CN117460758A - 仿聚烯烃的聚酯共聚物 - Google Patents
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Abstract
描述了共聚物、制备该聚合物的方法、回收该聚合物的方法和包含该聚合物的组合物。该共聚物可以包含式(I)的重复单元和式(II)的重复单元,对于式(I)和式(II)中的每一个,n独立地为1并且表示重复单元的数目,对于式(I)和式(II)中的每一个,X是脂肪族基团,Z是包含至少45个碳原子,优选100个至700个碳原子的第一聚烯烃基团,并且具有98%至100%的饱和度;和Z’是脂肪烃基团。式(I)或式(II)或两者,每1000个主链碳原子包含0.01个至40个酯基。
Description
发明背景
A.技术领域
本发明一般涉及化学可回收的聚合物。
B.相关技术说明
聚烯烃有多种工业用途。聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃是世界上产量最大的合成塑料。聚烯烃广泛用于各种材料,如薄膜、片材、泡沫、纤维、玩具、瓶子、容器、家具、电子零件和管道材料。
聚烯烃的问题是它们返回到各自结构单元或单体单元的化学可回收性差。例如,从废塑料到聚烯烃结构单元的化学回收效率约为40%至50%。其中一个原因是化学回收过程会产生不需要的副产物,如芳烃、甲烷、焦炭等。这意味着,在目前使用的聚合物的回收过程中,可能无法实现完全的回收利用。
发明内容
已经发现提供了至少一些可能与聚合物如聚烯烃的化学可回收性相关的问题的解决方案。在一个方面,该发现可以包括提供具有类似聚烯烃的性质(例如,结晶度、熔融温度(Tm)等)的聚酯共聚物,其可以容易地回收到它们各自的结构单元中。与目前的聚烯烃聚合物相比,这可以提高化学回收效率。在一个方面,可以认为包含至少一个嵌段,并且具有相对高的饱和度的聚酯共聚物可以提供类似聚烯烃的性能,该至少一个嵌段的每1000个主链碳原子含有0.01个至40个酯基。本发明的共聚物可以容易地被回收为形成聚合物的单体。
一个方面涉及共聚物。该共聚物可以包含式I的重复单元和式II的重复单元:
其中对于式I和式II中的每一个,n可以独立地是0或1,并且表示重复单元的数目。例如,式I中的n可以是0,式II中的n可以是0或1,或者式I中的n可以是1,式II中的n可以是0或1。该共聚物包含至少一个嵌段(例如,式I和/或式II)的每1000个主链碳原子包含0.01个至40个(例如,0.01个、0.1个、1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个、21个、22个、23个、24个、25个、26个、27个、28个、29个、30个、31个、32个、33个、34个、35个、36个、37个、38个、39个、40个或其间的任何值或范围)酯基。
Z可以是聚烯烃基团。在一些方面,Z可以包含至少45个碳原子,并且可以具有97%至100%的饱和度,例如98%至100%。在一些方面,Z可以包含连接两个氧原子的45个至1000个碳原子,例如50个至800个碳原子,例如60个至600个碳原子,优选100个至700个碳原子。在一些方面,Z可以具有0%至50%的支化度(DB)。在一些方面,Z具有0%至5%的DB。在一些方面,Z具有5%至50%的DB。Z的聚烯烃基团可以是在聚烯烃主链的两端各缺失一个H的聚烯烃,其中末端碳的化合价通过与Z两侧的“-O-”基团结合来满足。在一些方面,Z可以是线型聚烯烃基团。在一些方面,Z可以是DB为0.01%至50%的支化聚烯烃基团。在一些方面,Z可以包含C1至C10烃支链。在一些方面,Z可以包含C1至C10烷基支链。在一些方面,Z的聚烯烃基团可以是聚乙烯、聚丙烯、聚(乙烯-丙烯)或聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。在一些方面,Z的聚(乙烯-共-α-烯烃)基团可以是聚(乙烯-共-1-丁烯)、聚(乙烯-共-1-己烯)或聚(乙烯-共-1-辛烯)基团。在一些方面,Z可以是线型聚乙烯基团。在一些方面,Z可以是包含C1至C10烷基支链的支化聚乙烯基团,并且DB为0.01%至50%。在一些方面,Z的支化聚乙烯基团可以具有0.01%至5%的DB。在一些方面,Z的支化聚乙烯基团可以具有5%至50%的DB。在一些方面,Z可以是无规立构、全同立构或间同立构聚丙烯基团。在某些方面,Z可在式I的重复单元之间随机变化。在某些方面,Z基团如Z的聚烯烃基团的碳原子数和/或DB可在式I的重复单元之间随机变化。在某些方面,i)聚合物的Z基团中连接两个氧原子的平均碳原子数可为45个至1000个,例如50个至800个,例如60个至600个,优选100个至700个,ii)聚合物的Z基团可以具有1.5至4的多分散性指数,优选1.5至3,更优选1.5至2.5,和/或iii)聚合物的Z基团的平均DB可以是0摩尔%至50摩尔%。在某些方面,Z在式I的重复单元之间不变。
Z的结构可以不同于Z’。Z’可以是脂肪族基团。在一些方面,Z’可以具有97%至100%的饱和度,例如98%至100%。在一些方面,Z’可以包含1个至1000个碳原子,例如5个至800个碳原子,例如10个至600个碳原子。在一些方面,Z’可以具有0%至50%的支化度(DB)。在一些方面,Z’具有0%至5%的DB。在一些方面,Z’具有5%至50%的DB。在一些方面,Z’可以是线型烃。在一些方面,Z’可以是支化烃。在一些方面,Z’可以是聚烯烃基团,并且包含连接两个氧原子的45个至1000个碳原子,例如50个至800个碳原子,例如60个至600个碳原子,优选100个至700个碳原子。Z’的聚烯烃基团可以是在聚烯烃主链的两端各缺失一个H的聚烯烃,其中末端碳的化合价通过Z’两侧的“-O-”基团结合来满足。在一些方面,Z’可以是线型聚烯烃基团。在一些方面,Z’可以是DB为0.01%至50%的支化聚烯烃基团。在一些方面,Z’可以是DB为0.01%至5%的支化聚烯烃基团。在一些方面,Z’可以是DB为5%至50%的支化聚烯烃基团。在一些方面,Z’的聚烯烃基团可以包含C1至C10烃支链。在一些方面,Z’的聚烯烃基团可以包含C1至C10烷基支链。在一些方面,Z’的聚烯烃基团可以是聚乙烯、聚丙烯、聚(乙烯-共-丙烯)或聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。在一些方面,Z’的聚(乙烯-共-α-烯烃)基团可以是聚(乙烯-共-1-丁烯)、聚(乙烯-共-1-己烯)或聚(乙烯-共-1-辛烯)基团。在一些方面,Z’可以是线型聚乙烯基团。在一些方面,Z’可以是包含C1至C10烷基支链的支化聚乙烯基团,并且DB为0.01%至50%,例如0.01%至5%,例如5%至50%。在一些方面,Z’可以是无规立构、全同立构或间同立构聚丙烯基团。在某些方面,Z’可以是聚烯烃基团,并且在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,聚烯烃Z’基团的碳原子数和/或DB可以在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,i)聚合物的聚烯烃Z’基团中的平均碳原子数可以是45个至1000个,例如50个至800个,例如60个至600个,ii)聚合物的聚烯烃Z’基团可以具有1.5至4,优选1.5至3,更优选1.5至2.5的多分散性指数,和/或iii)聚合物的聚烯烃Z’基团的平均DB可以是0摩尔%至50摩尔%。在某些方面,聚烯烃Z’基团在式II的重复单元之间不变。
在一些方面,Z’可以是聚醚基团。聚醚基团可以是在聚醚主链的两端各缺失一个H的聚醚,其中末端碳的化合价通过与Z’两侧的“-O-”基团结合来满足。聚醚基团在聚合物主链中可以包含45个至1000个原子(例如,碳和氧原子的总和)。聚醚可以是线型或支化聚醚。在一些方面,Z’可以是支化聚醚基团,具有0.01%至50%的DB。支化聚醚可以包含C1至C10烃支链。在一些方面,支化聚醚可以包含C1至C10烷基支链。在一些方面,Z’可以是聚(环氧乙烷)、聚(环氧乙烷-共-环氧丙烷)、聚(环氧乙烷-嵌段-环氧丙烷)、聚(环氧丙烷)或聚(四亚甲基氧化物)。在某些方面,Z’可以是聚醚基团,并且在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,聚醚Z’基团的碳原子和氧原子的数目和/或DB可以在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,i)聚合物的聚醚Z’基团中碳原子和氧原子的平均数目(总数)可以是45个至1000个,例如50个至800个,例如60个至600个,ii)聚合物的聚醚Z’基团可以具有1.01至2.0,优选1.1至1.5的多分散性指数,和/或iii)聚合物的聚醚Z’基团的平均DB可以是0摩尔%至50摩尔%。
在一些方面,Z’可以是聚二甲基硅氧烷基团。聚二甲基硅氧烷基团可以是在聚二甲基硅氧烷主链的两端各缺失一个H的聚二甲基硅氧烷,其中末端硅氧烷的化合价通过与Z’两侧的“-O-”基团结合来满足。聚二甲基硅氧烷基团在聚二甲基硅氧烷基团主链中可以包含45个至1000个原子(例如,硅和氧原子的总和)。在一些方面,Z’可以是羟基封端的聚(二甲基硅氧烷)、羟丙基封端的聚(二甲基硅氧烷)或双(羟烷基)封端的聚(二甲基硅氧烷)。在某些方面,Z’可以是聚二甲基硅氧烷基团,并且在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,聚二甲基硅氧烷Z’基团的聚二甲基硅氧烷基团主链中的原子数(例如,硅和氧原子的总和)可以在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,i)聚合物的聚二甲基硅氧烷Z’基团的聚二甲基硅氧烷基团主链中的平均原子数可以是45个至1000个,和/或聚合物中的聚二甲基硅氧烷Z’基团可以具有1.01至4的PDI。
在一些方面,Z’可以是聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚丁二烯基团或经取代的聚丁二烯基团。在一些方面,经取代的聚丁二烯基团可以是聚异戊二烯基团。在一些方面,聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚丁二烯基团可以包含至少45个碳原子,并且可以具有60%至100%的主链饱和度,例如75%至100%。在一些方面,Z’可以包含45个至1000个碳原子,例如50个至800个碳原子,例如60个至600个碳原子。Z’的聚苯乙烯或苯乙烯-丁二烯共聚物或聚丁二烯基团可以是在聚苯乙烯或苯乙烯-丁二烯共聚物或聚丁二烯主链的两端各缺失一个H的聚苯乙烯或苯乙烯-丁二烯共聚物或聚丁二烯,其中末端碳的化合价通过与Z’两侧的“-O-”基团结合来满足。在一些方面,Z’的聚苯乙烯或苯乙烯-丁二烯共聚物或聚丁二烯基团可以是聚苯乙烯、聚丁二烯、无规聚(苯乙烯-共-丁二烯)、聚(苯乙烯-嵌段-聚丁二烯)二嵌段共聚物或聚(苯乙烯-嵌段-聚丁二烯-嵌段-苯乙烯)三嵌段共聚物基团。在某些方面,Z’可以是聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物或聚丁二烯基团,并且可以在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物或聚丁二烯Z’基团中的碳原子数可以在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,i)聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物或聚丁二烯Z’基团中连接两个氧原子的平均碳原子数可以是45个至1000个,优选100个至700个碳原子,和/或聚合物中的聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物或聚丁二烯Z’基团可以具有1.01至2,优选1.05至1.5的PDI。
在某些方面,Z’基团在式II的重复单元之间不变。
式I和式II的每一个中的X可以独立地是脂肪族基团。式I和式II的每一个中的X可以独立地包含最多1000个碳原子。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是线型烃。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是支化烃。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是聚烯烃基团。X的聚烯烃基团可以是在聚烯烃主链的两端各缺失一个H的聚烯烃,其中末端碳的化合价通过与X两侧的“-O-”基团结合来满足。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是线型聚烯烃基团。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是DB为0.01%至50%的支化聚烯烃基团。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地包含C1至C10烃支链。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是聚乙烯、聚(乙烯-丙烯)、聚(α-烯烃)、聚(α-烯烃-共-乙烯)或聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。在某些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是聚(乙烯-共-1-丁烯)、聚(乙烯-共-1-己烯)或聚(乙烯-共-1-辛烯)基团。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是聚丙烯基团,或聚丁烯基团,或聚(丙烯-共-乙烯)基团。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地为无规立构、全同立构或间同立构聚丙烯基团。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是无规聚(丙烯-共-乙烯)基团。在某些方面,式I中的X可以在式I的重复单元之间随机变化。在某些方面,i)X基团中的碳原子数可以在式I的重复单元之间随机变化,或iii)X基团的DB可以在式I的重复单元之间随机变化。在某些方面,X在式I的重复单元之间不变。在某些方面,式I中的X可以在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,i)X基团中的碳原子数可以在式II的重复单元之间随机变化,或者iii)X基团的DB可以在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,X在式II的重复单元之间不变。
在某些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地包含45个至1000个碳原子。在某些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是C1至C44脂肪族基团。在一些具体的方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是C1至C20脂肪族基团。例如,在式I和式II的每一个中,X可以具有相同或不同的结构。在一些方面,X在式I和式II中可以具有相同的结构。在一些方面,X在式I和式II中可以具有不相同的结构。在一些方面,在式I和式II的每一个中,X可以独立地是线型或支化的、经取代或未经取代的烃。在一些方面,在式I和式II的每一个中,X可以独立地具有式(1)、(2)、(3)、(4)或(5):
在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是线型或支化的、经取代或未经取代的烃。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地具有式(1)、(2)、(3)、(4)或(5):
其中式(1)中的n’是1至1000的整数,并且表示重复单元的数目;式(5)中的p1和p2可以独立地是0至5的整数,并且表示重复单元的数目。在某些方面,n’可以是1至15的整数。
