酸酯组分中存在的环氧基数。因此，残余的环氧基的存在可以是用于描述羟基硫羟酸酯的另一单独官能团。羟基硫羟酸酯中每一甘油三酯可以包括平均0以上至约4个环氧基。硫羟组分中每一甘油三酯也可以包括平均1.5以上至约9个环氧基。
羟基硫羟酸酯中环氧基的存在可以被独立描述为每个羟基硫羟酸酯中环氧基的平均数、环氧基与硫羟基的摩尔比、环氧基与α-羟基硫羟基的摩尔比、或它们的任何组合。在一些实施方式中，羟基硫羟酸酯分子在每个羟基硫羟酸酯分子中可以具有平均2个以下的环氧基，即，羟基硫羟酸酯分子具有2以下的环氧基与α-羟基硫羟基摩尔比。可选地，羟基硫羟酸酯在每个羟基硫羟酸酯分子中可以具有平均1.5个以下的环氧基；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子平均1个以下的环氧基；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子平均0.75个以下的环氧基；或可选地，每个羟基硫羟酸酯分子平均0.5个以下的环氧基。在其它实施方式中，环氧基与硫羟基的摩尔比可以是平均1.5以下。可选地，环氧基与硫羟基的摩尔比可以是平均1以下；可选地，平均0.75以下；可选地，平均0.5以下；可选地，平均0.25以下；或可选地，平均0.1以下。在还有其它实施方式中，环氧基与α-羟基硫羟基的摩尔比可以是平均1.5以下。可选地，环氧基与α-羟基硫羟基的摩尔比可以是平均1以下；可选地，平均0.75以下；可选地，平均0.5以下；可选地，平均0.25以下；或可选地，平均0.1以下。在还有其它实施方式中，羟基硫羟酸酯组分基本上不含环氧基。
在其它实施方式中，羟基硫羟酸酯可以通过羟基硫羟酸酯中存在的硫羟硫的平均含量来描述。在一个实施方式中，羟基硫羟酸酯分子在每个羟基硫羟酸酯分子中可以具有平均至少2.5重量百分数的硫羟硫；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均至少5重量百分数的硫羟硫；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均至少10重量百分数的硫羟硫；或可选地，可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均15以上重量百分数的硫羟硫。在一个实施方式中，羟基硫羟酸酯分子在每个羟基硫羟酸酯分子中可以具有平均5至25重量百分数的硫羟硫；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均5至20重量百分数的硫羟硫；可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均6至15重量百分数的硫羟硫；或可选地，每个羟基硫羟酸酯分子中平均8至10重量百分数的硫羟硫。
在一些实施方式中，当羟基硫羟酸酯可以被描述为多元醇和羟基硫羟羧酸的酯时，总侧链中的至少20％包含羟基和硫羟基。在其它实施方式中，当羟基硫羟酸酯可以被描述为多元醇和羟基硫羟羧酸的酯时，总侧链中的至少40％包含羟基和硫羟基。在还有其它实施方式中，当羟基硫羟酸酯可以被描述为多元醇和羟基硫羟羧酸的酯时，总侧链中的至少60％包含羟基和硫羟基；或可选地，总侧链中的至少70％包含羟基和硫羟基。在还有进一步的实施方式中，当羟基硫羟酸酯可以被描述为多元醇和羟基硫羟羧酸的酯时，总侧链中的至少80％包含羟基和硫羟基。
在一些实施方式中，当羟基硫羟酸酯可以被描述为多元醇和α-羟基硫羟羧酸的酯时，总侧链中的至少20％包含α-羟基硫羟基。在其它实施方式中，当羟基硫羟酸酯可以被描述为多元醇和α-羟基硫羟羧酸的酯时，总侧链中的至少40％包含α-羟基硫羟基。在还有其它实施方式中，当羟基硫羟酸酯可以被描述为多元醇和α-羟基硫羟羧酸的酯时，总侧链中的至少60％包含α-羟基硫羟基；或可选地，总侧链中的至少70％包含α-羟基硫羟基。在还有进一步的实施方式中，当羟基硫羟酸酯可以被描述为多元醇和α-羟基硫羟羧酸的酯时，总侧链中的至少80％包含α-羟基硫羟基。
在一些方面，当羟基硫羟酸酯可以被描述为多元醇和羟基硫羟羧酸的酯或多元醇和α-羟基硫羟羧酸的酯时，羟基硫羟酸酯分子总侧链中的20％以上包括硫。在一些方面，当羟基硫羟酸酯可以被描述为多元醇和羟基硫羟羧酸的酯或多元醇和α-羟基硫羟羧酸的酯时，羟基硫羟酸酯分子总侧链中的40％以上包括硫。在一些方面，当羟基硫羟酸酯可以被描述为多元醇和羟基硫羟羧酸的酯或多元醇和α-羟基硫羟羧酸的酯时，羟基硫羟酸酯分子总侧链中的60％以上包括硫；可选地，总侧链中的70％以上包括硫；或可选地，总侧链中的80％以上包括硫。
在特定实施方式中，羟基硫羟酸酯合成中应用的环氧化不饱和酯产生自包含环氧化天然来源油类的环氧化不饱和酯组分。因为天然来源油类对于存在的酯基数量具有特定组成，羟基硫羟酸酯将具有与天然来源油类大约相同数目的酯基。本文描述的其它独立性质可以用于进一步描述羟基硫羟酸酯。
在其它实施方式中，用于产生羟基硫羟酸酯的环氧化不饱和酯由合成的(或半合成的)不饱和酯油类产生。由于合成的酯油类对于存在的酯基数具有特定组成，羟基硫羟酸酯将具有与合成的酯油类大约相同数目的酯基。不饱和酯的其它独立性质——不论不饱和酯是否包括天然来源油类或合成的油类——可以用于进一步描述羟基硫羟酸酯组分。
合适的羟基硫羟酸酯的例子包括但不限于硫醇化环氧化植物油、硫醇化环氧化大豆油、硫醇化蓖麻油和硫醇化环氧化蓖麻油。其它合适的硫醇化环氧化酯描述在‘675申请中，并且被考虑在本发明范围内。
交联的硫羟酸酯组分
一方面，原料硫羟酸酯组分包括交联的羟基硫羟酸酯组分。一般地，交联的硫羟酸酯分子是通过多硫键-Sx-连接在一起的羟基硫羟酸酯寡聚物，其中x是1以上的整数。由于交联的硫羟酸酯被描述为硫羟酸酯寡聚物，硫羟酸酯可以被描述为产生交联硫羟酸酯的单体。在一些实施方式中，交联的硫羟酸酯由硫醇化不饱和酯产生，并且被称为交联的硫醇化不饱和酯。在其它实施方式中，交联的硫羟酸酯可以由羟基硫羟酸酯产生，并且可以被称为交联的硫羟酸酯。在还有其它实施方式中，交联的硫羟酸酯可以由硫醇化环氧化酯产生，并且可以被称为交联硫醇化环氧化硫羟酸酯。
一方面，交联的硫羟酸酯组分包括具有至少两个硫羟酸酯单体的硫羟酸酯寡聚物，所述单体通过具有结构-SQ-的多硫键连接，其中Q是1以上的整数。一方面，多硫键可以是多硫键-SQ-，其中Q是2、3、4或其混合。在其它实施方式中，Q可以是2；可选地，是3；或可选地，是4。
一方面，交联硫羟酸酯组分包括硫羟酸酯寡聚物，所述寡聚物具有通过多硫键连接的至少3个硫羟酸酯单体；可选地，具有通过多硫键连接的至少5个硫羟酸酯单体；可选地，具有通过多硫键连接的至少7个硫羟酸酯单体；或可选地，具有通过多硫键连接的至少10个硫羟酸酯单体。在还有其它实施方式中，交联硫羟酸酯组分包括硫羟酸酯寡聚物，所述寡聚物具有通过多硫键连接的3至20个硫羟酸酯单体；可选地，具有通过多硫键连接的5至15个硫羟酸酯单体；或可选地，具有通过多硫键连接的7至12个硫羟酸酯单体。
一方面，交联的硫羟酸酯组分包括硫羟酸酯单体和硫羟酸酯寡聚物。在一些实施方式中，交联的硫羟酸酯组分具有结合的硫羟酸酯单体和硫羟酸酯寡聚物，其平均分子量为2,000以上。在其它实施方式中，交联的硫羟酸酯组分具有结合的硫羟酸酯单体和硫羟酸酯寡聚物，其平均分子量为5,000以上；或可选地，为10,000以上。在还有其它实施方式中，交联的硫羟酸酯组分具有结合的硫羟酸酯单体和硫羟酸酯寡聚物，其平均分子量为2,000至20,000范围；可选地，3,000至15,000；或可选地，7,500至12,500。
一方面，硫羟酸酯单体和硫羟酸酯寡聚物具有0.5以上重量百分比的总硫羟硫含量。在其它实施方式中，硫羟酸酯单体和硫羟酸酯寡聚物具有1以上重量百分比的总硫羟硫含量；可选地，为2以上的重量百分比；或可选地，为4以上的重量百分比。在还有其它实施方式中，硫羟酸酯单体和硫羟酸酯寡聚物具有0.5至8重量百分比的总硫羟硫含量；可选地，4至8重量百分比；或可选地，0.5至4重量百分比。
一方面，硫羟酸酯单体和硫羟酸酯寡聚物具有8以上重量百分比的总硫含量。在一些实施方式中，硫羟酸酯单体和硫羟酸酯寡聚物具有10以上重量百分比的总硫含量；或可选地，具有12以上的重量百分比。在还有其它实施方式中，硫羟酸酯单体和硫羟酸酯寡聚物具有8至15重量百分比的总硫含量；可选地，具有9至14重量百分比；或可选地，具有10至13重量百分比。
α，β-不饱和酯组分
一方面，本发明的聚(β-硫醚酯)可以通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯组分接触而产生。一般地，α，β-不饱和酯组分由具有多个具有结构E2的基团的分子组成：
Figure S2006800358392D00291
