包含芳族羧酸根陰離子的可聚合離子液體的製作方法
2023-11-04 22:06:07 3
專利名稱：包含芳族羧酸根陰離子的可聚合離子液體的製作方法
包含芳族羧酸根陰離子的可聚合離子液體
背景技術：
離子液體(IL)為其中陽離子和陰離子弱配位的鹽。離子組分中的至少一個是有機的並且離子中的一個具有離域電荷。通常在室溫下，以及按照定義至少在低於100°C下，這將阻止穩定晶格的形成並使得這樣的材料以液體存在。例如，氯化鈉，典型的離子鹽，熔點為約8000C，而離子液體N-甲基咪唑錫氯化物的熔點為約750C。離子液體通常包含與無機陰離子耦合的有機陽離子，例如取代的銨或含氮雜環，例如取代的咪唑輸^然而，其中陽離子和陰離子均是有機的物質也已被描述。當離子液體包含至少一個可聚合基團時，此類離子液體為可聚合離子液體(「PIL」)
發明內容
本文描述了包含陽離子和芳族羧酸根陰離子的可聚合離子液體；其中陽離子、陰離子或兩者包含可自由基聚合的基團。在一些實施例中，陽離子包含可自由基聚合的基團，而陰離子不含可自由基聚合的基團。在其它實施例中，陰離子包含可自由基聚合的基團，而陽離子不含可自由基聚合的基團。在其它實施例中，陰離子和陽離子各自包含至少一個可自由基聚合的基團。在一些優選的實施例中，陽離子為取代的銨、轔輸或咪挫輸陽離子。
具體實施例方式如本文所用「可硬化的」描述的是可通過加熱引發聚合和/或交聯；用光化照射引發聚合和/或交聯；和/或通過混合一種或多種組分引發聚合和/或交聯的方式被固化(例如，聚合或交聯)的材料或組合物。「混合」可例如通過將兩個或更多個部分合併且混合形成均勻組合物來進行。或者，兩個或更多個部分可以作為單獨層來提供，所述單獨層在界面處相互混合(如自發地或在施加剪切應力時)以引發聚合。「硬化的」指已被固化(例如聚合或交聯)的材料或組合物。「(甲基)丙烯酸酯」是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、或它們的組合的縮略表示；「(甲基)丙烯酸」是丙烯酸、甲基丙烯酸、或它們的組合的縮略表示；並且「(甲基)丙烯醯基」是丙烯醯基、甲基丙烯醯基、或它們的組合的縮略表示。「烷基」包括直鏈、支鏈和環狀烷基並且包括未取代的和取代的烷基。除非另外指明，否則所述烷基通常包含I至20個碳原子。如本文所使用的「烷基」的例子包括(但不限於)甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、異丁基、叔丁基、異丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、環戍基、環己基、環庚基、金剛燒基和降冰片基等。除非另外指明，否則燒基可為一價或多價的。「雜烷基」包括具有一個或多個獨立地選自S、0和N的雜原子的直鏈、支鏈和環狀烷基，所述烷基包括未取代的和取代的烷基。除非另外指明，否則雜烷基基團通常包含I至20個碳原子。「雜烷基」是下文所述「包含一個或多個S、N、0、P、或Si原子的烴基」的子集。如本文所用的「雜烷基」的例子包括(但不限於)甲氧基、乙氧基、丙氧基、3，6- 二氧雜庚基、
3-(三甲基甲矽烷基)-丙基、4- 二甲基氨基丁基等。除非另外指明，否則雜烷基基團可為一價或多價的。「芳族基團」或「芳族部分」包含6-18個環原子並可包含任選的稠環，所述稠環可以是取代的或未取代的。芳族基團的實例包括苯基、萘基、聯苯、菲基和蒽基。芳族基團可任選地包含1-3個雜原子如氮、氧或硫並可包含稠環。具有雜原子的芳族基團的例子包括吡啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、噻唑基、囉唑基、咪唑基、吲哚基、苯並呋喃基和苯並噻唑基。除非另外指明，否則芳族基團可為單價或多價的。如本文所用，「一個」、「該」、「至少一個」和「一個或多個」可互換使用。另外，本文通過端點表述的數值範圍包括該範圍內的所有數值(如，I至5包含I、·I.5、2、2· 75,3,3. 80、4、5 等)。本發明描述了各種包含可聚合離子液體的可固化組合物，所述可聚合離子液體包含弱配位的陽離子和陰離子。此類可聚合離子液體的熔點(Tm)低於約100°C。這些化合物的熔點更優選地低於約60°C、50°C、40°C或30°C，並且最優選低於約25°C，以方便在或不在組合物中溶劑載體的幫助下用於如本文中所述的各種可聚合組合物中。熔點低於25°C的可聚合離子液體在環境溫度下為液體。隨著可聚合離子液體的分子量增大，粘度可能增加。在一些實施例中，可聚合離子液體的分子量低於1000克/摩爾。合適的陽離子基團(也稱鑥鹽)包括取代的銨鹽、取代的憐鍵鹽、取代的吡啶輸鹽