在某些方面,共聚物可以包含i)具有式I的式的第一单元的重复单元,和ii)具有式I的式的第二单元的重复单元,其中第一单元的X可以具有与第二单元的X不同的式。在某些方面,该共聚物可以包含i)具有式II的式的第三单元的重复单元,和ii)具有式II的式的第四单元的重复单元,其中第三单元的X可以具有与第四单元的X不同的式。
在一些方面,共聚物的数均分子量(Mn)可以是10000克/摩尔至1000000克/摩尔,例如20000克/摩尔至500000克/摩尔,例如40000克/摩尔至200000克/摩尔。Mn可以通过使用聚乙烯标准品在三氯苯中在160℃下进行高温尺寸排阻色谱以聚乙烯当量分子量来确定。在一些方面,聚合物可以具有1.5至4,优选1.8至3的多分散性指数(PDI)。在一些方面,共聚物可以包含至少一种无定形嵌段和至少一种半结晶嵌段。在一些方面,嵌段共聚物可以包含至少两个无定形嵌段,其中两个嵌段的玻璃化转变温度(Tg)可以不同。在一些方面,式I的单元和式II的单元可以在共聚物中随机、交替或嵌段排列。在一些具体方面,式I的单元和式II的单元可以在共聚物中随机排列。在某些方面,共聚物可以是统计共聚物。
在一些方面,共聚物中的Z和Z’基团可以使得由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物和由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物的熔融温度(Tm)可以相差至少40℃,例如40℃至180℃,例如85℃至170℃,例如90℃至150℃。在一些方面,共聚物中的Z和Z’基团可以使得由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物和由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物的玻璃化转变温度(Tg)可以相差至少5℃,例如相差至少10℃,例如相差至少20℃,例如相差至少30℃,例如相差至少40℃,例如相差至少50℃,例如相差至少100℃,例如相差至少140℃。在一些方面,共聚物中的Z和Z’基团可以使得由共聚物的Z’基团形成的聚合物例如均聚物和由共聚物的Z’基团形成的聚合物例如均聚物在室温下的结晶度,可以相差至少5%,例如相差至少10%,例如相差至少20%,例如相差至少30%,例如相差至少40%。在某些方面,由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物和由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物在室温下可以是半结晶的。在某些方面,由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物和由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物在室温下可以是无定形的。在某些方面,由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物可以是无定形的,由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物在室温下可以是半结晶的。在某些方面,由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物可以是半结晶的,由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物在室温下可以是无定形的。
在某些方面,式I可以是式III,式II可以是式IV,并且该共聚物可以包含式III的重复单元和式IV的重复单元
其中i)对于式III和IV中的每一个,n2可以独立地是0至15的整数,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,并且表示重复单元的数目;ii)m1可以是45至1000的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950和1000,并且表示重复单元的数目;iii)m1’可以是45至1000的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950和1000,并且表示重复单元的数目;iv)R1可以是-H或C1至C10烷基,并且可以在重复单元-CHR1-中在H和C1至C10烷基之间独立地变化;v)-(CHR1)m1’-基团的DB可以为5%或高于5%,例如5%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%;或者其任意组合。在一些方面,对于式III和IV中的每一个,n2可以是2。在一些方面,R1可以是-H或-CH3。在某些方面,R1可以是-H或-CH2CH3。在一些方面,R1可以是-H或C3烷基。在一些方面,R1可以是-H或C4烷基。在一些方面,R1可以是-H或C5烷基。在一些方面,R1可以是-H或C6烷基。在一些方面,R1可以是-H或C7烷基。在一些方面,R1可以是-H或C8烷基。在一些方面,R1可以是-H或C9烷基。在一些方面,R1可以是-H或C10烷基。在某些方面,m1可在式III的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m1的平均值可为60至600。在某些方面,m1在式III的重复单元之间不变。在某些方面,m1’可在式IV的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m1’的平均值可为45至800。在某些方面,m1’在式IV的重复单元之间不变。在某些方面,-(CHR1)m1’-基团的DB可在式IV的重复单元之间随机变化,和/或聚合物的-(CHR1)m1’-基团的平均DB可为5%至50%。在某些方面,式IV的重复单元之间的-(CHR1)m1’-基团的DB不变。
在某些方面,式I可以是式V,式II可以是式VI,并且该共聚物可以包含式V的重复单元和式VI的重复单元,
其中i)对于式V和VI中的每一个,n3可以独立地是0至15的整数,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,并且表示重复单元的数目;ii)m2可以是60至600的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550和600,并且表示重复单元的数目;iii)q’可以是25至200和50至125的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:25、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175和200,并且表示重复单元的数目;或者其任意组合。在一些方面,对于式V和VI中的每一个,n3可以是2。在某些方面,m2可在式V的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m2的平均值可为60至600,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550和600。在某些方面,m2在式V的重复单元之间不变。在某些方面,q’可在式VI的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中q’的平均值可为25至200,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:25、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175和200。在某些方面,q’在式VI的重复单元之间不变。
在某些方面,式I可以是式VII,式II可以是式VIII,并且该共聚物可以包含式VII的重复单元和式VIII的重复单元
其中,i)对于式VII和VIII中的每一个,n4可以独立地是0至15的整数,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,并且表示重复单元的数目;ii)R2可以是-H或C1至C10烷基,并且在重复单元-CHR2-中在H和C1至C10烷基之间独立地变化;iii)-(CHR2)m3-基团的DB可以为0.01%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%;iv)m3可以是45至600的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550和600,并且表示重复单元的数目;v)m3’可以是20至497的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450和497,并且表示重复单元的数目;或者其任意组合。在一些方面,对于式VII和VIII中的每一个,n4可以是2。在一些方面,R2可以是-H或-CH3。在一些方面,R2可以是-H或-CH2CH3。在一些方面,R2可以是-H或C3烷基。在一些方面,R2可以是-H或C4烷基。在一些方面,R2可以是-H或C5烷基。在一些方面,R2可以是-H或C6烷基。在一些方面,R2可以是-H或C7烷基。在一些方面,R2可以是-H或C8烷基。在一些方面,R2可以是-H或C9烷基。在一些方面,R2可以是-H或C10烷基。在某些方面,m3可在式VII的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m3的平均值可为45至600,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550和600。在一些方面,m3在式VII的重复单元之间不变。在某些方面,-(CHR2)m3-基团的DB可以在式VII的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中-(CHR2)m3-基团的平均DB可以是0.01%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。在某些方面,式VII的重复单元之间的-(CHR2)m3-基团的DB不变。在某些方面,m3’可在式VIII的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m3的平均值可为20至497,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、450和497。在一些方面,m3’在式VIII的重复单元之间不变。
在某些方面,式I可以是式IX,式II可以是式X,并且该共聚物可以包含式IX的重复单元和式X的重复单元,
其中,i)对于式IX和X中的每一个,n5可以独立地是0至15的整数,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,并且表示重复单元的数目;ii)R3可以是-H或C1至C10烷基,并且在重复单元-CHR3-中在H和C1至C10烷基之间独立地变化;iii)-(CHR3)m4-基团的DB可以为0.01%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%;iv)m4可以是60至600的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550和600,并且表示重复单元的数目;v)m4’可以是1至332的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:1、5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300和332,并且表示重复单元的数目;vi)R4是C1至C10烷基;或者其任意组合。在一些方面,对于式IX和X中的每一个,n5可以是2。在一些方面,R3可以是-H或-CH3。在一些方面,R3可以是-H或-CH2CH3。在一些方面,R3可以是-H或C3烷基。在一些方面,R3可以是-H或C4烷基。在一些方面,R3可以是-H或C5烷基。在一些方面,R3可以是-H或C6烷基。在一些方面,R3可以是-H或C7烷基。在一些方面,R3可以是-H或C8烷基。在一些方面,R3可以是-H或C9烷基。在一些方面,R3可以是-H或C10烷基。在某些方面,m4可在式IX的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m4的平均值可为60至600,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550和600。在一些方面,m4在式IX的重复单元之间不变。在某些方面,-(CHR3)m4-基团的DB可以在式IX的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中-(CHR3)m4-基团的平均DB可以是0.01%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。在某些方面,式IX的重复单元之间的-(CHR3)m4-基团的DB不变。在某些方面,m4’可在式X的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m4’的平均值可为1至332,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:1、5、10、15、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300和332。在某些方面,m3’在式VIII的重复单元之间不变。
在某些方面,式I可以是式XII,式II可以是式XIII,并且该共聚物可以包含式XII的重复单元和式XIII的重复单元,
其中,i)对于式XII和XIII中的每一个,n6可以独立地是0至15的整数,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,并且表示重复单元的数目;ii)m5可以是60至600的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550和600,并且表示重复单元的数目;iii)R8可以是-H或C1至C10烷基,并且在重复单元-CHR8-中在H和C1至C10烷基之间独立地变化;iv)-(CHR8)m5-基团的DB可以为0.01%至小于5%,或等于以下数值的任何一个、至多为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%或小于5%;v)m5’可以是5至800的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、700和800,并且表示重复单元的数目;vi)R9可以是-H或C1至C10烷基,并且在重复单元-CHR9-中在H和C1至C10烷基之间独立地变化;vii)-(CHR9)m5’-基团的DB可以为5%或高于5%,例如5%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%;或者其任意组合。在一些方面,对于式XII和XIII中的每一个,n6可以是2。在某些方面,-(CHR8)m5-基团可以具有0.01%至3%的DB。在一些方面,R8可以是-H或-CH3。在某些方面,R8可以是-H或-CH2CH3。在一些方面,R8可以是-H或C3烷基。在一些方面,R8可以是-H或C4烷基。在一些方面,R8可以是-H或C5烷基。在一些方面,R8可以是-H或C6烷基。在一些方面,R8可以是-H或C7烷基。在一些方面,R8可以是-H或C8烷基。在一些方面,R8可以是-H或C9烷基。在一些方面,R8可以是-H或C10烷基。在一些方面,R9可以是-H或-CH3。在某些方面,R9可以是-H或-CH2CH3。在一些方面,R9可以是-H或C3烷基。在一些方面,R9可以是-H或C4烷基。在一些方面,R9可以是-H或C5烷基。在一些方面,R9可以是-H或C6烷基。在一些方面,R9可以是-H或C7烷基。在一些方面,R9可以是-H或C8烷基。在一些方面,R9可以是-H或C9烷基。在一些方面,R9可以是-H或C10烷基。在某些方面,m5可在式XII的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m5的平均值可为60至600,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550和600。在一些方面,m5在式XII的重复单元之间不变。在某些方面,-(CHR8)m5-基团的DB可以在式XII的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中-(CHR8)m5-基团的平均DB可以是0.01%至5%,或等于以下数值的任何一个、至多为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%和5%,式XII的重复单元之间的-(CHR8)m5-基团的DB不变。在某些方面,m5’可在式XIII的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m5的平均值可为5至800,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、700和800。在一些方面,m5在式XIII的重复单元之间不变。在某些方面,-(CHR9)m5’-基团的DB可以在式XIII的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中-(CHR9)m5’-基团的平均DB可以是5%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。