其中R1、R2和R3中的每一个可以是H、有机基团或烃基，未指定的化合价表示结构E2的剩余部分。在一些实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20有机基团；可选地，是H或C1至C10有机基团；或可选地，是H或C1至C5有机基团。在其它实施方式中，R1、R2和R3中的每一个可以是H或C1至C20烃基；可选地，是H或C1至C10烃基；或可选地，是H或C1至C5烃基。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H(丙烯酸酯)，或R1和R2是H和R3是甲基(甲基丙烯酸酯)，或它们的组合。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H(丙烯酸酯)；或可选地，R1和R2是H和R3是甲基(甲基丙烯酸酯)。当α，β-不饱和酯分子包括两个或多个E2基团时，其它E2基团可以位于R1、R2、R3，或未指定的氧化合价中。
在一些实施方式中，α，β-不饱和酯组分包括具有至少2个α，β-不饱和酯基基团的α，β-不饱和酯，所述α，β-不饱和酯基基团具有结构E2。在一些实施方式中，α，β-不饱和酯组分包括具有至少3个α，β-不饱和酯基基团的α，β-不饱和酯，所述α，β-不饱和酯基基团具有结构E2。在一些实施方式中，α，β-不饱和酯组分包括具有结构E2的α，β-不饱和酯分子的混合物。当α，β-不饱和酯组分包括α，β-不饱和酯分子的混合物时，α，β-不饱和酯分子在每个α，β-不饱和酯分子中可以具有平均至少1.5个具有结构E2的α，β-不饱和酯基；可选地，在每个α，β-不饱和酯分子中平均至少2个具有结构E2的α，β-不饱和酯基；可选地，在每个α，β-不饱和酯分子中平均至少2.5个具有结构E2的α，β-不饱和酯基；或可选地，在每个α，β-不饱和酯分子中平均至少3个具有结构E2的α，β-不饱和酯基。在一些实施方式中，α，β-不饱和酯分子在每个α，β-不饱和酯分子中可以具有平均1.5至12个具有结构E2的α，β-不饱和酯基；可选地，在每个α，β-不饱和酯分子中平均1.5至9个具有结构E2的α，β-不饱和酯基；可选地，在每个α，β-不饱和酯分子中平均2至7个具有结构E2的α，β-不饱和酯基；可选地，在每个α，β-不饱和酯分子中平均2至5个具有结构E2的α，β-不饱和酯基；或可选地，在每个α，β-不饱和酯分子中平均2至4个具有结构E2的α，β-不饱和酯基。
包括α，β-不饱和酯组分的α，β-不饱和酯包括可以被描述为多羟基醇(或多元醇)与α，β-不饱和羧酸的酯。虽然本说明书似乎暗示，不饱和酯通过使多元醇和α，β-不饱和羧酸接触而制备，本领域技术人员将知道，α，β-不饱和酯可以用许多方法制备，包括多元醇与α，β-不饱和羧酸反应，多元醇与α，β-不饱和羧酸酐反应、简单α，β-不饱和酯与多元醇的酯交换反应、或多元醇与α，β-不饱和羧酸卤化物的反应、及其它方法。因此，描述α，β-不饱和酯的方式不限定能够产生α，β-不饱和酯的方法。多元醇成分可以是任何脂肪族、脂环族或芳香族多元醇。α，β-不饱和酯成分的α，β-不饱和部分可以来自具有结构E2的任何α，β-不饱和酸或酸衍生物，其中未指定的化合价可以是氢、-OR’基、或卤化物原子。
在一些实施方式中，被描述为多元醇与α，β-不饱和羧酸的酯的α，β-不饱和酯组分的多元醇包括至少2个醇基；可选地，至少3个醇基；或可选地，至少4个醇基。在一些实施方式中，多元醇可以包括在每个醇分子中具有平均至少1.5个醇基的醇混合物；可选地，在每个醇分子中平均至少2个醇基；可选地，在每个醇分子中平均至少2.5个醇基；可选地，在每个醇分子中平均至少3个醇基；可选地，在每个醇分子中平均1.5至12个醇基；可选地，在每个醇分子中平均1.5至9个醇基；可选地，在每个醇分子中平均2至7个醇基；可选地，在每个醇分子中平均2至5个醇基；或可选地，在每个醇分子中平均2至4个醇基。
在一些实施方式中，被描述为多元醇与α，β-不饱和酸的酯的α，β-不饱和酯组分中的多元醇可以包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、三丙二醇、分子量为106至8500的聚乙二醇、分子量为400至2000的聚乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，2-己二醇、1，6-己二醇、1，2-环己二醇、1，4-环己二醇、1，2-辛二醇、1，8-辛二醇、1，2-癸二醇、1，10-癸二醇、甘油、2，2-二羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、山梨醇、1，2，4-丁二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、1-苯基-1，2-乙二醇、1，2-苯二醇(邻苯二酚)、1，3-苯二醇(间苯二酚)、1，4-苯二醇、愈创木酚、甲基苯间二酚、1，2，4-苯三酚、2-羟基苄醇、3-羟基苄醇、4-羟基苄醇、3，5-二羟基苄醇、1，2-苯二甲醇、1，3-苯二甲醇、1，4-苯二甲醇、2-(2-羟基苯基)乙醇、2-(3-羟基苯基)乙醇、2-(4-羟基苯基)乙醇、2-苯基-1，2-丙二醇、双酚A(2，2-二(4-羟基苯基)丙烷)、双酚F(二(4-羟基苯基)甲烷)、双酚S(4，4′-二羟基二苯砜)、双酚Z(4，4’-环亚己基双酚)、二(2-羟基苯基)甲烷、或它们的任何组合。在一些实施方式中，多元醇可以包括多元醇或多元醇的混合物的乙氧基化物、丙氧基化物、或混合的乙氧基化物/丙氧基化物。在其它实施方式中，多元醇包括每摩尔多元醇中含有2至400摩尔环氧乙烷的多元醇乙氧基化物产物。
在一些实施方式中，被描述为多元醇与α，β-不饱和羧酸的酯的α，β-不饱和酯组分的α，β-不饱和羧酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、衣康酸、2-戊烯酸、惕各酸、当归酸、柠康酸、中康酸、马来酸、富马酸、或它们的混合物。在一些实施方式中，α，β-不饱和羧酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、衣康酸、马来酸、或它们的任何组合；可选地，丙烯酸、甲基丙烯酸、或它们的任何组合；可选地，丙烯酸；可选地，甲基丙烯酸；或可选地，马来酸。本领域技术人员将知道，当被描述为多元醇与α，β-不饱和羧酸的酯的α，β-不饱和酯组分不是通过使α，β-不饱和酸与多元醇接触而制备时，公开羧酸的合适的α，β-不饱和羧酸衍生物可以用在α，β-不饱和酯的制备中；例如，羧酸酐、简单羧酸酯、或羧酸卤化物。
能够在α，β-不饱和酯组分中应用的两大类α，β-不饱和酯是丙烯酸酯类化合物和甲基丙烯酸酯类化合物。因此，在一些实施方式中，α，β-不饱和酯组分可以是丙烯酸酯组分、甲基丙烯酸酯组分、或包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的组分。在一些实施方式中，α，β-不饱和酯组分可以是丙烯酸酯组分；可选地，甲基丙烯酸酯组分；或可选地，包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯混合物的组分。一般地，用于形成本发明的聚(β-硫醚酯)的丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯组分具有的每个丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯分子中的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯基团的量与本文所述的每个α，β-不饱和酯分子中的α，β-不饱和酯基团的量相同。在一些实施方式中，丙烯酸酯组分可以包括二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、四丙烯酸酯、或它们的混合物。在其它实施方式中，甲基丙烯酸酯组分可以包括二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烯酸酯、四甲基丙烯酸酯、或它们的混合物。在还有其它实施方式中，包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯混合物的组分可以包括二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、或四丙烯酸酯中的至少一种和二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烯酸酯、或四甲基丙烯酸酯中的至少一种的组合。
