组合物、处理方法和经处理的纤维基底

文档序号:1327533 发布日期:2020-07-14 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 组合物、处理方法和经处理的纤维基底 (Composition, treatment method and treated fibrous substrate ) 是由 鲁道夫·J·达姆斯 迪尔克·M·科庞 于 2018-11-26 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种用于处理纤维基底以使所述纤维基底防水的无氟组合物、用所述组合物处理所述纤维基底的方法以及用所述无氟组合物处理的防水纤维基底。(The present invention provides a fluorine-free composition for treating a fibrous substrate to render the fibrous substrate water repellent, a method of treating the fibrous substrate with the composition, and a water repellent fibrous substrate treated with the fluorine-free composition.)

组合物、处理方法和经处理的纤维基底

背景技术

用于处理纤维基底以增强基底防水性的组合物是众所周知的,并在文献中例如“Fluorinated Surfactants and Repellents,”E.Kissa,Surfactant Science Series,vol.97,Marcel Dekker,New York,Chapter 12,p.516-551(E.Kissa,“氟化表面活性剂和防水剂”,《表面活性剂科学》系列丛书第97卷,第12章第516-551页,Marcel Dekker出版社,纽约)或“Chemistry and Technology of Silicones,”by W.Noll,Academic Press,NewYork,Chapter 10,p.585-595(W.Noll,“有机硅化学和技术”,学术出版社,纽约,第10章第585-595页)中有所描述。用氟化防水剂处理过的基底通常具有高耐久防水性。然而,氟化处理剂具有一些缺点,包括它们的生产价格,并且它们可能受到一些潜在的环境问题的影响。近年来,无氟替代防水剂受到了越来越多的关注。此类防水剂可以为纤维基底提供良好的初始防水性,但是通常耐久性不能令人满意。因此,持续需要提供高防水性(特别是高初始防水性,并且在某些情况下,高耐久防水性)的组合物,尤其是无氟的组合物。

发明内容

本公开提供了组合物、方法和经处理的基底。

在第一实施方案中,提供了一种处理纤维基底的方法。该方法包括以足以使纤维基底防水的量施用无氟处理组合物,其中该处理组合物包含衍生自至少一种式(I)的单体的聚合的一种或多种聚合化合物:

R1-D1-C(O)C(R2)=CH2 式(I)

其中:

R1表示具有4至60个碳原子的烃基团;并且

R2表示H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,该一种或多种聚合化合物衍生自基于单体的总重量计大于30重量%的式(I)的单体;并且

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团。

在第二实施方案中,提供了无氟处理组合物,其包含组分(A),以及组分(B)和组分(C)中的至少一种。组分(A)包含衍生自至少一种式(I)的单体的聚合的一种或多种聚合化合物:

R1-D1-C(O)C(R2)=CH2 式(I)

其中:

R1表示具有4至60个碳原子的烃基团;并且

R2表示H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,该一种或多种聚合化合物衍生自基于单体的总重量计大于30重量%的式(I)的单体;并且

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团。

在该第二实施方案中,组分(B)包含一种或多种化合物,该一种或多种化合物衍生自组分在一个或多个步骤中的反应,所述组分包含:

(i)至少一种:

包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性低聚物;或

包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的醇、胺、酸、酰胺或硫醇;

(ii)至少一种多异氰酸酯;

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;以及

(iv)任选地,至少一种异氰酸酯封端剂;

其中异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇的存在下,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的,其中至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子的烃基团。在该第二实施方案中,组分(C)包含一种或多种聚碳化二亚胺化合物。

在第三实施方案中,提供了一种包含组分(B)的组合物,其中:

组分(B)包含一种或多种化合物,该一种或多种化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)至少一种:

包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性低聚物;或

包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺;

(ii)至少一种多异氰酸酯;

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;以及

(iv)任选地,至少一种异氰酸酯封端剂;

条件是小于40%的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有下式:

Y1-[CH2-C(R2)C(O)-D1-R1]m-S-R10-(T1)p 式(V)

其中:

Y1为H或引发剂残基;

R1为具有4至60个碳原子的烃基团;

R2独立地为H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,异氰酸酯反应性低聚物包含基于单体单元的总重量计大于30重量%的含-NH-的单体单元;

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

S为硫;

R10为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团;

T1为–C(O)OH、–C(O)NH2、–OH、–NH2或–NH(R11),其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团;

m为2至20的整数;并且

p独立地为1或2;

和/或

组分(B)包含一种或多种化合物,该一种或多种化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)至少一种:

包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性低聚物;或

包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺

(ii)至少一种多异氰酸酯;

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;以及

(iv)任选地,至少一种异氰酸酯封端剂;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有下式:

Y2-[CH2-C(R4)C(O)-D2-R3]m-S-R12-(T2)p 式(VI)

其中:

Y2为H或引发剂残基;

R3为具有4至60个碳原子的烃基团;

R4独立地为H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

S为硫;

R12为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团;

T2为–C(O)OH、-C(O)NH2、-OH、-NH2或-NH(R11),其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团;条件是当T2为-OH、-NH2或-NH(R11)时,组分(iii)存在并且包含酸或酰胺官能团;

m为2至20的整数;并且

p独立地为1或2。

在第四实施方案中,提供了一种包含组分(C)的组合物,其中:

组分(C)包含至少一种聚碳化二亚胺化合物,该至少一种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)至少一种:

包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性低聚物;或

包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺;

(ii)至少一种多异氰酸酯;以及

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有下式:

Y1-[CH2-C(R2)C(O)-D1-R1]m-S-R10-(T1)p 式(V)

其中:

Y1为H或引发剂残基;

R1为具有4至60个碳原子的烃基团;

R2独立地为H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,异氰酸酯反应性低聚物包含基于单体单元的总重量计大于30重量%的含-NH-的单体单元;

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

S为硫;

R10为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团;

T1为–C(O)OH、–C(O)NH2、–OH、–NH2或–NH(R11),其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团;

m为2至20的整数;并且

p独立地为1或2;

和/或

组分(C)包含至少一种聚碳化二亚胺化合物,该至少一种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)至少一种:

包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性低聚物;或

包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺;

(ii)至少一种多异氰酸酯;以及

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有下式:

Y2-[CH2-C(R4)C(O)-D2-R3]m-S-R12-(T2)p 式(VI)

其中:

Y2为H或引发剂残基;

R3为具有4至60个碳原子的烃基团;

R4独立地为H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

S为硫;

R7为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团;

T2为–C(O)OH、-C(O)NH2、-OH、NH2或-NH(R11),其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团;条件是当T2为-OH、-NH2或-NH(R11)时,组分(iii)存在并且包含酸或酰胺官能团;

m为2至20的整数;并且

p独立地为1或2。

在第五实施方案中,本公开提供了一种处理纤维基底的方法。该方法包括以足以使纤维基底防水的量施用本文所述的组合物。

在第六实施方案中,本公开提供了通过本文所述的方法处理的纤维基底。

在本文,“无氟”处理组合物意指基于固体计,在处理组合物(无论在浓缩型还是即用型处理组合物)中包含小于1重量百分比(1重量%)氟的处理组合物。在某些实施方案中,“无氟”处理组合物意指处理组合物包含小于0.5重量%或小于0.1重量%或小于0.01重量%的氟。氟可为有机或无机含氟化合物的形式。

术语“低聚物”包含具有至少2个重复单元且至多20个重复单元的化合物。根据具体的实施方案,该低聚物具有3至15个重复单元。根据另一个实施方案,该低聚物具有4至15个重复单元。在某些实施方案中,“低聚物”具有高达20,000道尔顿的重均分子量。

术语“聚合化合物”包含具有大于20个重复单元的化合物。在某些实施方案中,“聚合化合物”具有大于20,000道尔顿的重均分子量。

术语“残基”意指初始有机分子在反应之后剩余的部分。

术语“烃”是指包含氢和碳的任何基本上无氟的有机基团。此类烃基团可为环状(包括芳族)、直链和支链的。合适的烃基团包括烷基基团、亚烷基基团、亚芳基基团等。除非另外指明,否则烃基团通常包含1至60个碳原子。在一些实施方案中,烃基团包含4至60个碳原子、12至60个碳原子、12至50个碳原子、12至40个碳原子、12至30个碳原子、16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子。在一些实施方案中,烃基团包含1至30个碳原子、1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、1至4个碳原子或1至3个碳原子。

术语“烷基”是指为烷烃残基的一价基团并且包括直链烷基基团、支链烷基基团、环状烷基基团、二环烷基基团以及它们的组合,包括未被取代的和被取代的烷基基团两者。除非另外指明,否则烷基基团通常包含1至60个碳原子。在一些实施方案中,烷基基团包含1至30个碳原子、1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、1至4个碳原子或1至3个碳原子。“烷基”基团的示例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、叔丁基、异丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、环戊基、环己基、十八烷基(也称为硬脂基)、二十二烷基(也称为山嵛基)、金刚烷基、降冰片基等。

术语“亚烷基”是指为烷烃残基的二价基团并且包括直链基团、支链基团、环状基团、二环基团或它们的组合。除非另外指明,否则亚烷基基团通常具有1至60个碳原子。在一些实施方案中,亚烷基基团具有1至30个碳原子、1至20个碳原子、1至10个碳原子、2至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子。“亚烷基”基团的示例包括亚甲基、亚乙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、1,4-亚丁基、1,4-亚环己基、1,6-六亚甲基和1,10-十亚甲基。

术语“亚芳基”是指为芳族并且任选地碳环的二价基团。亚芳基具有至少一个芳环。任选地,芳环可具有稠合至芳环的一个或多个附加的碳环。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的或饱和的。除非另外指明,否则亚芳基基团常常具有5至20个碳原子、5至18个碳原子、5至16个碳原子、5至12个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。