在某些方面,式I可以是式XIV,式II可以是式XV或式XVI,并且该共聚物可以包含i)式XV的重复单元,和ii)式XV或式XVI的重复单元,
其中在式XV中,-CR11R12-基团和-CR13R14-是线型或支化烃,p和u独立地是1至5的整数,例如1、2、3、4或5;q、r、s、t是整数,可以独立选择,使得(q+r/2+s)×2×t≤1000-p-u,并且-Ph是苯基。R11是-H或C1至C10烷基,并且能够在重复单元-CR11R12-中在-H和C1至C10烷基之间独立变化。R12是-H或C1至C10烷基,并且能够在重复单元-CR11R12-中在-H和C1至C10烷基之间独立变化。R13是-H或C1至C10烷基,并且能够在重复单元-CR13R14-中在-H和C1至C10烷基之间独立变化。R14是-H或C1至C10烷基,并且能够在重复单元-CR13R14-中在-H和C1至C10烷基之间独立变化。
其中在式XVI中,-CR15R16-基团和-CR17R18-是线型或支化烃,p和v独立地是1至5的整数,例如1、2、3、4或5;q、r、s、t、u是整数,并且可以独立选择,使得(q+(r/2+s)×u+t)×2<1000-p-v,并且-Ph是苯基。R15是-H或C1至C10烷基,并且能够在重复单元-CR15R16-中在-H和C1至C10烷基之间独立变化。R16是-H或C1至C10烷基,并且能够在重复单元-CR15R16-中在-H和C1至C10烷基之间独立变化。R17是-H或C1至C10烷基,并且能够在重复单元-CR17R18-中在-H和C1至C10烷基之间独立变化。R18是-H或C1至C10烷基,并且能够在重复单元-CR17R18-中在-H和C1至C10烷基之间独立变化。其中i)对于式XIV、XV和XVI中的每一个,n7可以独立地是0至15的整数,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,并且表示重复单元的数目;ii)m6可以是60至600的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550和600,并且表示重复单元的数目;iii)R10可以是-H或C1至C10烷基,并且可以在重复单元-CHR10-中在H和C1至C10烷基之间独立地变化;和/或iv)-(CHR10)m6-基团的DB可以为0.01%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。在一些方面,对于式XIV、XV和XVI中的每一个,n7可以是2。在一些方面,R10可以是-H或-CH3。在某些方面,R10可以是-H或-CH2CH3。在一些方面,R10可以是-H或C3烷基。在一些方面,R10可以是-H或C4烷基。在一些方面,R10可以是-H或C5烷基。在一些方面,R10可以是-H或C6烷基。在一些方面,R10可以是-H或C7烷基。在一些方面,R10可以是-H或C8烷基。在一些方面,R10可以是-H或C9烷基。在一些方面,R10可以是-H或C10烷基。在某些方面,m6可在式XIV的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m6的平均值可为60至600,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550和600。在一些方面,m6在式XIV的重复单元之间不变。在某些方面,-(CHR10)m6-基团的DB可以在式XIV的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中-(CHR10)m6-基团的平均DB可以是0.01%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0%、0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。在某些方面,式XIV的重复单元之间的-(CHR10)m6-基团的DB不变。
在某些方面,式I可以是式III,式II可以是式XVII,并且该共聚物可以包含i)式III的重复单元,和ii)式XVII的重复单元,
其中i)n2独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,ii)m1可以是45至1000的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950和1000,并且表示重复单元的数目;ii)m2是60至600的整数,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550和600,并且表示重复单元的数目;R1是C1至C10脂肪烃。R20可以是-H或C1至C10烷基,并且可以在重复单元-CHR20-中的H和C1至C10烷基之间独立地变化;v)-(CHR20)m2’-基团可具有5%或高于5%的DB,例如5%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%;或其任意组合。在一些方面,对于式III和XVII中的每一个,n2可以是2。在一些方面,R1可以是-H或-CH3。在某些方面,R1可以是-H或-CH2CH3。在一些方面,R1可以是-H或C3烷基。在一些方面,R1可以是-H或C4烷基。在一些方面,R1可以是-H或C5烷基。在一些方面,R1可以是-H或C6烷基。在一些方面,R1可以是-H或C7烷基。在一些方面,R1可以是-H或C8烷基。在一些方面,R1可以是-H或C9烷基。在一些方面,R1可以是-H或C10烷基。在某些方面,m1可在式III的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m1的平均值可为60至600。在某些方面,m1在式III的重复单元之间不变。在某些方面,m2可在式XVII的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m2的平均值可为60至600。在一些方面,m2在式XVII的重复单元之间不变。在某些方面,-(CHR20)m2-基团的DB可在式XVII的重复单元之间随机变化,和/或聚合物的-(CHR20)m2-基团的平均DB可为5%至50%。在某些方面,式XVII的重复单元之间的-(CHR20)m2-基团的DB不变。
某些方面涉及形成本文所述共聚物的方法。该方法可以包括使具有式HO-Z-OH的第一α,ω-二羟基化合物和具有式HO-Z’-OH的第二α,ω-二羟基化合物与i)具有式XI的酸,ii)具有式XI的酸的酯,和/或iii)具有式XI的酸的环酐反应。Z和Z’可以具有如上所述的结构。n可以是0或1,并且表示重复单元的数目。
X’可以是脂肪族基团。X’可以包含多达1000个碳原子。在一些方面,X’可以是线型烃。在一些方面,X’可以是支化烃。在一些方面,X’可以是聚烯烃基团。X’的聚烯烃基团可以是在聚烯烃主链的两端各缺失一个H的聚烯烃,其中末端碳的化合价通过与X’两侧的“-COO-”基团结合来满足。在一些方面,X’可以是线型聚烯烃基团。在一些方面,X’可以是DB为0.01%至50%的支化聚烯烃基团。在一些方面,X’可以包含C1至C10的烃支链。在一些方面,X’可以是聚乙烯、聚(乙烯-丙烯)、聚(α-烯烃)、聚(α-烯烃-共-乙烯)或聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。在某些方面,X’可以是聚(乙烯-共-1-丁烯)、聚(乙烯-共-1-己烯)或聚(乙烯-共-1-辛烯)基团。在一些方面,X’可以是聚丙烯基团,或聚丁烯基团,或聚(丙烯-共-乙烯)基团。在一些方面,X’可以是无规立构、全同立构或间同立构聚丙烯基团。在一些方面,X’可以是无规聚(丙烯-共-乙烯)基团。在某些方面,X’可以包含45个至1000个碳原子。在某些方面,X’可以是C1至C44脂肪族基团。在一些特定方面,X’可以是C1至C20脂肪族基团。在一些方面,X’可以是线型或支化的、经取代或未经取代的烃。在一些方面,X可以具有式(1)、(6)、(7)、(8)或(9):
其中式(1)中的n’是1至1000的整数,并且表示重复单元的数目,并且其中式(9)中的p1和p2独立地是0、1、2、3、4或5,并且表示重复单元的数目。在某些方面,n’是1至15的整数。
在一些方面,酸(例如,式XI的酸)可以是草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、柠檬酸、乌头酸、异柠檬酸、丙烷-1,2,3-三羧酸、戊烷-1,3,5-三羧酸或其任意组合。在一些方面,酯(例如,式(XI)酸的酯)可以是甲酯、乙酯和/或丙酯。在一些方面,环酐可以是丙二酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、庚二酸酐、辛二酸酐、壬二酸酐、癸二酸酐或其任意组合。在一些方面,所述第一和第二α,ω-二羟基化合物可以与酸和/或酯和/或环酐(例如,式XI的)在i)90℃至250℃的温度下,和/或ii)在惰性气氛和/或真空下反应。
在一些方面,酸和/或其酯和/或其环酐(例如,式XI的)可以与第一α,ω-二羟基化合物和第二α,ω-二羟基化合物在三醇、四醇和/或多元醇(元数>4)存在下反应。三元醇、四元醇和/或多元醇可以与酸和/或其酯和/或其环酐反应,并在共聚物中形成支链。反应混合物中i)α,ω-二羟基化合物(第一和第二的总和)和ii)三醇、四醇和/或多元醇的总和的摩尔比可以是9∶1至100∶1。
在一些方面,该方法可以包括使第一α,ω-二羟基化合物HO-Z-OH和第二α,ω-二羟基化合物HO-Z’-OH与i)具有式XI的第一酸(和/或其酯,和/或其环酐),和ii)具有式XI的第二酸(和/或其酯,和/或其环酐)反应,其中第一酸的式XI的X’不同于第二酸的式XI的X’。在一些方面,第一酸的式XI的X’可以是线型烃,第二酸的式XI的X’可以包含一个或多于一个侧官能团。在一些方面,第一酸的式XI的X’具有式(1)的式,第二酸的式XI的X’具有式(6)、(7)、(8)或(9)的式。在一些方面,第一酸可以是草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸或其任意组合。在一些方面,第二酸可以是柠檬酸、乌头酸、异柠檬酸、丙烷-1,2,3-三羧酸、戊烷-1,3,5-三羧酸或其任意组合。在一些方面,二酸可以具有45个至100个碳原子(例如,45个、50个、55个、60个、65个、70个、75个、85个、90个、95个、100个或其间的任何值或范围)和具有少于6个碳原子的二醇(例如,1个、2个、3个、4个、5个、6个或其间的任何值或范围)。二醇的非限制性实例是乙二醇。第一和第二α,ω-二羟基化合物可以与a)第一酸和/或其酯和/或环酐和b)第二酸和/或其酯和/或环酐在i)90℃至250℃的温度下,和/或ii)在惰性气氛和/或真空下反应。
某些方面涉及回收本文所述共聚物的方法。在一些方面,回收方法可以包括共聚物的解聚。在一些方面,该共聚物可以在适于解聚该共聚物的条件下与水和/或醇接触,以产生i)具有式HO-Z-OH的第一α,ω-二羟基化合物,ii)具有式HO-Z’-OH的第二α,ω-二羟基化合物,和iii)具有式XI的酸,和/或其酯。所述聚合物可以通过水解(例如用水)和/或醇解(例如用醇)而解聚。在某些方面,可以通过使聚合物与甲醇接触来解聚聚合物,以形成第一和第二α,ω-二羟基化合物(例如HO-Z-OH和HO-Z’-OH)和具有式XI的酸的甲酯。在某些方面,解聚条件可以包括100℃至250℃的温度和/或10巴至60巴的表压。
在一些方面,共聚物可以被解聚以获得i)具有式HO-Z-OH的第一α,ω-二羟基化合物,ii)具有式HO-Z’-OH的第二α,ω-二羟基化合物,iii)具有式XI的第一酸和/或其酯,和iv)具有式XI的第二酸和/或其酯,其中第一酸的式XI的X’不同于第二酸的式XI的X’。在一些方面,第一酸的式XI的X’可以是线型烃,第二酸的式XI的X’可以包含一个或多于一个侧官能团。在一些方面,第一酸的式XI的X’具有式(1)的结构,第二酸的式XI的X’具有式(6)、(7)、(8)或(9)的结构。在一些方面,第一酸化可以是草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸或其任意组合。在一些方面,第二酸可以是柠檬酸、乌头酸、异柠檬酸、丙烷-1,2,3-三羧酸、戊烷-1,3,5-三羧酸或其任意组合。
在某些方面,获得的第一和第二经回收的α,ω-二羟基化合物(例如,通过解聚)可以被再聚合以形成本文所述的共聚物。在某些方面,获得的第一和第二经回收的α,ω-二羟基化合物(例如,通过解聚)可以用式XI的酸进行再聚合。在某些方面,获得的第一和第二经回收的α,ω-二羟基化合物(例如,通过解聚)可以与i)具有式XI的第一酸(和/或其酯,和/或其环酐),和ii)具有式XI的第二酸(和/或其酯,和/或其环酐)进行再聚合,其中第一酸的式XI的X’不同于第二酸的式XI的X’。
某些方面涉及包含本文所述共聚物的组合物。在一些方面,除了共聚物之外,组合物还可以包含一种或多于一种附加组分。在一些方面,组合物可以包含在泡沫、纤维、粉末、薄膜、层或片材中或以泡沫、纤维、粉末、薄膜、层或片材的形式存在。某些方面涉及包含本文所述共聚物的制品和/或包含该共聚物的组合物。所述组合物和/或制品可以被模塑,例如挤出、注塑、吹塑、压塑、旋转模塑、热成型和/或3-D印刷制品。
在本申请中讨论了本发明的其他实施方案。所讨论关于本发明的一个方面的任何实施方案也可以应用于本发明的其他方面,反之亦然。这里描述的每个实施方案应理解为适用于本发明其他方面的本发明的实施方案。预期对于本发明的任何方法或组合物,可以实施本文所讨论的任何实施方案,反之亦然。此外,本发明的组合物可以用于实现本发明的方法。
以下包括本说明书中使用的各种术语和短语的定义。
基团/低聚物/聚合物的术语“支化度(DB)”是指基团/低聚物/聚合物主链中支化碳的百分比。例如,具有式(16)的下述基团具有25%的支化度。式16基团主链中的支化碳用*标记。
式16中的R’是支化基团,可以是烷基,r是整数,表示重复单元的数目。
术语“线型烃”是指具有连续碳链而没有侧链支化的烃。所述连续碳链可以任选被取代。所述任选的取代可以包括用官能团如羟基、酸、胺或卤素基团取代至少一个氢原子;和/或用杂原子取代至少一个碳原子。
术语“支化烃”是指具有含支链的线型碳链的烃,例如取代和/或未经取代的烃基支链,键合到线型碳链上。任选地,线型碳链可以包含额外的取代。任选的额外取代可以包括用杂原子取代线型碳链中的至少一个碳原子和/或用官能团如羟基、酸、胺或卤素基团取代直接键合到线型碳原子上的至少一个氢原子。
术语“大约”或“近似”定义为本领域普通技术人员所理解的接近于。在一个非限制性实施方案中,该术语定义为偏差在10%以内,优选偏差在5%以内,更优选偏差在1%以内,最优选偏差在0.5%以内。
术语“重量%”、“体积%”或“摩尔%”分别指基于包括组分的材料总重量、材料总体积或总摩尔量,组分的重量百分比、组分的体积百分比或组分的摩尔百分比。在一个非限制性实例中,100克材料中的10克组分是10重量%的组分。