在一些实施方式中，能够用在丙烯酸酯组分中的丙烯酸酯包括——单独或以其任何组合——二丙烯酸乙二醇酯、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸1，2-丙二醇酯、二丙烯酸1，3-丙二醇酯、二丙烯酸1，2-丁二醇酯、二丙烯酸1，3-丁二醇酯、二丙烯酸1，4-丁二醇酯、二丙烯酸1，5-戊二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二丙烯酸1，2-己二醇酯、二丙烯酸1，6-己二醇酯、二丙烯酸1，2-环己二醇酯、二丙烯酸1，4-环己二醇酯、二丙烯酸1，2-辛二醇酯、二丙烯酸1，8-辛二醇酯、二丙烯酸1，2-癸二醇酯、二丙烯酸1，10-癸二醇酯、2-羟丙基-1，3-二丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯、甘油1，3-二丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、2，2-二羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、山梨醇二丙烯酸酯、山梨醇三丙烯酸酯、山梨醇四丙烯酸酯、山梨醇五丙烯酸酯、山梨醇六丙烯酸酯、1，2，4-丁二醇三丙烯酸酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二丙烯酸酯、1-苯亚乙基-1，2-二丙烯酸酯、或1，4-苯二醇二丙烯酸酯。在一些实施方式中，能够用在丙烯酸酯组分中的丙烯酸酯可以包括——单独或以其任何组合——双酚A二丙烯酸酯(2，2-二(4-羟基苯基)丙烷二丙烯酸酯)、双酚F二丙烯酸酯(二(4-羟基苯基)甲烷二丙烯酸酯)、双酚S二丙烯酸酯(4，4′-二羟基二苯砜二丙烯酸酯)、双酚Z二丙烯酸酯(4，4’-环亚己基双酚二丙烯酸酯)、二(2-羟基苯基)甲烷二丙烯酸酯、双酚A乙氧基化物二丙烯酸酯、双酚A丙氧基化物二丙烯酸酯、双酚A甘油化物二丙烯酸酯、双酚A丙氧基化物/乙氧基化物二丙烯酸酯、双酚A乙氧基化物甘油化物二丙烯酸酯、双酚A丙氧基化物甘油化物二丙烯酸酯、双酚F乙氧基化物二丙烯酸酯、双酚F丙氧基化物二丙烯酸酯、双酚F甘油化物二丙烯酸酯、双酚F丙氧基化物/乙氧基化物二丙烯酸酯、双酚F乙氧基化物甘油化物二丙烯酸酯、双酚F丙氧基化物甘油化物二丙烯酸酯、双酚S乙氧基化物二丙烯酸酯、双酚S丙氧基化物二丙烯酸酯、双酚S甘油化物二丙烯酸酯、双酚S丙氧基化物/乙氧基化物二丙烯酸酯、双酚S乙氧基化物甘油化物二丙烯酸酯、双酚S丙氧基化物甘油化物二丙烯酸酯、双酚Z乙氧基化物二丙烯酸酯、双酚Z丙氧基化物二丙烯酸酯、双酚Z甘油化物二丙烯酸酯、双酚Z丙氧基化物/乙氧基化物二丙烯酸酯、双酚Z乙氧基化物甘油化物二丙烯酸酯、双酚Z丙氧基化物甘油化物二丙烯酸酯、二(2-羟基苯基)甲烷乙氧基化物二丙烯酸酯、二(2-羟基苯基)甲烷丙氧基化物二丙烯酸酯、二(2-羟基苯基)甲烷甘油化物二丙烯酸酯、二(2-羟基苯基)甲烷丙氧基化物/乙氧基化物二丙烯酸酯、二(2-羟基苯基)甲烷乙氧基化物甘油化物二丙烯酸酯、或二(2-羟基苯基)甲烷丙氧基化物甘油化物二丙烯酸酯。
在一些实施方式中，能够用在甲基丙烯酸酯组分中的甲基丙烯酸酯包括——单独或以其任何组合——二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸三丙二醇酯、二甲基丙烯酸1，2-丙二醇酯、二甲基丙烯酸1，3-丙二醇酯、二甲基丙烯酸1，2-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1，3-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1，5-戊二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、二甲基丙烯酸1，2-己二醇酯、二甲基丙烯酸1，6-己二醇酯、二甲基丙烯酸1，2-环己二醇酯、二甲基丙烯酸1，4-环己二醇酯、二甲基丙烯酸1，2-辛二醇酯、二甲基丙烯酸1，8-辛二醇酯、二甲基丙烯酸1，2-癸二醇酯、二甲基丙烯酸1，10-癸二醇酯、2-羟丙基-1，3-二甲基丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯、甘油1，3-二甲基丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、2，2-二羟甲基丙烷二甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、山梨醇二甲基丙烯酸酯、山梨醇三甲基丙烯酸酯、山梨醇四甲基丙烯酸酯、山梨醇五甲基丙烯酸酯、山梨醇六甲基丙烯酸酯、1，2，4-丁二醇三甲基丙烯酸酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二甲基丙烯酸酯、1-苯亚乙基-1，2-二甲基丙烯酸酯、或1，4-苯二醇二甲基丙烯酸酯。在一些实施方式中，能够用在甲基丙烯酸酯组分中的甲基丙烯酸酯可以包括——单独或以其任何组合——双酚A二甲基丙烯酸酯(2，2-二(4-羟基苯基)丙烷二甲基丙烯酸酯)、双酚F二甲基丙烯酸酯(二(4-羟基苯基)甲烷二甲基丙烯酸酯)、双酚Z二甲基丙烯酸酯(4，4’-环亚己基双酚二甲基丙烯酸酯)、二(2-羟基苯基)甲烷二甲基丙烯酸酯、双酚A乙氧基化物二甲基丙烯酸酯、双酚A丙氧基化物二甲基丙烯酸酯、双酚A甘油化物二甲基丙烯酸酯、双酚A丙氧基化物/乙氧基化物二甲基丙烯酸酯、双酚A乙氧基化物甘油化物二甲基丙烯酸酯、双酚A丙氧基化物甘油化物二甲基丙烯酸酯、双酚F乙氧基化物二甲基丙烯酸酯、双酚F丙氧基化物二甲基丙烯酸酯、双酚F甘油化物二甲基丙烯酸酯、双酚F丙氧基化物/乙氧基化物二甲基丙烯酸酯、双酚F乙氧基化物甘油化物二甲基丙烯酸酯、双酚F丙氧基化物甘油化物二甲基丙烯酸酯、双酚Z乙氧基化物二甲基丙烯酸酯、双酚Z丙氧基化物二甲基丙烯酸酯、双酚Z甘油化物二甲基丙烯酸酯、双酚Z丙氧基化物/乙氧基化物二甲基丙烯酸酯、双酚Z乙氧基化物甘油化物二甲基丙烯酸酯、双酚Z丙氧基化物甘油化物二甲基丙烯酸酯、二(2-羟基苯基)甲烷乙氧基化物二甲基丙烯酸酯、二(2-羟基苯基)甲烷丙氧基化物二甲基丙烯酸酯、二(2-羟基苯基)甲烷甘油化物二甲基丙烯酸酯、二(2-羟基苯基)甲烷丙氧基化物/乙氧基化物二甲基丙烯酸酯、二(2-羟基苯基)甲烷乙氧基化物甘油化物二甲基丙烯酸酯、或二(2-羟基苯基)甲烷丙氧基化物甘油化物二甲基丙烯酸酯。
α，β-不饱和酰胺组分
一方面，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酰胺组分接触，可以产生本发明的聚(β-硫醚酰胺)。一般地，α，β-不饱和酰胺组分由具有结构E3的多个基团的分子组成：
Figure S2006800358392D00341
其中每一R1、R2和R3可以是H、有机基团或烃基，未指定的化合价表示结构E3的剩余部分。在一些实施方式中，每一R1、R2和R3可以是H或C1至C20有机基团；可选地，是H或C1至C10有机基团；或可选地，是H或C1至C5有机基团。在其它实施方式中，每一R1、R2和R3可以是H或C1至C20烃基；可选地，是H或C1至C10烃基；或可选地，是H或C1至C5烃基。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H(丙烯酰胺)，或R1和R2是H和R3是甲基(甲基丙烯酰胺)，或它们的组合。在还有其它实施方式中，R1、R2和R3是H(丙烯酰胺)；或可选地，R1和R2是H和R3是甲基(甲基丙烯酰胺)。当α，β-不饱和酰胺分子包括两个或多个E3基团时，其它E3基团可以位于R1、R2、R3，和/或未指定氮化合价中。
在一些实施方式中，α，β-不饱和酰胺组分包括具有至少2个α，β-不饱和酰胺基团的α，β-不饱和酰胺，所述α，β-不饱和酰胺基团具有结构E3。在一些实施方式中，α，β-不饱和酰胺组分可以包括具有至少3个α，β-不饱和酰胺基团的α，β-不饱和酰胺，所述α，β-不饱和酰胺基团具有结构E3。在一些实施方式中，α，β-不饱和酰胺组分包括具有结构E3的α，β-不饱和酰胺分子的混合物。当α，β-不饱和酰胺组分包括α，β-不饱和酰胺分子混合物时，α，β-不饱和酰胺分子在每个α，β-不饱和酰胺分子中可以具有平均至少1.5个具有结构E3的α，β-不饱和酰胺基；可选地，在每个α，β-不饱和酰胺分子中平均至少2个具有结构E3的α，β-不饱和酰胺基；可选地，在每个α，β-不饱和酰胺分子中平均至少2.5个具有结构E3的α，β-不饱和酰胺基；或可选地，在每个α，β-不饱和酰胺分子中平均至少3个具有结构E3的α，β-不饱和酰胺基。在一些实施方式中，α，β-不饱和酰胺分子在每个α，β-不饱和酰胺分子中可以具有平均1.5至12个具有结构E3的α，β-不饱和酰胺基；可选地，在每个α，β-不饱和酰胺分子中平均1.5至9个具有结构E3的α，β-不饱和酰胺基；可选地，在每个α，β-不饱和酰胺分子中平均2至7个具有结构E3的α，β-不饱和酰胺基；可选地，在每个α，β-不饱和酰胺分子中平均2至5个具有结构E3的α，β-不饱和酰胺基；或可选地，在每个α，β-不饱和酰胺分子中平均2至4个具有结构E3的α，β-不饱和酰胺基。
构成α，β-不饱和酰胺组分的α，β-不饱和酰胺包括可以被描述为聚胺与α，β-不饱和羧酸的酰胺。虽然本说明书似乎暗示，不饱和酰胺通过使聚胺和α，β-不饱和羧酸接触而制备，本领域技术人员将知道，α，β-不饱和酰胺可以用许多方法制备，包括聚胺与α，β-不饱和羧酸反应，聚胺与α，β-不饱和羧酸酐反应、简单α，β-不饱和羧酸酯与聚胺的反应、或聚胺与α，β-不饱和羧酸卤化物的反应、及其它方法。因此，描述α，β-不饱和酰胺的方式不限定能够产生α，β-不饱和酰胺的方法。聚胺组分可以是任何脂肪族、脂环族或芳香聚胺。α，β-不饱和酰胺组分的α，β-不饱和部分可以来自具有结构E3的任何α，β-不饱和羧酸或酸衍生物，其中未指定的化合价可以是氢、-OR’基、或卤化物原子。
