[发明专利]烯基醚多元醇

说明书

本发明涉及用于制备可辐射交联的烯基醚多元醇的方法，使用根据本发明的方法制备的可辐射交联的烯基醚多元醇及其用途，用于合成通过加聚或缩聚反应可辐射分子间连接的低聚物或聚合物，特别是用于合成可辐射固化的聚酯、聚醚、聚氨酯和聚脲，特别优选可UV固化的聚氨酯。本发明也涉及可辐射固化的聚氨酯聚合物，其通过将至少一种依据本发明的烯基醚多元醇与多异氰酸酯反应获得。

本发明涉及制备烯基醚多元醇的方法以及可通过本发明的方法获得的烯基醚多元醇，及其用于通过加聚或缩聚反应合成可辐射固化的低聚物或聚合物的用途，尤其是用于合成可UV固化的聚酯、聚醚、聚氨酯、聚脲以及以该方式可获得的可UV固化的聚合物的用途。

阳离子聚合工艺，特别是那些例如通过高能射线如紫外电磁辐射(UV)或电子束辐射(EB)引发的阳离子聚合工艺为现有技术已知的且在工业制备方法中越来越多地用于众多产品，包括粘合剂和胶水、涂层组合物和许多其他的产品。此外，用于阳离子聚合的低能引发工艺也逐渐为已知的，例如这些基于可见光的引发方法。提及的后者的体系目前没有以如此的频率使用且仍在某种程度上进行开发。阳离子聚合方法是通常不含溶剂，且高能效的、环境友好的且适合于自动化的工艺步骤。阳离子聚合的综述可见于Matyjaszewski,K.,编辑,Cationic Polymerizations:Mechanisms,Synthesis,and Applications.(In:Plast.Eng.(N.Y.),1996；35,Dekker)中。UV光固化阳离子聚合的综述例如由M.Sangermano,N.Razza and J.V.Crivello(Macromol.Mater.Eng.,2014,299,pp.775-793)给出。在阳离子聚合的通常公认的优点中，特别地是对(气氛)氧气的容忍以及在引发后持续反应的可能性。在相关文献中，这样的行为也称为“黑暗固化”且指在如通过UV、EB或热急升的冲击引发后可聚合材料的持续固化，包括在缺少电磁辐射、电子束、或者增加的热输入下可聚合材料的持续固化。该黑暗固化工艺对于众多技术连接的工艺是特别有利的。

一般地，这些方法与由电磁或EB辐射引发的自由基链式聚合工艺竞争，其产量和因此其适用性遭受自由基聚合机理的对氧敏感的特性。

关于阳离子聚合，已知烯基醚具有高反应性且因此用作单体的前体。功能化的烯基醚单体前体具有一系列的优点：由于其高反应性，其交联迅速，趋向于气味中性的，且具有良好的耐久性和粘合特征。由于其高反应性，其在聚合反应中也可忍受众多官能团至较大的程度，例如氨基甲酸酯基团且更不容易被副反应破坏。

环氧化物和氧杂环丁烷对于阳离子聚合工艺也是适合的反应前体，但在实际的引发后常需要热“推动”以增加聚合反应速率和产量。尽管环氧化合物和氧杂环丁烷是最具有反应性的阳离子可聚合化合物之一，反应仍被更多种官能团破坏或甚至停滞。例如已知在环氧化物和氧杂环丁烷的情况下在氨基甲酸酯基团的存在下阳离子聚合反应或交联过早地趋向于停滞。

通常观察到低分子(可辐射固化的)化合物，不考虑其是否是自由基聚合和/或阳离子聚合，不能被考虑用于许多应用或其具有实质性缺陷。由于其低分子量，这种化合物通常在低温下具有可观的蒸气压且因此可作为“挥发性有机化合物”(VOC)。考虑到对环境的污染(通过蒸发排放)以及各种与健康和安全相关的考虑(通过呼吸道、皮肤、消化等吸收/形成可燃性混合物等)，物质的挥发性是有问题的。另外的实质上的限制是缺少在实际固化前该低分子材料的流变学或机械性质的可调性。

因此，低聚物或聚合物通常用于现有技术，从而在很大程度上具有蒸气压力或应用粘度引起的问题。聚氨酯和聚氨酯预聚物(PU)，其可在很宽的特性范围内设定且可通过自由基的反应基团功能化，且在本文中广泛使用。最常规的是通过丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的优选末端官能化。相应的材料通常用缩写PUA或PUMA表示。这些化合物的一个缺点是从根本上涉及对空气或氧气敏感的交联反应、其他的值得关注的缺点是低交联度，特别是当使用线性的、末端官能化的PUA或PUMA化合物时。