术语“基本上”及其变体被定义为包括10%以内、5%以内、1%以内或0.5%以内的范围。
当在权利要求和/或说明书中使用时,术语“抑制”或“减少”或“防止”或“避免”包括用以实现期望的结果的任何可测量的减少或完全抑制。
作为本说明书和/或权利要求中所使用的术语,术语“有效的”表示适于实现希望的、期望的或预期的结果。
当与权利要求或说明书中的任何术语“包含”,“包括”,“含有”或“具有”结合使用时,在元素前不使用数字可以表示“一个”,但是它也与“一个或更多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。
短语“和/或”表示和或者或。为了说明,A、B和/或C包括:单独的A、单独的B、单独的C、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合或A、B和C的组合。换句话说,“和/或”用作包容性的“或”。
词语“包含”、“具有”、“包括”或“含有”是包括性的或开放式的,并且不排除附加的、未列举的要素或方法步骤。
本发明的聚合物可以“包括”、“基本上组成为”或“组成为”说明书中公开的特定基团、组合物等。在本发明的一个方面,参考过渡短语“基本上组成为”或“基本上由......组成”,本发明的基本和新颖特征可以包括含有式I重复单元和式II重复单元的共聚物,和/或可以以相对有效的方式(例如,与水溶液和/或醇溶液接触)化学回收到其结构单元或单体单元中。
这里提到的所有出版物均通过引用公开和描述与所引用的出版物有关的方法和/或材料并入本文。
本发明的其他目的、特性和优点会通过以下详细描述和实施例变得明显。然而,应理解,在表明本发明的具体实施方案时,详细描述和实施例仅以举例说明给出并不表示限制。另外,期望通过该详细描述,本发明的精神和范围内的变化和修改对于本领域技术人员会变得明显。在进一步的实施方案中,来自特定实施方案的特征可以与来自其他实施方案的特征组合。例如,来自一个实施方案的特征可以与来自任何其他实施方案的特征组合。在进一步的实施方案中,可以将附加特征添加到本文描述的特定实施方案中。
在本发明的上下文中,描述了至少以下23个方面。方面1涉及共聚物,其包含式I的重复单元和式II的重复单元,
其中,
对于式I和式II中的每一个,n独立地是0或1,并且表示重复单元的数目;
对于式I和式II中的每一个,X是脂肪族基团;
Z是第一聚烯烃基团,其包含至少45个碳原子,优选45个至1000个碳原子,并且具有98%至100%的饱和度;和
Z’是脂肪族基团,
其中Z的结构不同于Z’。
方面2涉及方面1所述的共聚物,其中Z和Z’独立地具有0%至50%的支化度(DB)。
方面3涉及方面1至2中任一方面所述的共聚物,其中Z和/或Z’分别包含独立地具有1个至10个碳的支链。
方面4涉及方面1至3中任一方面所述的共聚物,其中Z具有0%至小于5%的DB且Z’具有5%至50%的DB。
方面5涉及方面1至4中任一方面所述的共聚物,其中Z和/或Z’独立地是聚乙烯、聚丙烯、聚(乙烯-共-丙烯)、聚(乙烯-共-1-丁烯)、聚(乙烯-共-1-己烯)或聚(乙烯-共-1-辛烯)基团。
方面6涉及方面1至5中任一方面所述的共聚物,其中Z和/或Z’独立地为无规立构、全同立构或间同立构聚丙烯。
方面7涉及方面1至6中任一方面所述的共聚物,其中对于式I和式II中的每一个,X独立地为
其中对于式I和式II中的每一个,n1独立地是1至15的整数,并且表示重复单元的数目,对于式I和式II中的每一个,p1独立地是1、2或3,并且表示重复单元的数目,并且对于式I和式II中的每一个,p2独立地是1、2或3,并且表示重复单元的数目。
方面8涉及方面1所述的共聚物,其包含式III的重复单元和式IV的重复单元,
其中对于式III和IV中的每一个,n2独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,
m1是45至1000的整数,并且表示重复单元的数目,
m1’是45至1000的整数,并且表示重复单元的数目,
R1是-H或-CH2CH3,并且在-CHR1-的重复单元中在-H和-CH2CH3之间独立地变化,和
-(CHR1)m1’-基团的DB为5%至50%,
方面9涉及方面1所述的共聚物,其包含式V的重复单元和式VI的重复单元,
其中对于式V和VI中的每一个,n3独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,
m2是60至600的整数,并且表示重复单元的数目,和
q’是100至225的整数,并且表示重复单元的数目。
方面10涉及方面1所述的共聚物,其包含式VII的重复单元和式VIII的重复单元,
其中对于式VII和VIII中的每一个,n4独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,
R2是-H或-CH2CH3,并且在-CHR2-的重复单元中在-H和-CH2CH3之间独立变化,
-(CHR2)m3-基团的DB为0.01%至50%,
m3是60至600的整数,表示重复单元的数目,和
m3’是1至497的整数,表示重复单元的数目。
方面11涉及方面1所述的共聚物,其包含式IX的重复单元和式X的重复单元,
其中对于式IX和X中的每一个,n5独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,
R3是-H或-CH2CH3,并且在-CHR3-的重复单元中在-H和-CH2CH3之间独立变化,
-(CHR3)m4-基团的DB为0.01%至50%,
m4是60至600的整数,表示重复单元的数目,
m4’是1至332的整数,表示重复单元的数目,和
R4是C2至C10烷基。
方面12涉及方面1所述的共聚物,其包含式XIV的重复单元和式XV或式XVI的重复单元,
其中对于式XIV、XV和XVI中的每一个,n7独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,
m6是60至600的整数,并且表示重复单元的数目,
R10是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CHR10-的重复单元-CHR10-中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
-(CHR10)m6-基团的DB为0.01%至50%,
R11是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR11R12-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R12是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR11R12-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R13是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR13R14-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R14是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR13R14-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R15是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR15R16-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R16是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR15R16-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R17是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR17R18-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R18是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR17R18-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立变地化,
对于式XV,p和u独立地是1至5的整数;q、r、s、t独立地是整数,其中(q+r/2+s)×2×t≤1000-p-u,并且
对于式XVI,p和v独立地是1至5的整数;q、r、s、t、u独立地为整数,其中(q+(r/2+s)×u+t)×2<1000-p-v。
方面13涉及方面1至12中任一方面所述的共聚物,其中共聚物是统计共聚物。
方面14涉及制备方面1至13中的任一方面所述的共聚物的方法,该方法包括:
使i)具有式HO-Z-OH的第一α,ω-二羟基化合物和ii)具有式HO-Z’-OH的第二α,ω-二羟基化合物与酸或其酯或其环酐反应,其中酸具有式XI的化学式
其中n是0或1,并且表示重复单元的数目,并且
其中X’是脂肪族基团。
方面15涉及方面14所述的方法,其中X’为
/>
其中n’是1至15的整数,并且表示重复单元的数目,p1和p2独立地是1、2或3,并且表示重复单元的数目。
方面16涉及方面14所述的方法,其中酸是草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、柠檬酸、乌头酸、异柠檬酸、丙烷-1,2,3-三羧酸、戊烷-1,3,5-三羧酸或其任意组合。
方面17涉及方面14至16中任一方面所述的方法,其中HOOC-X’-COOH的酸酯是甲酯、乙酯和/或丙酯,和/或其中环酐是丙二酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、庚二酸酐、辛二酸酐、壬二酸酐、癸二酸酐或其任意组合。
方面18涉及方面14至17中任一方面所述的方法,其中反应条件包括i)90℃至250℃的温度,和/或ii)惰性气氛和/或真空。
方面17涉及回收方面1至13中任一方面所述的共聚物的方法,该方法包括在适于通过水解和/或醇解解聚聚合物的条件下,使聚合物与水和/或醇接触,以产生具有式HO-Z-OH的第一α,ω-二羟基化合物、具有式HO-Z’-OH的第二α,ω-二羟基化合物和具有式XI的酸和/或其酯,
其中n是0或1,并且表示重复单元的数目,并且
其中X’是脂肪族基团。
方面20涉及方面19所述的方法,其中X’为
其中n’是1至15的整数,并且表示重复单元的数目,p1和p2独立地是1、2或3,并且表示重复单元的数目。
方面21涉及包含方面1至13中任一方面所述的共聚物的组合物。
方面22涉及方面21所述的组合物,其中该组合物包含在制品中。
方面23涉及方面22所述的组合物,其中制品是注塑制品、吹塑制品、压塑制品、旋转模塑制品、热成型制品和/或3-D印刷制品。
附图说明
得益于以下详细描述并参考附图,本发明的优点对本领域技术人员将变得显而易见。
图1是使用α,ω-二羟基聚乙烯(90摩尔%)、α,ω-二羟基氢化聚丁二烯-12%支化和琥珀酸的本发明的无规烯烃嵌段共聚物的固态NMR。
图2是使用α,ω-二羟基聚乙烯(90摩尔%)、α,ω-二羟基氢化聚丁二烯-65%支化(10摩尔%)和琥珀酸的本发明的无规烯烃嵌段共聚物的固态NMR。
图3是使用α,ω-二羟基聚乙烯(60摩尔%)、α,ω-二羟基氢化聚丁二烯-65%支化(40摩尔%)和琥珀酸的本发明的无规烯烃嵌段共聚物的NMR。
当本发明易感于多种修饰和选择的形式时,其具体的实施方式在附图中通过以举例的方式示出。附图并非按照比例绘制。
具体实施方式
已经发现可以为至少一些与聚烯烃聚合物相关的问题提供解决方案。在一个方面,该发现可以包括提供共聚物,该共聚物包含至少一个每1000个主链碳原子包含0.01个至40个酯基的嵌段,并且具有高于97%的饱和度。本发明的共聚物可以具有类似聚烯烃的性质,并且可以容易地被回收成聚合物的单体。
在以下部分中更详细地讨论了本发明的这些和其他非限制性方面。
A.共聚物
该共聚物可以包含式I的重复单元和式II的重复单元:
其中在式I和式II的每一个中,n可以独立地是0或1,并且表示重复单元的数目。在一些方面,共聚物可以包含附加单元。该共聚物包含至少一个嵌段(例如,式I和/或式II),该嵌段每1000个主链碳原子包含0.01个至40个(例如,0.01个、0.1个、1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个、21个、22个、23个、24个、25个、26个、27个、28个、29个、30个、31个、32个、33个、34个、35个、36个、37个、38个、39个、40个或其间的任何值或范围)酯基。
Z可以是聚烯烃基团。在某些方面,Z可以在式I的重复单元之间随机变化,例如聚合物中Z基团的碳原子数和/或DB可以随机变化。在某些方面,Z在式I的重复单元之间不变。在某些方面,Z可以包含至少45个碳原子。在一些方面,Z的聚烯烃基团可以包含45个至1000个碳原子,或包含等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的碳原子:45个、50个、55个、60个、65个、70个、80个、90个、100个、150个、200个、220个、240个、260个、280个、300个、320个、340个、360个、380个、400个、420个、440个、460个、480个、500个、520个、540个、560个、580个、600个、650个、700个、750个、800个、850个、900个、950个和1000个。在一些方面,聚合物的Z基团中碳原子的平均数可以是45至1000或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:45、50、55、60、65、70、80、90、100、150、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580、600、650、700、750、800、850、900、950和1000。在一些方面,Z的饱和度可以为97%至100%,或者等于以下数值的任何一个、至多为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:97%、97.5%、98%、98.5%、99%、99.5%和100%。在一些方面,Z可以是线型聚烯烃基团。在一些方面,Z可以是具有式(10)的式的线型聚烯烃基团
其中m可以是45至1000的整数或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:45、50、55、60、65、70、80、90、100、150、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580、600、650、700、750、800、850、900、950和1000,并且表示重复单元的数目。在一些方面,m可在式10的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m的平均值可为45至1000,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:45、50、55、60、65、70、80、90、100、150、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400、420、440、460、460、480、500、520、540、560、580、600、650、700、750、800、850、900、950和1000。在一些方面,m在式10的重复单元之间不变。
在一些方面,Z可以是支化聚烯烃,其DB为0.01%至50%,或等于以下数值的任何一个、至多为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、4.5%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。在一些方面,Z可以包含C1至C10支链(例如在烃主链上)。在一些方面,Z可以包含C1至C10烷基支链。在一些方面,聚合物中的Z基团的平均DB可以为0.01%至10%,或者等于以下数值的任何一个、至多为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。
