CN105916924B - 改性的弹性体表面 - Google Patents

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Abstract

所公开的各种实施例涉及改性的弹性体表面及其制备和使用方法。在各种实施例中，本发明提供了一种对弹性体的表面进行改性的方法。所述方法可包括使可聚合组合物与弹性体的表面的至少一部分接触。所述可聚合组合物可包含可自由基聚合的单体、有机硼烷‑有机氮自由基引发剂和胺反应性化合物。该方法可包括使可聚合组合物至少部分地聚合，以在弹性体的表面上提供可聚合组合物的聚合产物。

Description

改性的弹性体表面
交叉引用
根据美国法典第35卷第119条第(e)款的规定，本申请要求提交于2014年3月25日的美国临时专利申请No.61/970036的优先权。特此将序列号为61/970036的美国临时专利申请以引用方式并入。
背景技术
弹性体有时由具有对所需应用而言不可取或不太理想的表面性质(诸如纹理或化学性质)的材料形成。对弹性体表面的改性可用于改进弹性体。模具可用于使可聚合的混合物在弹性体表面上形成各种图案；然而，使用模具可能需要繁琐的制造步骤并且可能在可用图案的类型和大小方面受到限制。
发明内容
在各种实施例中，本发明提供了一种对弹性体的表面进行改性的方法。该方法包括使可聚合组合物与包括有机聚硅氧烷的弹性体的表面的至少一部分接触。该可聚合组合物包含组分A，即至少一种可自由基聚合的单体。该可聚合组合物包含组分B，即至少一种有机硼烷-有机氮自由基引发剂。该可聚合组合物还包含组分C，即一种或多种胺反应性化合物。该方法可包括使可聚合组合物至少部分地聚合。该至少部分的聚合可在弹性体表面上提供该可聚合组合物的聚合产物。
在各种实施例中，本发明提供了一种对弹性体的表面进行改性的方法。该方法包括使可聚合组合物与包括有机聚硅氧烷的弹性体的表面的至少一部分接触。该可聚合组合物包含组分A，即一种或多种可自由基聚合的单体。该一种或多种可自由基聚合的单体中的约0.01重量％至约75重量％为二、三、四、五或六烯键式不饱和交联剂。该一种或多种可自由基聚合的单体中的约25重量％至约99.9重量％为一种或多种C2-C10单烯键式不饱和单体。该可聚合组合物包含组分B，即一种或多种有机硼烷-有机氮自由基引发剂。该可聚合组合物包含组分C，即一种或多种独立地选自C1-C20链烷酸的胺反应性化合物。该可聚合组合物任选包含一种或多种任选的载流体。组分A占组分A、B和C的约50重量％至约99.9重量％。组分B占组分A、B和C的约0.01重量％至约20重量％。组分C占组分A、B和C的约0.000,01重量％至约10重量％。该方法还包括使可聚合组合物至少部分地聚合，以在弹性体的表面上提供可聚合组合物的聚合产物。
在各种实施例中，本发明提供了一种对弹性体的表面进行改性的方法，该方法包括使可聚合组合物与弹性体的表面的至少一部分接触。该可聚合组合物包含组分A，即一种或多种可自由基聚合的单体。该可聚合组合物包含组分B，即一种或多种有机硼烷-有机氮自由基引发剂。该可聚合组合物还包含组分C，即胺反应性化合物。该方法还包括使可聚合组合物至少部分地聚合，以在弹性体的表面上提供该可聚合组合物的聚合产物。该弹性体在聚合的至少一部分期间处于机械变形状态。聚合物产物包括与模具无关的图案。
本发明的各种实施例提供优于其他改性弹性体表面的某些优点，及其制备和使用方法。例如，在各种实施例中，与对弹性体的表面进行改性或在弹性体表面上使组合物聚合的其他方法相比，使用所述方法可对更多种类的弹性体改性。在各种实施例中，该方法可以是在弹性体表面上产生各种图案的更有效且成本更低的方式，诸如与包括使用模具的技术相比。在各种实施例中，可在弹性体表面上形成不能通过使用模具获得的(诸如由于图案的大小或类型)图案。在一些实施例中，生成的图案可通过用诸如有机溶剂之类的液体使图案溶胀或从图案中蒸发液体而可逆地放大、增加大小或缩减大小。
在各种实施例中，该方法可生成在其上具有聚合的组合物的弹性体表面，该表面比未经处理的表面具有更大的表面积。在一些实施例中，具有增大的表面积的弹性体是膜，诸如有机硅膜。在各种实施例中，由该方法提供的表面积的增加可使得弹性体膜提供更高的通量，从而提供更有效的分离性能。在各种实施例中，在表面上产生的物理图案可通过在膜表面附近的流形中提供破坏(例如，充当“微挡板”)而有助于克服边界层传质阻力。在各种实施例中，通过聚合的组合物形成的表面图案在化学上与弹性体不同，从而进一步提供以下至少一项的有利改性：渗透性、对混合物中某些物质的选择性、机械性质(充当软弹性体的加强层)和膜应用中的防垢性。在各种实施例中，该方法可用于对有机硅中空纤维膜的内表面和外表面中的一者或二者改性，以增强中空纤维膜的分离性能并提供更高的各种组分通过膜的通量。
在各种实施例中，有机硼烷-有机氮自由基引发剂提供独特的实施例，以使得该方法在包括以下至少一项的条件下进行时可以是有效且高效的：1)不对弹性体表面预热来形成“表层”，例如，经由紫外-臭氧处理；2)不使用外加的热；3)无紫外或辐射源；4)不使用成本可能高昂的光引发剂；5)使用不透紫外线的材料。在一些实施例中，有机硼烷-有机氮自由基引发剂可以使得在混合时快速聚合，这可使得能实现独特的结构。
附图说明
附图以举例的方式而非限制的方式大体示出了本文献中讨论的各种实施例。
图1示出了根据各种实施例的具有类球体特征的图案化表面的3D干涉测量形貌。
图2示出了根据各种实施例的具有连续平行正弦特征的图案化表面的3D干涉测量形貌。
图3A示出了根据各种实施例的用庚烷溶胀之前的皱褶图案。
图3B示出了根据各种实施例的用庚烷溶胀之后的图3A的皱褶图案。
图3C示出了根据各种实施例的左侧已用庚烷溶胀而右侧未溶胀的图3A的皱褶图案。
图4A示出了根据各种实施例的正处于机械变形的有机硅橡胶。
图4B示出了根据各种实施例的表面改性后的有机硅橡胶管的内表面。
图5示出了根据各种实施例的表面改性前(下部光谱)和表面改性后(上部光谱)的有机硅管内壁的ATR-IR光谱叠加。
具体实施方式
现在将详细参考本发明所公开的主题的某些实施例，其例子在附图中部分地示出。尽管本发明所公开的主题将结合列举的权利要求进行说明，但应当理解，示例性的主题并不旨在将权利要求仅限制在本发明所公开的主题。
以范围形式表达的值应当以灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限值的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有的单个数值或子区间，犹如每个数值和子区间被明确列举出。例如，“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”的范围应当理解为不仅包括约0.1％至约5％，还包括在所指范围内的单个值(如，1％、2％、3％和4％)和子区间(如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外指明，否则表述“约X至Y”与“约X至约Y”具有相同的含义。同样，除非另外指明，否则表述“约X、Y，或约Z”与“约X、约Y，或约Z”具有相同的含义。
在本文件中，术语“一”、“一个”或“该”用于包括一个或超过一个，除非上下文明确地另外指明。术语“或”用于指代非排他性的“或”，除非另外指明。表述“A和B中的至少一者”具有与“A、B或A和B”相同的含义。另外，应当理解本文所用的措辞或术语仅用于说明的目的而并非旨在限制，除非另外指明。段落标题的任何使用旨在有助于文件的阅读而不应理解为限制；与段落标题相关的信息可出现在特定段落之内或之外。此外，在本文件中涉及的全部出版物、专利和专利文件均以引用方式全文并入本文，如同单独以引用方式并入一样。如果在本文件和以引用的方式并入的那些文件之间有不一致的用法，则在所并入的文件中的用法应当被视为对本文件的补充；对于不可调和的矛盾，以本文件的用法为准。
在本文所述的制造方法中，除了在明确述及时间顺序或操作顺序时外，其步骤可以任何顺序进行而不偏离本发明的原理。此外，指定的步骤可同时进行，除非有明确的权利要求语言述及它们单独进行。例如，进行X的要求保护步骤和进行Y的要求保护步骤可在单个操作内同时进行，并且所产生的方法将在要求保护的方法的字面范围内。
在本文所述的化合物中的所选取代基存在递归度。在此语境中，“递归取代基”意指取代基可以列举其本身的另一实例或本身列举第一取代基的另一取代基。递归取代基是本文所公开的主题的预期方面。由于此类取代基的递归性质，所以理论上，在任何给定的权利要求中可存在很大的量。有机化学领域的普通技术人员可以理解，此类取代基的总数由预期化合物的所需性质合理地限制。此类性质包括(以举例而非限制的方式)物理性质，诸如分子量、溶解度，和实用性质，诸如易合成性。递归取代基可调用本身任何合适的次数，诸如约1次、约2次、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、50、100、200、300、400、500、750、1000、1500、2000、3000、4000、5000、10,000、15,000、20,000、30,000、50,000、100,000、200,000、500,000、750,000或约1,000,000次或更多次。
