[發明專利]包含由取代的吡咯環組成的重復單元的聚合物及將該聚合物與碳同素異形體結合獲得的產物

有效

• 申請號: 201580040615.X
• 申請日: 2015-08-11
• 公開（公告）號: CN107075096B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 毛里奇奧·斯特法諾·蓋利姆博蒂;文森齊納·巴貝拉;埃達·特魯謝洛;羅伯托·塞巴斯蒂亞諾;安東尼奧馬可·瓦萊里奧
• 申請（專利權）人: 米蘭理工大學
• 主分類號: C08G63/685
• 分類號: C08G63/685;C08G64/02;C08G18/10;C08G18/32;C08G18/73;C08G18/80;C08K3/04;C08K7/24;C08L75/04;C08L69/00;C08L67/02
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 羅銀燕

本發明涉及包含由取代的吡咯環組成的重復單元的聚合物。具體地，所述重復單元由能夠與諸如碳納米管、石墨烯或納米石墨的碳同素異形體相互作用，以便主要通過增加同素異形體在液體介質和聚合物基質中的分散性和穩定性來改善其化學?物理特性的含有極性基團的取代的吡咯組成。本發明還涉及這些聚合物與碳同素異形體加成的產物以便獲得可容易分散的大分子。

描述

本發明涉及包含由取代的吡咯環組成的重復單元的聚合物。本發明還涉及通過將所述聚合物與碳同素異形體結合獲得的產物。

具體地，本發明涉及包含由取代的吡咯組成的重復單元的聚合物，所述重復單元由能夠與諸如碳納米管、石墨烯或納米石墨的碳同素異形體相互作用為了主要通過增加該同素異形體在液體介質和聚合物基質中的分散性和穩定性來改善其化學-物理特性的含有極性基團的取代的吡咯組成。

目前聚合物領域中最關注的研究主題之一涉及由可再生資源制備新穎的大分子結構。該行動的合格目標包括：使用對食物鏈沒有影響的原料；從能源角度以及因為不涉及溶劑并且不產生化學廢棄物，所以采用具有低環境影響的合成過程；以及產生使用后不造成處理問題的聚合物。在來自可再生資源的原料中，甘油為特別受關注的，因為其對食物鏈無影響，其為無毒的、生物可降解的以及容易以低成本獲得的。實際上，甘油為生物柴油合成的主要副產物。在2011年，65％的甘油通過該手段獲得，市場上可獲得的總量總計為大約120萬噸。甘油被認為是替代C₃平臺至來源于油的平臺的發展的主要″構建模塊″。然而，甘油并不常用于聚合物的制備，因為它具有一些缺點：它為高粘性的并且非常親水，以及它含有相似反應性的三個羥基，這使得線性聚合物鏈的合成很難。

碳同素異形體，如碳納米管、石墨烯和納米石墨，具有特殊的機械性能以及導電性和導熱性。具體地，它們能夠傳導電子而不會以熱的形式耗散能量。它們也具有納米量級尺度：在石墨烯的情況下，為一個尺度；在納米管的情況下，為兩個尺度。這確保它們具有大的表面積以及隨之發生的能夠在具有含有它們的基質的界面建立大面積，因此相當影響其性質。由于碳同素異形體，如碳納米管、石墨烯和納米石墨的性質，它們既用于聚合物、塑料和彈性體基質，也用于涂料中。在聚合物基質的情況下，可以借助于傳統的混合技術將它們在所述基質中直接摻合以形成終產物，或者可以通常以比終產物中所用的那些濃度高的濃度將它們包含在預分散產物中。含碳同素異形體，如碳納米管、石墨烯和納米石墨的聚合物基質也具有顯著的阻燃效果。類似地，就液體介質中的分散體而言，碳同素異形體，如碳納米管、石墨烯和納米石墨可以為用于例如涂料制備的最終制劑的一部分，或者它們可以被包含在用于各種制劑制備的″母液″中。

在含有碳同素異形體的聚合物復合材料的情況下，正在做出努力以獲得同素異形體的最佳分布和分散，并且最重要的是以確保同素異形體與在材料的使用條件下保持穩定的基質的最佳相互作用。就液體介質中的分散體而言，主要目標為使分散穩定。避免同素異形體的任何分離是重要的。實際上，在含有碳同素異形體的聚合物復合材料的情況下遇到的主要問題為同素異形體與聚合物基質的相互作用不充分。這導致同素異形體的性質至復合材料的轉移不充分，從而導致涉及的同素異形體分散不穩定，這易于形成團塊，對最終材料的性質具有相當大的負面影響。液體介質中的碳同素異形體分散體的情況下遇到的最大問題在于以下事實：這些分散體的穩定性不足以用于工業，這是因為碳同素異形體易于沉積。