[发明专利]基于碳酸甘油酯和醇的聚合物

说明书

发明描述

本发明涉及一种聚合物和相关聚合方法，以及本发明聚合物例如用作乳化剂、用作泡沫调节剂、用作泡沫促进剂、用作泡沫抑制剂，用于分散固体，用作硬表面用润湿剂或用作用于洗涤或清洁目的的表面活性剂的用途。本发明聚合物基于碳酸甘油酯和醇。所用共聚单体为至少一种氧化烯如氧化乙烯或氧化丙烯或如下所定义的式(I)的环状碳酸酯如碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯。

碳酸甘油酯为具有宽应用领域的基础化学品。因此，例如其可以与酐反应而形成酯键或与异氰酸酯反应而形成氨基甲酸酯键。此外，碳酸甘油酯在化妆品或药物中用作溶剂。由于其低毒性、其低蒸发率、其低可燃性和其保湿性能，碳酸甘油酯适合作为化妆品材料的润湿剂或作为药物有效物质的载体溶剂。此外，碳酸甘油酯也可以作为原料用于聚合物制备中。作为碳酸甘油酯的替换，也可以在聚合物制备过程中使用表氯醇、缩水甘油或甘油，其中由此制备的低聚物或聚合物结构可以取决于用作原料的这些甘油衍生物而变化。

US-A 5,041,688涉及一种制备聚甘油的方法，其具有低比例的环状产物，其中使甘油与表氯醇在酸如磷酸存在下反应并进行与长链羧酸的随后酯化。

然而，上述聚合方法的问题为低缩合度、宽分子量分布和黑色焦油状稠度的产物，这是由在甘油缩合过程中高热应力引起的。

这些问题能够至少部分通过根据DE-A 199 47 631和EP-A 1785410中使用缩水甘油代替甘油或表氯醇而克服。另一方面，由于其致癌性能和其高度不稳定性，缩水甘油的使用具有额外问题。

DE-A 199 47 631涉及一种制备具有1-300的聚合度、<1.7的多分散性和至多约30%的支化单元含量(通过¹³C-NMR光谱法测定)的基于缩水甘油的多元醇的方法。在相关方法中，使包含呈稀释形式的缩水甘油的溶液与氢活性起始剂化合物在碱性催化下反应。制备基于缩水甘油的聚合物的另一方法描述于US-A 4,298,764，借助其可以制备正烷基链长为10-20的长链正烷基甘油基醚醇。

EP-A 1 785 410涉及未支化的聚甘油单醚，其通过碱催化由具有至多30个碳原子的醇和缩水甘油制备。在该方法中制备的聚甘油单醚具有至少2个基于甘油和/或缩水甘油结构嵌段的链段。聚甘油单醚具有至少75%的单醚比例和至多5%的二醚比例，其中具体比例借助反相高性能液相色谱(RP-HPLC)测定。

作为缩水甘油原料的替换，已提出易于由甘油得到的碳酸甘油酯(4-(羟甲基)-1,3-二氧杂环戊-2-酮)用于经由碱催化的聚合合成低聚甘油。例如G.Rokicki等，Green Chemistry，2005，7，第529-539页公开了一种制备超支化脂族聚醚的方法，其可以使用碳酸甘油酯作为单体得到。此外，超支化脂族聚醚具有含2个伯羟基的端部单元。碳酸甘油酯的开环聚合以碱性催化使用烷氧基化物进行。

使用碳酸甘油酯作为原料制备两亲性甘油或聚甘油单烷基醚的类似方法描述于JP-A 2000 1119 205或JP-A 11 335 313中。在一些情况下，也可以使用具有至多24个碳原子的烷基的长链起始剂醇。

WO 2010/012562涉及一种由可再生资源得到的环状碳酸酯的聚合的催化方法。环状碳酸酯的环大小为5-7原子，其中开环聚合在包含金属盐如三氟甲磺酸盐和醇的体系存在下进行。碳酸甘油酯也可以用作环状碳酸酯。在该方法中获得的聚合物具有碳酸酯结构嵌段，即聚合物在不消除CO₂下进行，因为其在起酸性催化剂作用的金属盐存在下进行。

DE-A 44 33 959涉及一种具有改善发泡行为的发泡清净剂混合物，其包含烷基和亚烷基低聚糖苷甘油醚以及阴离子、非离子、阳离子和/或两性或两性离子表面活性剂。清净剂混合物中存在的烷基和/或链烯基低聚糖苷甘油醚通过使用甘油甘氨酸、碳酸甘油酯或直接用甘油和/或工业级低聚甘油混合物醚化烷基和/或链烯基低聚糖苷而生产。类似的烷基和/或链烯基低聚糖苷甘油醚描述于DE-A 43 35 947中。

还未描述碳酸甘油酯和包含氧化烯和/或不同于碳酸甘油酯的环状碳酸酯如碳酸亚乙酯的共聚单体同时用于聚合物的制备。

因此，本发明目的为提供基于碳酸甘油酯的另一类聚合物以及相关聚合方法。该目的由通过如下组分的聚合而制备的本发明聚合物实现：

a)至少一种氧化烯或式(I)的环状碳酸酯：

其中

n为1-10，

m为0-3，和