在一些实施方式中，被描述为聚胺与α，β-不饱和酸的酰胺的α，β-不饱和酰胺的聚胺可以来自包括至少2个伯胺基或仲胺基的聚胺；可选地，至少3个伯胺基或仲胺基；或可选地，至少4个伯胺基或仲胺基。在一些实施方式中，聚胺可以包括在每个胺分子中具有平均至少1.5个伯胺基或仲胺基的胺的混合物；可选地，在每个胺分子中平均至少2个伯胺基或仲胺基；可选地，在每个胺分子中平均至少2.5个伯胺基或仲胺基；可选地，在每个胺分子中平均至少3个伯胺基或仲胺基；可选地，在每个胺分子中平均1.5至12个伯胺基或仲胺基；可选地，在每个胺分子中平均1.5至9个伯胺基或仲胺基；可选地，在每个胺分子中平均2至7个伯胺基或仲胺基；可选地，在每个胺分子中平均2至5个伯胺基或仲胺基；或可选地，在每个胺分子中平均2至4个伯胺基或仲胺基。
在一些实施方式中，被描述为聚胺与α，β-不饱和羧酸的酰胺的α，β-不饱和酰胺的聚胺包括——单独或以任何组合：亚甲基二胺、1，2-乙二胺、二亚乙基三胺(N-(2-氨基乙基)-1，2-乙二胺)、三亚乙基四胺(1，2-乙二胺，N，N′-二(2-氨基乙基)、N-(2-氨基乙基)-1，3-丙二胺、N，N′-1，2-乙二基二-1，3-丙二胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、二亚丙基三胺、三亚丁基四胺、三甲基六亚甲基二胺、六亚甲基三胺、四甲基亚丙基二胺、四亚丁基五胺、1，2-丁二胺、1，3-丁二胺、1，4-丁二胺、1，5-戊二胺、1，6-己二胺、1，7-庚二胺、辛二胺、癸二胺、十二烷二胺、1，2-二氨基环己烷、1，4-二氨基环己烷、1，3-二氨基环己胺、4，4′-亚甲基二环己胺、异佛尔酮二胺、邻-亚二甲苯基二胺、间-亚二甲苯基二胺、对-亚二甲苯基二胺、亚甲基二胺亚双苯(dianilene)、二氨基二苯甲烷、二亚苯基二胺、二氨基二苯砜、或N-氨基乙基哌嗪。在一些实施方式中，聚胺可以包括多亚烷基多胺、多亚乙基胺或它们的混合物。在其它实施方式中，聚胺可以包括多亚烷基多胺；或可选地，多亚乙基胺。
在一些实施方式中，被描述为聚胺与α，β-不饱和羧酸的酰胺的α，β-不饱和酰胺组分的α，β-不饱和酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、衣康酸、2-戊烯酸、惕各酸、当归酸、柠康酸、中康酸、马来酸、富马酸、或它们的混合物。在一些实施方式中，α，β-不饱和羧酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、衣康酸、马来酸、或它们的任何组合；可选地，丙烯酸、甲基丙烯酸、或它们的任何组合；可选地，丙烯酸；可选地，甲基丙烯酸；或可选地，马来酸。本领域技术人员将知道，当被描述为聚胺与α，β-不饱和羧酸的酯的α，β-不饱和酰胺组分不是通过使α，β-不饱和酸与聚胺接触而制备时，公开羧酸的合适的α，β-不饱和羧酸衍生物可以用在α，β-不饱和酯的制备中；例如，羧酸酐、简单羧酸酯、或羧酸卤化物。
能够在α，β-不饱和酰胺组分中应用的两个一般类型的α，β-不饱和酰胺是丙烯酰胺化合物和甲基丙烯酰胺化合物。因此，在一些实施方式中，α，β-不饱和酰胺组分可以是丙烯酰胺组分、甲基丙烯酰胺组分、或包括丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的组分。在一些实施方式中，α，β-不饱和酰胺组分可以是丙烯酰胺组分；可选地，甲基丙烯酰胺组分；或可选地，包括丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺混合物的组分。一般地，用于形成本发明的聚(β-硫醚酰胺)的丙烯酰胺/甲基丙烯酰胺组分中，每个丙烯酰胺/甲基丙烯酰胺分子具有的丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺基团的量可以与本文所述的每个α，β-不饱和酰胺分子中的α，β-不饱和酰胺基团的量相同。在一些实施方式中，丙烯酰胺组分可以包括二丙烯酰胺、三丙烯酰胺、四丙烯酰胺、或它们的混合物。在其它实施方式中，甲基丙烯酰胺组分可以包括二甲基丙烯酰胺、三甲基丙烯酰胺、四甲基丙烯酰胺、或它们的混合物。在还有其它实施方式中，包括丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺混合物的组分可以包括二丙烯酰胺、三丙烯酰胺或四丙烯酰胺中的至少一种与二甲基丙烯酰胺、三甲基丙烯酰胺或四甲基丙烯酰胺中的至少一种的组合。
在一些实施方式中，可以用在丙烯酰胺组分中的丙烯酰胺可以包括——单独或以其任何组合，甲烷二丙烯酰胺、亚乙基二丙烯酰胺、1，6-己烷二丙烯酰胺、丙基二丙烯酰胺、1，4-环己烷二丙烯酰胺、二(4-氨基环己基)甲烷二丙烯酰胺、二亚乙基三胺三丙烯酰胺、甲烷二丙烯酰胺、乙烷二丙烯酰胺、三亚乙基四胺二丙烯酰胺、1，2-丙烷二丙烯酰胺、1，3-丙烷二丙烯酰胺、1，2-丁烷二丙烯酰胺、1，3-丁烷二丙烯酰胺、1，4-丁烷二丙烯酰胺、1，5-戊烷二丙烯酰胺、1，6-己烷二丙烯酰胺、1，7-庚烷二丙烯酰胺、辛烷二丙烯酰胺、癸烷二丙烯酰胺、十二烷二丙烯酰胺、环己烷1，2-二丙烯酰胺、环己烷1，4-二丙烯酰胺、1，3-二丙烯酰氨基环己烷、异佛尔酮二丙烯酰胺、邻-亚二甲苯基二丙烯酰胺、间-亚二甲苯基二丙烯酰胺、对-亚二甲苯基二丙烯酰胺、亚甲基二丙烯酰胺亚双苯(dianilene)、二丙烯酰氨基二苯甲烷、二亚苯基二丙烯酰胺、二丙烯酰氨基二苯砜、或N-丙烯酰氨基乙基哌嗪。
在一些实施方式中，可以用在甲基丙烯酰胺组分中的甲基丙烯酰胺可以包括——单独或以其任何组合，甲烷二甲基丙烯酰胺、乙烷二甲基丙烯酰胺、1，6-己烷二甲基丙烯酰胺、丙基二甲基丙烯酰胺、1，4-环己烷二甲基丙烯酰胺、二(4-氨基环己基)甲烷二甲基丙烯酰胺、二亚乙基三胺三甲基丙烯酰胺、甲烷二甲基丙烯酰胺、乙烷二甲基丙烯酰胺、三亚乙基四胺二甲基丙烯酰胺、1，2-丙烷二甲基丙烯酰胺、1，3-丙烷二甲基丙烯酰胺、1，2-丁烷二甲基丙烯酰胺、1，3-丁烷二甲基丙烯酰胺、1，4-丁烷二甲基丙烯酰胺、1，5-戊烷二甲基丙烯酰胺、1，6-己烷二甲基丙烯酰胺、1，7-庚烷二甲基丙烯酰胺、辛烷二甲基丙烯酰胺、癸烷二甲基丙烯酰胺、十二烷二甲基丙烯酰胺、环己烷1，2-二甲基丙烯酰胺、环己烷1，4-二甲基丙烯酰胺、1，3-二甲基丙烯酰氨基环己烷、异佛尔酮二甲基丙烯酰胺、邻-亚二甲苯基二甲基丙烯酰胺、间-亚二甲苯基二甲基丙烯酰胺、对-亚二甲苯基二甲基丙烯酰胺、亚甲基二甲基丙烯酰胺亚双苯、二甲基-丙烯酰-氨基-二苯基-甲烷、二亚苯基二甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰氨基二苯砜、或N-甲基-丙烯酰-氨基-乙基哌嗪。
α，β-不饱和酮组分
一方面，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酮组分接触，可以产生本发明的聚(β-硫醚酮)。一般地，α，β-不饱和酮组分由含有具有结构E4的多个基团的分子组成：
Figure S2006800358392D00391
其中每一R1、R2和R3可以是H、有机基团或烃基，未指定的化合价表示结构E4的剩余部分。在一些实施方式中，每一R1、R2和R3可以是H或C1至C20有机基团；可选地，是H或C1至C10有机基团；或可选地，是H或C1至C5有机基团。在其它实施方式中，每一R1、R2和R3可以是H或C1至C20烃基；可选地，是H或C1至C10烃基；或可选地，是H或C1至C5烃基。当α，β-不饱和酮分子包括两个或多个E4基团时，其它E4基团可以位于R1、R2、R3，和/或未指定化合价中。
在一些实施方式中，α，β-不饱和酮组分包括具有至少2个α，β-不饱和酮基的α，β-不饱和酮，所述酮基具有结构E4。在一些实施方式中，α，β-不饱和酮组分可以包括具有至少3个α，β-不饱和酮基的α，β-不饱和酮，所述酮基具有结构E4。在一些实施方式中，α，β-不饱和酮组分包括具有结构E4的α，β-不饱和酮分子的混合物。当α，β-不饱和酮组分包括α，β-不饱和酮分子混合物时，α，β-不饱和酮分子在每个α，β-不饱和酮分子中可以具有平均至少1.5个具有结构E4的α，β-不饱和酮基；可选地，在每个α，β-不饱和酮分子中平均至少2个具有结构E4的α，β-不饱和酮基；可选地，在每个α，β-不饱和酮分子中平均至少2.5个具有结构E4的α，β-不饱和酮基；或可选地，在每个α，β-不饱和酮分子中平均至少3个具有结构E4的α，β-不饱和酮基。在一些实施方式中，α，β-不饱和酮分子在每个α，β-不饱和酮分子中可以具有平均1.5至12个具有结构E4的α，β-不饱和酮基；可选地，在每个α，β-不饱和酮分子中平均1.5至9个具有结构E4的α，β-不饱和酮基；可选地，在每个α，β-不饱和酮分子中平均2至7个具有结构E4的α，β-不饱和酮基；可选地，在每个α，β-不饱和酮分子中平均2至5个具有结构E4的α，β-不饱和酮基；或可选地，在每个α，β-不饱和酮分子中平均2至4个具有结构E4的α，β-不饱和酮基。