如本文所用，术语“约”可允许值或范围具有一定程度的波动，例如在所述值或所述范围的限值的10％内、5％内或1％内。
如本文所用，术语“基本上”是指大多数或主要地，就像至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％或至少约99.999％或更多。
如本文所用，术语“有机基团”是指但不限于任何含碳官能团。例如，含氧基团，诸如烷氧基基团、芳氧基基团、芳烷氧基基团、氧代基(羰基)基团、羧基基团，包括羧酸、羧酸盐和羧酸酯；含硫基团，诸如烷基和芳基硫化物基团；以及其他含杂原子基团。有机基团的非限制性例子包括OR、OOR、OC(O)N(R)2、CN、CF3、OCF3、R、C(O)、亚甲基二氧基、亚乙基二氧基、N(R)2、SR、SOR、SO2R、SO2N(R)2、SO3R、C(O)R、C(O)C(O)R、C(O)CH2C(O)R、C(S)R、C(O)OR、OC(O)R、C(O)N(R)2、OC(O)N(R)2、C(S)N(R)2、(CH2)0-2N(R)C(O)R、(CH2)0-2N(R)N(R)2、N(R)N(R)C(O)R、N(R)N(R)C(O)OR、N(R)N(R)CON(R)2、N(R)SO2R、N(R)SO2N(R)2、N(R)C(O)OR、N(R)C(O)R、N(R)C(S)R、N(R)C(O)N(R)2、N(R)C(S)N(R)2、N(COR)COR、N(OR)R、C(＝NH)N(R)2、C(O)N(OR)R或C(＝NOR)R，其中R可以是氢(在包括其他碳原子的例子中)或基于碳的部分，并且其中基于碳的部分本身可进一步被取代。
如本文所用，术语“取代的”是指这样的如本文所定义的有机基团或分子，在其中，其中所含的一个或多个氢原子被一个或多个非氢原子所代替。如本文所用，术语“官能团”或“取代基”是指可取代到或取代到分子上或有机基团上的基团。取代基或官能团的例子包括但不限于卤素(例如，F、Cl、Br和I)；诸如羟基基团、烷氧基基团、芳氧基基团、芳烷氧基基团、氧代基(羰基)基团、羧基基团(包括羧酸、羧酸盐和羧酸酯)之类的基团中的氧原子；诸如硫醇基团、烷基硫化物和芳基硫化物基团、亚砜基团、砜基团、磺酰基基团和磺酰胺基团之类的基团中的硫原子；诸如胺、羟胺、腈、硝基基团、N-氧化物、酰肼、叠氮化物和烯胺之类的基团中的氮原子；以及各种其他基团中的其他杂原子。可键合到被取代的碳(或其他)原子的取代基J的非限制性例子包括F、Cl、Br、I、OR、OC(O)N(R)2、CN、NO、NO2、ONO2、叠氮基、CF3、OCF3、R、O(氧代基)、S(硫羰基)、C(O)、S(O)、亚甲基二氧基、亚乙基二氧基、N(R)2、SR、SOR、SO2R、SO2N(R)2、SO3R、C(O)R、C(O)C(O)R、C(O)CH2C(O)R、C(S)R、C(O)OR、OC(O)R、C(O)N(R)2、OC(O)N(R)2、C(S)N(R)2、(CH2)0-2N(R)C(O)R、(CH2)0-2N(R)N(R)2、N(R)N(R)C(O)R、N(R)N(R)C(O)OR、N(R)N(R)CON(R)2、N(R)SO2R、N(R)SO2N(R)2、N(R)C(O)OR、N(R)C(O)R、N(R)C(S)R、N(R)C(O)N(R)2、N(R)C(S)N(R)2、N(COR)COR、N(OR)R、C(＝NH)N(R)2、C(O)N(OR)R或C(＝NOR)R，其中R可以是氢或基于碳的部分，并且其中基于碳的部分本身可进一步被取代；例如，其中R可以是氢、烷基、酰基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂芳基或杂芳烷基，其中任何烷基、酰基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂芳基或杂芳烷基或R可以独立地被J单取代或多取代；或其中键合到一个氮原子或键合至两相邻氮原子的两个R基团可与所述一个或两个氮原子一起形成杂环基，该杂环基可以被J单取代或独立地多取代。
如本文所用，术语“烷基”是指具有1至40个碳原子、1至约20个碳原子、1至12个碳原子或在一些实施例中1至8个碳原子的直链和支链烷基基团和环烷基基团。直链烷基基团的例子包括具有1至8个碳原子的那些，诸如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基基团。支链烷基基团的例子包括但不限于异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、异戊基和2,2-二甲基丙基基团。如本文所用，术语“烷基”涵盖正烷基、异烷基和反异烷基基团以及烷基的其他支链形式。代表性的取代烷基基团可由本文所列的任何基团例如氨基、羟基、氰基、羧基、硝基、硫基、烷氧基和卤素基团取代一次或多次。
如本文所用，术语“烯基”是指如本文所定义的直链和支链以及环状烷基基团，不同的是在两个碳原子之间存在至少一个双键。因此，烯基基团具有2至40个碳原子、或2至约20个碳原子、或2至12个碳原子或在一些实施例中2至8个碳原子。例子包括但不限于乙烯基、-CH＝CH(CH3)、-CH＝C(CH3)2、-C(CH3)＝CH2、-C(CH3)＝CH(CH3)、-C(CH2CH3)＝CH2、环己烯基、环戊烯基、环己二烯基、丁二烯基、戊二烯基和己二烯基等等。
如本文所用，术语“炔基”是指直链和支链烷基基团，不同的是在两个碳原子之间存在至少一个三键。因此，炔基基团具有2至40个碳原子、2至约20个碳原子、或2至12个碳原子或在一些实施例中2至8个碳原子。例子包括但不限于–C≡CH、-C≡C(CH3)、-C≡C(CH2CH3)、-CH2C≡CH、-CH2C≡C(CH3)和-CH2C≡C(CH2CH3)等等。
如本文所用，术语“芳基”是指在环中不含杂原子的环状芳烃。因此，芳基基团包括但不限于苯基、薁基、庚搭烯基(heptalenyl)、联苯基、引达省基(indacenyl)、芴基、菲基、苯并菲基(triphenylenyl)、芘基、萘并萘基(naphthacenyl)、基、联苯烯基、蒽基和萘基基团。在一些实施例中，芳基基团在该基团的环部分中含有约6至约14个碳。芳基基团可以未取代或被取代，如本文所定义。代表性的经取代的芳基基团可以是单取代的或取代不止一次，诸如但不限于2、3、4、5或6取代的苯基或2-8取代的萘基基团，其可被碳或诸如本文所列那些的非碳基团取代。
如本文所用，术语“树脂”是指包含至少一个硅氧烷单体的任何粘度的聚硅氧烷材料，该至少一个硅氧烷单体通过Si-O-Si键键合到三个或四个其他硅氧烷单体。在一个例子中，聚硅氧烷材料包含如本文所定义的T或Q基团。
如本文所用，术语“数均分子量”是指样品中各个分子的分子量的普通算术平均值。其定义为样品中所有分子的总重量除以样品中分子的总数。在实验上，数均分子量(Mn)通过对分成具有ni个分子量为Mi的分子的种类i的分子量级分的样品进行分析，由公式Mn＝ΣMini/Σni确定。数均分子量可通过各种各样熟知的方法包括凝胶渗透色谱法、光谱端基分析和渗透压力测定法来测量。如果未规定，则本文给出的聚合物的分子量为数均分子量。
如本文所用，术语“重均分子量”是指Mw，其等于ΣMi 2ni/ΣMini，其中ni为分子量Mi的分子的数量。在各种例子中，重均分子量可使用光散射、小角中子散射、X射线散射和沉降速度测定。
如本文所用，术语“自支撑”或“无支撑”是指膜的两个主要侧中的每一个上的大部分表面积不接触基材的膜，无论基材是否为多孔的。在一些实施例中，“自支撑”或“无支撑”的膜可在两个主要侧上均100％不受支撑。“自支撑”或“无支撑”的膜可在边缘处或在膜的任一或两个主要侧上的少部分(如，小于约50％)表面积处受支撑。
如本文所用，术语“受支撑”是指两个主要侧中的至少一个上的大部分表面积接触基材的膜，无论基材是否为多孔的。在一些实施例中，“受支撑”的膜可在至少一个侧上100％受支撑。“受支撑”的膜可支撑在膜的任一或两个主要侧上的大部分(如，大于约50％)表面积处任何合适的位置处。
如本文所用，术语“富含”是指增加例如液体、气体或溶质的量或浓度。例如，如果通过例如气体A的选择性渗透通过膜来向混合物中添加气体A，或例如通过气体B的选择性渗透通过膜来从混合物取走气体B而增加气体A的浓度或量，则可使气体A和B的混合物富含气体A。
如本文所用，术语“贫乏”是指减少例如液体、气体或溶质的量或浓度。例如，如果通过例如气体B的选择性渗透通过膜来从混合物取走气体B或例如通过气体A的选择性渗透通过膜来向混合物中增加气体A而减小气体B的浓度或量，则可使气体A和B的混合物贫乏气体B。
如本文所用，术语“溶剂”是指可溶解固体、液体或气体的液体。溶剂的非限制性例子为有机硅、有机化合物、水、醇、离子液体和超临界流体。
如本文所用，术语“渗透性”是指物质X通过膜的渗透系数(Px)，其中qmx＝Px*A*Δpx*(1/δ)，其中qmx为物质X通过膜的体积流率，A为物质X流动通过的膜的一个主要侧的表面积，Δpx为物质X跨过膜的分压差，并且δ为膜的厚度。Px还可表示为V·δ/(A·t·Δp)，其中Px为气体X在膜中的渗透性，V为渗透通过膜的气体X的体积，δ为膜的厚度，A为膜的面积，t为时间，Δp为气体X在渗余侧和渗透侧的压差。除非另外指明，否则在室温下测量渗透性。