在一些方面,Z可以是具有式(11)的支化聚烯烃基团
其中m’可以是45至1000的整数,并且表示重复单元的数目,并且R可以是-H或C1至C10烷基,并且在重复单元-CHR-中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,其中-(CHR)m’-基团的DB为0.01%至50%,或者等于以下数值的任何一个、至多为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、4.5%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。在一些方面,m’可以等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:45、50、55、60、65、70、80、90、100、150、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580、600、650、700、750、800、850、900、950和1000。例如,式(11a)是具有式(11)的聚烯烃基团的非限制性实例,其中R是-H或-CH2CH3,并且R在重复单元-CHR-中的-H和-CH2CH3之间独立地变化,
在一些方面,R可以是-H或-CH3。在一些方面,R可以是-H或-CH2CH3。在一些方面,R可以是-H或C3烷基。在一些方面,R可以是-H或C4烷基。在一些方面,R可以是-H或C5烷基。在一些方面,R可以是-H或C6烷基。在一些方面,R可以是-H或C7烷基。在一些方面,R可以是-H或C8烷基。在一些方面,R可以是-H或C9烷基。在一些方面,R可以是-H或C10烷基。在一些方面,m’可在式11的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m的平均值可为45至1000,或者等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:45、50、55、60、65、70、80、90、100、150、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580、600、650、700、750、800、850、900、950和1000。在一些方面,m’在式11的重复单元之间不变。在一些方面,-(CHR)m’-基团的DB可在式11的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中-(CHR)m’-基团的平均DB可为0.01%至50%,或等于以下数值的任何一个、至多为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、4.5%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。在一些方面,-(CHR)m’-基团的DB在式11的重复单元之间没有变化。
在一些方面,Z的聚烯烃基团可以是聚乙烯、聚丙烯、聚(乙烯-共-丙烯)或聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。在一些方面,Z的聚(乙烯-共-α-烯烃)基团的α-烯烃可以独立地是丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、苯乙烯、乙烯基环己烷、1-辛烯、降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯或1-癸烯。在一些方面,Z可以是包含少于5摩尔%的α-烯烃的聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。在一些方面,Z可以是包含5摩尔%或多于5摩尔%的α-烯烃的聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。
Z的结构可以不同于Z’。Z’可以是脂肪族基团。在一些方面,Z’的饱和度可以为97%至100%,或者等于以下数值的任何一个、至多为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:97%、97.5%、98%、98.5%、99%、99.5%和100%。在一些方面,Z’可包含1个至1000个碳原子,或包含等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的碳原子:1个、2个、3个、4个、5个、10个、15个、20个、25个、30个、35个、40个、45个、50个、55个、60个、65个、70个、80个、90个、100个、150个、200个、220个、240个、260个、280个、300个、320个、340个、360个、380个、400个、420个、440个、460个、480个、500个、520个、540个、560个、580个、600个、650个、700个、750个、800个、850,个、900个、950个和1000个。在一些方面,Z’的支化度(DB)可以为0%至50%或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0%、0.01%、0.1%、1%、3%、4.5%、5%、7%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。在一些方面,Z’可以是线型烃。在一些方面,Z’可以是支化烃。在一些方面,Z’可以是聚烯烃基团。在一些方面,Z’可以是线型聚烯烃基团。在一些方面,Z’可以是DB为0.01%至50%的支化聚烯烃基团。在一些方面,Z’的支化聚烯烃基团可以包含C1至C10烃支链。在一些方面,Z’的支化聚烯烃基团可以包含C1至C10烷基支链。在一些方面,Z’的聚烯烃基团可以是聚乙烯、聚丙烯、聚(乙烯-共-丙烯)或聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。在一些方面,Z’的聚(乙烯-共-α-烯烃)基团的α-烯烃可以独立地是丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、苯乙烯、乙烯基环己烷、1-辛烯、降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯或1-癸烯。在一些方面,Z’可以是包含少于5摩尔%的α-烯烃的聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。在一些方面,Z’可以是包含5摩尔%或多于5摩尔%的α-烯烃的聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。在一些方面,Z’可以是线型聚乙烯基团。在一些方面,Z’可以是包含C1至C10烷基支链的支化聚乙烯基团,并且DB为0.01%至50%,例如5%至50%。在一些方面,Z’可以是无规立构、全同立构或间同立构聚丙烯基团。在一些方面,Z’可以任选地包含一个或多于一个官能侧基。在一些方面,一个或多于一个官能侧基可以是一个或多于一个羟基、酸、胺或卤素基团。在一些方面,官能团可以包含将官能团连接到Z’的烃主链上的烃基。
在一些方面,Z和Z’可以是聚(乙烯-共-1-丁烯)基团,其中Z和Z’中1-丁烯的摩尔%不同。在一些方面,Z和Z’可以是聚(乙烯-共-1-辛烯)基团,其中Z和Z’中1-辛烯的摩尔%不同。在一些方面,Z可以是线型或支化聚乙烯基团,Z’可以是聚(乙烯-1-丁烯)基团。在一些方面,Z可以是线型或支化聚乙烯基团,并且Z’可以是聚(乙烯-共-1-辛烯)基团。在一些方面,Z可以是聚(乙烯-共-α-烯烃)基团,Z’可以是聚丙烯基团。
在一些方面,Z’可以是聚醚基团。聚醚基团可以包含3个至1000个原子,或包含等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的原子:3个,5个,10个,5个、10个、15个、20个、30个、40个、45个、50个、55个、60个、65个、70个、80个、90个、100个、150个、200个、220个、240个、260个、280个、300个、320个、340个、360个、380个、400个、420个、440个、460个、480个、500个、520个、540个、560个、580个、600个、650个、700个、750个、800个、850个、900个、950个和1000个(例如碳和氧原子的总和)。聚醚可以是线型或支化聚醚。支化聚醚可以包含C1至C10烃支链。在一些方面,支化聚醚可以包含C1至C10烷基支链。
在某些方面,聚醚可以具有式(12)的式
其中m5’是1至332的整数,表示重复单元的数目。m5’可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、330、331或332或其中的任何范围或整数。在一些方面,m5’可以在式12的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m5’的平均值可以是1、2、3、4、5、6、7、8、910、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、330、331或332或其中的任何范围或整数在一些方面,m5’在式12的重复单元中不变。
在某些方面,聚醚可以具有式(13)的式。
其中m6’是1至332的整数,表示重复单元的数目。R4可以是C1至C10的烃。m6’可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、330、331或332或其中的任何范围或整数。在一些方面,R4可以是-CH3。在某些方面,R4可以是-CH2CH3。在一些方面,R4可以是C3烷基。在一些方面,R4可以是C4烷基。在一些方面,R4可以是C5烷基。在一些方面,R4可以是C6烷基。在一些方面,R4可以是C7烷基。在一些方面,R4可以是C8烷基。在一些方面,R4可以是C9烷基。在一些方面,R4可以是C10烷基。在一些方面,m6’可以在式13的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m6’的平均值可以是1、2、3、4、5、6、7、8、910、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、330、331或332或其中的任何范围或整数。在一些方面,m6’在式13的重复单元中不变。
在一些方面,Z’可以是聚二甲基硅氧烷基团。聚二甲基硅氧烷基团可以包含3个至1000个原子,或包含等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的原子:3个,5个,10个,15个、20个、25个30个、35个、40个、45个、50个、55个、60个、65个、70个、80个、90个、100个、150个、200个、220个、240个、260个、280个、300个、320个、340个、360个、380个、400个、420个、440个、460个、480个、500个、520个、540个、560个、580个、600个、650个、700个、750个、800个、850个、900个、950个和1000个(例如硅和氧原子的总和)。在一些方面,聚二甲基硅氧烷基团可以具有式(14)的式
其中m7’是从1至497的整数,或者等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:3、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、150、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400、420、440、460、480和497,并且表示重复单元的数目。在一些方面,m7’可在式14的重复单元之间随机变化,和/或聚合物中m的平均值可为1至497的整数,或者等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的整数:3、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、420、150、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400、420、440、460、480和497。在一些方面,m7’在式14的重复单元中不变。
在一些方面,Z’可以是聚苯乙烯、聚丁二烯或苯乙烯-丁二烯共聚物基团。在一些方面,Z’可以包含至少45个碳原子,并且可以具有60%至100%的主链饱和度,例如75%至100%。在一些方面,Z’可包含45个至1000个碳原子,或包含等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的碳原子:45个、50个、55个、60个、65个、70个、80个、90个、100个、150个、200个、220个、240个、260个、280个、300个、320个、340个、360个、380个、400个、420个、440个、460个、480个、500个、520个、540个、560个、580个、600个、650个、700个、750个、800个、850个、900个、950个和1000个。在一些方面,Z’的聚烯烃基团可以是聚苯乙烯、聚丁二烯、无规聚(苯乙烯-共-丁二烯)或聚(苯乙烯-嵌段-聚丁二烯)二嵌段共聚物或聚(苯乙烯-嵌段-聚丁二烯-嵌段-苯乙烯)三嵌段共聚物基团。
在一些方面,n可以是0,共聚物可以包含式Ia的重复单元和式IIa的重复单元,
在每个式I和式II中的X可以独立地是脂肪族基团。每个式I和式II中的X可以独立地包含最多1000个碳原子,或包含等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的碳原子:1个、3个、5个、10个、15个、20个、25个、30个、35个、40个、45个、50个、55个、60个、65个、70个、80个、90个、100个、150个、200个、220个、240个、260个、280个、300个、320个、340个、360个、380个、400个、420个、440个、460个、480个、500个、520个、540个、560个、580个、600个、650个、700个、750个、800个、850,个、900个、950个和1000个。在某些方面,每个式I和式II中的X可以独立地包含45个至1000个碳原子。在某些方面,每个式I和式II中的X可以独立地是C1至C44脂肪族基团。在一些特定方面,式I和式II中的X可以独立地是包含1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个或20个碳的脂肪族基团。在一些方面,X可以是线型或支化烃。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是支化烃。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是聚烯烃基团。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是线型聚烯烃基团。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是支化聚烯烃基团,其DB为0.01%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。在一些方面,每个式I和式II中的X可以独立地包含C1至C10烃支链。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是聚乙烯、聚(乙烯-丙烯)、聚(α-烯烃)、聚(α-烯烃-共-乙烯)或聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。在某些方面,式I和式II中的X可以独立地是聚(乙烯-共-1-丁烯)、聚(乙烯-共-1-己烯)或聚(乙烯-共-1-辛烯)基团。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是聚丙烯基团,或聚丁烯基团,或聚(丙烯-共-乙烯)基团。在一些方面,式I和式II中的X可以独立地为无规立构、全同立构或间同立构聚丙烯基团。在一些方面,式I和式II的每一个中的X可以独立地是无规聚(丙烯-共-乙烯)基团。在一些方面,式I和式II的每一个中的X的一个或多于一个侧官能团可以独立地是氧基、羟基、酸、胺或卤素基团中的一个或多于一个。在某些方面,官能团可包含将官能团连接到X的主链上的烃基。在某些方面,X可在式I的重复单元之间随机变化。在某些方面,i)X基团中的碳原子数可在式I的重复单元之间随机变化,或iii)X基团的DB可在式I的重复单元之间随机变化。在某些方面,X可以在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,i)X基团中的碳原子数可以在式II的重复单元之间随机变化,或者iii)X基团的DB可以在式II的重复单元之间随机变化。在某些方面,X在式II的重复单元之间不变。在一些方面,共聚物的X基团中碳原子的平均数可以是1至1000或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、44、45、50、55、60、65、70、80、90、100、150、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580、600、650、700、750、800、850、900、950和1000。在一些方面,共聚物中的X基团的平均DB可以为0.01%至50%,或者等于以下数值的任何一个、至多为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。