在一些实施方式中，能够在α，β-不饱和酮组分中应用的α，β-不饱和酮包括——单独或以其任何组合，1，2-苯醌、取代的1，2-苯醌、1，4-苯醌、取代的1，4-苯醌、2，5-环己二酮、取代的2，5-环己二酮、环庚三烯酮、取代的环庚三烯酮、4H-吡喃-4-酮、取代的4H-吡喃-4-酮、二亚苄基丙酮、取代的二亚苄基丙酮、或二苯基壬四烯酮。在一些实施方式中，能够在α，β-不饱和酮组分中应用的α，β-不饱和酮包括——单独或以其任何组合，1，2-苯醌、1，4-苯醌、2，5-环己二酮、环庚三烯酮、4H-吡喃-4-酮、二亚苄基丙酮、或二苯基壬四烯酮；可选地，1，2-苯醌、1，4-苯醌、2，5-环己二酮、或4H-吡喃-4-酮；可选地，1，2-苯醌；可选地，1，4-苯醌；可选地，环庚三烯酮；或可选地，二亚苄基丙酮。在其它实施方式中，能够在α，β-不饱和酮组分中应用的α，β-不饱和酮包括——单独或以其任何组合，取代的1，2-苯醌、取代的1，4-苯醌、取代的2，5-环己二酮、取代的环庚三烯酮、取代的4H-吡喃-4-酮、或取代的二亚苄基丙酮；可选地，取代的1，2-苯醌、取代的1，4-苯醌、取代的2，5-环己二酮、或取代的4H-吡喃-4-酮；可选地，取代的1，2-苯醌；可选地，取代的1，4-苯醌；可选地，取代的环庚三烯酮；或可选地，取代的二亚苄基丙酮。在取代的α，β-不饱和酮的实施方式中，每一取代基可以是C1至C10有机基团或C1至C10烃基；可选地，C1至C5有机基团或C1至C5烃基；可选地，C1至C5有机基团或；或C1至C5烃基。
α，β-不饱和腈组分
一方面，通过使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和腈组分接触，可以产生本发明的聚(β-硫醚腈)。一般地，α，β-不饱和腈组分由这样的分子组成，该分子具有结构E5的多个基团：
Figure S2006800358392D00401
其中每一R1、R2和R3可以是H、有机基团或烃基。在一些实施方式中，每一R1、R2和R3可以是H或C1至C20有机基团；可选地，是H或C1至C10有机基团；或可选地，是H或C1至C5有机基团。在其它实施方式中，每一R1、R2和R3可以是H或C1至C20烃基；可选地，是H或C1至C10烃基；或可选地，是H或C1至C5烃基。当α，β-不饱和腈分子包括两个或多个E5基团时，其它E5基团可以位于R1、R2或R3中的任一或多个中。
在一些实施方式中，α，β-不饱和腈组分包括具有至少2个α，β-不饱和腈基的α，β-不饱和腈，所述腈基具有结构E5。在一些实施方式中，α，β-不饱和腈组分可以包括具有至少3个α，β-不饱和腈基的α，β-不饱和腈，所述腈基具有结构E5。在一些实施方式中，α，β-不饱和腈组分包括具有结构E5的α，β-不饱和腈分子的混合物。当α，β-不饱和腈组分包括α，β-不饱和腈分子的混合物时，α，β-不饱和腈分子在每个α，β-不饱和腈分子中可以具有平均至少1.5个具有结构E5的α，β-不饱和腈基；可选地，在每个α，β-不饱和腈分子中平均至少2个具有结构E5的α，β-不饱和腈基；可选地，在每个α，β-不饱和腈分子中平均至少2.5个具有结构E5的α，β-不饱和腈基；或可选地，在每个α，β-不饱和腈分子中平均至少3个具有结构E5的α，β-不饱和腈基。在一些实施方式中，α，β-不饱和腈分子在每个α，β-不饱和腈分子中可以具有平均1.5至12个具有结构E5的α，β-不饱和腈基；可选地，在每个α，β-不饱和腈分子中平均1.5至9个具有结构E5的α，β-不饱和腈基；可选地，在每个α，β-不饱和腈分子中平均2至7个具有结构E5的α，β-不饱和腈基；或可选地，在每个α，β-不饱和腈分子中平均2至5个具有结构E5的α，β-不饱和腈基；或可选地，在每个α，β-不饱和腈分子中平均2至4个具有结构E5的α，β-不饱和腈基。
不饱和酯
可以用许多不同的方法描述用作产生本文所述的一些硫羟酸酯组分的原料的不饱和酯。描述不饱和酯原料的一个方法是应用组成每一不饱和酯油类分子的酯基数和碳碳双键数。用作产生本文所述的硫羟酸酯组分的原料的合适的不饱和酯最低程度地包括至少1个酯基和至少1个碳碳双键。然而，除了这一要求，组成不饱和酯的酯基和碳碳双键的数目是独立要素，并且可以彼此独立变化。因此，不饱和酯可以具有本文单独描述的酯基数和碳碳双键数的任何组合。适当地，不饱和酯也可以包括其它官能团，如醇基、醛基、酮基、环氧基、醚基、芳基和它们的组合。作为一个例子，不饱和酯也可以包含羟基。含有羟基的不饱和酯的一个例子是蓖麻油。其它合适的不饱和酯对本领域技术人员将是显而易见的，并且被考虑在本发明范围内。
最低程度地，不饱和酯包括至少一个酯基。在其它实施方式中，不饱和酯包括至少2个酯基。可选地，不饱和酯包括3个酯基。可选地，不饱和酯包括4个酯基。可选地，不饱和酯包括2至8个酯基。可选地，不饱和酯包括2至7个酯基。可选地，不饱和酯包括3至5个酯基。作为另一选择，不饱和酯包括3至4个酯基。
在其它实施方式中，不饱和酯包括不饱和酯的混合物。在这些情况下，酯基数被最佳描述为构成不饱和酯组分的每个不饱和酯分子中的平均酯基数。在一些实施方式中，不饱和酯在每个不饱和酯分子中具有平均至少1.5个酯基；可选地，在每个不饱和酯分子中平均至少2个酯基；可选地，在每个不饱和酯分子中平均至少2.5个酯基；或可选地，在每个不饱和酯分子中平均至少3个酯基。在其它实施方式中，不饱和酯在每个不饱和酯分子中具有平均1.5至8个酯基；可选地，在每个不饱和酯分子中平均2至7个酯基；可选地，在每个不饱和酯分子中平均2.5至5个酯基；或可选地，在每个不饱和酯分子中平均3至4个酯基。在另一实施方式中，不饱和酯在每个不饱和酯分子中具有平均约3个酯基；或可选地，在每个不饱和酯分子中平均约4个酯基。
最低程度地，不饱和酯在每个不饱和酯分子中包括至少一个碳碳双键。在一个实施方式中，不饱和酯包括至少2个碳碳双键；可选地，至少3个碳碳双键；或可选地，至少4个碳碳双键。在其它实施方式中，不饱和酯包括2至9个碳碳双键；可选地，2至4个碳碳双键；可选地，3至8个碳碳双键；或可选地，4至8个碳碳双键。
在一些实施方式中，不饱和酯包括不饱和酯的混合物。在这方面，不饱和酯的混合物中的碳碳双键数被最佳描述为每个不饱和酯油类分子中的平均碳碳双键数。在一些实施方式中，不饱和酯在每个不饱和酯分子中具有平均至少1.5个碳碳双键；可选地，在每个不饱和酯分子中平均至少2个碳碳双键；可选地，在每个不饱和酯分子中平均至少2.5个碳碳双键；或可选地，在每个不饱和酯分子中平均至少3个碳碳双键。在其它实施方式中，不饱和酯在每个不饱和酯分子中具有平均1.5至9个碳碳双键；可选地，在每个不饱和酯分子中平均3至8个碳碳双键；可选地，在每个不饱和酯分子中平均2至4个碳碳双键；或可选地，在每个不饱和酯分子中平均4至8个碳碳双键。
虽然酯基的数目(或平均数)和双键的数目(或平均数)是不饱和酯的独立要素，为说明目的提出了特定实施方式。在一个实施方式中，不饱和酯分子在每个不饱和酯分子中具有平均至少1.5个酯基并在每个不饱和酯分子中具有平均至少1.5个碳碳双键。可选地，不饱和酯分子在每个不饱和酯分子中具有平均至少3个酯基并在每个不饱和酯分子中具有平均至少1.5个碳碳双键。可选地，不饱和酯分子在每个不饱和酯分子中具有平均至少3个酯基并在每个不饱和酯分子中具有平均1.5至9个碳碳双键。作为另一选择，不饱和酯分子在每个不饱和酯分子中具有平均2至8个酯基并在每个不饱和酯分子中具有平均1.5至9个碳碳双键。
除了不饱和酯分子中存在的酯基的数目(或平均数)和双键的数目(或平均数)之外，具有2或更多个碳碳双键的不饱和酯分子中的碳碳双键的布置可以是考虑事项。在一些实施方式中——其中不饱和酯分子具有2或更多个碳碳双键，碳碳双键可以是共轭的。在其它实施方式中，碳碳双键可以仅由一个碳原子彼此分开。当两个碳碳双键被连接有两个氢原子的碳原子即亚甲基分开时，碳碳双键可以被称为被亚甲基中断的双键。在还有其它实施方式中，碳碳双键被分开，即，碳碳双键被2个或更多个碳原子彼此分开。在进一步的实施方式中，碳碳双键可以与羰基共轭。
在一些方面，不饱和酯包括可以被描述为多元醇与不饱和羧酸的酯。虽然本说明书似乎暗示，不饱和酯通过使多元醇和不饱和羧酸接触而制备，本领域技术人员将知道，不饱和酯可以在许多方法中制备，包括多元醇与不饱和羧酸反应，多元醇与不饱和羧酸酐反应、简单不饱和羧酸酯与多元醇的反应、或多元醇与饱和羧酸卤化物的反应、及其它方法。因此，描述不饱和酯的方式不限定能够产生不饱和酯的方法。此外，描述不饱和酯的方式不意味着，不饱和酯是合成产生的。例如，一些天然甘油三酯(例如，大豆油和蓖麻油等)可以被描述为甘油(多元醇)与不饱和羧酸的酯。
在不饱和酯的描述中的是多元醇和不饱和羧酸的酯(或不饱和酯)，不饱和酯的不饱和羧酸部分可以被称为多元醇侧链(即，侧链)。在一些实施方式中，不饱和酯包括30％以下的侧链，所述侧链包括被亚甲基中断的双键。在其它实施方式中，不饱和酯包括30％以上的侧链，所述侧链包括被亚甲基中断的双键。在还有其它实施方式中，不饱和酯包括25％以下的侧链，所述侧链具有3个相邻的被亚甲基中断的碳碳双键。在进一步的实施方式中，不饱和酯包括25％以下的亚麻酸侧链。在进一步的实施方式中，不饱和酯包括25％以上的侧链，所述侧链具有3个相邻的被亚甲基中断的碳碳双键。在进一步的实施方式中，不饱和酯包括25％以上的亚麻酸侧链。在其它实施方式中，不饱和酯包括至少30％的侧链，所述侧链具有2个相邻的被亚甲基中断的碳碳双键和25％以下的侧链，所述侧链具有3个相邻的被亚甲基中断的碳碳双键。