如本文所用，术语“Barrer”是指渗透性的单位，其中1Barrer＝10-11(cm3气体)cmcm-2s-1mmHg-1或10-10(cm3气体)cm cm-2s-1cm Hg-1，其中“cm3气体”表示在标准温度和压力下将占据一个立方厘米的气体的量。
如本文所用，相对于膜的术语“总表面积”是指膜暴露于进料气体混合物的那侧的总表面积。
如本文所用，术语“室温”是指约15℃至28℃的温度。
如本文所用，术语“标准温度和压力”是指20℃和101kPa。
如本文所用，术语“涂层”是指在被涂覆的表面上的连续或不连续的材料层，其中该材料层可渗透表面并且可填充诸如孔之类的区域，其中该材料层可具有任何三维形状，包括平面或曲面。在一个例子中，可通过浸渍在涂料浴中而在一个或多个表面上形成涂层，任何所述表面可以是多孔的或无孔的。
如本文所用，术语“表面”是指物体的边界或侧面，其中该边界或侧面可具有任何周边形状并且可具有任何三维形状，包括平的、弯曲的或成角度的形状，其中该边界或侧面可以是连续的或非连续的。虽然术语“表面”通常是指物体的不具有隐含深度的最外侧边界，但是当术语“孔”与表面相关联地使用时，其是指表面开口和孔在该表面下延伸到基材中的深度两者。
如本文所用，术语“聚合物”是指具有至少一个重复单元的分子并且可以包括共聚物。
对弹性体的表面进行改性的方法
在各种实施例中，本发明提供了一种对弹性体的表面进行改性的方法。该方法可包括使可聚合组合物与包括有机聚硅氧烷的弹性体的表面的至少一部分接触。该方法可包括使可聚合组合物至少部分地聚合，以在弹性体的表面上提供可聚合组合物的聚合产物。如本文所用，对弹性体的表面进行改性可包括：在弹性体与另一种化合物之间形成化学键，仅是用另一种化合物涂布弹性体以使得弹性体和该另一种化合物处于粘合接触但在弹性体与在其表面上形成的化合物之间存在很少的共价键或离子键或不存在共价键或离子键，或它们的组合。聚合产物可包含弹性体与聚合组合物的反应产物、仅聚合组合物的反应产物或它们的组合。
可聚合组合物可包含组分A，即一种或多种可自由基聚合的单体；组分B，即一种或多种有机硼烷-有机氮自由基引发剂；以及组分C，即一种或多种胺反应性化合物。可聚合组合物可任选包含除了组分A、B和C之外的任何其他合适的材料。在一些例子中，可聚合组合物包含载流体，诸如水性液体或有机溶剂。载液可占可聚合组合物的约1重量％至约99重量％，或约1重量％或更少、2、3、4、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、85、90、95、96、97、98或约99重量％或更多。在一些例子中，可使载液在聚合之前、期间或之后或它们的组合中部分地或完全地蒸发。在一些例子中，载液可以是以下一种或多种：甲苯、二甲苯、线性硅氧烷、环硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、五甲基四硅氧烷、乙酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯、二(丙二醇)二甲醚、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二氯甲烷、四氢呋喃、1,4-二氧杂环已烷、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、二甲亚砜(dimethylsulfoxane)、N,N-二甲基甲酰胺、碳酸丙二酯和水。
接触可为任何合适的接触。接触可包括将弹性体的表面的一部分或弹性体的表面的基本上全部与可聚合组合物接触。接触可进行任何合适的时长，诸如约1秒、2、3、4、5、10、15、20、30秒、1分钟、2、3、4、5、10、15、20、30、45分钟、1小时、2、3、4、5、10、15、20小时、1天、2、3、4或5天或更长。接触可在任何合适的温度下进行，例如，在接触期间，环境温度、可聚合组合物的温度、弹性体的温度或它们的组合，可以是室温或约-10℃或更低、0℃、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、175或约200℃或更高。
在一些实施例中，接触包括用可聚合组合物的至少一部分来渗透或溶胀弹性体。渗透或溶胀可以达到弹性体上任何合适的深度，诸如约0.1mm或更浅、0.5mm、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、50、75、100、200、500、750mm或约1000mm或更深。在一些例子中，使可聚合组合物的仅一部分渗透弹性体，而组合物的其他部分则暴露于弹性体的渗透或溶胀表面的外部。在一些实施例中，接触包括首先用包含组分A的聚合组合物的一部分、或用包含组分A和B两者的聚合组合物的一部分或用包含组分A和C两者的组合物的一部分来溶胀或渗透弹性体的表面的至少一部分，然后将聚合组合物的剩余的一种或多种组分与弹性体接触。例如，在一些实施例中，该方法包括将弹性体的表面的至少一部分与组分A和B接触，随后将弹性体的表面的该至少一部分与组分C接触，其中添加组分C引发聚合。在一些实施例中，该方法包括将弹性体的表面的至少一部分与组分A和C接触，随后将弹性体的表面的该至少一部分与组分B接触，其中添加组分B引发聚合。接触可涉及以任何相态诸如液体、蒸气或固体或它们的混合物存在的组分A、B和C。例如，在一些实施例中，组分A、B和C在接触时均以液体存在，而在其他实施例中，组分A和B作为液体与弹性体接触，并且组分C作为蒸气接触。
弹性体可以是任何合适的弹性体。如本文所用，术语“弹性体”是指可在因外力变形时回到其初始尺寸的聚合物。在一些实施例中，弹性体是交联聚合物，诸如聚乙烯基聚合物(例如，聚氯乙烯)、天然橡胶、合成橡胶(诸如聚异戊二烯或聚丁二烯)、EPDM(乙烯-丙烯二烯单体)橡胶、腈橡胶、丙烯酸橡胶、氟化丙烯酸酯橡胶、聚氨酯、聚异丁烯、有机硅弹性体或氟有机硅弹性体。在一些实施例中，弹性体是热塑性弹性体(例如，不含化学交联)，诸如苯乙烯嵌段共聚物、热塑性聚烯烃共混物或共聚物、热塑性聚氨酯、弹性体合金、热塑性聚酯共聚物、聚酯-聚醚共聚物、聚酰胺-聚醚共聚物或有机硅热塑性弹性体。在一些实施例中，弹性体通过离子缔合而交联，诸如羧化、磺化、马来酸化聚合物的金属盐以及包含此类化合物的离子或非离子聚合物的共混物。弹性体可以是膜，诸如有机硅膜，诸如有机聚硅氧烷膜。弹性体可以化学方式交联或通过相分离的结构域中的物理交联而以非化学方式交联。
在一些实施例中，本发明提供通过对弹性体的表面进行改性的方法的实施例而制备的聚合产物。在一些实施例中，本发明提供已用所述方法处理的弹性体，诸如包含聚合产物的弹性体。
机械变形
在各种实施例中，该方法包括向弹性体施加应变，以使得弹性体在聚合的至少一部分期间处于机械变形状态。在一些例子中，弹性体可在基本上整个聚合中处于机械变形状态。在一些实施例中，在聚合的至少一部分期间将弹性体置于应变下导致可聚合组合物的聚合产物包括图案。所形成的图案可以是不使用任何模具形成的图案，例如，与模具无关的图案。
应变可在所述方法中的任何合适的时间施加到弹性体。例如，应变可在以下时间的至少一者施加到弹性体：在与组合物接触之前，在与组合物接触期间，在与组合物接触之后，在至少部分聚合之前，以及在至少部分聚合期间。应变可是任何合适的应变，以使得在聚合产物中产生图案，诸如扭转应变、拉伸应变、压缩应变和剪切应变中的至少一种。在一些实施例中，应变使得弹性体表面在特定的尺寸中每1cm施加应变前的尺寸变形约0.000,01mm至约5cm，每1cm施加应变前的尺寸变形约0.001mm至约5mm、或约0.000,01mm或更低、或约0.000,1mm、0.001、0.01、0.1、1、2、3、4、5、10、15、20、25、50、75、100、150、200、250、500、1cm、2、3、4或约5cm或更高。任何合适数量的弹性体尺寸可通过独立选择的应变量而变形，诸如一个尺寸、两个尺寸或三个或更多个尺寸。
图案可具有任何合适的大小。例如，图案中重复特征之间的大致距离可以为微米级(例如，约1μm至约100μm，微图案)或纳米级(例如，约1nm至约100nm，纳米图案)。在一些例子中，图案中重复特征之间的大致距离可以为约0.1nm、0.5、1、2、3、4、5、10、15、20、25、50、75、100nm、0.5μm、1、2、3、4、5、10、15、20、25、50、75、100、125、150、175、200、250、500、750μm、1mm、2、3、4、5、10、15、20、25、50、75或约100mm。图案的特征可具有任何合适的大小，诸如微米级特征(例如，约1μm至约100μm，微特征)或纳米级特征(例如，约1nm至约100nm，纳米特征)。在一些例子中，特征距弹性体表面的大致高度、特征的宽度或特征的最大尺寸可为约0.1nm、0.5、1、2、3、4、5、10、15、20、25、50、75、100nm、0.5μm、1、2、3、4、5、10、15、20、25、50、75、100、125、150、175、200、250、500、750μm、1mm、2、3、4、5、10、15、20、25、50、75或约100mm。图案可以是任何合适的图案，诸如包括球形(例如，类似于六方最密堆积图案，用圆形、类球体或椭圆特征替代六边形并在每个特征之间具有任选的间距)、正弦特征和连续平行特征的图案。
