[发明专利]具有有机软链段的聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物

说明书

技术领域

本发明描述了具有有机软链段的聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物和制备 所述共聚物的方法。

背景技术

硅氧烷聚合物具有独特的特性，所述特性主要来自硅氧烷键的物理和 化学特性。这些特性包括低玻璃化转变温度、热稳定性和氧化稳定性、抗 紫外线辐射、低表面能和疏水性、对许多气体的高度可渗透性、以及生物 相容性。然而，硅氧烷聚合物通常缺乏一定的拉伸强度。

硅氧烷聚合物的低拉伸强度可通过形成嵌段共聚物而得到改善。一些 嵌段共聚物包含“软”硅氧烷聚合嵌段或链段，以及多种“硬”嵌段或链 段中的任何一种。聚二有机硅氧烷-聚酰胺和聚二有机硅氧聚脲为示例性的 嵌段共聚物。

聚二有机硅氧烷-聚酰胺可通过氨基封端的硅氧烷与短链二羧酸的缩合 反应来制备。作为另外一种选择，所述的聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物可 通过羧基封端的硅氧烷与短链二胺的缩合反应来制备。由于聚二有机硅氧 烷(如聚二甲基硅氧烷)和聚酰胺的溶解度参数通常显著不同，因此难以 找到可产生高度聚合的、用于制备硅氧烷基聚酰胺的反应条件，尤其是在 与较大的聚有机硅氧烷链段同系物发生反应时更是如此。许多已知的基于 硅氧烷的聚酰胺共聚物含有相对较短的聚二有机硅氧烷(例如聚二甲基硅 氧烷)链段，如具有不超过30个二有机硅氧烷基(例如二甲基硅氧烷基) 单元的链段，或者该共聚物中的聚二有机硅氧烷链段的量相对较低。也就 是说，所得共聚物中聚二有机硅氧烷(如聚二甲基硅氧烷)软质链段物的 份数(即按重量计的量)趋于较低。

聚二有机硅氧烷-聚脲是另一种类型的嵌段共聚物。虽然这种嵌段共聚 物具有许多理想的特性，但是其中的一些嵌段共聚物往往在经受高温(例 如250℃或更高)时发生降解。

发明内容

在一个方面，本发明提供包括至少一个式I的重复单元(I-a和/或I- b)的共聚物：

和至少一个式VI的重复单元(VI-a和/或VI-b)：

其中：每个R¹独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基或者被烷 基、烷氧基或卤素取代的芳基；G为化合价为q的残基；R³为氢或烷基，或 者R³与G以及它们所共同连接的氮合在一起形成杂环基；每个Y独立地为 亚烷基、亚芳烷基或者它们的组合；每个B独立地为共价键(例如式I-b 或式VI-b的重复单元)、4-20个碳的亚烷基、亚芳烷基、亚芳基或者它 们的组合；D为有机软链段残基；n独立地为0-1500的整数；p为1-10的 整数；q为大于或等于2的整数。本文还公开了包括一种或多种具有至少 一个式I的重复单元(I-a和/或I-b)和至少一个式VI的重复单元(VI-a 和/或VI-b)的共聚物的组合物和制品(例如薄膜和/或复合薄膜)。

在另一方面，本发明提供制备具有至少一个式I的重复单元(I-a和/ 或I-b)和至少一个式VI的重复单元(VI-a和/或VI-b)的共聚物的方 法。所述方法包括在反应条件下将以下a)、b)和c)混合在一起：a)式II 前体(II-a和/或II-b)：

b)式VII的前体(VII-a和/或VII-b)：

和c)一种或多种平均起来分子式为G(NHR³)_r的胺化合物，其中：每个R¹独 立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基或者被烷基、烷氧基或卤素 取代的芳基；每个R²独立地为烷基、卤代烷基、芳基或者被烷基、烷氧 基、卤素或烷氧羰基取代的芳基；G为式G(NHR³)_r减去r个-NHR³基团所得 的残基单元；R³为氢或烷基，或者R³与G以及它们所共同连接的氮合在一 起形成杂环基；每个Y独立地为亚烷基、亚芳烷基或者它们的组合；每个 B独立地为共价键(例如式II-b或VII-b的前体)、4-20个碳的亚烷基、 亚芳烷基、亚芳基或者它们的组合；D为有机软链段残基；n独立地为0- 1500的整数；p为1-10的整数；r为大于或等于2的数字。