其它官能团也可以存在于不饱和酯中。官能团的非限制性列表包括羟基、醚基、醛基、酮基、胺基、羧酸基等，和它们的组合。一方面，不饱和酯可以包括羟基。在一些实施方式中，不饱和酯在每个不饱和酯分子中具有平均至少1.5个羟基；可选地，在每个不饱和酯分子中平均至少2个羟基；可选地，在每个不饱和酯分子中平均至少2.5个羟基；或可选地，在每个不饱和酯分子中平均至少3个羟基。在其它实施方式中，不饱和酯在每个不饱和酯分子中具有平均1.5至9个羟基；可选地，在每个不饱和酯分子中平均3至8个羟基；可选地，在每个不饱和酯分子中平均2至4个羟基；或可选地，在每个不饱和酯分子中平均4至8个羟基。在一个实施方式中，不饱和酯包括至少2个羟基；可选地，至少3个羟基；或可选地，至少4个羟基。在其它实施方式中，不饱和酯包括2至9个羟基；可选地，2至4个羟基；可选地，3至8个羟基；或可选地，4至8个羟基。
用于产生硫羟酸酯组分的不饱和酯可以是在本文描述的每个不饱和酯中具有任意数目酯基和碳碳双键的任何不饱和酯。不饱和酯可以来自天然来源、从天然原材料来源合成产生、从合成原材料产生、从天然材料和合成材料的混合物产生、或它们的组合。
不饱和天然来源油类
在一个实施方式中，不饱和酯是不饱和天然来源油类。不饱和天然来源油类可以来自天然存在的坚果、蔬菜、植物和动物来源。在一个实施方式中，不饱和酯包括来自天然存在的坚果、蔬菜、植物和动物来源的甘油三酯。在一个实施方式中，不饱和酯可以来自被遗传修饰的坚果、蔬菜、植物和动物来源。在一个实施方式中，不饱和酯油类包括来自被遗传修饰的坚果、蔬菜、植物、动物来源和它们的组合的甘油三酯。
一方面，不饱和天然来源油类可以是动物脂、橄榄、花生、蓖麻子、向日葵、芝麻、罂粟、种子、棕榈、杏仁种子、榛子、油菜籽、菜籽油、大豆、玉米、红花、菜籽油、棉籽、亚麻芥(camelina)、亚麻籽、或胡桃油。在一些实施方式中，不饱和天然来源油类可以是大豆、玉米、蓖麻子、红花、菜籽油、棉籽、camelina、亚麻籽、胡桃油和它们的组合。在进一步的实施方式中，不饱和天然来源油类可以是大豆油；可选地，玉米油；可选地，蓖麻油；或可选地，菜籽油。
不饱和天然来源油类由可以被描述为甘油和不饱和羧酸的酯的甘油三酯组成。在本说明书中，甘油三酯的不饱和羧酸部分可以被称为甘油基侧链(即，侧链)。在一些实施方式中，甘油三酯包括30％以下的含有亚甲基中断双键的侧链。在其它实施方式中，甘油三酯包括30％以上的含有亚甲基中断双键的侧链。在还有其它实施方式中，甘油三酯包括25％以下具有3个相邻的被亚甲基中断的碳碳双键的侧链。在进一步的实施方式中，甘油三酯包括25％以下的亚麻酸侧链。在进一步的实施方式中，甘油三酯包括25％以上的具有3个相邻的被亚甲基中断的碳碳双键的侧链。在进一步的实施方式中，甘油三酯包括25％以上的亚麻酸侧链。在其它实施方式中，甘油三酯包括至少30％的具有2个相邻的被亚甲基中断的碳碳双键的侧链和25％以下的具有3个相邻的被亚甲基中断的碳碳双键的侧链。
在另一实施方式中，不饱和天然酯油类包括“天然的”甘油三酯，其来自不饱和天然来源油类。在一个实施方式中，不饱和酯油类是合成的。在一个实施方式中，不饱和酯油类包括合成的和天然的原材料。在一个实施方式中，不饱和酯油类包括合成的甘油三酯。
合成的不饱和酯
应用本领域技术人员已知的产生酯基的方法，可以产生用作本发明一些方面中的原料的合成不饱和酯。术语“酯基”意味着从羟基和羧酸或羧酸衍生物的反应形成的部分。典型地，通过使醇和羧酸反应、羧酸酯与醇的酯交换、使醇和羧酸酐反应、或使醇和羧酸卤化物反应，可以产生酯。这些方法中的任意方法可以用于产生用作本发明一方面中的原料的合成不饱和酯油类。用于产生不饱和酯油类的醇、不饱和羧酸、不饱和羧酸酯、不饱和羧酸酐原材料可以来自天然的、合成的、遗传的来源，或天然的、遗传的、和合成来源的任何组合。
用于产生用作本发明各方面中的原料的不饱和酯的多元醇和不饱和羧酸、简单不饱和羧酸酯、或不饱和羧酸酐是独立的要素。即，这些要素可以彼此独立变化并从而可以以任何组合应用以便产生用作产生本申请描述的组分的原料的不饱和酯，或用作产生本申请描述的方法中的原料的不饱和酯。
合成的不饱和酯油类——多元醇成分
用于产生不饱和酯油类的多元醇可以是能够在对本领域技术人员显而易见的反应条件下与不饱和羧酸、不饱和简单羧酸酯、羧酸酐、或羧酸卤化物反应的任何多元醇或多元醇混合物。
多元醇中的碳原子数可以变化。一方面，用于产生不饱和酯的多元醇可以包括2至20个碳原子。在其它实施方式中，多元醇包括2至10个碳原子；可选地，2至7个碳原子；或可选地，2至5个碳原子。在进一步的实施方式中，多元醇可以是具有平均2至20个碳原子的多元醇的混合物；可选地，平均2至10个碳原子；可选地，平均2至7个碳原子；或可选地，平均2至5个碳原子。
在另一方面，用于产生不饱和酯的多元醇可以具有产生本文所述的不饱和酯所需要的任意数目的羟基。在一些实施方式中，多元醇具有2个羟基；可选地，3个羟基；可选地，4个羟基；可选地，5个羟基；或可选地，6个羟基。在其它实施方式中，多元醇包括至少2个羟基；可选地，至少3个羟基；可选地，至少4个羟基；可选地，至少5个羟基；或可选地，至少6个羟基。在还有其它实施方式中，多元醇包括2至8个羟基；可选地，2至4个羟基；或可选地，4至8个羟基。
在进一步的方面中，用于产生不饱和酯的多元醇是多元醇混合物。在一个实施方式中，多元醇混合物在每个多元醇分子中具有平均至少1.5个羟基。在其它实施方式中，多元醇混合物在每个多元醇分子中具有平均至少2个羟基；可选地，每个多元醇分子中平均至少2.5个羟基；可选地，每个多元醇分子中平均至少3.0个羟基；或可选地，每个多元醇分子中平均至少4个羟基。在还有其它实施方式中，多元醇混合物在每个多元醇分子中具有平均1.5至8个羟基；可选地，每个多元醇分子中平均2至6个羟基；可选地，每个多元醇分子中平均2.5至5个羟基；可选地，每个多元醇分子中平均3至4个羟基；可选地，每个多元醇分子中平均2.5至3.5个羟基；或可选地，每个多元醇分子中平均2.5至4.5个羟基。
在又一实施方式中，用于产生不饱和硫羟酸酯的多元醇或多元醇混合物具有500以下的分子量或平均分子量。在其它实施方式中，多元醇或多元醇混合物具有300以下的分子量或平均分子量；可选地，200以下；可选地，150以下；或可选地，100以下。
在一些实施方式中，合适的多元醇包括1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、二羟甲基丙烷、新戊基丙烷、2-丙基-2-乙基-1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、双丙甘醇、三丙甘醇、聚丙二醇、环己烷二甲醇、1，3-二
Figure 2006800358392_0
烷-5，5-二甲醇、1，4-亚二甲苯基二甲醇、1-苯基-1，2-乙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丁烷、甘油、1，2，5-己三醇、季戊四醇二三羟甲基丙烷、双甘油、二三羟甲基乙烷、1，3，5-三羟基苯、1，4-亚二甲苯基二甲醇、1-苯基-1，2-乙二醇、或它们的任何组合。在进一步的实施方式中，多元醇是甘油、季戊四醇、或它们的混合物。在其它实施方式中，多元醇是甘油；或可选地，是季戊四醇。
合成的不饱和酯——羧酸或羧酸等价成分
不饱和酯油类的羧酸成分可以是包含碳碳双键的任何羧酸或羧酸混合物。由于羧酸成分会与包含平均1.5个以上羟基或本文描述的任何其它数目的羟基的多元醇或多元醇混合物结合，羧酸成分可以是包含产生符合本文所述的原料需求的不饱和酯油类的不饱和羧酸的任何混合物。在一些实施方式中，羧酸成分可以是产生符合本文所述的原料需求的不饱和酯油类的饱和羧酸和不饱和羧酸的任何混合物。因此，用于产生合成不饱和酯油类的羧酸或羧酸混合物可以被描述为，在每个羧酸中具有平均数量的指定要素。
羧酸的独立要素包括每个羧酸分子中羧酸基团的平均数、羧酸中存在的碳原子的平均数、和每个羧酸中的碳碳双键的平均数。其它独立要素包括双键在碳链中的位置和当存在多个双键时双键相对于彼此的相对位置。
用于产生不饱和酯油类的具体羧酸可以在每个羧酸分子中具有3至30个碳原子。在一些实施方式中，羧酸是线性的。在一些实施方式中，羧酸是支化的。在一些实施方式中，羧酸是线性和支化羧酸的混合物。在一些实施方式中，羧酸也可以包括其它官能团，包含醇、醛、酮、和环氧化物等。
能够被用作不饱和羧酸组分的成分的合适的羧酸可以具有约3至约30个碳原子；可选地，8至25个碳原子；或可选地，12至20个碳原子。在其它实施方式中，构成不饱和羧酸组分的羧酸包括平均3至30个碳原子；可选地，平均8至25个碳原子；或可选地，平均12至20个碳原子。