在一些方面,n可以是1,X可以具有式(1)的化学式,并且该共聚物可以包含式Ib的重复单元和式IIb的重复单元,
其中对于式Ib和IIb中的每一个,n’独立地可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,并且表示重复单元的数目。
在一些方面,n可以是1,X可以具有式(2)的式,并且该共聚物可以包含式Ic的重复单元和式IIc的重复单元,
其中各个单元通过“a”和“b”端之间键合而结合。
在一些方面,n可以是1,X可以具有式(3)的式,并且该共聚物可以包含式Id的重复单元和式IId的重复单元,
其中各个单元通过“a”和“b”端之间键合而结合。
在一些方面,n可以是1,X可以具有式(4)的式,并且该共聚物可以包含式Ie的重复单元和式IIe的重复单元,
其中各个单元通过“a”和“b”端之间键合而结合。
在一些方面,n可以是1,X可以具有式(5)的式,并且该共聚物可以包含式If的重复单元和式IIf的重复单元,
其中各个单元通过“a”和“b”端之间键合而结合。
公式(1)至(5)如上所述。
在某些方面,共聚物可以包含i)具有式I的第一单元的重复单元,和ii)具有式I的第二单元的重复单元,其中第一单元的X可以具有与第二单元的X不同的化学式。在某些方面,第一单元的X可以是线型烃,第二单元的X可以包含一个或多于一个侧官能团。在一些方面,第一单元的X具有式(1)的化学式,第二单元的X具有式(2)、(3)、(4)或(5)的化学式。第一单元和第二单元的Z可以相同或不同,例如可以具有相同或不同的化学式。在一些方面,第一单元和第二单元的Z可以具有相同的化学式。在某些方面,共聚物中第一单元和第二单元的摩尔%比可以是9:1至999:1,或等于以下的任何一个、至少为以下的任何一个、或介于以下的任意两个之间:9:1、10:1、15:1、20:1、25:1、30:1、35:1、40:1、45:1、50:1、55:1、60:1、65:1、70:1、75:1、80:1、85:1、90:1、95:1、100:1、200:1、300:1、400:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1和999:1。在某些方面,第一单元可具有式Ib的化学式,第二单元可具有式Ic、Id、Ie和/或If的化学式。
在某些方面,该共聚物可以包含i)具有式II第三单元的重复单元,和ii)具有式II的第四单元的重复单元,其中第三单元的X可以具有与第四单元的X不同的化学式。在某些方面,第三单元的X可以是线型烃,第四单元的X可以包含一个或多于一个侧官能团。在一些方面,第三单元的X具有式(1)的化学式,第四单元的X具有式(2)、(3)、(4)或(5)的化学式。第三单元和第四单元的Z’可以相同或不同,例如可以具有相同或不同的化学式。在一些方面,第三单元和第四单元的Z’可以具有相同的化学式。在某些方面,共聚物中第三单元和第四单元的摩尔%比可以是9:1至999:1,或等于以下的任何一个、至少为以下的任何一个、或介于以下的任意两个之间:9:1、10:1、15:1、20:1、25:1、30:1、35:1、40:1、45:1、50:1、55:1、60:1、65:1、70:1、75:1、80:1、85:1、90:1、95:1、100:1、200:1、300:1、400:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1和999:1。在某些方面,第三单元可具有式IIb的化学式,第四单元可具有式IIc、IId、IIe和/或IIf的化学式。
在一些方面,聚合物的Tm可以是40℃至180℃,或者等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、86℃、88℃、90℃、92℃、94℃、96℃、98℃、100℃、102℃、104℃、106℃、108℃、110℃、112℃、114℃、116℃、118℃、120℃、122℃、124℃、126℃、128℃、130℃、132℃、134℃、136℃、138℃、140℃、142℃、144℃、146℃、148℃、150℃、152℃、154℃、156℃、158℃、160℃、162℃、164℃、166℃、168℃、170℃、175℃和180℃。在一些方面,共聚物的数均分子量(Mn)可以是10000克/摩尔至1000000克/摩尔,或者等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:10000克/摩尔;20000克/摩尔;40000克/摩尔;50000克/摩尔;60000克/摩尔;70000克/摩尔;80000克/摩尔;90000克/摩尔;100000克/摩尔;110000克/摩尔;120000克/摩尔;130000克/摩尔;140000克/摩尔;150000克/摩尔;160000克/摩尔;170000克/摩尔;180000克/摩尔;190000克/摩尔;200000克/摩尔;250000克/摩尔;300000克/摩尔;350000克/摩尔;400000克/摩尔;450000克/摩尔;500000克/摩尔;550000克/摩尔;600000克/摩尔;650000克/摩尔;700000克/摩尔;800000克/摩尔;900000克/摩尔和1000000克/摩尔,其通过在三氯苯中使用聚乙烯标准品在160℃下进行高温尺寸排除色谱以聚乙烯当量分子量来确定。在一些方面,共聚物具有1.5至4.0的多分散性指数(PDI),优选地1.8至3.0,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8和4。在一些方面,共聚物可以是统计共聚物。在一些方面,嵌段共聚物可以包含至少一种无定形嵌段和至少一种半结晶嵌段。在一些方面,嵌段共聚物可以包含至少两个无定形嵌段,其中两个嵌段的玻璃化转变温度(Tg)可以不同。
在一些方面,共聚物中的Z和Z’基团可以使得由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物和由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物的熔融温度(Tm)可以相差至少40℃,或者相差40℃至180℃,例如85℃至170℃,例如90℃至150℃,或者等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃和180℃。在一些方面,由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物的熔融温度(Tm)可以大于可以等于或大于40℃。Tm可以通过以每分钟10℃的加热速率进行的差示扫描量热法来测量,其中熔融温度对应于第二次运行中的熔融峰。在一些方面,共聚物中的Z和Z’基团可以使得由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物和由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物的玻璃化转变温度(Tg)可以相差至少5℃,例如相差至少10℃,例如相差至少20℃,例如相差至少30℃,例如至少40℃,例如至少50℃,例如至少100℃,例如至少140℃,或10℃至140℃,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:10℃,20℃,30℃,40℃,50℃,60℃,70℃,80℃,90℃,100℃,110℃,120℃,130℃,140℃,150℃,160℃,170℃和180℃。在一些方面,共聚物中的Z和Z’基团可以使得由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物和由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物在室温下的结晶度可以相差至少5%,例如至少10%,例如至少20%,例如至少30%,例如至少40%,例如至少50%。在某些方面,由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物和由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物在室温下可以是结晶的。在某些方面,由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物和由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物在室温下可以是无定形的。在某些方面,由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物可以是无定形的,由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物在室温下可以是结晶的。在某些方面,由共聚物的Z基团形成的聚合物如均聚物可以是结晶的,由共聚物的Z’基团形成的聚合物如均聚物在室温下可以是无定形的。结晶度可以通过X射线粉末衍射(XRD)来测量。
B.形成聚合物的方法
某些方面涉及形成本文所述共聚物的方法。该方法可以包括使具有式HO-Z-OH的第一α,ω-二羟基化合物和具有式HO-Z’-OH的第二α,ω-二羟基化合物与i)具有式XI的酸,ii)具有式XI的酸的酯,和/或iii)具有式XI的酸的环酐反应。
其中n是0或1,表示重复单元的数目,Z和Z’如上所述。
X’可以是脂肪族基团。X’可以包含最多1000个碳原子,或包含等于以下数值的任何一个、至多为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的碳原子:1个、10个、15个、20个、30个、40个、45个、50个、55个、60个、65个、70个、80个、90个、100个、150个、200个、220个、240个、260个、280个、300个、320个、340个、360个、380个、400个、420个、440个、460个、480个、500个、520个、540个、560个、580个、600个、650个、700个、750个、800个、850,个、900个、950个和1000个。在某些方面,X’可以包含45个至1000个碳原子。在某些方面,X’可以是C1至C44脂肪族基团。在一些特定方面,X’可以是含有1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个或20个碳的脂肪族基团。在一些方面,X’可以是线型或支化烃。在一些方面,X’可以是支化烃。在一些方面,X’可以是聚烯烃基团。在一些方面,X’可以是线型聚烯烃基团。在一些方面,X’可以是支化聚烯烃基团,其DB和/或平均DB为0.01%至50%,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间:0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。在一些方面,X可以包含C1至C10的烃支链。在一些方面,X’可以是聚乙烯、聚(乙烯-丙烯)、聚(α-烯烃)、聚(α-烯烃-共-乙烯)或聚(乙烯-共-α-烯烃)基团。在某些方面,X可以是聚(乙烯-共-1-丁烯)、聚(乙烯-共-1-己烯)或聚(乙烯-共-1-辛烯)基团。在一些方面,X’可以是聚丙烯基团,或聚丁烯基团,或聚(丙烯-共-乙烯)基团。在一些方面,X’可以是无规立构、全同立构或间同立构聚丙烯基团。在一些方面,X’可以是无规聚(丙烯-共-乙烯)基团。在一些方面,X’可以包含一个或多于一个侧官能团。在一些方面,所述一个或多于一个侧官能团可以是氧、羟基、酸、胺或卤素基团中的一个或多于一个。在一些方面,所述官能团可以包含烃基,将官能团连接到X’的主链上。在一些方面,X’可以具有式(1)、(6)、(7)、(8)或(9)或者其任意组合。在一些方面,可以使用具有不同X’的酸的组合。在一些方面,可以使用具有不同X’的酸,提供X变化的聚合物,例如碳原子和/或X的DB在式I的重复单元之间和式II的重复单元之间随机变化。在一些方面,酸(例如,式XI的酸)可以是草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、柠檬酸、乌头酸、异柠檬酸、丙烷-1,2,3-三羧酸、戊烷-1,3,5-三羧酸或其任意组合。在一些方面,酯(例如,具有式XI的酸的酯)可以是甲酯、乙酯、丙酯和/或叔丁酯。在一些方面,环酐可以是丙二酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、庚二酸酐、辛二酸酐、壬二酸酐、癸二酸酐或其任意组合。在一些方面,HO-Z-OH和HO-Z’-OH可与酸或酯和/或环酐(例如,式XI的)在i)90℃至250℃的温度,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的温度:90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、340℃和250℃,和/或ii)在惰性气氛和/或真空下反应。在一些方面,所述反应可以包括在90℃至250℃和/或在惰性气氛下的酯化,随后在90℃至250℃和/或在真空下缩聚,例如在低于0.5毫巴的压力下,例如低于0.1毫巴,例如约0.05毫巴。在一些方面,HO-Z-OH可以与酸、酯和/或环酐(例如,式XI的酸)以5∶95至95∶5的摩尔比反应,或以等于以下的任何一个、至少为以下的任何一个、或介于以下的任意两个之间的摩尔比反应:5:95、10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、35:65、40:60、45:55、50:50、55:45、60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10和95:05。在一些方面,HO-Z’-OH可以与酸、酯和/或环酐(例如式XI的酸)以5∶95至95∶5的摩尔比反应,或以等于以下的任何一个、至少为以下的任何一个、或介于以下的任意两个之间的摩尔比反应:5:95、10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、35:65、40:60、45:55、50:50、55:45、60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10和95:05。在一些方面,在聚合期间,HO-Z-OH和HO-Z’-OH的摩尔比可以是5∶95至95∶5,或等于以下的任何一个、至少为以下的任何一个、或介于以下的任意两个之间:5∶95、10∶90、15∶85、20∶80、25∶75、30∶70、35∶65、40∶60、45∶55、50∶50、55∶45、60∶40、65∶35、70∶30、75∶25、80∶20、85∶15、90∶10和95∶05。