术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。

术语“多异氰酸酯”是指脂族和/或芳族二、三和更高级的多异氰酸酯。

术语“异氰酸酯反应性”是指包含能够与异氰酸酯反应的基团(即,异氰酸酯反应性基团,诸如醇、胺或酰胺)的化合物或低聚物。

术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求书中出现这些术语的地方不具有限制的含义。此类术语将理解为暗示包括所陈述的步骤或要素或者步骤或要素的组,但不排除任何其他步骤或要素或者步骤或要素的组。所谓“由……组成”是指包括并且限于短语“由……组成”随后的内容。因此,短语“由……组成”指示列出的要素为所需的或强制性的,并且不可存在其他要素。所谓“基本上由……组成”是指包括在该短语之后所列出的任何要素,并且限于不妨碍或有助于本公开中对所列要素规定的活性或作用的其它要素。因此,短语“基本上由……组成”指示所列要素为所需的或强制性的,但其他要素为任选的并且可存在或可不存在,取决于它们是否实质上影响所列要素的活性或作用。

词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的本公开的实施方案。然而,在相同的情况或其它情况下,其它实施方案也可以是优选的。此外,对一个或多个优选的实施方案的表述并不暗示其他实施方案是不可用的,并且并不旨在将其他实施方案排除在本公开的范围之外。

在本申请中,术语诸如“一个”、“一种”、“该”和“所述”并非仅旨在指单一实体,而是包括一般类别,其具体示例可用于举例说明。术语“一个”、“一种”、“该”和“所述”可与短语“至少一个(种)”和“一个(种)或多个(种)”互换使用。后接列表的短语“……中的至少一个(种)”和“包含……中的至少一个(种)”是指列表中项目中的任一项以及列表中两项或更多项的任何组合。

除非内容另外清楚指出,否则术语“或”一般以包括“和/或”的普通意义使用。

术语“和/或”意指所列要素中的一个或全部,或者所列要素中的任何两个或更多个的组合。

另外在本文中,所有数值假定通过术语“约”修饰,并且在某些实施方案中优选地通过术语“精确地”修饰。如本文所用,关于所测量的量,术语“约”是指所测量的量方面的偏差,这个偏差为如一定程度地小心进行测量的技术人员应当能预期的那种与测量的目标和所用测量设备的精确度相称的偏差。在本文中,“至多”某数字(例如,至多50)包括该数字(例如,50)。

另外在本文中,通过端点表述的数值范围包括该范围内包含的所有数字以及端值(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。

术语“室温”是指20℃至25℃或22℃至25℃的温度。

在本文中,当基团多于一次出现在本文所述的式中时,无论是否明确陈述,每个基团都是“独立”选择的。例如,当式中存在不止一个Q基团时,每个Q基团都是独立选择的。此外,这些基团内包含的子基团也是独立地选择的。

贯穿本说明书的对“一个实施方案”、“实施方案”、“某些实施方案”或“一些实施方案”等的引用,意指结合实施方案描述的具体特征、构型、组合物或特性包括在本公开的至少一个实施方案中。因此,贯穿本说明书在各处出现的此类短语不一定是指本公开中的相同实施方案。此外,具体特征、构型、组合物或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式进行组合。

本公开的上述概述并非旨在描述本公开的每个公开实施方案或每种实现方式。以下描述更为具体地举例说明了例示性实施方案。在本申请通篇的若干处,通过示例列表提供了指导,这些示例可以各种组合使用。在每种情况下,所引用的列表都只用作代表性的组,并且不应被理解为排他性列表。

具体实施方式

本公开提供了组合物(例如,处理组合物,针对纤维基底优选无氟处理组合物)、方法(例如,处理方法)和经处理的纤维基底。

本公开的组合物(例如,处理组合物)可用于处理纤维基底以增强基底的防水性。在某些实施方案中,此类处理组合物可用于处理纤维基底的方法中。一种方法可包括以足以使纤维基底防水的量施用组合物(优选地,无氟处理组合物)。一种方法可包括以足以使纤维基底耐久防水的量施用组合物(优选地,无氟处理组合物)。

如本文所用,如果如通过在实施例部分中所述的沾水等级测试所测定,纤维基底展示出至少80的最低初始沾水等级,则该纤维基底是防水的。在某些实施方案中,如通过在实施例部分中所述的沾水等级测试所测定,初始沾水等级为至少90或至少100。

在某些实施方案中,对纤维基底进行处理,使得它们变为具有耐久防水。如本文所用,如果如通过在实施例部分中所述的以洗涤(和任选的熨烫)进行的沾水等级测试所测定,当使用本公开的处理组合物以1%固体,优选地0.6%固体在纤维基底上处理时,纤维基底在10次洗涤之后表现至少50的沾水等级,则该纤维基底是耐久防水的。在某些实施方案中,如通过在实施例部分中所述的以洗涤(和任选的熨烫)进行的沾水等级测试所测定,当使用本公开的处理组合物以1%固体,优选地0.6%固体在纤维基底上处理时,沾水等级为在10次洗涤之后至少70,或者在10次洗涤之后至少80,或者在20次洗涤之后至少80。

通常,处理组合物的用量在多次洗涤之后可得到期望的初始沾水等级水平和/或期望的沾水等级水平。在某些实施方案中,处理组合物的量为至少0.2重量%、或至少0.3重量%、或至少0.4重量%、或至少0.5重量%、或至少0.6重量%的SOF(纤维基底,例如织物上的固体)。在某些实施方案中,处理组合物的量为至多2重量%、或至多1.5重量%、或至多1重量%的SOF(纤维基底,例如织物上的固体)。

示例性纤维基底包括纺织物、皮革、地毯、纸张和织物(非织造、织造或针织)。

本公开的组合物(例如,处理组合物)可为浓缩物的形式,其可包含基于浓缩组合物的总重量计至多85重量百分比(重量%)的水。本公开的组合物(例如,处理组合物)可为浓缩物的形式,其可包含基于浓缩组合物的总重量计至少65重量%的水。

另选地,可将本公开的浓缩组合物稀释至任何期望的水平以形成即用型制剂。

在某些实施方案中,本公开的组合物包含组分(A)、组分(B)和组分(C)的各种组合。即,在某些实施方案中,组合物包含组分(A)和组分(B)。在某些实施方案中,组合物包含组分(A)和组分(C)。在某些实施方案中,组合物包含组分(B)和组分(C)。在某些实施方案中,组合物包含组分(A)、组分(B)和组分(C)。

组分(A)聚合化合物及其制备

在某些实施方案中,组分(A)包含衍生自至少一种单体的聚合的一种或多种聚合化合物,该至少一种单体包含至少一个具有4至60个碳原子、16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子的烃基团。

在某些实施方案中,组分(A)包含衍生自式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)的至少一种单体的聚合的一种或多种聚合化合物,如下文所述。

此类聚合化合物可以是均聚物或共聚物(包括三元共聚物、四元共聚物等)。

在某些实施方案中,组分(A)包含衍生自式(I)的至少一种单体的聚合的一种或多种聚合化合物:

R1-D1-C(O)C(R2)=CH2 式(I)。

在某些实施方案中,式(I)的单体可以是(甲基)丙烯酸酯单体或(甲基)丙烯酰胺单体。

在式(I)中,R1表示具有4至60个碳原子的烃基团。在式(I)的某些实施方案中,R1表示具有16至60个碳原子或16至30个碳原子的烃基团。

在式(I)中,R2表示H或CH3

在式(I)中,D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,该一种或多种聚合化合物衍生自

基于单体的总重量计大于30重量%的式(I)的单体。

在式(I)的D1中,每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团。在式(I)的D1的某些实施方案中,每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团。在式(I)的D1的某些实施方案中,每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为亚乙基、亚丁基或亚丙基。

在式(I)的某些实施方案中,D1为-NH-,并且一种或多种聚合化合物包含式(I)的均聚物。

在某些实施方案中,组分(A)包含衍生自式(II)的至少一种单体的聚合的一种或多种聚合化合物:

R3-D2-C(O)C(R4)=CH2 式(II)。

在某些实施方案中,至少一种式(II)的单体以基于单体的总量计小于30重量%的量存在于一种或多种聚合化合物中。

在式(II)中,R3表示具有4至60个碳原子的烃基团。在式(III)的某些实施方案中,R3表示具有16至60个碳原子或16至30个碳原子的烃基团。

在式(II)中,R4表示H或CH3

在式(II)中,D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-。

在式(II)的D2中,每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团。在式(II)的D2的某些实施方案中,每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团。

在某些实施方案中,组分(A)包含衍生自式(III)的至少一种单体的聚合的一种或多种聚合化合物:

R5-X1-C(O)NH-L14-OC(O)C(R6)=CH2 式(III)。

在某些实施方案中,组分(A)包含衍生自式(IV)的至少一种单体的聚合的一种或多种聚合化合物:

R7-X2-C(O)NH-Q1-NH-C(O)O-L15-OC(O)C(R8)=CH2 式(IV)。

在式(III)和(IV)中,R5和R7独立地为具有4至60个碳原子的烃基团。在式(III)和(IV)的某些实施方案中,R5和R7独立地为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为具有4至60个碳原子、16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子的直链烃基团。

在式(III)和(IV)中,R6和R8独立地为H或CH3

在式(III)和(IV)中,L14和L15独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团、亚芳基基团(在一些实施方案中,为具有5至12个碳原子的亚芳基基团)或它们的组合。

在式(III)和(IV)中,X1为S或-N(R9),并且X2为O、S、-NH或-N(R9),其中R9为具有1至20个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团)。