碳碳双键可以位于沿着碳碳链长度的任何位置。在一个实施方式中，双键可以位于末端位置。在另一实施方式中，碳碳双键可以位于内部位置。在又一实施方式中，羧酸或羧酸混合物可以包括末端和内部碳碳双键二者。也可以通过指出与碳碳双键连接的取代基的数目来描述双键。在一些实施方式中，碳碳双键可以是单取代的、双取代的、三取代的、四取代的、或可以具有单取代的、双取代的、三取代的和四取代的碳碳双键的任何组合的不饱和羧酸的混合物。
合适的不饱和羧酸包括丙烯酸、agonandoic、agonandric、alchornoic、黄葵酸、当归酸(angelic)、萝藦酸(asclepic)、auricolic、avenoleic、axillarenic、巴西烯酸、癸烯酸、cetelaidic、鲸蜡烯酸、civetic、coriolic、coronaric、还阳参油酸、densipolic、dihomolinoleic、dihomotaxoleic、dimorphecolic、反油酸、ephedrenic、芥酸、反二十碳烯酸、顺9二十碳烯酸、2-十六烯酸、gondolo、gondoleic、环戊烯十三碳烯酸、helenynolic、氢化山梨酸、异蓖酸、keteleeronic、labellenic、月桂烯酸、lesquerolic、linelaidic、5-十二烯酸、亚油酸、三十烯酸、锦葵酸、mangold’s酸、margarolic、megatomic、mikusch’s酸、霉脂酸、myristelaidic、神经酸、4-十碳烯酸、油酸、palmitelaidic、petroselaidic、岩芹酸、phlomic、抹香鲸酸、phytenoic、十七烯-10-炔-8-酸、反蓖麻酸、rumenic、selacholeic、山梨酸、硬脂炔酸、sterculic、sterculynic、乌桕酸、羊角拗属、塔日酸、taxoleic、愈伤酸、粗杜酸、粗租酸、十一烯酸、11-十八碳烯酸、斑鸠菊酸、西门木烯酸、西门木炔酸、ximenynolic和它们的组合。在进一步的实施方式中，合适的不饱和羧酸包括油酸、棕榈油酸、蓖麻油酸、亚油酸和它们的组合。其它合适的不饱和羧酸对本领域普通技术人员是显而易见的，并且被考虑在本发明范围内。
在一些实施方式中，不饱和酯可以通过本文描述的羧酸或羧酸混合物的简单酯与本文描述的多元醇组分的酯交换产生。在一些实施方式中，简单酯是羧酸或羧酸混合物的甲酯或乙酯。在进一步的实施方式中，简单羧酸酯是本文描述的羧酸的甲酯。
环氧化不饱和酯
一方面，环氧化不饱和酯被用作原料以产生本文描述的材料并且用于产生本文描述材料的方法。一般地，环氧化不饱和酯可以通过环氧化本文描述的任何不饱和酯得到。不饱和酯油类可以来自天然来源、从天然来源原材料合成产生、从合成原材料产生、从天然和合成材料的混合物产生、或它们的组合。
最低程度地，环氧化不饱和酯包括至少一个环氧基。在一个实施方式中，环氧化不饱和酯包括至少2个环氧基；可选地至少3个环氧基；或可选地，至少4个环氧基。在其它实施方式中，环氧化不饱和酯包括2至9个环氧基；可选地，2至4个环氧基；可选地，3至8个环氧基；或可选地，4至8个环氧基。
在一些实施方式中，不饱和酯包括环氧化不饱和酯的混合物。在该方面，环氧化不饱和酯中的环氧基数目可以被描述为，每个环氧化不饱和酯分子中的环氧基的平均数目。在一些实施方式中，环氧化不饱和酯在每个环氧化不饱和酯分子中具有平均至少1.5个环氧基；可选地，每个环氧化不饱和酯分子中平均至少2个环氧基；可选地，每个环氧化不饱和酯分子中平均至少2.5个环氧基；或可选地，每个环氧化不饱和酯分子中平均至少3个环氧基。在其它实施方式中，环氧化不饱和酯在每个环氧化不饱和酯分子中具有平均1.5至9个环氧基；可选地，每个环氧化不饱和酯分子中平均3至8个环氧基；可选地，每个环氧化不饱和酯分子中平均2至4个环氧基；或可选地，每个环氧化不饱和酯分子中平均4至8个环氧基。
一方面，环氧化不饱和酯可以是环氧化不饱和天然来源的油类。不饱和天然来源的油类可以来自天然存在的坚果、蔬菜、植物和动物来源。在一个实施方式中，不饱和酯油类来自遗传修饰的坚果、蔬菜、植物和动物来源。在一个实施方式中，不饱和酯油类包括来自遗传修饰的坚果、蔬菜、植物和动物来源的甘油三酯。
一方面，用于环氧化天然油类来源的原料天然油类来源可以是动物脂、橄榄、花生、蓖麻子、向日葵、芝麻、罂粟、种子、棕榈、杏仁种子、榛子、油菜籽、菜籽油、大豆、玉米、红花、菜籽油、棉籽、camelina、亚麻籽或胡桃油。在一些实施方式中，用于环氧化天然油类来源的原料天然油类来源可以是大豆、玉米、蓖麻子、红花、菜籽油、棉籽、camelina、亚麻籽或胡桃油。在进一步的实施方式中，用于环氧化天然油类来源的原料天然油类来源可以是大豆油；可选地，玉米油；可选地，蓖麻子油；或可选地，菜籽油。因此，环氧化天然来源油类可以在具体天然来源油类之前应用前缀环氧化来称呼；例如，环氧化大豆油、环氧化菜籽油、或环氧化蓖麻油。
实施例
聚(β-硫醚酯)制备
对硫醇化大豆油(MSO)、巯基羟基大豆油(MHSO)、交联硫醇化大豆油(CMSO-寡聚MSO)、或硫醇化蓖麻油(MCaO)(下文均称为交联剂)称重放入聚乙烯烧杯中。将所需的丙烯酸酯加入交联剂中，产生反应混合物。用于产生反应混合物的丙烯酸酯包括1，4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、二甘醇二甲基丙烯酸酯(EGDM)、双酚A乙氧基化物二丙烯酸酯1.5EO/酚(BAEDA 1.5)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)。应用表1示出的等摩尔比数量的SH基团与丙烯酸酯基团，加入交联剂和丙烯酸酯，表1被附加为图1。
将所需的催化剂加入反应混合物。用于产生聚(β-硫醚酯)组分的催化剂是DBU。随后用木棍手工搅拌三组分反应混合物。随后将全部的预聚物混合物倒入合适的模子中进行固化。示例模具包括50mm直径或70mm直径的铝盘。随后使样品在65℃固化过夜，随后在95℃固化24小时。固化时间完成后，将样品保存在室温下的塑料再密封夹层袋(sandwich bags)中2周。随后观察样品的各种性质。观察结果在表1中。
应用
本发明实施方式用于多种用途。例如，本发明实施方式用于各种聚合物用途中，包括但不限于泡沫、粘合剂、环氧固化剂、用于涂料和聚酯树脂的聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯模板、印刷油墨粘合剂聚合物、醇酸树脂交联剂、硫基涂料模板、辐射固化聚合物、采矿和钻井化学品、专业链转移剂、橡胶改性剂等。由于原材料便宜并且容易得到，本发明实施方式被认为在这些应用和其它应用中会是有用的。
虽然参照示例性实施方式和实施例描述了本发明，所述描述不意图于被解释为限制性意义。因此，参考本说明书后，示例性实施方式以及本发明其它实施方式的各种修改对本领域技术人员将是显而易见的。因此考虑，所附权利要求书将覆盖任何这样的修改或实施方式。
本文提及的所有出版物、专利和专利申请以整体并入本文作为参考，并入的程度等于指明每一单独的出版物、专利或专利申请被特定地和单独地以整体并入本文作为参考。

Claims (40)

1.聚(β-硫醚酯)聚合物，其包括硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯的迈克尔加成产物，所述硫羟酸酯组分包括：
1)硫羟酸酯分子，其来自不饱和天然来源油类；
2)羟基硫羟酸酯分子，其来自环氧化不饱和天然来源油类；或
3)交联的硫羟酸酯寡聚物，其至少具有三个来自不饱和天然来源油类的硫羟酸酯单体单元或三个来自环氧化不饱和天然来源油类的羟基硫羟酸酯单体单元，所述单体单元通过具有结构-SQ-的多硫键连接，其中Q大于1。
2.权利要求1的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述硫羟酸酯组分包括：
羟基硫羟酸酯分子，其来自环氧化不饱和天然来源油类，
所述羟基硫羟酸酯分子具有
每个羟基硫羟酸酯分子平均1.5至9个硫羟基团，
每个羟基硫羟酸酯分子平均1.5至9个羟基，
每个羟基硫羟酸酯分子平均2至7个酯基，和
每个羟基硫羟酸酯分子平均5至25个重量百分数的硫羟硫。
3.权利要求1的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述硫羟酸酯组分包括：
羟基硫羟酸酯分子，其来自环氧化不饱和天然来源油类，
所述羟基硫羟酸酯分子具有
每个羟基硫羟酸酯分子平均2至4个硫羟基团，
每个羟基硫羟酸酯分子平均2至4个羟基，
每个羟基硫羟酸酯分子平均2.5至5个酯基，和
每个羟基硫羟酸酯分子平均6至15个重量百分数的硫羟硫。
4.权利要求1的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述硫羟酸酯组分包括：
羟基硫羟酸酯分子，其来自环氧化不饱和天然来源油类，
所述羟基硫羟酸酯分子具有
每个羟基硫羟酸酯分子平均至少1.5至9个α-羟基硫羟基团，
每个羟基硫羟酸酯分子平均2至7个酯基，和
每个羟基硫羟酸酯分子平均5至25个重量百分数的硫羟硫。
5.权利要求2、3或4的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述环氧化不饱和天然来源油类是环氧化大豆油、环氧化玉米油、环氧化蓖麻子油或环氧化菜籽油。