和取代的咪唑犠鹽。此類犠鹽的陽離子的結構示意如下:
權利要求
1.一種可聚合離子液體，其包含陽離子和芳族羧酸根陰離子；其中所述陽離子、陰離子或兩者包含可自由基聚合的基團。
2.根據前述權利要求中任一項所述的可聚合離子液體，其中所述陽離子包含可自由基聚合的基團，並且所述陰離子不含可自由基聚合的基團。
3.根據前述權利要求中任一項所述的可聚合離子液體，其中所述陰離子包含可自由基聚合的基團，並且所述陽離子不含可自由基聚合的基團。
4.根據前述權利要求中任一項所述的可聚合離子液體，其中所述陰離子和陽離子各自包含至少一個可自由基聚合的基團。
5.根據權利要求2-4中所述的可聚合離子液體，其中所述可自由基聚合的基團為(甲基)丙稀酸酷基團。
6.根據權利要求1-5中所述的可聚合離子液體，其中所述陽離子為取代的銨或轔鎊陽離子。
7.根據權利要求6所述的可聚合離子液體，其中所述離子液體具有通式
8.根據權利要求7所述的可聚合離子液體，其中所述可自由基聚合的基團為(甲基)丙烯酸酯基團。
9.根據權利要求7或8中任一項所述的可聚合離子液體，其中R3為烷基或雜烷基基團，並且R4包含可自由基聚合的基團。
10.根據權利要求7或8中任一項所述的可聚合離子液體，其中R4為烷基或雜烷基基團，並且R3包含可自由基聚合的基團。
11.根據權利要求7或8中任一項所述的可聚合離子液體，其中R3和R4均包含至少一個可自由基聚合的基團。
12.根據權利要求10或11中任一項所述的可聚合離子液體，其中R3包含至少兩個可聚合的基團。
13.根據權利要求1-5所述的離子液體，其中所述陽離子為取代的咪唑偷陽離子。
14.根據權利要求13所述的離子液體，其中所述離子液體具有通式
15.根據權利要求14所述的可聚合離子液體，其中所述可自由基聚合的基團為(甲基)丙稀酸酷基團。
16.根據權利要求14或15所述的可聚合離子液體，其中R3為烷基或雜烷基基團，並且R4包含可自由基聚合的基團。
17.根據權利要求14或15所述的可聚合離子液體，其中R4為烷基或雜烷基基團，並且R3包含可自由基聚合的基團。
18.根據權利要求14或15中任一項所述的可聚合離子液體，其中R3和R4均包含可自由基聚合的基團。
19.根據權利要求7-18中任一項所述的可聚合離子液體，其中D包含任選地為稠合的一個、兩個或三個芳環。
20.根據前述權利要求中任一項所述的離子液體，其中所述離子液體具有至少O.70、O. 75,0. 80,0. 90或O. 95的空氣:氮氣固化放熱。
21.根據前述權利要求中任一項所述的離子液體，其中所述可聚合離子液體具有低於60 V、50°C、40 V、30°C或 25°C 的熔點。
22.—種可固化組合物，其中所述組合物包含至少一種根據權利要求1-21所述的可聚合離子液體和至少一種其它可自由基聚合的單體、低聚物或聚合物。
全文摘要
本文描述了包含陽離子和芳族羧酸根陰離子的可聚合離子液體；其中所述陽離子、陰離子或兩者包含可自由基聚合的基團。本文還描述了包含此類可聚合離子液體和至少一種其它可自由基聚合的單體、低聚物或聚合物的可固化組合物。
文檔編號C08F220/30GK102906132SQ201180024702
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月16日 優先權日2010年5月18日
發明者凱文·M·萊萬多夫斯基, 王一中, 拉裡·R·克雷普斯基, 喬爾·D·奧克斯曼, 朱培旺 申請人:3M創新有限公司