在一些实施例中，图案的重复特征之间的大致距离可通过改变交联剂的化学结构或通过改变聚合组合物中存在的交联剂的量而调节或控制。在一些实施例中，图案的重复特征之间的大致距离可通过改变弹性体的厚度诸如通过改变聚有机硅氧烷的弹性体薄片的厚度而调节或控制。在一些实施例中，平行皱褶可通过在聚合的至少一部分之前或期间沿着弹性体的一个尺寸引入拉伸应力而获得。在一个例子中，弹性体可以沿着一个方向单轴拉伸，随后附连到刚性基材，再进行聚合。
在各种实施例中，图案的重复特征之间的大致距离可以通过使图案化表面接受应力诸如拉伸或压缩应力而可逆地改变。例如，图案化表面可通过用溶剂溶胀弹性体或蒸发弹性体的溶剂而接受应力。在一些实施例中，使图案化弹性体接受应力可用于对膜(诸如有机硅膜，诸如中空纤维膜)的一个或多个表面改性，从而改变膜的分离行为，诸如各种组分通过膜的通量。
组分A，即一种或多种可自由基聚合的单体
该可聚合组合物包含组分A，即一种或多种可自由基聚合的单体。任何合适量的所述一种或多种可自由基聚合的单体可存在于可聚合组合物中，以使得可聚合组合物可以聚合以在弹性体表面上形成如本文所述的聚合产物。例如，可聚合组合物或组分A、B和C的约50重量％至约99.9重量％、约90重量％至约99.5重量％、或约95重量％至约99.5重量％或约50重量％或更少、约55重量％、60、75、70、75、80、85、86、88、89、90、91、92、93、94、95、95.5、96、96.5、97、9.5、98、98.5、99、99.5重量％或约99.9重量％或更多可以是所述一种或多种可自由基聚合的单体。
所述一种或多种可自由基聚合的单体可以是任何合适的可自由基聚合的单体，以使得可聚合组合物可以聚合以在弹性体表面上形成如本文所述的聚合产物。如本文所用，术语“可自由基聚合的单体”是指可经由与本身或与其他材料的自由基聚合而聚合以在所得的聚合物中形成单体的化合物。所述一种或多种可自由基聚合的单体可包含单烯键式不饱和单体和多烯键式不饱和交联剂中的至少一种。
组分A可包含至少一种单烯键式不饱和单体，例如，包含至少一个不饱和脂族碳碳键的化合物。任何合适比例的组分A可以是一种或多种单烯键式不饱和单体，诸如约25重量％至约99.9重量％、或约75重量％至约99重量％、或约25重量％或更低、或约30重量％、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、92、94、96、98重量％或约99重量％或更高。在一些例子中，单烯键式不饱和单体为C2-C10单烯键式不饱和单体。单烯键式不饱和单体可选自乙烯基亚芳基化物、丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酰胺、烯键式不饱和酸酐、烯键式不饱和醚、烯键式不饱和胺和烯键式不饱和硅氧烷。单烯键式不饱和单体可选自丙烯酸丁酯(例如，丙烯酸正丁酯)和甲氧基-聚乙二醇-丙烯酸酯，其中聚乙二醇基团可具有任何合适的聚合度，诸如2、4、6、10、15、20、30、40、50、75、100、150、200、250、500、1,000、1,500、2,500或5,000或更大。
组分A可包含至少一种作为多烯键式不饱和交联剂的交联剂，诸如二、三、四、五或六烯键式不饱和交联剂，例如，包含2、3、4、5或6个不饱和脂族碳碳键的化合物。任何合适比例的组分A可以是交联剂，诸如约0.01重量％至约75重量％、约1重量％至约25重量％、约2重量％至约20重量％或约0.01重量％或更低、或约0.1、1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、30、35、40、45、50、55、60、65、70或约75重量％或更高。在一些实施例中，交联剂选自：二丙烯酸烷基酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化甘油三甲基丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四甲基丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六丙烯酸酯、聚甘油单环氧乙烷聚丙烯酸酯、聚甘油聚乙二醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯和二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯。在一些实施例中，交联剂选自二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯和二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯。
组分B，即一种或多种有机硼烷-有机氮自由基引发剂
该可聚合组合物包含组分B，即一种或多种有机硼烷-有机氮自由基引发剂。任何合适量的所述一种或多种有机硼烷-有机氮自由基引发剂可存在于可聚合组合物中，以使得可聚合组合物可以聚合以在弹性体表面上形成如本文所述的聚合产物。例如，可聚合组合物或组分A、B和C的约0.01重量％至约20重量％、或约0.5重量％至约5重量％、或约0.01重量％或更少、或约0.1重量％、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或约20重量％或更多可以是所述一种或多种有机硼烷-有机氮自由基引发剂。
所述一种或多种有机硼烷-有机氮自由基引发剂可以是任何合适的有机硼烷-有机氮自由基引发剂，以使得可聚合组合物可以聚合以在弹性体表面上形成如本文所述的聚合产物。有机硼烷-有机氮自由基引发剂能够生成自由基并引发加聚和/或交联。在一些实施例中，将有机硼烷-有机氮自由基引发剂暴露于胺反应性化合物足以生成自由基。在一些实施例中，可将稳定化的有机硼烷化合物用于所提供的方法，其中使该有机硼烷在环境条件下不自燃。在一些实施例中，可在存在所述一种或多种胺反应性化合物的情况下在加热有机硼烷-有机氮自由基引发剂时生成自由基(并引发聚合)。
在一些实施例中，用于所提供的方法的有机硼烷-有机氮自由基引发剂可选自烷基硼烷-有机氮络合物，包括但不限于包含具有式BR’3的三烷基硼烷的三烷基硼烷-有机氮络合物，其中R’表示含有1-20个碳原子的直链和支链脂族或芳族烃基。合适的三烷基硼烷的例子包括但不限于三甲基硼烷、三乙基硼烷、三正丁基硼烷、三正辛基硼烷、三仲丁基硼烷、三(十二烷基)硼烷和苯基二乙基硼烷。在其他实施例中，有机硼烷-有机氮自由基引发剂可选自有机硅官能硼烷-有机氮络合物，诸如WO2006073695中公开的那些。
在一些实施例中，有机硼烷-有机氮自由基引发剂可具有以下结构：
R1、R2和R3基团可独立地选自氢、环烷基基团、主链上具有1-12个碳原子的直链或支链烷基基团、烷基芳基基团、有机硅烷基团如烷基硅烷或者芳基硅烷基团、有机硅氧烷基团、能够对另一硼原子充当共价桥的烯烃基团、能够对另一硼原子充当共价桥的二价有机硅氧烷基团或者它们的卤素取代的同系物；R4、R5和R6独立地选自氢、含有1-10个碳原子的烷基基团、经卤素取代的含有1-10个碳原子的烷基基团或有机硅官能团；并且R1、R2和R3基团中的至少两个以及R4、R5和R6基团中的至少两个可组合以形成杂环结构，前提是来自该两个组合基团的原子总数不超过11。
适于形成有机硼烷-有机氮络合物的有机氮化合物的例子包括以下至少一种：1,3-丙二胺；1,6-己二胺；甲氧基丙胺；吡啶；异佛尔酮二胺；以及含硅的胺，诸如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-(三甲氧基甲硅烷基乙基)吡啶、氨基丙基硅烷三醇、3-(氨基苯氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二异丙基甲氧基硅烷、氨基苯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三(甲氧基乙氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(6-氨基己基)氨基甲基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基十一烷基三甲氧基硅烷、(氨基乙基氨基甲基)-对苯乙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基异丁基甲基二甲氧基硅烷和(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二乙烯-三胺。在一些实施例中，可用于形成有机硼烷-有机氮络合物的含氮化合物可选自具有至少一个胺官能团的有机聚硅氧烷。合适的胺官能团的例子包括但不限于3-氨基丙基、6-氨基己基、11-氨基十一烷基、3-(N-烯丙基氨基)丙基、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基、N-(2-氨基乙基)-3-氨基异丁基、对氨基苯基、2-乙基吡啶和3-丙基吡咯。其他可用于形成有机硼烷-有机氮自由基引发剂络合物的含氮化合物可包括但不限于N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-4,5-二氢咪唑、脲基丙基三乙氧基硅烷以及其中至少一个基团为咪唑、脒或脲基官能团的有机聚硅氧烷树脂。