在式(IV)中,Q1为二价异氰酸酯残基。

在组分(A)的某些实施方案中,一种或多种聚合化合物具有式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)的至少一种单体的平均大于20个重复单元(或至少30个重复单元,或至少50个重复单元,或至少100个重复单元,或至少200个重复单元,或至少300个重复单元,或至少400个重复单元,或至少500个重复单元,或至少600个重复单元,或至少700个重复单元,或至少800个重复单元,或至少900个重复单元,或至少1000个重复单元)。在组分(A)的某些实施方案中,一种或多种聚合化合物具有至少一种式(I)的单体的平均大于20个重复单元(或至少30个重复单元,或至少50个重复单元,或至少100个重复单元,或至少200个重复单元,或至少300个重复单元,或至少400个重复单元,或至少500个重复单元,或至少600个重复单元,或至少700个重复单元,或至少800个重复单元,或至少900个重复单元,或至少1000个重复单元)。

在某些实施方案中,此类聚合化合物包含多达10,000个重复单元。

在组分(A)的某些实施方案中,一种或多种聚合化合物衍生自至少一种式(I)的单体和至少一种式(II)的单体的聚合。

在组分(A)的某些实施方案中,一种或多种聚合化合物衍生自下式的至少一种单体:

C18H37-NH-C(O)C(R2)=CH2

C18H37-NH-C(O)OCH2CH2OC(O)C(R2)=CH2

C18H37-NH-C(O)-NH-C(O)-C(R2)=CH2;和

C17H35-C(O)OCH2CH2OC(O)C(R2)=CH2

其中R2表示H或CH3

在组分(A)的某些实施方案中,一种或多种聚合化合物衍生自下式的至少一种单体:

C18H37-NH-C(O)C(R2)=CH2

C18H37-NH-C(O)-NH-C(O)-C(R2)=CH2;和

C17H35-C(O)OCH2CH2OC(O)C(R2)=CH2

其中R2表示H或CH3

在组分(A)的某些实施方案中,一种或多种聚合化合物衍生自下式的至少一种单体:

C18H37-NH-C(O)C(R2)=CH2

其中R2表示H或CH3。在组分(A)的某些实施方案中,一种或多种聚合化合物包括C18H37-NH-C(O)C(H)=CH2的均聚物。

在组分(A)的某些实施方案中,一种或多种聚合化合物另外包含衍生自具有能够进行另外的反应的一个或多个官能团的单体的单元。在某些实施方案中,能够进行另外的反应的官能团选自可聚合的烯烃基团、可进行硅氢加成反应的烯烃基团、环氧基团、羟基基团、卤代基团、卤代甲酰基基团、氮丙啶基基团、酸基团、酸基团的盐、氨基基团、氨基基团的盐、季铵基团、季铵基团的盐、封端的异氰酸酯基基团、羟烷基基团、氯化羟烷基基团、N-羟甲基基团、乙酰乙酸基烷基基团及它们的组合。此类单体的示例包括(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、3-氯-2-羟丙基丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯与甲基乙基酮肟(MEKO)的反应产物。

在组分(A)的某些实施方案中,一种或多种聚合化合物具有大于20,000道尔顿的重均分子量。在组分(A)的某些实施方案中,一种或多种聚合化合物具有至多500,000道尔顿的重均分子量。

用于制备本文所述的式(I)、式(II)、式(III)和式(IV)的单体的技术和条件是本领域技术人员所熟知的。例如,合适的单体反应物(例如,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺、丙烯酸羟烷基酯)和异氰酸酯反应物(例如,硬脂基异氰酸酯)可在存在或不存在合适催化剂的情况下结合。

可使用合适量的催化剂(例如,500ppm),但这并非强制性的(尤其是在使用较高温度的情况下)。示例性催化剂包括二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和新癸酸铋(例如,ShepherdBicat 8108M,ABCR新癸酸铋(III),超导级,约60%在新癸酸(15-20%Bi)中;或StremChemicals新癸酸铋(III),超导级,约60%在新癸酸(15-20%Bi)中)。

形成包含异氰酸酯衍生基团(如下文在组分(B)和(C)中所用)的(甲基)丙烯酸酯的反应例如可通常在40℃至100℃或70℃至100℃或75℃至95℃的温度范围内进行,优选在干燥条件(例如干燥空气)下进行。如果不使用催化剂,则优选70℃至100℃的反应温度。通常,反应在1-24小时或4-15小时内发生。

为了在单体的合成期间防止不需要的自由基聚合,可以适当的量(例如,50至500ppm)使用(但非强制性地)稳定剂,诸如3,5-二-叔丁基-4-羟基-甲苯(BHT)、4-甲氧基苯酚(MOP)、或对苯二酚(HQ)。

在实施例部分详细阐述了制备合适单体的其他示例。

在某些实施方案中,组分(A)的聚合化合物可通过自由基聚合制备。

为了制备聚合化合物,可使用自由基引发剂来引发聚合。自由基引发剂包括本领域中已知的那些,并且具体包括:偶氮化合物,诸如2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮双异丁腈(AIBN)和2,2’-偶氮双(2-氰化戊烷)等;氢过氧化物,诸如枯烯、叔丁基-和叔戊基-氢过氧化物等;过氧化酯,诸如过苯甲酸叔丁酯、二叔丁基过氧基邻苯二甲酸等;以及二酰基过氧化物,诸如过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰等。

聚合可在适用于有机自由基反应的多种溶剂中进行。合适的溶剂的示例包括:脂族烃和脂环烃(如己烷、庚烷、环己烷)、醚类(如二乙醚、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、二异丙醚)、酯类(如乙酸乙酯、乙酸丁酯)、酮类(如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮)以及它们的混合物。

聚合也可以使用本领域技术人员已知的合适的乳化剂和引发剂在水性介质中进行,诸如在乳液聚合或微乳液聚合中。乳化剂包括非离子、阳离子、两性或阴离子表面活性剂,诸如烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、二烷基磺基琥珀酸钠、(C12-C18)烷基醇-环氧乙烷加合物、聚乙氧基化壬基酚或烷基季铵乙氧基化物。

聚合反应可在适于进行自由基聚合反应的温度下进行。所采用的具体温度和溶剂能够易于由本领域的技术人员基于诸如试剂的溶解度、使用具体引发剂所需的温度、所期望的分子量等的考虑而选择。虽然列举出适用于所有引发剂和所有溶剂的具体温度是不现实的,但是一般来讲,适宜的温度为30℃至150℃。在某些实施方案中,该温度为55℃至95℃或75℃至85℃。反应时间通常在1至24小时内,通常在4至15小时内。

组分(B)聚合化合物及其制备

在某些实施方案中,组分(B)包含一种或多种化合物,该一种或多种化合物衍生自组分在一个或多个步骤中的反应,所述组分包含:

(i)包含2至20个重复单元的至少一种异氰酸酯反应性(即官能化的)低聚物,或包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的醇、胺、酸、酰胺或硫醇(在某些实施方案中,包含2至20个重复单元的至少一种异氰酸酯反应性低聚物,或包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺,并且在某些实施方案中,包含2至20个重复单元的至少一种异氰酸酯反应性低聚物);

(ii)至少一种多异氰酸酯;

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;以及

(iv)任选地,至少一种异氰酸酯封端剂。

通常,本公开的组合物中使用的组分(B)的一种或多种化合物可以一步反应、两步反应或任选三步反应制备,但是通常将不需要在各个步骤之后分离反应产物。也就是说,反应可在单个反应器中分三步进行。

在某些实施方案中,包含至少一个具有16至40个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的醇(例如,ISOFOL 28、ISOFOL 32、ISOFOL 36、UNILIN 350、脱水山梨醇三硬脂酸酯以及1摩尔柠檬酸和3摩尔硬脂醇的反应产物)将与等量的多异氰酸酯反应。

在某些实施方案中,在第一步中,制备具有2至20个重复单元的官能化低聚物。在第二步中,任选地在另外的异氰酸酯反应性化合物的存在下,使该官能化低聚物与多异氰酸酯反应。因此,术语“官能化低聚物”(也称为异氰酸酯反应性低聚物)意指包含能够与异氰酸酯反应的官能团的低聚物。此类基团的示例包括醇、胺、硫醇、酸或酰胺基团。

在某些实施方案中,在第一步中,制备具有2至20个重复单元的官能化低聚物。在第二步中,该官能化低聚物与过量异氰酸酯(通常为多异氰酸酯)反应以形成含异氰酸酯的低聚物(即,具有至少一个异氰酸酯末端基团的低聚物)。在第三步中,含异氰酸酯的低聚物(即具有异氰酸酯末端基团的低聚物)与异氰酸酯封端剂进一步反应。因此,第二步的反应产物,即,包含至少一个异氰酸酯基团(例如,异氰酸酯末端基团)的低聚物,可形成于反应混合物中,而不被分离(即,其原位形成)。

在组分(B)的某些实施方案中,小于40%的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应。

在某些实施方案中,异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇的存在下,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的,该至少一种硫醇可以被官能化或可以不被官能化。在某些实施方案中,硫醇用至少一个异氰酸酯反应性基团(例如,醇、胺、酸或酰胺基团)官能化。在某些实施方案中,硫醇与(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的摩尔比为1:4至1:20,或1:8至1:16。

硫醇的示例包括单官能或双官能的羟基、氨基、酸或酰胺官能化硫醇(作为链转移剂),以便分别制备单官能化或双官能化的低聚物。单官能硫醇(作为链转移剂)的示例包括2-巯基乙醇、3-巯基-2-丁醇、3-巯基-2-丙醇、3-巯基-1-丙醇、2-巯基乙胺、3-巯基丙酸和16-巯基十六烷酸。特别合适的单官能链转移剂包括2-巯基乙醇、3-巯基丙酸和16-巯基十六烷酸。双官能硫醇(作为链转移剂)的示例包括具有两个羟基或氨基基团或者一个羟基和一个氨基基团的那些。合适的双官能链转移剂的示例是3-巯基-1,2-丙二醇(硫甘油)。