在一些方面,该方法可以包括使第一α,ω-二羟基化合物HO-Z-OH和第二α,ω-二羟基化合物HO-Z’-OH与i)具有式XI的第一酸(和/或其酯,和/或其环酐),和ii)具有式XI的第二酸(和/或其酯,和/或其环酐)反应,其中第一酸的式XI的X’不同于第二酸的式XI的X’。在一些方面,第一酸的式XI的X’可以是线型烃,第二酸的式XI的X’可以包含一个或多于一个侧官能团。在一些方面,第一酸的式XI的X’具有式(1)的化学式,第二酸的式XI的X’具有式(6)、(7)、(8)或(9)的化学式。在一些方面,第一酸化可以是草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸或其任意组合。在一些方面,第二酸可以是柠檬酸、乌头酸、异柠檬酸、丙烷-1,2,3-三羧酸、戊烷-1,3,5-三羧酸或其任意组合。在一些方面,HO-Z-OH和HO-Z’-OH可以与a)第一酸和/或其酯和/或其环酐,和b)第二酸和/或其酯和/或其环酐在i)90℃至250℃的温度,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的温度:90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、340℃和250℃,和/或ii)在惰性气氛和/或真空下反应。在一些方面,反应(例如HO-Z-OH和HO-Z’-OH与第一酸和/或其酯和/或其环酐以及第二酸和/或其酯和/或其环酐的反应)可以包括在90℃至250℃和/或在惰性气氛下的酯化,随后在90℃至250℃和/或在真空下的缩聚,例如在低于0.5毫巴的压力下,例如低于0.1毫巴,例如约0.05毫巴。在一些方面,HO-Z’-OH可以与第一酸、酯和/或环酐(例如式XI的酸)以5∶95至95∶5的摩尔比反应,或以等于以下的任何一个、至少为以下的任何一个、或介于以下的任意两个之间的摩尔比反应:5:95、10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、35:65、40:60、45:55、50:50、55:45、60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10和95:05。在一些方面,HO-Z’-OH可以与第一酸、酯和/或环酐(例如式XI的酸)以5∶95至95∶5的摩尔比反应,或以等于以下的任何一个、至少为以下的任何一个、或介于以下的任意两个之间的摩尔比反应:5:95、10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、35:65、40:60、45:55、50:50、55:45、60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10和95:05。在一些方面,在聚合期间,HO-Z-OH和HO-Z’-OH的摩尔比可以是5∶95至95∶5,或等于以下的任何一个、至少为以下的任何一个、或介于以下的任意两个之间:5∶95、10∶90、15∶85、20∶80、25∶75、30∶70、35∶65、40∶60、45∶55、50∶50、55∶45、60∶40、65∶35、70∶30、75∶25、80∶20、85∶15、90∶10和95∶05。第一酸和第二酸可以与HO-Z-OH和HO-Z’-OH以9∶1至999∶1的第一酸∶第二酸摩尔比反应,或以等于以下的任何一个、至少为以下的任何一个、或介于以下的任意两个之间的第一酸∶第二酸摩尔比反应:9:1、10:1、15:1、20:1、25:1、30:1、35:1、40:1、45:1、50:1、55:1、60:1、65:1、70:1、75:1、80:1、85:1、90:1、95:1、100:1、200:1、300:1、400:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1和999:1。在某些方面,化合物HO-Z-OH和HO-Z’-OH可以与两种以上的酸聚合,所述酸选自草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、柠檬酸、乌头酸、异柠檬酸、丙烷-1,2,3-三羧酸、戊烷-1,3,5-三羧酸和/或其酯和/或其酸酐。
在一些方面,酸和/或其酯和/或其环酐(例如,式XI的)可以与第一α,ω-二羟基化合物和第二α,ω-二羟基化合物在三醇、四醇和/或多元醇(元数>4)存在下反应。三元醇、四元醇和/或多元醇可以与酸和/或其酯和/或其环酐反应,并在共聚物中形成支链。在反应混合物中,i)第一和第二α,ω-二羟基化合物和ii)三醇、四醇和/或多元醇的摩尔比可以是9∶1至100∶1或等于以下的任何一个、至少为以下的任何一个、或介于以下的任意两个之间:9∶1、10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1、35∶1、40∶1、45∶1、50∶1、55∶1、60∶1、65∶1、70∶1、75∶1、80∶1、85∶1、90∶1、95∶1和100∶1。在一些方面,三醇或四醇可以是甘油、三羟甲基甲烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、3-羟甲基-1,5-戊二醇、季戊四醇或其任意组合。
在某些方面,反应(例如酯化和/或缩聚)可以在催化剂存在下进行。在一些方面,使用的催化剂可以包括但不限于无机酸、有机酸、有机碱、金属化合物和/或酶。在一些方面,金属化合物可以是金属的烃基、氧化物、氯化物、羧酸盐、醇盐、芳基氧化物、酰胺、salen络合物、β-酮亚胺络合物或胍盐络合物。在一些方面,所述金属可以是Li、Na、K、Mg、Ca、Sc、Y、镧系元素、Ti、Zr、Zn、Mo、Mn、Al、Ga、Bi、Sb或Sn。在一些方面,所述催化剂可以是Ti(OiPr)4、Ti(OBu)4、Al(OiPr)3、Sn(2-乙基己酸酯)2、MoO3或其任意组合。在某些方面,可以使用催化剂的组合。
在非限制性实例中,方案VI至XI显示了可以与琥珀酸聚合形成本发明共聚物的各种二醇。在方案VI中,二醇(15)和(16),其中x、y、z是摩尔分数,可以与琥珀酸聚合形成共聚物(17),其可以包含随机排列的a1和a2单元。
方案VII
如方案VIII所示,二醇(18)和(19),其中x1和y1是摩尔分数,可以与琥珀酸聚合形成本发明的共聚物(20),其可以包含随机排列的a3和a4单元。
方案VIII
如方案IX所示,二醇(21)和(22),其中x3、y3和z3是摩尔分数,R5是C1至C10烷基,可以与琥珀酸聚合形成本发明的共聚物(23),其可以包含随机排列的a5和a6单元。
方案X
如方案XI所示,二醇(24)和(25)可以与琥珀酸聚合形成共聚物(26),其包含随机排列的a5和a6单元,其中x4、y4和z4是摩尔分数,R6和R7独立地是C1至C10烷基。
方案XI
C.聚合物的回收方法
本发明的某些方面涉及回收本文所述共聚物的方法。回收可以包括解聚共聚物。该共聚物可以解聚以获得具有式HO-Z-OH的第一α,ω-二羟基化合物和具有式HO-Z’-OH的第二α,ω-二羟基化合物。在某些方面,解聚方法可以包括共聚物的水解和/或醇解,以获得式HO-Z-OH、HO-Z’-OH的化合物和式XI的酸(例如,通过水解),和/或式XI的酸的酯(例如,通过醇解)。在某些方面,解聚方法可以包括在适于获得式HO-Z-OH、HO-Z’-OH的化合物和式XI酸的甲酯的条件下对共聚物进行甲醇分解。
在某些方面,共聚物的解聚可以产生i)化合物HO-Z-OH,ii)化合物HO-Z’-OH,iii)具有式XI的第一酸(例如,通过水解),和/或其酯(例如,通过醇解),和iv)具有式XI的第二酸(例如,通过水解)和/或其酯(例如,通过醇解),其中第一酸的式XI的X’不同于第二酸的式XI的X’。在一些方面,第一酸的式XI的X’可以是线型烃,第二酸的式XI的X’可以包含一个或多于一个侧官能团。在一些方面,第一酸的式XI的X’具有式(1)的化学式,第二酸的X’具有式(6)、(7)、(8)或(9)的化学式。在一些方面,第一酸可以是草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸或其任意组合。在一些方面,第二酸可以是柠檬酸、乌头酸、异柠檬酸、丙烷-1,2,3-三羧酸、戊烷-1,3,5-三羧酸或其任意组合。
在一些方面,所述甲醇分解条件可包括i)100℃至250℃的温度,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的温度:100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃和250℃,和/或ii)10巴至60巴的表压,或等于以下数值的任何一个、至少为以下数值的任何一个、或介于以下数值的任意两个之间的表压:10巴、15巴、20巴、25巴、30巴、35巴、40巴、45巴、50巴、55巴和60巴。在一些方面,所述解聚可以在惰性气氛下进行。用于解聚如甲醇醇解的催化剂,可包括无机酸、有机酸、有机碱和/或金属化合物。在一些方面,金属化合物可以是金属的烃基、氧化物、氯化物、羧酸盐、醇盐、芳基氧化物、酰胺、salen络合物、β-酮亚胺络合物或胍盐络合物。在一些方面,所述金属可以是Li、Na、K、Mg、Ca、Sc、Y、镧系元素、Ti、Zr、Zn、Mo、Mn、Al、Ga、Bi、Sb或Sn。在一些方面,所述催化剂可以是Ti(OiPr)4、Ti(OBu)4、Al(OiPr)3、Sn(2-乙基己酸酯)2、MoO3或其任意组合。
在某些方面,回收的方法可以包括经回收的HO-Z-OH和/或HO-Z’-OH的再聚合,例如从解聚过程获得的。经回收的HO-Z-OH和/或HO-Z’-OH可以再聚合形成本文所述的共聚物。在一些方面,经回收的HO-Z-OH和/或HO-Z’-OH可以与具有式XI的酸、其酯和/或其环酐(例如,式XI的酸)再聚合。在一些方面,经回收的HO-Z-OH和/或HO-Z’-OH可以与第一酸、其酯和/或其环酐以及第二酸、其酯和/或其环酐进行再聚合。
D.包含该聚合物的组合物和制品
本文所述的共聚物可以包含在组合物中。在一些方面,组合物可以包含共聚物和一种或多于一种其它聚合物的共混物。在一些方面,一种或多于一种其它聚合物可以是聚乙烯、聚丙烯、EPDM、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、乙基乙烯醇(EVOH)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚砜、聚氨酯、聚酰胺、合成橡胶、沥青、矿物油或其任意组合。在一些方面,所述组合物还可以包括一种或多于一种添加剂。一种或多于一种添加剂可包括但不限于抗刮擦剂、抗氧化剂、阻燃剂、UV吸收剂、光化学稳定剂、填料如玻璃和/或矿物填料、荧光增白剂、表面活性剂、加工助剂、脱模剂、颜料、流动改性剂、发泡剂或其任意组合。在一些方面,所述组合物可以包含在泡沫、薄膜、层、片材、模制品、焊接制品、细丝、纤维、线、电缆或粉末中或以其形式存在。在一个实施例中,组合物被掺入薄膜中。具体地,所述薄膜可以包括至少一个包含该组合物的薄膜层。在进一步方面,所述薄膜包括至少第二薄膜层。
某些方面涉及包含本文所述共聚物的制品和/或包含该共聚物的组合物。所述组合物和/或制品可以被模塑,例如挤出、注塑、吹塑、压塑、旋转模塑、热成型和/或3-D印刷制品。在一些方面,所述制品可以是个人设备部件、汽车部件、管道材料、建筑材料、消费电子产品外壳、个人设备部件、厨房用具、家具或家用电器部件。
实施例
本发明会通过具体的实施例被更详细地描述。提供实施例仅作说明之用,而不是以任何方式来限制本发明。本领域技术人员将容易识别到各种非关键参数,可以对其进行改变或修饰以产生基本相同的结果。发明人这些是预言性的实施例,如果可能的话,请提供获得理想(例如硬-软)共聚物所需的摩尔分数(例如实施例1中的x、y和z)、二醇的摩尔重量等的优选值(可以是小范围)。
实施例1
(不饱和支化二醇的合成)
进行多步合成以生产本发明的不饱和支化聚丁二烯二醇。在聚合之前,所有的玻璃器皿都小心地烘干并充入氩气。所有实验都在惰性受控气氛中进行。
仪器:在来自TA Instruments的DSC Q100上以10℃/分钟的加热速率进行热分析。冷却至约-40℃后记录第一次和第二次试验。所报告的熔融温度对应于第二次试验。
步骤1.聚丁二烯上羟基端基的合成如(方案I)所示。在氩气气氛下,将1,3-丁二烯溶液(13.33g,36.97毫摩尔的15重量%的正己烷溶液)加入到反应器中。然后在搅拌下向反应混合物中加入t-BDMSOPrLi溶液(1mL,0.5毫摩尔的0.5摩尔/升,分析方法见上文)。添加完成后,将反应混合物加热至50℃,并在此温度下搅拌5小时。5小时后,将反应混合物冷却至室温,加入环氧乙烷(15.6mL,12.5毫摩尔的0.8摩尔/升的己烷溶液),并使反应混合物在室温下再搅拌2h。最后,通过加入脱气的(通过冷冻-泵-融化方法脱气)甲醇(1.5mL)来终止反应混合物,以在聚丁二烯中形成羟基端基。将溶液浓缩并沉淀到过量的甲醇中,得到白色黏性液体形式的具有一个羟基端基的聚丁二烯。
方案I
步骤2:二羟基封端的聚丁二烯的合成如方案II所示。将步骤1中制备的具有一个羟基端基的聚丁二烯(1g)溶解在THF(10mL)中。随后,将过量的四丁基氟化铵(TBAF,THF1M);在室温在搅拌下加入到溶液中([TBAF]/[TB DMS]的重量比为3∶1),并使其反应24h,以获得聚丁二烯两端的羟基。最后,将聚合物在甲醇中沉淀,蒸发残余溶剂。将粗产物溶于50mL合适的溶剂(根据其溶解度,或者溶于己烷/环己烷/二氯甲烷)中,并用水(2×50mL)洗涤以除去粗混合物中存在的任何盐。用无水硫酸钠(约10g)干燥溶剂,过滤,并用旋转蒸发器蒸发溶剂,以产生不饱和的OH-PB-OH。
方案II
步骤3:不饱和的OH-PB-OH的氢化如方案III所示。在600mL Parr容器中,将不饱和的OH-PB-OH(24g Mw-5500)转移/称重到锥形瓶中,并向锥形瓶中加入环己烷(150mL)。彻底混合锥形瓶中的内容物,然后将内容物转移到Parr容器中。向锥形瓶中加入额外的环己烷(150mL)。彻底混合锥形瓶中的内容物,然后将内容物转移到Parr容器中。(确保锥形瓶中没有反应物)。将Pd/CaCO3(2.4g,3重量%)催化剂直接加入到Parr容器中。将Parr容器密封并在60巴(0.6MPa)下加热至75℃,直到不饱和的OH-PB-OH被氢化至大于99.5%,以形成饱和的OH-PB-OH。
方案III
实施例2
(不饱和线型二醇的合成)
线型二醇(对于α,ω-二羟基聚乙烯)如方案IV所示合成。在步骤1中,在氩气吹扫下,将顺式-1,4-二乙酰氧基-2-丁烯(2.07g,6112.0毫摩尔)加入到含有THF(135mL)的500mL双颈Schlenk烧瓶中。然后将烧瓶转移到35℃的油浴中,并在30分钟内滴加顺式环辛烯(30g,272.263毫摩尔)在加入1mL顺式环辛烯后,开始加入第二代Grubbs催化剂(101.86mg,0.12毫摩尔)的THF(3mL)溶液。反应6小时后,将混合物沉淀到酸性甲醇(1.2L含35%HCl(1.5g)的水溶液(13.5g)中。收集沉淀的聚合物,α,ω-二乙酰氧基封端的聚环辛烯,并在真空下干燥两天。
在步骤2中,α,ω-二乙酰氧基封端的聚环戊烯中的末端乙酰氧基被转化为羟基。在40℃下,将上述步骤1的聚合物溶解在THF(137.5mL)中,并加入25重量%的NaOMe(2.97g,55.0毫摩尔)的甲醇溶液。将该溶液搅拌20小时,并用35%HCl(1.5g)水溶液(13.5g)沉淀到甲醇(2.72L)中。将分离的α,ω-二羟基聚环辛烯(HO-PCOE-OH)在真空下干燥。
在步骤3中,α,ω-二羟基聚环辛烯(HO-PCOE-OH)被氢化。将HO-PCOE-OH(10g,90.7毫摩尔双键)、对甲苯磺酰肼(52.4g,281.3毫摩尔)、三丁胺(75.6mL,317.6毫摩尔)、丁基羟基甲苯(50mg,0.22毫摩尔)和邻二甲苯(385.76mL)加入1000mL三颈圆底烧瓶中。将混合物加热至140℃并回流6小时。冷却至室温后,将反应混合物倒入甲醇中。用甲醇(2×500mL)洗涤所得沉淀。在真空下干燥分离的白色粉末。通过1H-NMR测定氢化程度,发现>99%。1H-NMR(TCE-d2,≥99.5原子%D,120℃):δ:3.66(t,CH2-OH,a’);b);1.61-1.24(m,-CH2-)。α,ω-二羟基聚乙烯的DSC数据显示其Tm和Tc分别为129℃和117℃。发现N2气氛中的TGA为452℃。