在一些实施例中，用于所提供的方法的有机硼烷自由基引发剂可以是三烷基硼烷-有机氮络合物，其中三烷基硼烷选自三乙基硼烷、三正丁基硼烷、三正辛基硼烷、三仲丁基硼烷和三(十二烷基)硼烷。例如，引发剂可选自三乙基硼烷-丙二胺、三乙基硼烷-丁基咪唑、三乙基硼烷-甲氧基丙胺、三正丁基硼烷-甲氧基丙胺、三乙基硼烷-异佛尔酮二胺、三正丁基硼烷-异佛尔酮二胺、以及三乙基硼烷-氨基硅烷和三乙基硼烷-氨基硅氧烷络合物。有机硼烷-有机氮聚合物引发剂可选自三乙基硼烷-甲氧基丙胺、三乙基硼烷-1,3-丙二胺、以及它们的组合。
虽然有机氮稳定化的有机硼烷化合物尤其可用作自由基引发剂，但本领域技术人员会认识到也可使用其他的有机硼烷自由基引发剂。例子可包括但不限于环稳定化的化合物(诸如9-BBN)或者溶剂络合的有机硼烷(诸如三烷基硼烷-THF溶液)。
在各种实施例中，可通过将有机硼烷自由基引发剂暴露于胺反应性化合物、热、辐射或它们的组合而产生自由基并引发聚合和/或交联。在热活化的情况中，用于引发聚合和/或交联反应的温度可由被选择作为引发剂的有机硼烷化合物的本性决定。例如，如果选择有机硼烷-有机氮络合物，则该络合物的结合能可决定用于引发该络合物的解离并引发反应的温度。在一些实施例中，不使用热来引发聚合和/或交联。
组分C，即一种或多种胺反应性化合物
可聚合组合物包含组分C，即一种或多种胺反应性化合物。任何合适量的所述一种或多种胺反应性化合物可存在于可聚合组合物中，以使得有机硼烷-有机氮自由基引发剂可分解以引发自由基聚合反应并且可聚合组合物可以在弹性体表面上形成如本文所述的聚合产物。例如，可聚合组合物或组分A、B和C的约0.000,01重量％至约10重量％、或约0.000,1重量％至约5重量％、或约0.000,01重量％或更少、或约0.000,1重量％、0.001、0.01、0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9或约10重量％可以是所述一种或多种胺反应性化合物。
胺反应性化合物可以是任何合适的胺反应性化合物，以使得有机硼烷-有机氮自由基引发剂可分解以引发自由基聚合反应并且可聚合组合物可以聚合以在弹性体表面上形成如本文所述的聚合产物。胺反应性化合物可以是小分子、单体、低聚物、聚合物或它们的混合物，并且还可以被诸如水性或非水性溶剂之类的载体或被填料粒子稀释或携带。胺反应性化合物可以作为液体、气体或固体沉积到弹性体上。
合适的胺反应性化合物的例子包括选自矿物酸、路易斯酸、羧酸、羧酸衍生物诸如酸酐和琥珀酸酯、羧酸盐、异氰酸酯、醛、环氧化物、酰基氯、磺酰氯、碘鎓盐、酸酐以及它们的组合的那些。一些具体的例子包括选自以下的化合物：丙烯酸、甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酐、丙烯酸2-羧乙酯、甲基丙烯酸2-羧乙酯、十一碳烯酸、乙酸、丙酸、油酸、月桂酸、月桂酸酐、柠康酸酐、抗坏血酸(维生素C)、异佛尔酮二异氰酸酯单体或低聚物、甲基丙烯酰异氰酸酯、乙酰乙酸2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、十一碳烯醛、十二烷基琥珀酸酐以及它们的组合。
另外的例子包括选自硅烷、有机硅氧烷以及它们的组合的化合物。合适的有机硅烷的一些例子包括选自3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基甲基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷以及它们的组合的那些。其他可以使用的有机硅化合物包括选自以下的那些：三乙氧基甲硅烷基丙基琥珀酸酐；丙基琥珀酸酐官能化的直链、支链、树脂和高支化有机聚硅氧烷；甲基琥珀酸酐官能化的直链、支链、树脂和高支化有机聚硅氧烷；环己烯基酸酐官能化的直链、树脂和高支化有机聚硅氧烷；羧酸官能化的直链、支链、树脂和高支化有机聚硅氧烷，诸如羧基癸基封端的低聚或聚合聚二甲硅氧烷；以及醛官能化的直链、支链、树脂和高支化有机聚硅氧烷，诸如十一碳烯醛封端的低聚或聚合聚二甲硅氧烷；以及它们的组合。
在一些实施例中，可能有用的是在胺反应性化合物中包含能够在暴露于紫外辐射时生成胺反应性基团的化合物，诸如光致产酸剂。此类化合物的例子包括含[SbF6]-抗衡离子的碘鎓盐。在这样的实施例中，可能有用的是任选包含光敏化合物，诸如异丙基硫杂蒽酮。
在一些实施例中，胺反应性化合物可以是酸。所述一种或多种胺反应性化合物可以是C1-C20链烷酸，诸如乙酸。在一些实施例中，组分C可作为蒸气添加，诸如通过将已被组分A和B的混合物接触或渗透(例如，溶胀)的弹性体暴露于包含蒸气态组分C诸如蒸气态乙酸的环境中。在一些实施例中，胺反应性化合物可以是氧，其中氧可以在周围环境中或溶于周围材料中。
膜
在各种实施例中，弹性体包括一种或多种膜或为一种或多种膜。该膜可以是如本文进一步描述的任何合适的膜或膜的组合。例如，该膜可以是单个膜，或任何大小、形状或形状因子的膜的系列或阵列，包括中空纤维膜的模块。膜的实施例包含有机硅组合物的固化产物，诸如有机聚硅氧烷组合物的固化产物。可以使用各种固化方法，包括任何合适的固化方法，包括例如硅氢加成固化、缩合固化、自由基固化、胺-环氧固化、辐射固化、冷却或它们的任意组合。膜可选择性渗透一种或多种物质优于一种或多种其他物质。
膜可具有任何合适的厚度。在一些例子中，膜具有约1μm至约20μm、或约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15μm至约20μm的厚度。在一些例子中，膜具有约0.1μm至约300μm或约10、15、20、25或30μm至约200μm的厚度。在其他例子中，膜具有约0.01μm至约2000μm、或约0.01μm或更小、约0.1μm、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、350、400、500、600、700、800、900、1000、1250、1500、1750μm或约2000μm或更大的厚度。
膜可具有任何合适的形状。在一些例子中，膜为板框式膜、螺旋缠绕膜、管式膜、毛细纤维膜或中孔纤维膜。膜可以为包含多个中空纤维膜而每根纤维具有孔侧和壳侧的中空纤维膜模块。中空纤维膜模块中的纤维可全体具有能通过模块每侧上的单个连接器而进入的孔侧和壳侧。或者，中空纤维膜模块中的纤维可具有能通过置于模块中的各个点的多个连接器而进入的孔侧和壳侧。
膜可包括有机硅组合物的固化产物。有机硅组合物可以为任何合适的有机硅组合物。有机硅组合物的固化得到该有机硅组合物的固化产物。可固化的有机硅组合物包含至少一种合适的有机聚硅氧烷化合物。有机硅组合物包含合适的成分使得该组合物能以任何合适的方式固化。除了所述至少一种合适的聚硅氧烷外，有机硅组合物可包含任何合适的额外成分，包括任何合适的有机或无机组分，包括不含硅的组分，或包括不含聚硅氧烷结构的组分。在一些例子中，有机硅组合物的固化产物包含聚硅氧烷。
可固化的硅组合物可包含有机硅化合物。有机硅化合物可以为任何有机硅化合物。有机硅化合物可以为例如硅烷(例如，有机硅烷)、聚硅烷(例如，有机聚硅烷)、硅氧烷(例如，有机硅氧烷，比如有机单硅氧烷或有机聚硅氧烷)或聚硅氧烷(例如，有机聚硅氧烷)，诸如本领域已知的此类化合物中的任何合适的一种。可固化的有机硅组合物可含有任何数量的合适的有机硅化合物以及任何数量的合适的有机化合物。有机硅化合物可包含允许固化的任何官能团。
在一些实施例中，有机硅化合物可包含硅键合的氢原子，诸如有机氢硅烷或有机氢硅氧烷。在一些实施例中，有机硅化合物可包含烯基基团，诸如有机烯基硅烷或有机烯基硅氧烷。在其他实施例中，有机硅化合物可包含允许固化的任何官能团。有机硅烷可以是一硅烷、二硅烷、三硅烷或聚硅烷。类似地，有机硅氧烷可以是二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。有机硅化合物的结构可以是直链的、支链的、环状的或树脂的。环硅烷和环硅氧烷可具有3至12个硅原子，或者3至10个硅原子，或者3至4个硅原子。
有机硅化合物可以为有机聚硅氧烷化合物。在一些例子中，有机聚硅氧烷化合物平均具有至少一个、两个或多于两个允许固化的官能团。有机聚硅氧烷化合物可具有直链的、支链的、环状的或树脂的结构。有机聚硅氧烷化合物可为均聚物或共聚物。有机聚硅氧烷化合物可为二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。有机聚硅氧烷化合物可以是单种有机聚硅氧烷或包含两种或更多种在以下性质中的至少一个有所不同的有机聚硅氧烷的组合：结构、粘度、平均分子量、硅氧烷单元和排序。