在某些实施方案中,使用非官能硫醇,即不含另外的异氰酸酯反应性基团的硫醇。为了用此类硫醇制备官能化低聚物,非官能硫醇与(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酰胺的混合物反应,其中至少一种(甲基)丙烯酸酯和/或(甲基)丙烯酰胺具有能够与异氰酸酯基团反应的官能团。非官能硫醇的示例包括辛硫醇、十二烷基硫醇、十八烷基巯基丙酸酯和十八烷基硫醇。能够与异氰酸酯基团发生反应的官能化(甲基)丙烯酸酯的示例包括例如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯和(甲基)丙烯酸4-羟丁酯和丙烯酸2-羧乙酯。

在某些实施方案中,用于制备异氰酸酯反应性低聚物的至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子、16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团)。在某些实施方案中,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子、16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团),以及至少一个异氰酸酯衍生基团。

在本文中,“异氰酸酯衍生基团”是通过含异氰酸酯的化合物与含能够与异氰酸酯反应的官能团的化合物在存在或不存在催化剂的情况下的反应获得的化学连接基团。此类基团的示例包括,例如,氨基甲酸酯基团(通过含异氰酸酯的化合物与含醇的化合物的反应获得)、脲基团(通过含异氰酸酯的化合物与含胺的化合物的反应获得)、酰胺基团(通过含异氰酸酯的化合物与含羧酸的化合物的反应获得)或酰脲基团(通过含异氰酸酯的化合物与含酰胺的化合物的反应获得)。

在某些实施方案中,用于制备异氰酸酯反应性低聚物(其用于制备组分(B)的一种或多种化合物)的单体是式(I)、式(II)、式(III)和式(IV)中的至少一种(上文针对组分(A)所述)。在某些实施方案中,如果将式(II)的单体用于制备异氰酸酯反应性低聚物,则其用量小于30重量%,基于单体的总量。

为了制备官能化低聚物(即,异氰酸酯反应性低聚物),可使用自由基引发剂来引发低聚。自由基引发剂包括本领域中已知的那些,并且具体包括:偶氮化合物,诸如2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮双异丁腈(AIBN)和2,2’-偶氮双(2-氰化戊烷)等;氢过氧化物,诸如枯烯、叔丁基-和叔戊基-氢过氧化物等;过氧化酯,诸如过苯甲酸叔丁酯、二叔丁基过氧基邻苯二甲酸等;以及二酰基过氧化物,诸如过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰等。

用以形成官能化(即,异氰酸酯反应性)低聚物的低聚反应可在适用于有机自由基反应的各种溶剂中进行。特别合适的溶剂是在后续步骤中不干扰异氰酸酯反应的溶剂。反应物可以任何合适的浓度(例如,基于反应混合物的总重量计约5重量%至约90重量%)存在于溶剂中。合适的溶剂的示例包括:脂族烃和脂环烃(如己烷、庚烷、环己烷)、醚类(如二乙醚、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、二异丙醚)、芳族烃(如甲苯)、酯类(如乙酸乙酯、乙酸丁酯)、酮类(如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮)以及它们的混合物。

用以形成官能化(即,异氰酸酯反应性)低聚物的低聚反应可在适于进行自由基低聚反应的温度下进行。所采用的具体温度和溶剂能够易于由本领域的技术人员基于诸如试剂的溶解度、使用具体引发剂所需的温度、所期望的分子量等的考虑而选择。虽然列举出适用于所有引发剂和所有溶剂的具体温度是不现实的,但是一般来讲,适宜的温度介于30℃和150℃之间。在某些实施方案中,温度介于55℃和90℃之间,或介于75℃和85℃之间。反应时间通常在1至24小时内,通常在3至15小时内。

在某些实施方案中,异氰酸酯反应性低聚物由式(V)表示:

Y1-[CH2-C(R2)C(O)-D1-R1]m-S-R10-(T1)p 式(V)。

在式(V)中,Y1为H或引发剂残基。

在式(V)中,R1为具有4至60个碳原子、16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子的烃基团。

在式(V)中,R2独立地为H或CH3

在式(V)中,D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,异氰酸酯反应性低聚物包含基于

单体单元的总重量计大于30重量%的含-NH-的单体单元。

在某些实施方案中,D1为-NH-,并且低聚物包括100%的含-NH-的单体单元。

在式(V)的D1中,每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团。在某些实施方案中,每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团。

在式(V)中,S为硫。

在式(V)中,R10为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团。

在式(V)中,T1为–C(O)OH、–C(O)NH2、–OH、–NH2或–NH(R11),其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团;

在式(V)中,m为2至20的整数。

在式(V)中,p独立地为1或2。

在某些实施方案中,异氰酸酯反应性低聚物由式(VI)表示:

Y2-[CH2-C(R4)C(O)-D2-R3]m-S-R12-(T2)p 式(VI)。

在式(VI)中,Y2为H或引发剂残基。

在式(VI)中,R3为具有4至60个碳原子、16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子的烃基团。

在式(VI)中,R4独立地为H或CH3

在式(VI)中,D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-。

在式(VI)中,每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团。在某些实施方案中,每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团。

在式(VI)中,S为硫。

在式(VI)中,R12为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团。

在式(VI)中,T2为–C(O)OH、-C(O)NH2、-OH、NH2或-NH(R11),其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团;条件是当T2为-OH、-NH2或-NH(R11)时,组分(iii)存在并且包含酸或酰胺官能团。

在式(VI)中,m为2至20的整数。

在式(VI)中,p独立地为1或2。

在某些实施方案中,官能化(即异氰酸酯反应性)低聚物的重均分子量为至少600、或至少1500、或至少2000道尔顿。在某些实施方案中,官能化低聚物的重均分子量为至多20,000、或至多10,000、或至多5,000道尔顿。

在第二步中,含异氰酸酯的低聚物(即,具有至少一个异氰酸酯末端基团的异氰酸酯低聚物)通过官能化(即,异氰酸酯反应性)低聚物与多异氰酸酯的缩合反应制备。此类缩合反应的反应产物通常是含异氰酸酯低聚物的混合物。

在某些实施方案中,在用于制备组分(B)的一种或多种化合物的组分中,至少一种多异氰酸酯包括芳族和/或脂族多异氰酸酯,诸如芳族或脂族二异氰酸酯、芳族或脂族三异氰酸酯、芳族或脂族聚合异氰酸酯或其混合物。此类多异氰酸酯的示例包括:2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、邻、间和对-亚二甲苯基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,4-异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二异氰酸根合二苯基醚、3,3'-二氯-4,4'-二异氰酸根合二苯基甲烷、4,4'-二苯基二异氰酸酯、4,4'-二异氰酸根合二苄基、3,3'-二甲氧基-4,4'-二异氰酸根合二苯基、3,3'-二甲基-4,4'-二异氰酸根合二苯基、2,2'-二氯-5,5'-二甲氧基-4,4'-二异氰酸根合二苯基、1,3-二异氰酸根合苯、1,2-亚萘基二异氰酸酯、4-氯-1,2-亚萘基二异氰酸酯、1,3-亚萘基二异氰酸酯、1,8-二硝基-2,7-亚萘基二异氰酸酯、三-(4-异氰酸根合苯基)-甲烷、多亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPI)及其各自的缩二脲或异氰脲酸酯。

在某些实施方案中,用于制备组分(B)的一种或多种化合物的组分包括(iii)至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物。

在某些实施方案中,另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括含以下的化合物:具有4至60个碳原子(或16至60个碳原子、或16至50个碳原子、或16至40个碳原子、或16至30个碳原子)的烃基团:具有至少200的重均分子量的聚二甲基硅氧烷链段;包含2至100个亚烷基氧重复单元的二价聚氧化亚烷基基团,其中亚烷基氧单元具有2至10个碳原子;或它们的组合。

在某些实施方案中,另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括单、双或多官能醇、硫醇、胺、酸或酰胺。

含醇化合物的示例包括:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、正戊醇、叔戊醇、2-乙基己醇、缩水甘油、硬脂醇、(异)硬脂醇、二十二醇、支链的长链烷醇诸如ISOFOL醇(具有C-14至C-32烷基链的2-烷基链烷醇,可得自德国沙索公司(Sasol,Germany))、包含聚(氧化亚烷基)基团的醇诸如聚乙二醇的甲基或乙基醚、环氧乙烷和/或环氧丙烷与含聚硅氧烷(例如,聚二甲基硅氧烷)基团的醇的无规或嵌段共聚物的羟基封端的甲基或乙基醚。其他示例包括二醇、三醇和多元醇,诸如1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1-10-癸二醇、4,4’-异亚丙基二酚(双酚A)、甘油、季戊四醇、二季戊四醇;聚酯二醇,诸如聚己内酯二醇、脂肪酸二聚体二醇和具有含2至4个碳原子的氧化亚烷基的聚(氧)亚烷基二醇,诸如-OCH2CH2-,-O(CH2)4-,-OCH2CH2CH2-,-OCH(CH3)CH2-和-OCH(CH3)CH(CH3)-的聚(氧基)亚烷基二醇(所述聚(氧化亚烷基)中的氧化亚烷基单元可能相同,如在聚丙二醇中或作为混合物存在);以及酯二醇,诸如单硬脂酸甘油酯和含聚硅氧烷(如含聚二甲基硅氧烷)二醇。

含硫醇化合物的示例包括十八烷基硫醇、十二烷基硫醇、十八烷基巯基丙酸酯、1,4-丁二硫醇和1,6-己二硫醇。

含胺化合物的示例包括十八烷基胺、二(十八烷基)胺、1,6-六亚甲基二胺、氨基封端的聚环氧乙烷或环氧丙烷或它们的共聚物、氨基封端的聚环氧乙烷或聚环氧丙烷的甲基或乙基醚或它们的共聚物,以及氨基基团封端的聚硅氧烷例如聚二甲基硅氧烷。

