[发明专利]制备嵌段共聚物的方法

说明书

本发明涉及一种制备含有聚亚芳基醚和聚环氧烷嵌段的嵌段共聚物的方法，其包括HO-封端的聚亚芳基醚与单体环氧烷烃的反应。

本发明还涉及由所述方法得到的嵌段共聚物。

本发明还涉及具有聚环氧烷-聚芳醚-聚环氧烷嵌段的三嵌段聚合物。

本发明还涉及包含1至60重量％的至少一种嵌段共聚物的模塑组合物，所述嵌段共聚物含有聚亚芳基醚和聚环氧烷嵌段。

本发明还涉及至少一种所述嵌段共聚物或模塑组合物用于制备涂层、薄膜（film）、纤维、模制品和/或膜（membrane）的用途。

本发明涉及包含所述嵌段共聚物或所述模塑组合物的膜。

文献公开了聚亚芳基醚-聚环氧烷。它们构成了亲水-疏水嵌段共聚物类的一部分，其特别是在医疗技术领域具有很大的应用潜力。

例如，US5,700,902描述了聚亚芳基醚-聚环氧烷共聚物的合成。一个用途是将专门改性的聚环氧烷衍生物用作双酚和二氯二苯砜的缩聚中的调节剂，或者将具有OH端基的聚环氧烷用作聚亚芳基醚合成中的共聚单体。

US5,798,437也描述了聚亚芳基醚-聚环氧烷共聚物。

US5,911,880提供了膜，所述膜除聚亚芳基醚之外还包括聚亚芳基醚和聚环氧烷的嵌段共聚物以提供亲水性。为了结构控制，活化的聚环氧烷与OH-或NH₂-封端的聚亚芳基醚反应。

EP781795描述了与US5,911,880类似的制备嵌段共聚物的方法。在此，作为共聚单体的氯封端的聚环氧烷在钾碱的作用下与二氯二苯砜和双酚反应。

EP739925也描述了聚亚芳基醚和聚环氧烷共聚物。

在Macromolecules29(23)p.7619(1996)中记载的聚亚芳基醚-聚环氧烷共聚物的合成需要较长的反应时间。

DE19907605的方法示出具有低结构控制的产物。

因此，本发明的目的是提供一种制备聚亚芳基醚-聚环氧烷嵌段共聚物的方法，所述方法使嵌段共聚物具有窄的分子量分布。另外，提供了从可计量性良好且结构简单的反应物开始的合成。所述合成也由标准原料开始进行。本发明还旨在实现以下目的，即提供具有低比例的聚环氧烷的嵌段共聚物。此外，制备聚亚芳基醚的第一工艺步骤和所述聚亚芳基醚与单体环氧烷烃反应的第二工艺步骤可以尽可能地在一种溶剂或溶剂混合物中进行，或者甚至在无溶剂的条件下进行第二工艺步骤。在工业规模工厂的情况下，仅使用一种溶剂或溶剂混合物能够简化溶剂储存、溶剂循环和/或溶剂回收。

该目的通过开篇所述方法实现。

在制备含有聚亚芳基醚和聚环氧烷嵌段的嵌段共聚物的方法中，使HO-封端的聚亚芳基醚与单体环氧烷烃反应。在所述方法中，HO-封端的聚亚芳基醚可以在第一步骤中制备，并且在第二步骤中与单体环氧烷烃反应。在一个实施方案中，该反应可以在溶剂（特别是含NMP的溶剂）的存在下进行。

OH封端的聚亚芳基醚在下文中还称为聚亚芳基醚（P）。OH封端的聚亚芳基醚本身对本领域技术人员而言是已知的，并且可以由具有主要为酚氧端基（phenoxide end group）的通式I的单元形成，

具有以下定义：

t，q:各自独立地为0、1、2或3，

Q，T，Y:各自独立地为化学键或选自-O-、-S-、-SO₂-、S=O、C=O、-N=N-、-CR^aR^b-的基团，其中R^a和R^b各自独立地为氢原子或C₁-C₁₂-烷基、C₁-C₁₂-烷氧基或C₆-C₁₈-芳基，其中Q、T和Y中的至少一个不为-O-，且Q、T和Y中的至少一个为-SO₂-，且

Ar，Ar¹:各自独立地为具有6至18个碳原子的亚芳基。

在本发明的上下文中，酚氧端基被理解为是指以键合至芳环的端基形式存在的带负电的氧原子。这些端基由酚端基通过除去质子而衍生得到。在本发明的上下文中，酚端基（phenolic end group）被理解为是指键合至芳环的羟基。所提及的芳环优选为1,4-亚苯基。本发明的聚亚芳基醚（P）可首先具有酚氧或酚OH端基，其次具有卤素端基。在本发明中，认为酚氧基团属于HO端基而计数。