分离进料混合物中的组分的方法
在各种实施例中，本发明提供了一种分离进料混合物中的组分的方法。该方法可以是使用膜来分离进料混合物中的组分的任何合适的方法，该膜包括已通过本文所述的对弹性体的表面进行改性的方法的任何合适的实施例处理的表面，以使得其包括可聚合的组合物的聚合产物。例如，该方法可包括：使膜的第一侧与包含至少第一组分和第二组分的进料气体或液体混合物接触，以在膜的第二侧上产生渗透混合物，并在表面的第一侧上产生渗余混合物。渗透混合物富含第一组分，而渗余混合物贫乏第一组分。
在一些实施例中，膜的任一侧上的压力可大约相同。在其他实施例中，在膜的一侧与膜的另一侧之间可存在压差。例如，膜的进料和渗余侧上的压力可高于膜的渗透侧上的压力。在其他例子中，膜的渗透侧上的压力可高于膜的渗余侧上的压力。在一些实施例中，可以对进料混合物进行压缩。在一些实施例中，膜的渗透侧可包括真空。
在本发明的一些实施例中，膜被支撑在多孔或高渗透性的无孔基材上。基材可以是任何合适的基材。在受支撑膜中，膜的两个主要侧中的至少一个的大部分表面积接触多孔或高渗透性的无孔基材。多孔基材上的受支撑膜可被称为复合膜，其中所述膜为膜与多孔基材的复合物。其上设置受支撑膜的多孔基材可允许气体或液体穿过孔并到达膜。受支撑膜可附接(例如，粘附)到多孔基材。受支撑膜可与基材接触而不粘附。多孔基材可以是与膜部分一体化、完全一体化或未一体化的。
在本发明的一些实施例中，膜是无支撑的，也称为自支撑的。自支撑的膜的两个主要侧中的每一个上的大部分表面积不接触基材，无论基材是否为多孔的。在一些实施例中，自支撑的膜可以是100％无支撑的。自支撑的膜可在边缘处或在膜的任一或两个主要侧上的少部分(如，小于50％)表面积处受支撑。自支撑膜可以具有任何合适的形状，无论受支撑的自支撑膜百分数为怎样。自支撑膜的合适形状的例子包括例如具有任何厚度(包括可变厚度)的正方形、矩形、圆形、管、立方体、球体、锥体、圆柱体及其平坦部分。
可使用任何数量的膜来实现分离。可以使用自支撑和受支撑膜的任意组合。可以使用任何合适的膜表面积。例如，每个膜的表面积或膜的总表面积可以为约0.01m2、0.1、1、2、3、4、5、10、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000、3200、3400、3800、4000、5000、10,000、50,000、100,000、500,000或约1,000,000m2。
在一个例子中，膜是一个或多个中空管或纤维膜。可以使用任何数量的中空管或纤维膜。例如，可将1个中空管或纤维膜、2、3、4、5、10、20、50、100、500、1000、2000、5000、10,000、100,000或约1,000,000个中空管或纤维膜一起使用。所述一个或多个中空管或纤维膜可以为模块化盒的形式，以使得可容易地更换或维护膜。在一个实施例中，所述一个或多个中空管或纤维膜的内侧可以是膜的第一侧，而所述一个或多个中空管或纤维膜的外侧可以是膜的第二侧。在另一个实施例中，所述一个或多个中空管或纤维膜的外侧可以是所述一个或多个膜的第一侧，而所述一个或多个中空管或纤维膜的内侧可以是所述一个或多个膜的第二侧。在一些例子中，在所述一个或多个中空管或纤维膜的第一侧与第二侧之间维持压差。
在实施例中，与壳侧或孔侧接触的进料混合物和对应的渗透混合物可相对于彼此具有本领域已知的任何流型，例如交叉流(例如，壳侧和孔侧料流彼此以大约直角移动)、平行流(例如，壳侧和孔侧料流相对于彼此以大约相同的方向移动)或反向流(例如，壳侧和孔侧料流相对于彼此以大约相对的方向移动)或其任意组合，而流动关系以例如线性或放射模式存在。
在一些实施例中，膜与进料混合物相对的侧可与包括真空、清扫液体和清扫气体中的至少一者的清扫介质接触。在一些实施例中，清扫流体可以是有机硅流体，比如硅烷(例如，有机硅烷)、聚硅烷(例如，有机聚硅烷)、硅氧烷(例如，有机硅氧烷，诸如有机单硅氧烷或有机聚硅氧烷)或聚硅氧烷(例如，有机聚硅氧烷)，诸如本领域已知的此类化合物中的任何合适的一种。有机硅烷可以是一硅烷、二硅烷、三硅烷或聚硅烷。类似地，有机硅氧烷可以是二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。有机硅化合物的结构可以是直链的、支链的、环状的或树脂的。环硅烷和环硅氧烷可具有3至12个硅原子，或者3至10个硅原子，或者3至4个硅原子。有机硅或有机聚硅氧烷可被任何合适数量的官能团取代。在从进料混合物分离水的方法中，该官能团可以是亲水性基团，诸如–OH基团。例如，清扫流体可包括羟基取代的(C1-C20)烃基取代的聚硅氧烷，其中烃基在每次出现时独立地选择并被0、1、2或3个选自3-O-、-NH-、-S-和聚((C2-C5)烃氧基)的基团中断。在一些例子中，清扫流体可包括聚二甲基硅氧烷(和低聚物)、聚甲基苯基硅氧烷(和低聚物)、胺官能化聚硅氧烷(和低聚物)、胺官能化硅烷、低聚醚官能化聚硅氧烷(和低聚物)、聚醚官能化聚硅氧烷(和低聚物)、低聚醚官能化硅烷和聚醚官能化硅烷、或羟基封端的七甲基-3-(丙基(聚(环氧乙烷))三硅氧烷。
实例
通过参考以举例说明方式提供的以下实例可以更好地理解本发明的各种实施例。本发明不限于本文给出的实例。
实例1：具有类球体特征的图案
在聚丙烯混合杯中合并约6g通过混合以下成分而制备的组合物：约94份在25℃下的粘度为约2Pa·s的二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷，约32份基本上由CH2＝CH(CH3)2SiO1/2单元、(CH3)3SiO1/2单元和SiO4/2单元组成的有机聚硅氧烷树脂(其中合并的CH2＝CH(CH3)2SiO1/2单元和(CH3)3SiO1/2单元与SiO4/2单元的摩尔比为约0.7，并且该树脂具有约22,000的重均分子量、约5的多分散性且包含约1.8重量％(约5.5摩尔％)的乙烯基基团)，约0.1份Karstedt催化剂，约0.2份四甲基四乙烯基四环硅氧烷以及约5.5份在25℃下的平均粘度为约0.005Pa·s且包含0.8重量％的SiH形式的H的聚二甲基硅氧烷-聚氢化甲基硅氧烷共聚物。在添加每种组分之间，将内容物在Hauschild旋转式混合器中混合一个20秒的周期。在添加最终组分后，将内容物手动混合两个30秒的周期，其间使用抹刀。将所得的混合物置于真空室内在约20mm Hg的减压下脱气10分钟。向包括由垫片分开的两块玻璃板以产生约1mm样品厚度的玻璃模具填充混合物并置于120℃的烘箱中保持25分钟。在烘箱中固化后，移除模具的一侧，从而使弹性体的一侧附连到剩余的玻璃板，而另一侧暴露出来。弹性体的厚度通过测微器确认。然后将弹性体置于氮气环境中，并将包含2.099g丙烯酸正丁酯(nBA)、0.401g二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯(得自沙多玛公司(Sartomer)的SR239)和0.051g三乙基硼烷-丙二胺(TEB-PDA，烷基硼烷-胺络合物自由基聚合引发剂)的溶液置于弹性体的顶部20分钟，覆盖暴露的表面。20分钟后，将过量的溶液移除，并将弹性体置于乙酸蒸气室中30分钟以便使溶胀的溶液聚合，该蒸气室也处于氮气环境中。在将弹性体从酸蒸气室移出后可以看见具有类球体特征的图案中的表面皱褶，并且图案在环境大气中稳定。图1显示了图案化表面的3D形貌。图像用白光干涉法获得。3D形貌图像用VeccoWyko NT2000白光干涉仪以垂直扫描模式获得。首先将15nm的Pt/Pd溅射涂布到样品上以增大其反射性。
实例2：具有连续平行正弦特征的图案
制备了用于实例1的混合物，并置于真空室中以类似的方式脱气。向包括由垫片分开的两块玻璃板以产生约1mm样品厚度的玻璃模具填充混合物并置于120℃的烘箱中保持25分钟。弹性体的厚度通过测微器确认。在烘箱中固化后，将模具的板和垫片移除，并将PDMS弹性体在一个方向上手动拉伸并固定到载玻片上。然后将弹性体置于氮气环境中，并将包含5.009g nBA、0.105g二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和0.051g TEB-PDA的溶液置于弹性体的顶部20分钟，覆盖暴露的表面。20分钟后，将过量的溶液移除，并将弹性体置于乙酸蒸气室中30分钟以便使溶胀的溶液聚合，该蒸气室也处于氮气环境中。在将弹性体从酸蒸气室移出后可以看见平行线图案中的表面皱褶，并且图案在环境大气中稳定。图2显示了图案化表面的3D形貌。如实例1所述使用干涉法对表面图案进行表征。皱褶图案显示出714μm的波长和26.5μm的振幅。
实例3
将实例1中产生的皱褶表面用庚烷溶胀，从而产生皱褶图案、增加图案中的皱褶振幅和紊乱。蒸发掉庚烷，导致原始皱褶图案再次出现。
图3A示出了用庚烷溶胀之前的皱褶图案。图3B示出了用庚烷溶胀之后的皱褶图案。图3C示出了皱褶图案，其中弹性体的左侧已用庚烷溶胀，而弹性体的右侧未溶胀。可以看见，庚烷溶胀的图案化弹性体具有更高的皱褶振幅和更紊乱的皱褶图案。
实例4a-g：具有类球体型特征的图案