含酸化合物的示例包括十八烷基(硬脂)酸、二十二烷酸(或山嵛酸)、己二酸、十二烷二酸和十八烷二酸。

含酰胺化合物的示例包括十八烷基(硬脂基)酰胺、异硬脂基酰胺和辛烷基酰胺。

官能化(即,异氰酸酯反应性)低聚物与多异氰酸酯(在一个实施方案中,为过量多异氰酸酯)的缩合反应可在本领域技术人员所熟知的常规条件下进行。在某些实施方案中,缩合反应在干燥条件下于诸如乙酸乙酯、丙酮、甲基异丁基酮等极性溶剂中进行。本领域技术人员将容易根据所使用的具体试剂、溶剂和催化剂来确定适宜的反应温度。虽然要列举适于所有情况的具体温度是不切实际的,但通常合适的温度为室温至120℃。

在某些实施方案中,缩合反应在不存在催化剂的情况下进行。在某些实施方案中,缩合反应在存在催化剂的情况下进行;这些催化剂是本领域技术人员所熟知的。取决于异氰酸酯反应性基团,合适的催化剂可选自例如锡催化剂,诸如二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡、锆催化剂,诸如异丙醇锆;或卤化镁,诸如氯化镁。

缩合反应通常产生化合物的混合物。这些化合物可直接用于本公开的处理组合物中。

在某些实施方案中,用于制备组分(B)的一种或多种化合物的组分包含(iv)封端的异氰酸酯基团。此类封端的异氰酸酯基团为含异氰酸酯低聚物(在过量多异氰酸酯的存在下从异氰酸酯反应性低聚物的缩合反应获得)与封端剂反应的结果。

此类封端的异氰酸酯是特别优选的,因为当将此类封端的化合物施加到纤维基底时,它们赋予耐久特性。这通常是因为在固化用含有封端异氰酸酯基团的化合物处理的纤维基底时所用的热条件下,封端剂可从异氰酸酯去除。

常规的异氰酸酯封端剂包括芳基醇(例如苯酚、甲酚、硝基苯酚、邻-和对-氯苯酚、萘酚、4-羟基联苯);C2至C8烷酮肟(例如丙酮肟、丁酮肟);芳硫醇(例如苯硫酚);有机活性氢化合物(例如丙二酸二乙酯、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、氰基乙酸乙酯、ε-己内酰胺);亚硫酸氢钠;和羟胺。

特别优选的封端异氰酸酯包括用肟封端剂诸如C2至C8烷酮肟(特别是2-丁酮肟)封端的那些。也就是说,优选的封端异氰酸酯基团是肟衍生的基团。此类封端的异氰酸酯可在相对低的温度下解封端,例如在固化纤维基底的过程期间,该纤维基底已用包含封端异氰酸酯基团的化合物处理过。

如果需要,可以使用封端剂的各种组合来制备本公开的组分(B)的化合物。在某些实施方案中,如果使用封端剂,则高达70%或高达60%的异氰酸酯当量会被一个或多个封端基团封端。在某些实施方案中,如果使用封端剂,则至少10%、或至少20%、或至少30%、或至少40%的异氰酸酯当量会被一个或多个封端基团封端。

在常规条件下封端含异氰酸酯的低聚物的该步骤是本领域技术人员所熟知的。在某些实施方案中,封端反应在干燥条件下在诸如乙酸乙酯、丙酮、甲基异丁基酮等的极性溶剂中进行。本领域技术人员将容易根据所使用的特定试剂、溶剂和催化剂来确定合适的反应温度。虽然列举适用于所有情况的特定温度是不实际的,但通常合适的温度为室温至120℃。

组分(C)聚碳化二亚胺及其制备

组分(C)包含一种或多种聚碳化二亚胺化合物(即,包含式(-N=C=N-)的一个或多个基团的化合物)。

在某些实施方案中,组分(C)的一种或多种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)包含2至20个重复单元的至少一种异氰酸酯反应性低聚物(即官能化低聚物),或包含至少一个具有4至60个碳原子(或16至60个碳原子、或16至50个碳原子、或16至40个碳原子、或16至30个碳原子)的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的醇、胺、酸、酰胺或硫醇(在某些实施方案中,包含2至20个重复单元的至少一种异氰酸酯反应性低聚物,或包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺,并且在某些实施方案中,包含2至20个重复单元的至少一种异氰酸酯反应性低聚物);

(ii)至少一种多异氰酸酯;以及

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物。

通常,本公开的聚碳化二亚胺化合物及其混合物可通过三步反应制备,但通常在各个步骤之后不需要分离反应产物。也就是说,反应可在单个反应器中分三步进行。

在某些实施方案中,包含至少一个具有16至40个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的醇(例如,ISOFOL 28、ISOFOL 32、ISOFOL 36、UNILIN 350、脱水山梨醇三硬脂酸酯以及1摩尔柠檬酸和3摩尔硬脂醇的反应产物)将与异氰酸酯反应形成含异氰酸酯的化合物。在第二步中,含异氰酸酯的化合物在碳二亚胺化反应中进一步反应以形成碳二亚胺。

在某些实施方案中,在第一步中,制备具有至少两个重复单元的官能化低聚物。在第二步中,该官能化低聚物与多异氰酸酯反应以形成含异氰酸酯的低聚物(即,具有至少一个异氰酸酯末端基团和至少两个重复单元的低聚物),如上文针对组分(B)所述。在第三步中,含异氰酸酯的低聚物(即,具有异氰酸酯末端基团的低聚物)在碳二亚胺化反应中进一步反应以形成聚碳化二亚胺。因此,第二步的反应产物(即包含至少一个异氰酸酯端基和至少两个重复单元的低聚物)可在不经分离的情况下在反应混合物中形成(即,原位形成)。

用于制备组分(C)的一种或多种聚碳化二亚胺化合物的异氰酸酯反应性低聚物(即,官能化低聚物)可使用如上文针对组分(A)所述的单体如上文针对组分(B)所述进行制备。另外,进一步进行碳二亚胺化反应的含异氰酸酯的低聚物(即,具有异氰酸酯末端基团的低聚物)可以如以上针对组分(B)所述进行制备。

在某些实施方案中,异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇的存在下,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的,该至少一种硫醇可以被官能化或可以不被官能化。在某些实施方案中,硫醇用至少一个异氰酸酯反应性基团(例如,醇或胺基团)官能化。在某些实施方案中,硫醇与(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的摩尔比为1:4至1:20,或1:8至1:16。

硫醇的示例包括上文组分(B)中列出的那些。

在某些实施方案中,用于制备异氰酸酯反应性低聚物的至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子、16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团)。在某些实施方案中,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子、16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团),以及至少一个异氰酸酯衍生基团。

在某些实施方案中,用于制备异氰酸酯反应性低聚物(其用于制备组分(C)的一种或多种化合物)的单体是式(I)、式(II)、式(III)和式(IV)中的至少一种(上文针对组分(B)所述)。在某些实施方案中,如果将式(II)的单体用于制备异氰酸酯反应性低聚物,则其用量小于30重量%,基于单体的总量。

为了制备官能化低聚物(即,异氰酸酯反应性低聚物),可使用自由基引发剂来引发低聚,如上文针对组分(B)所述。

在某些实施方案中,用于制备组分(C)的聚碳化二亚胺化合物的异氰酸酯反应性低聚物由式(V)和/或式(VI)表示(如上文针对组分(B)所述)。

在第二步中,含异氰酸酯的低聚物(即,具有至少一个异氰酸酯末端基团的异氰酸酯低聚物)通过官能化(即,异氰酸酯反应性)低聚物与过量多异氰酸酯的缩合反应制备,如上文针对组分(B)所述。此类缩合反应的反应产物通常是含异氰酸酯低聚物的混合物。

在某些实施方案中,用于制备组分(C)的一种或多种化合物的组分包含(iii)至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物。在某些实施方案中,另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括上文针对组分(B)所述的那些。

在第三步中,用于本公开的组合物中的聚碳化二亚胺化合物(组分(C))可在合适的催化剂的存在下通过碳二亚胺化反应形成。

合适的催化剂的代表性示例在例如美国专利No.2,941,988、美国专利No.3,862,989以及美国专利No.3,896,251中有所描述。示例包括3-甲基-1-苯基-2-磷-1-氧化物(MPPO)、1-乙基-3-二乙氧膦酰硫胆碱、1-乙基-3-甲基-3-二乙氧膦酰硫胆碱-1-氧化物、1-乙基-3-甲基-3-二乙氧膦酰硫胆碱-1-硫化物、1-乙基-3-甲基-磷啶、1-乙基-3-甲基-磷啶-1-氧化物、3-甲基-1-苯基-3-二乙氧膦酰硫胆碱-1-氧化物和双环萜烯烷基或烃基芳基膦氧化物或莰烯苯基氧化膦。

所用的具体催化剂量将在很大程度上取决于催化剂本身和异氰酸酯的反应性。每100份具有至少一个异氰酸酯基团的低聚物中0.05至5份催化剂的浓度范围通常是合适的。

碳二亚胺化反应的此第三步可在本领域技术人员熟知的常规条件下进行。在某些实施方案中,碳二亚胺化反应在干燥条件下于诸如乙酸乙酯、丙酮、甲基异丁基酮等极性溶剂中进行。本领域技术人员将容易根据所使用的具体试剂、溶剂和催化剂来确定适宜的反应温度。虽然要列举适于所有情况的具体温度是不切实际的,但通常合适的温度为70℃至100℃。在某些实施方案中,反应在75℃至95℃的温度下进行。

在该三步工艺的一个实施方案中,步骤2和3同时进行。也就是说,缩合反应(步骤2)和碳二亚胺反应(步骤3)同时发生。

在某些实施方案中,组分(C)的一种或多种聚碳化二亚胺化合物具有下式:

Q2-(X3-C(O)NH-(A1-(N=C=N))r-A2-NHC(O)-X4)s-Q3 式(VII)。

在式(VII)中,X3为化学键、-O-、-NH-、-N(R14)、-S-或-C(O)NH-,并且X4为化学键、-O-、-NH-、-N(R14)、-S-或-NHC(O)-,其中R14为具有1至20个碳原子的烃基团(例如烷基基团)(例如,甲基、乙基、辛基和十八烷基)。

在式(VII)中,A1和A2各自表示有机二异氰酸酯化合物的残基。

在式(VII)中,s为1或2。

在式(VII)中,r为2至10。

在式(VII)中,Q2和Q3独立地选自:具有至少2个碳原子(在某些实施方案中,2至60个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团);以及具有式–(CH2)a–S–U的基团(式(VIII))。

在式(VIII)中,a为1至10的整数。

在式(VIII)中,S为硫。

在式(VIII)中,U为包含选自式(I)、式(II)、式(III)和式(IV)中的至少一种的单体的2至20个重复单元的低聚基团(如上文针对组分(A)所述)。在某些实施方案中,如果将式(II)的单体用于制备异氰酸酯反应性低聚物,则其用量小于30重量%,基于单体的总量。

在式(VII)的某些实施方案中,X3和X4各自为-O-,s为1,并且r为3。

处理组合物

本公开的组合物通常为处理组合物。在某些实施方案中,此类处理组合物为无氟处理组合物。在某些实施方案中,此类处理组合物为含水分散体。

在某些实施方案中,无氟处理组合物还包含选自石蜡、表面活性剂、聚结溶剂、防冻溶剂、乳化剂和针对一种或多种微生物的稳定剂的一种或多种添加剂。

可以使用表面活性剂或表面活性剂的混合物以足以稳定分散体的量将组分A、组分B和/或组分C分散于水中。如果一种或多种组分在溶液中在溶剂中制备,则借助于表面活性剂或乳化剂和后续的均化,例如通过Manton Gaulin均化器或超声均化器,可以通过剧烈混合和均化将该组分分散于水中。不含有机溶剂的分散体然后可通过溶剂的后续蒸馏来获得。

典型分散体将含有基于100重量份的组分A、组分B和/或组分C计100至1000重量份的量的水。在某些实施方案中,表面活性剂或表面活性剂混合物以基于100重量份的组分A、组分B和/或组分C计1至25重量份、或5至15重量份的量存在。

本公开的处理组合物可包含常规阳离子、非离子、阴离子和/或两性离子(即,两性)表面活性剂(即,乳化剂)。可使用表面活性剂的混合物,例如含非离子表面活性剂和离子表面活性剂的混合物。合适的非离子表面活性剂可具有高或低HLB值,诸如TERGITOL、TWEEN等。合适的阳离子表面活性剂包括单尾或双尾铵盐,诸如ETHOQUAD C-12和ARMOCAREVGH 70。合适的阴离子表面活性剂包括磺酸和羧酸脂族化合物及其盐,诸如十二烷基苯磺酸钠(购自法国罗地亚(Rhodia,France))等。合适的两性表面活性剂包括椰油基甜菜碱、磺基甜菜碱、胺氧化物等。

在某些实施方案中,适用于本公开的处理组合物中的表面活性剂在国际公布WO2013/162704中有所描述。

在本公开的某些实施方案中,处理组合物包含组分(A)。在某些实施方案中,处理组合物包含组分(A)、以及组分(B)和组分(C)中的至少一种。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(A);以及基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(B)、组分(C)或两者。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(A);以及基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(B)、组分(C)或两者。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(A);以及基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(B)、组分(C)或两者。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(A);以及基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(B)、组分(C)或两者。

在本公开的某些实施方案中,处理组合物包含组分(B)。在某些实施方案中,处理组合物包含组分(B)以及组分(B)和组分(C)中的至少一种。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(B);以及基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(A)、组分(C)或两者。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(B);以及基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(A)、组分(C)或两者。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(B);以及基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(A)、组分(C)或两者。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(B);以及基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(A)、组分(C)或两者。

在本公开的某些实施方案中,处理组合物包含组分(C)。在某些实施方案中,处理组合物包含组分(C)以及组分(A)和组分(B)中的至少一种。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(C);以及基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(A)、组分(B)或两者。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(C);以及基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(A)、组分(B)或两者。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(C);以及基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(A)、组分(B)或两者。

本公开的组合物(例如,无氟处理组合物)的某些实施方案包含:基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(C);以及基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(A)、组分(B)或两者。

示例性实施方案

实施方案组I:包括使用组分(A)的方法

实施方案1为一种处理纤维基底的方法,该方法包括以足以使纤维基底防水的量施用无氟处理组合物,其中该处理组合物包含:

衍生自至少一种式(I)的单体(其可以是(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺)的聚合的一种或多种聚合化合物:

R1-D1-C(O)C(R2)=CH2 式(I)

其中:

R1表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R2表示H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,该一种或多种聚合化合物衍生自

基于单体的总重量计大于30重量%的式(I)的单体;并且

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团。

实施方案2为根据实施方案1所述的方法,其中D1为-NH-,并且一种或多种聚合化合物包含式(I)的均聚物。

实施方案3为根据实施方案1或2所述的方法,其中每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团。

实施方案4为根据实施方案3所述的方法,其中每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地选自亚乙基、亚丁基或亚丙基。

实施方案5为根据实施方案1至4中任一项所述的方法,其中一种或多种聚合化合物具有大于20,000道尔顿且至多500,000道尔顿的重均分子量。

实施方案6为根据实施方案1至5中任一项所述的方法,其中一种或多种聚合化合物具有至少一种式(I)的单体的平均大于20个重复单元。

实施方案7为根据实施方案1至6中任一项所述的方法,其中式(I)的R1表示具有16至60个碳原子的烃基团。

实施方案8为根据实施方案7所述的方法,其中式(I)的R1表示具有16至30个碳原子的烃基团。

实施方案9为根据实施方案1和3至8中任一项所述的方法(除了从属于实施方案2之外),其中一种或多种聚合化合物另外包含衍生自具有能够进行另外的反应的一个或多个官能团的单体的单元。

实施方案10为根据实施方案9所述的方法,其中能够进行另外的反应的官能团选自可聚合的烯烃基团、可进行硅氢加成反应的烯烃基团、环氧基团、羟基基团、卤代基团、卤代甲酰基基团、氮丙啶基基团、酸基团、酸基团的盐、氨基基团、氨基基团的盐、季铵基团、季铵基团的盐、封端的异氰酸酯基基团、羟烷基基团、氯化羟烷基基团、N-羟甲基基团、乙酰乙酸基烷基基团及它们的组合。

实施方案11为根据实施方案1和3至10中任一项所述的方法(除了取决于实施方案2之外),其中一种或多种聚合化合物衍生自至少一种式(I)的单体和至少一种式(II)的单体的聚合:

R3-D2-C(O)C(R4)=CH2 式(II)

其中:

R3表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R4表示H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团(在某些实施方案中,为直链,即线性亚烷基基团);

其中至少一种式(II)的单体以基于单体的总量计小于30重量%的量存在于一种或多种聚合化合物中。

实施方案12为根据实施方案11所述的方法,其中式(II)的R3表示具有16至60个碳原子的烃基团。

实施方案13为根据实施方案12所述的方法,其中式(II)的R3表示具有16至30个碳原子的烃基团。

实施方案14为根据实施方案1至13中任一项所述的方法,其中一种或多种聚合化合物衍生自下式的至少一种单体:

C18H37-NH-C(O)C(R2)=CH2

C18H37-NH-C(O)-NH-C(O)-C(R2)=CH2;和

C17H35-C(O)OCH2CH2OC(O)C(R2)=CH2

其中R2表示H或CH3

实施方案15为根据实施方案14所述的方法,其中一种或多种聚合化合物衍生自下式的至少一种单体:

C18H37-NH-C(O)C(R2)=CH2

其中R2表示H或CH3(优选为C18H37-NH-C(O)C(H)=CH2的均聚物)。

实施方案16为根据实施方案1至15中任一项所述的方法,其中无氟处理组合物为含水分散体。

实施方案17为根据实施方案1至16中任一项所述的方法,其中无氟处理组合物还包含选自石蜡、表面活性剂、聚结溶剂、抗冻溶剂、乳化剂和针对一种或多种微生物的稳定剂的一种或多种添加剂。

实施方案18为根据实施方案1至17中任一项所述的方法,其中将组合物施用于纤维基底包括以足以使纤维基底耐久防水的量施用组合物。

实施方案19为一种纤维基底,其通过实施方案1至18中任一项的方法处理。

实施方案20为根据实施方案19所述的纤维基底,其选自纺织物、皮革、地毯、纸张和织物。

实施方案组II:含组分(A)的共混物和用途

实施方案1为一种无氟处理组合物,其包含组分(A)、以及组分(B)和组分(C)中的至少一种,其中:

组分(A)包含衍生自至少一种式(I)的单体(其可以是(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺)的聚合的一种或多种聚合化合物:

R1-D1-C(O)C(R2)=CH2 式(I)

其中:

R1表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R2表示H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,该一种或多种聚合化合物衍生自

基于单体的总重量计大于30重量%的式(I)的单体;并且

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

组分(B)包含:

一种或多种化合物,该一种或多种化合物衍生自组分在一个或多个步骤中的反应,所述组分包含:

(i)包含2至20个重复单元的至少一种异氰酸酯反应性低聚物,或包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子、16至30个碳原子)的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的醇、胺、酸、酰胺或硫醇(在某些实施方案中,包含2至20个重复单元的至少一种异氰酸酯反应性低聚物);

(ii)至少一种多异氰酸酯;

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;以及

(iv)任选地,至少一种异氰酸酯封端剂;