方案IV
实施例3
(使用实施例1和实施例2的二醇和琥珀酸合成本发明的无规烯烃嵌段共聚物)
使用α,ω-二羟基聚乙烯(90摩尔%,MW 3000,实施例2)、α,ω-二羟基氢化聚丁二烯-12%支化(10摩尔%,MW 8500,实施例1)和琥珀酸(MW 118,Aldrich)的无规烯烃嵌段共聚物合成示于方案V中。将α,ω-二羟基聚乙烯(15.4g,8.64毫摩尔)、α,ω-二羟基氢化聚丁二烯(3.2g,0.96毫摩尔)、琥珀酸(1.13g,9.6毫摩尔)和四异丙醇钛(0.24g)引入反应器中,然后在搅拌和氮气气氛下将反应器加热至190℃。第一阶段,在大气压下进行2.5小时的酯化反应。此后,在第二阶段,通过关闭氮气并通过逐渐将压力降低至约0.05毫巴来引发缩聚反应,并将温度升高至220℃。在缩聚反应3.0小时后,通过通入氮气释放真空并收集聚合物。无规烯烃嵌段共聚物的DSC数据显示Tm和Tc分别为123℃、104℃。发现氮气氛中的TGA为454℃。无规烯属嵌段共聚物通过固态核磁共振(SSNMR)(图1)表征。XRD图案为无规OBC,发现%结晶度为66.4%,聚乙烯在2θ≈21.70和2θ≈24.10处出现110和200衍射峰的特征峰。
方案V
该实施例中的仿烯烃嵌段共聚物(本发明的仿OBC聚合物)由硬嵌段和软嵌段(10%)制成,所述硬嵌段是分子量为3000克/摩尔并完全氢化的线型二醇(线性90摩尔%),所述软嵌段的分子量为8500克/摩尔;支化度为12摩尔%。支化碳链长度为2(2个碳原子;乙烯基)以及通过酯化和缩合反应的连接剂琥珀酸(二羧酸)。仿OBC(本发明的仿烯烃嵌段共聚物)是高度结晶的(约66.4%)并且具有Tm约122℃的熔融温度。观察到结晶度和熔融温度由硬(线型)嵌段控制,而弹性由软(支化)嵌段控制。结果表明,根据本发明制备的共聚物是具有两个彼此不同并通过酯基连接的聚烯烃基团的嵌段共聚物。一个聚烯烃基团是脂肪族的,另一个聚烯烃基团是支化的。每个聚烯烃基团具有98%的饱和度(在98%至100%的范围内)和212个碳原子(至少100个碳原子)。支化基团的支化度为12%(在0.01至50%的范围内)。
实施例4
(使用α,ω-二羟基聚乙烯、商业的支化二醇和琥珀酸合成无规烯烃嵌段共聚物)
以与实施例1的步骤3中所述相同的方式氢化商业的二醇(MW=3000,Mn=3100,KRASOL HLBH P 3000,65%支化,Cray Valley)以产生氢化的支化二醇(65%支化,氢化<99%)。以与实施例2相同的方式合成α,ω-二羟基聚乙烯,以生产α,ω-二羟基聚乙烯(90摩尔%,MW 3000)。用α,ω-二羟基聚乙烯(90摩尔%)、氢化支化二醇(10摩尔%,-65%支化)和琥珀酸进行无规烯烃嵌段共聚物合成。将α,ω-二羟基氢化聚丁二烯(10.2g,5.8毫摩尔)、氢化支化二醇(1.16g,0.64毫摩尔)、琥珀酸(0.76g,6.44毫摩尔)和四异丙醇钛(0.16g)引入反应器中,然后在搅拌和氮气气氛下将反应器加热至190℃。第一阶段,在大气压下进行酯化反应2.5小时。此后,在第二阶段,通过关闭氮气并通过逐渐将压力降低至约0.05毫巴来引发缩聚反应,并将温度升高至220℃。在缩聚反应3.0小时后,通过通入氮气释放真空并收集聚合物。无规烯烃嵌段共聚物通过SSNMR表征(图2)。无规烯烃嵌段共聚物的DSC数据显示Tm和Tc分别为123℃、104℃。发现N2气氛中的TGA为455℃。无规OBC的XRD图案中,%结晶度为57.6%(图4),PE在22θ≈21.7°和2θ≈24°处出现(110)和(200)衍射峰的特征峰,在36.6°处出现(020)面的特征峰。
该实施例中的仿烯烃嵌段共聚物(本发明的仿OBC)由硬嵌段和软嵌段(10%)制成,所述硬嵌段是分子量为3000克/摩尔并完全氢化的线型二醇(线性90摩尔%),所述软嵌段的分子量为3000克/摩尔;支化度为65摩尔%。支化碳链长度为2(2个碳原子;乙烯基)以及通过酯化和缩合反应的连接剂琥珀酸(二羧酸)。仿OBC(本发明的仿烯烃嵌段共聚物)是结晶的(约57.6%)并且具有Tm约123℃的熔融温度。观察到结晶度和熔融温度由硬(线型)嵌段控制,并且弹性由软(支化的,商业二醇)嵌段控制。结果表明,根据我们的发明制备的共聚物是具有两个彼此不同并通过酯基连接的聚烯烃基团的嵌段共聚物。一个聚烯烃基团是脂肪族的,另一个聚烯烃基团是支化的。每个聚烯烃基团具有98%的饱和度(在98%至100%的范围内)和212个碳原子(至少100个碳原子)。支化基团的支化度为12%(在0.01%至50%的范围内)。
实施例5
(使用α,ω-二羟基聚乙烯(40摩尔%)、支化二醇(-65%支化,60摩尔%)和琥珀酸合成无规烯烃嵌段共聚物)
如实施例4中所述,使用α,ω-二羟基聚乙烯(40摩尔%)、氢化支化二醇(65%支化,60摩尔%)和琥珀酸进行无规烯烃嵌段共聚物合成。如实施例2所述制备α,ω-二羟基聚乙烯(40摩尔%)。如实施例4中所述制备氢化的支化二醇(P-3000的氢化,Cray Valley)。无规烯烃嵌段共聚物通过1H-NMR表征(图3)。本发明的无规烯烃嵌段共聚物的DSC数据显示Tm和Tc分别为119℃、101℃。发现N2气氛中的TGA为428℃。本发明的无规OBC的XRD图案显示%结晶度为55.8%,PE在2θ≈21.40和2θ≈23.80处出现(110)和(200)衍射峰的特征峰,在36.10处出现(020)面的特征峰,且在≈19°处出现弱/宽肩带,代表半非晶相。
如本实施例中所示,本发明的仿烯烃嵌段共聚物(仿OBC)由硬嵌段和软嵌段(60摩尔%)制成,所述硬嵌段是分子量为3000克/摩尔并完全氢化的线型二醇(线型40摩尔%),所述软嵌段的分子量为3000克/摩尔;支化度为65摩尔%。支化碳链长度为2(2个碳原子;乙烯基)以及通过酯化和缩合反应的连接剂琥珀酸(二羧酸)。仿OBC(仿烯烃嵌段共聚物)是结晶的(约55.8%),熔融温度为Tm约119℃。观察到结晶度和熔融温度由硬(线型)嵌段控制,弹性由软(支化)嵌段控制。
表1中所列的结果表明,本发明的共聚物是具有两个彼此不同并通过酯基连接的聚烯烃基团的嵌段共聚物。一个聚烯烃基团是脂肪族的,另一个聚烯烃基团是支化的。每个聚烯烃基团具有98%的饱和度(在98%至100%的范围内)和212个碳原子(至少100个碳原子)。支化基团的支化度为12%(在0.01%至50%的范围内)。
表1
**************************
尽管已经详细描述了本申请的实施方案及其优点,但是应当理解,在不脱离由所附权利要求限定的实施方案的精神和范围的情况下,可以在本文中进行各种改变、替换和更改。此外,本申请的范围不旨在限于说明书中所描述的工艺、设备、制造、物质的组成、装置、方法和步骤的具体实施方案。如本领域普通技术人员根据上述公开内容将容易理解的,可以利用当前存在的或以后将要开发的执行与本文描述的相应实施方案基本相同的功能或实现基本相同的结果的工艺、机器、制造、物质的组成、装置、方法或步骤。因此,所附权利要求旨在将这些工艺、设备、制造、物质的组成、装置、方法或步骤包括在其范围内。
Claims (15)
1.一种共聚物,其包含式I的重复单元和式II的重复单元,
其中,
对于式I和式II中的每一个,n独立地为1,并且表示重复单元的数目;
对于式I和式II中的每一个,X是脂肪族基团;
Z是第一聚烯烃基团,其包含至少45个碳原子,优选45个至1000个碳原子,并且具有98%至100%的饱和度;和
Z’是脂肪族基团,
其中,Z的结构不同于Z’,和
其中式I或式II或两者的每1000个主链碳原子包含0.01个至40个酯基。
2.根据权利要求1所述的共聚物,其中Z和Z’独立地具有0%至50%的支化度(DB),和/或其中Z和/或Z’分别包括独立地具有1个至10个碳的支链。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的共聚物,其中Z具有0%至小于5%的DB且Z’具有5%至50%的DB。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的共聚物,其中Z和/或Z’独立地是聚乙烯、聚丙烯、聚(乙烯-共-丙烯)、聚(乙烯-共-1-丁烯)、聚(乙烯-共-1-己烯)或聚(乙烯-共-1-辛烯)基团。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的共聚物,其中Z和/或Z’独立地为无规立构聚丙烯、全同立构聚丙烯或间同立构聚丙烯。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的共聚物,其中对于式I和式II中的每一个,X独立地为
其中对于式I和式II中的每一个,n1独立地是1至15的整数,并且表示重复单元的数目,对于式I和式II中的每一个,p1独立地是1、2或3,并且表示重复单元的数目,并且对于式I和式II中的每一个,p2独立地是1、2或3,并且表示重复单元的数目。
7.根据权利要求1所述的共聚物,
i)包含式III的重复单元和式IV的重复单元,或者
ii)包含式V的重复单元和式VI的重复单元,或者
iii)包含式VII的重复单元和式VIII的重复单元,或者
iv)包含式IX的重复单元和式X的重复单元,或者
v)包含式XIV的重复单元和式XV或式XVI的重复单元,
vi)包含式III的重复单元和式XVII的重复单元,
其中
其中对于式III和式IV中的每一个,n2独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,m1是45至1000的整数,并且表示重复单元的数目,
m1’是45至1000的整数,并且表示重复单元的数目,
R1是-H或-CH2CH3,并且在-CHR1-的重复单元中在-H和-CH2CH3之间独立地变化,和-(CHR1)m1’-基团的DB为5%至50%,
其中对于式V和式VI中的每一个,n3独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,
m2是60至600的整数,并且表示重复单元的数目,和
q’是100至225的整数,并且表示重复单元的数目,
其中对于式VII和VIII中的每一个,n4独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,
R2是-H或-CH2CH3,并且在-CHR2-的重复单元中在-H和-CH2CH3之间独立地变化,-(CHR2)m3-基团的DB为0.01%至50%,
m3是60至600的整数,并且表示重复单元的数目,和
m3’是1至497的整数,并且表示重复单元的数目,
其中对于式IX和X中的每一个,n5独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,
R3是-H或-CH2CH3,并且在-CHR3-的重复单元中在-H和-CH2CH3之间独立地变化,-(CHR3)m4-基团的DB为0.01%至50%,
m4是60至600的整数,并且表示重复单元的数目,
m4’是1至332的整数,并且表示重复单元的数目,和
R4是C2至C10烷基,
其中对于式XIV、XV和XVI中的每一个,n7独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,
m6是60至600的整数,并且表示重复单元的数目,
R10是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CHR10-的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
-(CHR10)m6-基团的DB为0.01%至50%,
R11是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR11R12-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R12可以是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR11R12-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R13可以是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR13R14-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R14可以是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR13R14-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R15可以是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR15R16-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R16可以是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR15R16-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R17可以是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR17R18-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
R18可以是-H或C1至C10烷基,并且能够在-CR17R18-基团的重复单元中在-H和C1至C10烷基之间独立地变化,
对于式XV,p和u独立地是1至5的整数;q、r、s、t独立地是整数,其中(q+r/2+s)×2×t≤1000-p-u,并且
对于式XVI,p和v独立地是1至5的整数;q、r、s、t、u独立地为整数,其中(q+(r/2+s)×u+t)×2<1000-p-v;
其中n2独立地是0至15的整数,并且表示重复单元的数目,m2是60至600的整数,并且表示重复单元的数目,R1是C1至C10脂肪烃。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的共聚物,其中共聚物是统计共聚物。
9.一种用于形成根据权利要求1至8中任一项所述的共聚物的方法,该方法包括:
使i)具有式HO-Z-OH的第一α,ω-二羟基化合物和ii)具有式HO-Z’-OH的第二α,ω-二羟基化合物与酸或其酯或其环酐反应,其中酸具有式XI的化学式
其中n是1,并且表示重复单元的数目,并且
其中X’是脂肪族基团。
10.根据权利要求9所述的方法,其中X’为
其中n’是1至15的整数,并且表示重复单元的数目,p1和p2独立地是1、2或3,并且表示重复单元的数目。
11.根据权利要求9所述的方法,其中酸是草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、柠檬酸、乌头酸、异柠檬酸、丙烷-1,2,3-三羧酸、戊烷-1,3,5-三羧酸或其任意组合。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法,其中HOOC-X’-COOH酸的酯是甲酯、乙酯和/或丙酯,和/或其中环酐是丙二酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、庚二酸酐、辛二酸酐、壬二酸酐、癸二酸酐或其任意组合。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法,其中反应条件包括i)90℃至250℃的温度,和/或ii)惰性气氛和/或真空。
14.一种回收根据权利要求1至8中任一项所述的共聚物的方法,该方法包括在适于通过水解和/或醇解解聚聚合物的条件下,使聚合物与水和/或醇接触,以产生具有式HO-Z-OH的第一α,ω-二羟基化合物、具有式HO-Z’-OH的第二α,ω-二羟基化合物和具有式XI的酸和/或其酯,
其中n是1,并且表示重复单元的数目,并且
其中X’是脂肪族基团。
15.根据权利要求14所述的方法,其中X’为
其中n’是1至15的整数,并且表示重复单元的数目,p1和p2独立地是1、2或3,并且表示重复单元的数目。
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