制备了用于实例1的混合物，并置于真空室中以类似的方式脱气。向包括由垫片分开的两块玻璃板以产生约1mm样品厚度的玻璃模具填充混合物并置于120℃的烘箱中保持25分钟。弹性体的厚度通过测微器确认。在烘箱中固化后，移除玻璃模具的一侧，从而使弹性体的一侧附连到剩余的玻璃板，而另一侧暴露出来。然后将弹性体置于氮气环境中，并将预混的溶胀溶液置于弹性体的顶部20分钟。之后，将过量的溶液移除，并将弹性体置于乙酸蒸气环境(也处于氮气环境中)中30分钟。在从酸蒸气环境中移出后看见了皱褶，并如实例1中所述通过干涉法表征。表1显示了条件和结果，与观察到的趋势，包括：1)实例4a-4c中的振幅，和2)实例4d-4f中的波长。在表1中列出的所有实例的皱褶形态在性质上讲都与图1所示的那些类似，但具有不同的尺度，从而表明本发明的方法能够控制图案的振幅和波长。
表1：具有类球体型特征的图案
实例5：PVC管的内表面改性
将一段10cm长的内径为4.76mm而外径为6.35mm的Tygon聚氯乙烯基橡胶管(圣戈班公司(St.Gobain))在一端用金属长尾夹弄卷曲，并通过降下夹子的两条腿部而垂直支撑以形成三角支座。混合3.82g甲氧基PEG350丙烯酸酯(Sartomer SR-550)、1.13g二甲基丙烯酸二乙二醇酯(AGEFLEX DEGDMA，汽巴公司(Ciba))和0.12g TEB-MOPA以形成溶液1。使用一次性吸管向管的孔充注溶液1，达到距离管的暴露顶端约1cm以内。
30分钟后，将管的底部弄直以排放溶液。然后将管的孔再次充注10重量％的冰醋酸水溶液。30分钟后，排放水溶液。将管用去离子水冲洗4次。在夹子张紧弹性体的部段附近，明显看见一系列均匀的、平行纵向取向的皱褶。
实例6：有机硅橡胶管的内表面改性
将一段15cm长的内径4.78mm×7.92mm外径的DC Pharma 50医疗级有机硅橡胶管在一端用金属长尾夹弄卷曲，并垂直置于具有两块螺旋驱动板的设备中以单轴拉伸管。将管在每一端附近附连到板，然后拉伸到约20％的名义应变，其中卷曲端在底板下面。混合2.41g丙烯酸丁酯(西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich))、0.13g二甲基丙烯酸乙二醇酯(汽巴公司)、2.05g甲氧基PEG 350丙烯酸酯(Sartomer SR-550)、0.47g二甲基丙烯酸二乙二醇酯(汽巴公司)和0.17g三乙基硼烷-甲氧基丙胺(TEB-MOPA)络合物(阿克苏诺贝尔公司(Akzo-Nobel))以形成溶液2。使用一次性吸管向管的孔充注溶液2，达到距离管的暴露顶端约1cm以内。
1小时后，将管的底部弄直以排放溶液。通过用去离子水冲洗四次，将过量的溶液从表面移除。将管再次弄卷。然后将10重量％的冰醋酸去离子水溶液移取到管的孔中。20分钟后，将管再次弄直并进行排放。将孔用去离子水冲洗四次以移除未反应的乙酸。然后将压缩空气吹过管孔以干燥表面。将样品切开，并通过ATR-IR观察内表面。然后将样品置于70℃和<10mm Hg压力的真空烘箱中16小时以移除任何挥发性组分，接着通过ATR-IR再次测试。所得的样品显示出变白的内表面。图4A示出了在拉伸设备中正处于机械变形的有机硅橡胶管。图4B示出了表面改性后劈开的有机硅橡胶管的内表面。
图5示出了根据各种实施例的表面改性前(下部光谱)和表面改性后(上部光谱)的有机硅管内壁的ATR-IR光谱叠加。图5显示了所述表面相对于硅胶管外表面的化学变化的证据。
实例7：有机硅橡胶管的内表面改性
按照与实例6中所述的相同程序形成了具有化学改性孔的中空纤维。唯一的差异在于：将溶液3用于首先充注管孔，该溶液由4.79g丙烯酸丁酯(西格玛奥德里奇公司)、0.13g二甲基丙烯酸乙二醇酯(汽巴公司)和0.12g TEB-MOPA形成。重复所有后续步骤。类似地，经冲洗并脱挥发成分后的样品的ATR-IR实验显示出与硅胶管的内表面的化学改性一致的强特征性吸收带。
实例8：(预想)有机硅橡胶中空纤维膜模块的内表面改性
按照与实例6中所述的相同程序，但使用在每一端在聚氨酯粘合剂堵头中灌封的约3,200根硅胶微纤维的阵列代替单根宏观有机硅橡胶管。硅胶微纤维各自具有300μm的外径和190μm的内径，总长度为11cm。在纤维的每一端处的约1.5cm在聚氨酯堵头中灌封。将纤维的阵列在每一端通过聚氨酯堵头保持以避免损坏纤维，然后轻轻拉伸以提供20％的名义应变。重复所有后续步骤。然后使所得的纤维阵列回到其原始零应变状态，并使用O形橡胶圈密封在不锈钢壳中以形成具有硅胶中空纤维的中空纤维膜模块，该纤维具有化学图案化内表面。然后通过将24℃下80％相对湿度的60标准立方英尺/小时(scfh)的湿空气喂入纤维的孔侧对模块进行测试。中空纤维模块的壳侧接受10托的真空。在稳态下，经测量，从纤维的孔侧的相对端出现的渗余料流为约58(+/-2)scfh，24℃下相对湿度小于50％，从而表明从湿空气中有效分离了水蒸气。
实例9：(预想)硅胶中空纤维膜模块的用途
使实例8中制备的模块接受相同的湿空气喂入条件，但用有机聚硅氧烷流体以40ml/min的速率扫描，该流体通过纤维束中沿着模块中心线向下延伸的开口喂入以允许流体的壳侧径向逆流能跨过纤维，而不是使用真空。有机聚硅氧烷流体是羟基封端的七甲基-3-(丙基(聚(环氧乙烷))三硅氧烷，其在25℃下的运动粘度为60cSt。所得的渗余料流经测量为约58(+/-2)scfh并具有24℃下小于40％的相对湿度。
实例10：(预想)硅胶中空纤维膜模块的用途
使实例8中制备的模块经受通过纤维孔侧的包含CO2和N2等摩尔混合物的进料气体混合物。通过用He扫描膜模块的壳侧而得到的渗透料流显示出CO2的大量富集，对应于超过15的CO2/N2选择性和超过1000Barrer的渗透系数。
已采用的术语和措辞是用作描述性而非限制性的术语，并且在这类术语和措辞的使用中并不试图排除所示的和所描述的特征或其部分的任何等同物，而是应认识到在本发明的实施例的范围内可以作出各种修改形式。因此，应当理解，虽然本发明已通过具体的实施例和任选的特征具体地进行公开，但本领域普通技术人员可能作出本文所公开的构思的修改形式和变型，而此类修改形式和变型将被视为在本发明的实施例的范围内。
附加实施例
提供以下示例性实施例，其编号不应视为表示重要性程度：
实施例1提供一种对弹性体的表面进行改性的方法，该方法包括：
使可聚合组合物与包括有机聚硅氧烷的弹性体的表面的至少一部分接触，所述可聚合组合物包含
A)可自由基聚合的单体；
B)有机硼烷-有机氮自由基引发剂；和
C)胺反应性化合物；
使所述可聚合组合物至少部分地聚合，以在所述弹性体的所述表面上提供所述可聚合组合物的聚合产物。
实施例2提供权利要求1的方法，其中接触包括将有机聚硅氧烷的表面的至少一部分用组分A渗透。
实施例3提供实施例1-2中任一个的方法，其中聚合产物还包含聚合组合物与弹性体的表面的至少一部分的反应产物。
实施例4提供实施例1-3中任一个的方法，包括：
使弹性体的表面的至少一部分与组分A和B接触；以及
随后使弹性体的表面的至少一部分与组分C接触。
实施例5提供实施例1-4中任一个的方法，包括：
使弹性体的表面的至少一部分与组分A和C接触；以及
随后使弹性体的表面的至少一部分与组分B接触。
实施例6提供实施例1-5中任一个的方法，还包括：
向所述弹性体施加应变以使得所述弹性体在所述聚合的至少一部分期间处于机械变形状态，其中所述可聚合组合物的所述聚合产物包括图案。
实施例7提供实施例6的方法，其中在以下时间的至少一者向弹性体施加应变：在与组合物接触之前，在与组合物接触期间，在与组合物接触之后，在至少部分聚合之前，以及在至少部分聚合期间。
实施例8提供实施例6-7中任一个的方法，其中应变包括扭转应变、拉伸应变、压缩应变和剪切应变中的至少一种。
实施例9提供实施例6-8中任一个的方法，其中图案包括与模具无关的图案。
实施例10提供实施例6-9中任一个的方法，其中图案是微图案或纳米图案中的至少一种。
实施例11提供实施例6-10中任一个的方法，其中图案包括离散图案，离散图案包括类球体特征、正弦特征、皱褶和平行皱褶中的至少一种。
实施例12提供实施例1-11中任一个的方法，其中弹性体包括膜。
实施例13提供实施例1-12中任一个的方法，其中可聚合组合物的约50重量％至约99.9重量％为组分A。
实施例14提供实施例1-13中任一个的方法，其中可聚合组合物的约90重量％至约99.5重量％为组分A。
实施例15提供实施例1-14中任一个的方法，其中组分A包含至少一种C2-C10单烯键式不饱和单体。
实施例16提供实施例15的方法，其中单烯键式不饱和单体选自乙烯基亚芳基化物、丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酰胺、烯键式不饱和酸酐、烯键式不饱和醚、烯键式不饱和胺和烯键式不饱和硅氧烷。
实施例17提供实施例15-16中任一个的方法，其中单烯键式不饱和单体选自丙烯酸丁酯和甲氧基-聚乙二醇-丙烯酸酯。
实施例18提供实施例1-17中任一个的方法，其中组分A包含至少一种交联剂，该交联剂为二、三、四、五或六烯键式不饱和交联剂。