其中异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇(其可以被官能化或可以不被官能化)的存在下,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的,其中至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团);并且

组分(C)包含一种或多种聚碳化二亚胺化合物。

实施方案2为根据实施方案1所述的无氟处理组合物,其包含:基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(A);以及基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(B)、组分(C)或两者。

实施方案3为根据实施方案2所述的无氟处理组合物,其包含:基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(A);以及基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(B)、组分(C)或两者。

实施方案4为根据实施方案3所述的无氟处理组合物,其包含:基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(A);以及基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(B)、组分(C)或两者。

实施方案5为根据实施方案4所述的无氟处理组合物,其包含:基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(A);以及基于组分(A)和组分(B)和/或组分(C)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(B)、组分(C)或两者。

实施方案6为根据实施方案1所述的无氟处理组合物,其中,在组分(A)中,D1为-NH-,并且一种或多种聚合化合物包含式(I)的均聚物。

实施方案7为根据实施方案1至6中任一项所述的无氟处理组合物,其中,在组分(A)中,每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团(在某些实施方案中,为亚乙基、亚丁基或亚丙基)。

实施方案8为根据实施方案1至7中任一项所述的无氟处理组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物具有大于20,000道尔顿且至多500,000道尔顿的重均分子量。

实施方案9为根据实施方案1至8中任一项所述的无氟处理组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物具有至少一种式(I)的单体的平均大于20个重复单元。

实施方案10为根据实施方案1至9中任一项所述的无氟处理组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物另外包含衍生自具有能够进行另外的反应的一个或多个官能团的单体的单元。

实施方案11为根据实施方案10所述的无氟处理组合物,其中能够进行另外的反应的官能团选自可聚合的烯烃基团、可进行硅氢加成反应的烯烃基团、环氧基团、羟基基团、卤代基团、卤代甲酰基基团、氮丙啶基基团、酸基团、酸基团的盐、氨基基团、氨基基团的盐、季铵基团、季铵基团的盐、封端的异氰酸酯基基团、羟烷基基团、氯化羟烷基基团、N-羟甲基基团、乙酰乙酸基烷基基团及它们的组合。

实施方案12为根据实施方案1至11中任一项所述的无氟处理组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物衍生自至少一种式(I)的单体和至少一种式(II)的单体的聚合:

R3-D2-C(O)C(R4)=CH2 式(II)

其中:

R3表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R4表示H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团(在某些实施方案中,为直链,即线性亚烷基基团);

其中至少一种式(II)的单体以基于单体的总量计小于30重量%的量存在于一种或多种聚合化合物中。

实施方案13为根据实施方案12的无氟处理组合物,其中一种或多种聚合化合物衍生自下式的至少一种单体:

C18H37-NH-C(O)C(R2)=CH2

C18H37-NH-C(O)-NH-C(O)-C(R2)=CH2;和

C17H35-C(O)OCH2CH2OC(O)C(R2)=CH2

其中R2表示H或CH3

实施方案14为根据实施方案13所述的组合物,其中一种或多种聚合化合物衍生自下式的至少一种单体:

C18H37-NH-C(O)C(R2)=CH2

其中R2表示H或CH3(优选为C18H37-NH-C(O)C(H)=CH2的均聚物)。

实施方案15为根据实施方案1至14中任一项所述的无氟处理组合物,其中用于制备组分(B)的一种或多种化合物的组分包含至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物。

实施方案16为根据实施方案15所述的无氟处理组合物,其中组分(B)的另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括含以下的化合物:具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;具有至少200的重均分子量的聚二甲基硅氧烷链段;包含2至100个亚烷基氧重复单元的二价聚氧化亚烷基基团,其中亚烷基氧单元具有2至10个碳原子;或它们的组合。

实施方案17为根据实施方案16所述的无氟处理组合物,其中组分(B)的另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括单、双或多官能醇、硫醇、胺、酸或酰胺。

实施方案18为根据实施方案1至17中任一项所述的无氟处理组合物,其中用于制备组分(B)的一种或多种化合物的组分包含封端的异氰酸酯基团。

实施方案19为根据实施方案18所述的无氟处理组合物,其中封端的异氰酸酯基团是肟衍生的基团。

实施方案20为根据实施方案1至19中任一项所述的无氟处理组合物,其中用于制备组分(B)的一种或多种化合物的异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇(其可以被官能化或可以不被官能化)的存在下,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的,其中至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团),以及至少一个异氰酸酯衍生基团。

实施方案21为根据实施方案1至20中任一项所述的无氟处理组合物,其中组分(C)的一种或多种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中的碳二亚胺化反应,所述组分包含:(i)包含2至20个重复单元的至少一种异氰酸酯反应性低聚物(即官能化低聚物),或包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的醇、胺、酸、酰胺或硫醇(在某些实施方案中,包含2至20个重复单元的至少一种异氰酸酯反应性低聚物,或包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺,并且在某些实施方案中,包含2至20个重复单元的至少一种异氰酸酯反应性低聚物);(ii)至少一种多异氰酸酯(其可以是芳族多异氰酸酯);以及(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;其中异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇(其可以被官能化或可以不被官能化)的存在下,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的,其中至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团)。

实施方案22为根据实施方案21所述的无氟处理组合物,其中用于制备组分(C)的一种或多种聚碳化二亚胺化合物的异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇(其可以被官能化或可以不被官能化)的存在下,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的,其中至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团),以及至少一个异氰酸酯衍生基团。

实施方案23为根据实施方案1至22中任一项所述的无氟处理组合物,其中用于制备异氰酸酯反应性低聚物(其用于制备组分(B)和/或组分(C)的一种或多种化合物)的单体具有下式中的至少一种:

R1-D1-C(O)C(R2)=CH2 式(I)

其中:

R1表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R2表示H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,该一种或多种聚合化合物衍生自

基于单体的总重量计大于30重量%的式(I)的单体;并且

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

R3-D2-C(O)C(R4)=CH2 式(II)

其中:

R3表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R4表示H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团(在某些实施方案中,为直链,即线性亚烷基基团);

R5-X1-C(O)NH-L14-OC(O)C(R6)=CH2 式(III)或

R7-X2-C(O)NH-Q1-NH-C(O)O-L15-OC(O)C(R8)=CH2 式(IV)

其中:

R5和R7独立地为具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);

R6和R8独立地为H或CH3

L14和L15独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团、亚芳基基团(在一些实施方案中,为具有5至12个碳原子的亚芳基基团)或它们的组合;

X1为S或-N(R9),并且X2为O、S、-NH或-N(R9),其中R9为具有1至20个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);并且

Q1为二价异氰酸酯残基。

实施方案24为根据实施方案1至23中任一项所述的无氟处理组合物,其中用于制备组分(B)和/或组分(C)的一种或多种化合物的异氰酸酯反应性低聚物是由至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体在至少一种硫醇(其可以被官能化或可以不被官能化)的存在下通过低聚反应而制备,其中硫醇与(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的摩尔比为1:4至1:20(或者在某些实施方案中,为1:8至1:16)。

实施方案25为根据实施方案21至24中任一项所述的无氟处理组合物,其中用于制备组分(C)的一种或多种化合物的组分包含至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物。

实施方案26为根据实施方案25所述的无氟处理组合物,其中组分(C)的另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括含以下的化合物:具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;具有至少200的重均分子量的聚二甲基硅氧烷链段;包含2至100个亚烷基氧重复单元的二价聚氧化亚烷基基团,其中亚烷基氧单元具有2至10个碳原子;或它们的组合。

实施方案27为根据实施方案26所述的无氟处理组合物,其中组分(C)的另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括单、双或多官能醇、硫醇、胺、酸或酰胺。

实施方案28为根据实施方案1至27中任一项所述的无氟处理组合物,其中组分(C)的一种或多种聚碳化二亚胺化合物具有下式:

Q2-(X3-C(O)NH-(A1-(N=C=N))r-A2-NHC(O)-X4)s-Q3 式(VII)

其中:

X3为化学键、-O-、-NH-、-N(R14)、-S-或-C(O)NH-,并且X4为化学键、-O-、-NH-、-N(R14)、-S-或-NHC(O)-,其中R14为具有1至20个碳原子的烃基团(例如烷基基团)(例如,甲基、乙基、辛基和十八烷基);

A1和A2各自表示有机二异氰酸酯化合物的残基;

s为1或2,优选s为1;

r为2至10,优选r为3;并且

Q2和Q3独立地选自:具有至少2个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团);以及具有下式的基团:

–(CH2)a–S–U 式(VIII)

其中:

a为1至10的整数;

S为硫;并且

U为包含选自式(I)、式(II)、式(III)和式(IV)中的至少一种的单体的2至20个重复单元的低聚基团:

R1-D1-C(O)C(R2)=CH2 式(I)

其中:

R1表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R2表示H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,该一种或多种聚合化合物衍生自基于单体的总重量计大于30重量%的式(I)的单体;并且

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;和

R3-D2-C(O)C(R4)=CH2 式(II)

其中:

R3表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R4表示H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团(在某些实施方案中,为直链,即线性亚烷基基团);

R5-X1-C(O)NH-L14-OC(O)C(R6)=CH2 式(III)以及

R7-X2-C(O)NH-Q1-NH-C(O)O-L15-OC(O)C(R8)=CH2 式(IV)

其中:

R5和R7独立地为具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);

R6和R8独立地为H或CH3

L14和L15独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团、亚芳基基团(在一些实施方案中,为具有5至12个碳原子的亚芳基基团)或它们的组合;

X1为S或-N(R9),并且X2为O、S、-NH或-N(R9),其中R9为具有1至20个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);并且

Q1为二价异氰酸酯残基。

实施方案29为根据实施方案28所述的无氟处理组合物,其中Q2和Q3独立地选自:具有2至60个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团)。