6.权利要求2、3或4的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述环氧化不饱和天然来源油类是环氧化大豆油。
7.权利要求1的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述硫羟酸酯组分包括交联的硫羟酸酯寡聚物，所述交联的硫羟酸酯寡聚物至少具有三个来自不饱和天然来源油类的硫羟酸酯单体单元或三个来自环氧化不饱和天然来源油类的羟基硫羟酸酯单体单元，所述单体单元通过具有结构-SQ-的多硫键连接，其中Q大于1。
8.权利要求7的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述交联的硫羟酸酯寡聚物至少包含三个来自不饱和天然来源油类的硫羟酸酯单体单元，并且其中所述不饱和天然来源油类是大豆油、玉米油、蓖麻子油或菜籽油。
9.权利要求7的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述交联的硫羟酸酯寡聚物至少包含三个来自不饱和天然来源油类的硫羟酸酯单体单元，并且其中所述不饱和天然来源油类是大豆油。
10.权利要求7的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述交联的硫羟酸酯寡聚物至少包含三个来自环氧化不饱和天然来源油类的羟基硫羟酸酯单体单元，并且其中所述环氧化不饱和天然来源油类是环氧化大豆油、环氧化玉米油、环氧化蓖麻子油或环氧化菜籽油。
11.权利要求7的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述交联的硫羟酸酯寡聚物至少包含三个来自环氧化不饱和天然来源油类的羟基硫羟酸酯单体单元，并且其中所述环氧化不饱和天然来源油类是环氧化大豆油。
12.权利要求1的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述硫羟酸酯组分包括：
硫羟酸酯分子，其来自不饱和天然来源油类，
所述硫羟酸酯分子具有
每个硫羟酸酯分子平均1.5至8个酯基，
每个硫羟酸酯分子平均至少1.5至9个硫羟基团，
每个硫羟酸酯分子平均至少5至25个重量百分数的硫羟硫，和
每个硫羟酸酯分子1.0以下的环状硫化物基团与硫羟基团的平均摩尔比。
13.权利要求1的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述硫羟酸酯组分包括：
硫羟酸酯分子，其来自不饱和天然来源油类，
所述硫羟酸酯分子具有
每个硫羟酸酯分子平均2.5至5个酯基，
每个硫羟酸酯分子平均2至4硫羟基团，
每个硫羟酸酯分子平均6至15个重量百分数的硫羟硫，和
每个硫羟酸酯分子0.5以下的环状硫化物基团与硫羟基团的平均摩尔比。
14.权利要求12或13的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述不饱和天然来源油类是大豆油、玉米油、蓖麻子油或菜籽油。
15.权利要求12或13的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述不饱和天然来源油类是大豆油或蓖麻子油。
16.权利要求1-4或7-13任一项的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述α，β-不饱和酯是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、或它们的组合。
17.权利要求1-4或7-13任一项的聚(β-硫醚酯)聚合物，其中所述丙烯酸酯在每个丙烯酸酯分子中包括平均至少1.5至16个丙烯酸酯基团。
18.权利要求1-4或7-13任一项的聚(β-硫醚酯)聚合物，其具有-100℃至250℃范围之间的玻璃化转变温度。
19.通过迈克尔加成制造聚(β-硫醚酯)聚合物的方法，其包括步骤：
(a)使硫羟酸酯组分和α，β-不饱和酯接触形成混合物，所述硫羟酸酯组分包括：
1)硫羟酸酯分子，其来自不饱和天然来源油类；
2)羟基硫羟酸酯分子，其来自环氧化不饱和天然来源油类；或
3)交联的硫羟酸酯寡聚物，其至少具有三个来自不饱和天然来源油类的硫羟酸酯单体单元或三个来自环氧化不饱和天然来源油类的羟基硫羟酸酯单体单元，所述单体单元通过具有结构-SQ-的多硫键连接，其中Q大于1，和
(b)使所述混合物固化产生所述聚(β-硫醚酯)聚合物。
20.权利要求19的方法，其中所述硫羟酸酯组分包括羟基硫羟酸酯分子，其来自环氧化不饱和天然来源油类，
所述羟基硫羟酸酯分子具有
每个羟基硫羟酸酯分子平均1.5至9个硫羟基团，
每个羟基硫羟酸酯分子平均1.5至9个羟基，
每个羟基硫羟酸酯分子平均2至7个酯基，和
每个羟基硫羟酸酯分子平均5至25个重量百分数的硫羟硫。
21.权利要求19的方法，其中所述硫羟酸酯组分包括：
羟基硫羟酸酯分子，其来自环氧化不饱和天然来源油类，
所述羟基硫羟酸酯分子具有
每个羟基硫羟酸酯分子平均2至4个硫羟基团，
每个羟基硫羟酸酯分子平均2至4个羟基，
每个羟基硫羟酸酯分子平均2.5至5个酯基，和
每个羟基硫羟酸酯分子平均6至15个重量百分数的硫羟硫。
22.权利要求19的方法，其中所述羟基硫羟酸酯组分包括：
羟基硫羟酸酯分子，其来自环氧化不饱和天然来源油类，
所述羟基硫羟酸酯分子具有
每个羟基硫羟酸酯分子平均至少1.5至9个α-羟基硫羟基团，
每个羟基硫羟酸酯分子平均2至7个酯基，和
每个羟基硫羟酸酯分子平均5至25个重量百分数的硫羟硫。
23.权利要求20、21或22的方法，其中所述环氧化不饱和天然来源油类是环氧化大豆油、环氧化玉米油、环氧化蓖麻子油或环氧化菜籽油。
24.权利要求20、21或22的方法，其中所述环氧化不饱和天然来源油类是环氧化大豆油。
25.权利要求19的方法，其中所述硫羟酸酯组分包括交联的硫羟酸酯寡聚物，所述交联的硫羟酸酯寡聚物至少具有三个来自不饱和天然来源油类的硫羟酸酯单体单元或三个来自环氧化不饱和天然来源油类的羟基硫羟酸酯单体单元，所述单体单元通过具有结构-SQ-的多硫键连接，其中Q大于1。
26.权利要求25的方法，其中所述交联的硫羟酸酯寡聚物至少包含三个来自不饱和天然来源油类的硫羟酸酯单体单元，并且其中所述不饱和天然来源油类是大豆油、玉米油、蓖麻子油或菜籽油。
27.权利要求25的方法，其中所述交联的硫羟酸酯寡聚物至少包含三个来自不饱和天然来源油类的硫羟酸酯单体单元，并且其中所述不饱和天然来源油类是大豆油。
28.权利要求25的方法，其中所述交联的硫羟酸酯寡聚物至少包含三个来自环氧化不饱和天然来源油类的羟基硫羟酸酯单体单元，并且其中所述环氧化不饱和天然来源油类是环氧化大豆油、环氧化玉米油、环氧化蓖麻子油或环氧化菜籽油。
29.权利要求25的方法，其中所述交联的硫羟酸酯寡聚物至少包含三个来自环氧化不饱和天然来源油类的羟基硫羟酸酯单体单元，并且其中所述环氧化不饱和天然来源油类是环氧化大豆油。
30.权利要求19的方法，其中所述硫羟酸酯组分包括：
硫羟酸酯分子，其来自不饱和天然来源油类，
所述硫羟酸酯分子具有
每个硫羟酸酯分子平均1.5至8个酯基，
每个硫羟酸酯分子平均至少1.5至9个硫羟基团，
每个硫羟酸酯分子平均至少5至25个重量百分数的硫羟硫，和
每个硫羟酸酯分子1.0以下的环状硫化物基团与硫羟基团的平均摩尔比。
31.权利要求19的方法，其中所述硫羟酸酯组分包括：
硫羟酸酯分子，其来自不饱和天然来源油类，
所述硫羟酸酯分子具有
每个硫羟酸酯分子平均2.5至5个酯基，
每个硫羟酸酯分子平均2至4硫羟基团，
每个硫羟酸酯分子平均6至15个重量百分数的硫羟硫，和
每个硫羟酸酯分子0.5以下的环状硫化物基团与硫羟基团的平均摩尔比。
32.权利要求30或31的方法，其中所述不饱和天然来源油类是大豆油、玉米油、蓖麻子油或菜籽油。
33.权利要求30或31的方法，其中所述不饱和天然来源油类是大豆油或蓖麻子油。
34.权利要求19-22或25-31任一项的方法，其中所述α，β-不饱和酯是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、或它们的组合。
35.权利要求19-22或25-31任一项的方法，其中所述丙烯酸酯在每个丙烯酸酯分子中包括平均至少1.5至16个丙烯酸酯基团。
36.权利要求19-22或25-31任一项的方法，其中所述含硫羟的酯的-SH基团与所述α，β-不饱和酯的丙烯酸酯基团的摩尔比范围为0.9至1.3。
37.权利要求19-22或25-31任一项的方法，其中在形成所述混合物的步骤中包含催化剂。
38.权利要求37的方法，其中所述催化剂是胺。
39.权利要求19-22或25-31任一项的方法，其中所述固化步骤包括加热所述混合物至50℃至100℃范围的温度。
40.权利要求19-22或25-31任一项的方法，其中所述聚(β-硫醚酯)聚合物具有-100℃至250℃范围之间的玻璃化转变温度。
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