实施例19提供实施例18的方法，其中交联剂选自：二丙烯酸烷基酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化甘油三甲基丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四甲基丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六丙烯酸酯、聚甘油单环氧乙烷聚丙烯酸酯、聚甘油聚乙二醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯和二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯。
实施例20提供实施例18-19中任一个的方法，其中交联剂选自二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯和二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯。
实施例21提供实施例18-20中任一个的方法，其中组分A的约0.01重量％至约75重量％为一种或多种交联剂。
实施例22提供实施例18-21中任一个的方法，其中组分A的约1重量％至约25重量％为一种或多种交联剂。
实施例23提供实施例1-22中任一个的方法，其中可聚合组合物的约0.01重量％至约20重量％为组分B。
实施例24提供实施例1-23中任一个的方法，其中可聚合组合物的约0.5重量％至约5重量％为组分B。
实施例25提供实施例1-24中任一个的方法，其中有机硼烷-有机氮自由基引发剂选自三乙基硼烷-甲氧基丙胺和三乙基硼烷-1,3-丙二胺。
实施例26提供实施例1-25中任一个的方法，其中可聚合组合物的约0.000,01重量％至约10重量％为组分C。
实施例27提供实施例1-26中任一个的方法，其中可聚合组合物的约0.000,1重量％至约5重量％为组分C。
实施例28提供实施例1-27中任一个的方法，其中胺反应性化合物选自矿物酸、路易斯酸、羧酸、羧酸衍生物、羧酸盐、异氰酸酯、醛、环氧化物、酰基氯、磺酰氯、碘鎓盐、酸酐、琥珀酸酯、硅烷、有机硅氧烷和氧。
实施例29提供实施例1-28中任一个的方法，其中胺反应性化合物包括酸。
实施例30提供实施例1-29中任一个的方法，其中胺反应性化合物为C1-C20链烷酸。
实施例31提供实施例1-30中任一个的方法，其中胺反应性化合物为乙酸。
实施例32提供实施例1-31中任一个的方法，其中聚合组合物还包含载液。
实施例33提供实施例32的方法，其中载液占聚合组合物的约1重量％至约99重量％。
实施例34提供通过实施例1-33任一个的方法制备的聚合产物。
实施例35提供包含通过实施例1-33任一个的方法制备的聚合产物的弹性体。
实施例36提供一种分离进料混合物中的组分的方法，该方法包括：
使膜的第一侧与包含至少第一组分和第二组分的进料气体或液体混合物接触，以在所述膜的第二侧上产生渗透混合物并在表面的所述第一侧上产生渗余混合物，其中所述渗透混合物富含所述第一组分，而所述渗余混合物贫乏所述第一组分；其中膜的至少第一侧或第二侧包括弹性体，所述弹性体包含实施例1-33任一个的可聚合组合物的聚合产物。
实施例37提供权利要求36的方法，还包括将膜的第二侧与有机硅清扫流体接触。
实施例38提供一种对弹性体的表面进行改性的方法，该方法包括：
使可聚合组合物与包括有机聚硅氧烷的弹性体的表面的至少一部分接触，所述可聚合组合物包含
A)一种或多种可自由基聚合的单体，所述单体包含约0.01重量％至约75重量％的一种或多种二、三、四、五或六烯键式不饱和交联剂和约25重量％至约99.9重量％的一种或多种C2-C10单烯键式不饱和单体
B)一种或多种有机硼烷聚合引发剂；
C)一种或多种独立地选自C1-C20链烷酸的胺反应性化合物；以及
一种或多种任选的载流体，其中组分A占组分A、B和C的约50重量％至约99.9重量％，组分B占组分A、B和C的约0.01重量％至约20重量％，以及组分C占组分A、B和C的约0.000,01重量％至约10重量％；以及
使所述可聚合组合物至少部分地聚合，以在所述弹性体的所述表面上提供所述可聚合组合物的聚合产物。
实施例39提供一种对弹性体的表面进行改性的方法，该方法包括：
使可聚合组合物与弹性体的表面的至少一部分接触，所述可聚合组合物包含
A)可自由基聚合的单体；
B)有机硼烷-有机氮自由基引发剂；以及
C)胺反应性化合物；
使所述可聚合组合物至少部分地聚合，以在所述弹性体的所述表面上提供所述可聚合组合物的聚合产物，所述聚合产物包括与模具无关的图案；
其中弹性体在聚合的至少一部分期间处于机械变形状态。
实施例40提供实施例1-39任一个或任何组合的方法、聚合产物或包含聚合物产物的弹性体，其任选地被配置成使得所有所述的要素或选项可加以使用或选择。

Claims (15)

1.一种对弹性体的表面进行改性的方法，所述方法包括：
使可聚合组合物与包括有机聚硅氧烷的弹性体的表面的至少一部分接触，所述可聚合组合物包含
A)可自由基聚合的单体；
B)有机硼烷-有机氮自由基引发剂；以及
C)胺反应性化合物或氧；
使所述可聚合组合物至少部分地聚合，以在所述弹性体的所述表面上提供所述可聚合组合物的聚合产物，
其中，所述接触包括用可聚合组合物的至少一部分来渗透或溶胀所述弹性体。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
向所述弹性体施加应变以使得所述弹性体在所述聚合的至少一部分期间处于机械变形状态，其中所述可聚合组合物的所述聚合产物包括图案。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在以下时间的至少一者向所述弹性体施加所述应变：在与所述组合物接触之前，在与所述组合物接触期间，在与所述组合物接触之后，在所述至少部分聚合之前，以及在所述至少部分聚合期间。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述图案包括与模具无关的图案。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述图案包括离散图案，所述离散图案包括类球体特征、正弦特征、皱褶和平行皱褶中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述弹性体包括膜。
7.根据权利要求1所述的方法，其中组分A包含至少一种C2-C10单烯键式不饱和单体。
8.根据权利要求1所述的方法，其中组分A包含至少一种交联剂，所述交联剂为二、三、四、五或六烯键式不饱和交联剂。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述胺反应性化合物选自矿物酸、路易斯酸、羧酸、羧酸盐、异氰酸酯、醛、环氧化物、酰基氯、磺酰氯、碘鎓盐、酸酐、琥珀酸酯、硅烷和有机硅氧烷。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合组合物还包含载液。
11.通过权利要求1-10中任一项所述的方法制备的聚合产物。
12.包含通过权利要求1-10中任一项所述的方法制备的聚合产物的弹性体。
13.一种分离进料混合物中的组分的方法，所述方法包括：
使膜的第一侧与包含至少第一组分和第二组分的进料气体或液体混合物接触，以在所述膜的第二侧上产生渗透混合物并在表面的所述第一侧上产生渗余混合物，其中所述渗透混合物富含所述第一组分，而所述渗余混合物贫乏所述第一组分；其中所述膜的至少所述第一侧或第二侧包括弹性体，所述弹性体包含权利要求1-10中任一项所述的可聚合组合物的聚合产物。
14.一种对弹性体的表面进行改性的方法，所述方法包括：
使可聚合组合物与包括有机聚硅氧烷的弹性体的表面的至少一部分接触，所述可聚合组合物包含
A)一种或多种可自由基聚合的单体，所述单体包含0.01重量％至75重量％的一种或多种二、三、四、五或六烯键式不饱和交联剂和25重量％至99.9重量％的一种或多种C2-C10单烯键式不饱和单体
B)一种或多种有机硼烷聚合引发剂；
C)一种或多种独立地选自C1-C20链烷酸的胺反应性化合物；以及
一种或多种任选的载流体，其中组分A占组分A、B和C的50重量％至99.9重量％，组分B占组分A、B和C的0.01重量％至20重量％，以及组分C占组分A、B和C的0.000,01重量％至10重量％；以及
使所述可聚合组合物至少部分地聚合，以在所述弹性体的所述表面上提供所述可聚合组合物的聚合产物，
其中，所述接触包括用可聚合组合物的至少一部分来渗透或溶胀所述弹性体。
15.一种对弹性体的表面进行改性的方法，所述方法包括：
使可聚合组合物与弹性体的表面的至少一部分接触，所述可聚合组合物包含
A)可自由基聚合的单体；
B)有机硼烷-有机氮自由基引发剂；以及
C)胺反应性化合物或氧；
使所述可聚合组合物至少部分地聚合，以在所述弹性体的所述表面上提供所述可聚合组合物的聚合产物，所述聚合产物包括与模具无关的图案；
其中，所述接触包括用可聚合组合物的至少一部分来渗透或溶胀所述弹性体，
其中所述弹性体在所述聚合的至少一部分期间处于机械变形状态。
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