[发明专利]形成聚合物刷的组合物

说明书

本发明涉及适合于在固体部件的表面上形成聚合物刷的新型化学溶液。本发明进一步涉及使用该新型化学溶液，在固体部件的表面上形成聚合物刷的方法，以及具有在该表面上涂布的聚合物刷的固体部件，和这种固体部件的用途。

发明领域

本发明涉及适合于在固体部件的表面上形成聚合物刷的新型化学溶液(反应组合物和聚合组合物)。本发明进一步涉及使用该新型组合物，在固体部件的表面上形成聚合物刷的方法，以及在表面上涂布有聚合物刷的固体部件。还涵盖这种聚合物刷涂布的固体部件的用途。

发明背景

在固体部件上明确的聚合物结构在许多技术中变得愈加重要。这种聚合物结构常常称为聚合物刷。基本上，聚合物刷是一端栓系在基底(典型地由例如金属，塑料，陶瓷以及其他固体材料制造的固体部件) 上的大分子的组装体。新聚合技术的出现促进了具有严格分子控制和期望性能的聚合物刷的特定设计和合成。过去二十年来已利用聚合物刷，且它们以前作为显示出长期机械稳定性和化学坚固性的功能性表面涂层具有有限的应用。然而，最近已发现聚合物刷是具有宽范围用途的大于纳米级的“结构单元”，从氧化还原活性变化到生物相容性和表面改变，且由于聚合物刷的挠性导致可以相对于化学组成，厚度，接枝密度和结构，产生聚合物刷的高度微调的薄膜。

事实上，聚合物刷是在组装不相容材料中的有利工具，不相容材料不可能通过胶粘或其他常规互锁方法容易地结合。聚合物刷提供材料实际上不可视的连接，甚至是透明的材料的连接。

形成聚合物刷并附着到固体表面上是特殊的任务且要求特殊的设备。此外，化学反应(聚合)耗时且复杂。因此，聚合物刷涂布的表面大多数在专门的设施中制备。主要的挑战之一是形成聚合物刷所要求的反应混合物不稳定，因此要求特殊的反应条件，例如严格的惰性氛围和温度控制，以便控制反应并形成聚合物刷。

因此，需要开发比较容易且不那么复杂的聚合物刷涂布的表面的制造方法和试剂。

发明内容

在第一方面中，本发明涉及反应组合物。该反应组合物用于在固体部件的表面上形成聚合物刷。该反应组合物包含至少一种聚合组合物和至少一种活化剂。特别地，聚合组合物包含一种或多种休眠的过渡金属催化剂，和活化剂包括一种或多种氧清除剂。根据本发明的反应组合物的主要优点是，可使得聚合组合物在储存下稳定，和进一步地，可通过活化剂视需要活化聚合组合物。

反应组合物优选包含至少一种聚合组合物和作为离散组合物提供的至少一种活化剂。进而可视需要活化聚合组合物。

在第二方面中，本发明涉及在固体部件上形成聚合物刷的方法。该方法包括提供具有在固体部件的表面上固定的聚合引发剂的固体部件，且进一步包括：

-使固体部件与通过混合聚合组合物与活化剂形成的反应组合物接触。

在某些实施方案中，本发明涉及在具有固体部件的表面上固定了聚合引发剂的固体部件上形成聚合物刷的方法，其中该方法包括下述步骤：

-提供聚合组合物和活化剂，

-混合聚合组合物和活化剂，形成反应组合物，和

-使反应组合物与固体部件接触，进而在固体部件上引发表面聚合，其中借助聚合引发剂在固体部件的表面上形成聚合物刷。

本发明进一步涉及聚合物刷涂布的固体部件，它通过根据本发明的方法可获得。

本发明还涵盖根据本发明的反应组合物用于在固体部件的表面上形成聚合物刷的用途。

本发明使得可使用聚合物刷涂布的固体部件以供制备用于各种目的的各种产品。

聚合组合物还形成本发明的一部分。聚合组合物包含一种或多种休眠的过渡金属催化剂。聚合物组合物具有独特的稳定性，进而使得可在一段时间内储存，同时保持反应活性。由于存在一种或多种休眠的过渡金属催化剂导致可视需要活化聚合组合物。