实施方案30为根据实施方案1至29中任一项所述的无氟处理组合物,其为含水分散体,该含水分散体任选地包含选自石蜡、表面活性剂、聚结溶剂、抗冻溶剂、乳化剂和针对一种或多种微生物的稳定剂的一种或多种添加剂。

实施方案31为一种处理纤维基底的方法,该方法包括以足以使纤维基底防水的量施用实施方案1至30中任一项的无氟处理组合物。

实施方案32为根据实施方案31所述的方法,包括以足以使纤维基底耐久防水的量施用无氟处理组合物。

实施方案33为一种纤维基底,其通过根据实施方案31或32所述的方法处理的纤维基底。

实施方案34为根据实施方案33所述的纤维基底,其选自纺织物、皮革、地毯、纸张和织物。

实施方案组III:含组分(B)的组合物

实施方案1为一种包含组分(B)的组合物,其中:

组分(B)包含一种或多种化合物,该一种或多种化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)至少一种:

包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性(即官能化)低聚物;或

包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺;

(ii)至少一种多异氰酸酯;

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;以及

(iv)任选地,至少一种异氰酸酯封端剂;

条件是小于40%的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有下式:

Y1-[CH2-C(R2)C(O)-D1-R1]m-S-R10-(T1)p 式(V)

其中:

Y1为H或引发剂残基;

R1为具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;

R2独立地为H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,异氰酸酯反应性低聚物包含基于单体单元的总重量计大于30重量%的含-NH-的单体单元;

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

S为硫;

R10为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团;

T1为–C(O)OH、–C(O)NH2、–OH、–NH2或–NH(R11),其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团;

m为2至20的整数;并且

p独立地为1或2;

和/或

组分(B)包含一种或多种化合物,该一种或多种化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)至少一种:

包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性(即官能化)低聚物;或

包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺;

(ii)至少一种多异氰酸酯;

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;以及

(iv)任选地,至少一种异氰酸酯封端剂;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有下式:

Y2-[CH2-C(R4)C(O)-D2-R3]m-S-R12-(T2)p 式(VI)

其中:

Y2为H或引发剂残基;

R3为具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;

R4独立地为H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

S为硫;

R12为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团;

T2为-C(O)OH、-C(O)NH2、-OH、-NH2或-NH(R11),其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团;条件是当T2为-OH、-NH2或-NH(R11)时,组分(iii)存在并且包含酸或酰胺官能团;

m为2至20的整数;并且

p独立地为1或2。

实施方案2为根据实施方案1所述的组合物,其中D1为-NH-,并且低聚物包含100%的含-NH-的单体单元。

实施方案3为根据实施方案1或2所述的组合物,其中每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团。

实施方案4为根据实施方案1至3中任一项所述的组合物,其中每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团。

实施方案5为根据实施方案1至4中任一项所述的组合物,其中至少一种多异氰酸酯包括芳族二异氰酸酯、芳族三异氰酸酯、芳族聚合异氰酸酯、或它们的混合物。

实施方案6为根据实施方案1至5中任一项所述的组合物,其中用于制备组分(B)的一种或多种化合物的组分包含至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物。

实施方案7为根据实施方案6所述的组合物,其中组分(B)的另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括含以下的化合物:具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;具有至少200的重均分子量的聚二甲基硅氧烷链段;包含2至100个亚烷基氧重复单元的二价聚氧化亚烷基基团,其中亚烷基氧单元具有2至10个碳原子;或它们的组合。

实施方案8为根据实施方案7所述的组合物,其中组分(B)的另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括单、双或多官能醇、硫醇、胺、酸或酰胺。

实施方案9为根据实施方案1至8中任一项所述的组合物,其中用于制备组分(B)的一种或多种化合物的组分包含封端的异氰酸酯基团(例如肟衍生的基团)。

实施方案10为根据实施方案1至9中任一项所述的组合物,还包含组分(A)和组分(C)中的至少一种(在某些实施方案中,组分(A)和任选的组分(C)),其中:组分(A)包含衍生自至少一种单体的聚合的一种或多种聚合化合物,该至少一种单体包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且组分(C)包含一种或多种聚碳化二亚胺化合物。

实施方案11为根据实施方案10所述的组合物,其包含:基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(B);以及基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(A)、组分(C)或两者。

实施方案12为根据实施方案11所述的组合物,其包含:基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(B);以及基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(A)、组分(C)或两者。

实施方案13为根据实施方案12所述的组合物,其包含:基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(B);以及基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(A)、组分(C)或两者。

实施方案14为根据实施方案13所述的组合物,其包含:基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(B);以及基于组分(B)和组分(A)和/或组分(C)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(A)、组分(C)或两者。

实施方案15为根据实施方案10至14中任一项所述的组合物,其中用于制备组分(A)的一种或多种化合物的至少一种单体具有下式中的至少一种:

R1-D1-C(O)C(R2)=CH2 式(I)

其中:

R1表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R2表示H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,该一种或多种聚合化合物衍生自基于单体的总重量计大于30重量%的式(I)的单体;并且

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

R3-D2-C(O)C(R4)=CH2 式(II)

其中:

R3表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R4表示H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团(在某些实施方案中,为直链,即线性亚烷基基团);

R5-X1-C(O)NH-L14-OC(O)C(R6)=CH2 式(III)或

R7-X2-C(O)NH-Q1-NH-C(O)O-L15-OC(O)C(R8)=CH2 式(IV)

其中:

R5和R7独立地为具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);

R6和R8独立地为H或CH3

L14和L15独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团、亚芳基基团(在一些实施方案中,为具有5至12个碳原子的亚芳基基团)或它们的组合;

X1为S或-N(R9),并且X2为O、S、-NH或-N(R9),其中R9为具有1至20个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);并且

Q1为二价异氰酸酯残基。

实施方案16为根据实施方案15所述的组合物,其中组分(A)的一种或多种化合物衍生自至少一种式(I)的单体的聚合。

实施方案17为根据实施方案16所述的组合物,其中D1为-NH-,并且一种或多种聚合化合物包含式(I)的均聚物。

实施方案18为根据实施方案16或17所述的组合物,其中,在组分(A)中,每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团(在某些实施方案中,为亚乙基、亚丁基或亚丙基)。

实施方案19为根据实施方案15至18中任一项所述的组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物衍生自至少一种式(I)的单体和至少一种式(II)的单体的聚合。

实施方案20为根据实施方案15至19中任一项所述的组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物另外包含衍生自具有能够进行另外的反应的一个或多个官能团的单体的单元。

实施方案21为根据实施方案20所述的组合物,其中能够进行另外的反应的官能团选自可聚合的烯烃基团、可进行硅氢加成反应的烯烃基团、环氧基团、羟基基团、卤代基团、卤代甲酰基基团、氮丙啶基基团、酸基团、酸基团的盐、氨基基团、氨基基团的盐、季铵基团、季铵基团的盐、封端的异氰酸酯基基团、羟烷基基团、氯化羟烷基基团、N-羟甲基基团、乙酰乙酸基烷基基团及它们的组合。

实施方案22为根据实施方案15至21中任一项所述的组合物,其中一种或多种聚合化合物衍生自下式的至少一种单体:

C18H37-NH-C(O)C(R2)=CH2

C18H37-NH-C(O)OCH2CH2OC(O)C(R2)=CH2

C18H37-NH-C(O)-NH-C(O)-C(R2)=CH2;和

C17H35-C(O)OCH2CH2OC(O)C(R2)=CH2

其中R2表示H或CH3

实施方案23为根据实施方案22所述的组合物,其中一种或多种聚合化合物衍生自下式的至少一种单体:

C18H37-NH-C(O)C(R2)=CH2

其中R2表示H或CH3(优选为C18H37-NH-C(O)C(H)=CH2的均聚物)。

实施方案24为根据实施方案10至23中任一项所述的组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物具有大于20,000道尔顿且至多500,000道尔顿的重均分子量。

实施方案25为根据实施方案10至24中任一项所述的组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物具有至少一种单体(优选至少一种式(I)的单体)的平均大于20个重复单元。

实施方案26为根据实施方案10至25中任一项所述的组合物,其中组分(C)的一种或多种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)至少一种:

包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性低聚物(即官能化低聚物);或

包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子、16至30个碳原子)的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的醇、胺、酸、酰胺或硫醇;

(ii)至少一种多异氰酸酯(其可以是芳族多异氰酸酯);以及

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;

其中异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇(其可以被官能化或可以不被官能化)的存在下,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的,其中至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团)。

实施方案27为根据实施方案26所述的组合物,其中用于制备组分(C)的一种或多种聚碳化二亚胺化合物的异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇(其可以被官能化或可以不被官能化)的存在下,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的,其中至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团),以及至少一个异氰酸酯衍生基团。

实施方案28为根据实施方案26或27所述的组合物,其中用于制备异氰酸酯反应性低聚物(其用于制备组分(C)的一种或多种化合物)的单体具有下式中的至少一种:

R1-D1-C(O)C(R2)=CH2 式(I)

其中:

R1表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R2表示H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,该一种或多种聚合化合物衍生自基于单体的总重量计大于30重量%的式(I)的单体;并且

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

R3-D2-C(O)C(R4)=CH2 式(II)

其中:

R3表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R4表示H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团(在某些实施方案中,为直链,即线性亚烷基基团);

R5-X1-C(O)NH-L14-OC(O)C(R6)=CH2 式(III)或

R7-X2-C(O)NH-Q1-NH-C(O)O-L15-OC(O)C(R8)=CH2 式(IV)

其中:

R5和R7独立地为具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);

R6和R8独立地为H或CH3

L14和L15独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团、亚芳基基团(在一些实施方案中,为具有5至12个碳原子的亚芳基基团)或它们的组合;

X1为S或-N(R9),并且X2为O、S、-NH或-N(R9),其中R9为具有1至20个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);并且

Q1为二价异氰酸酯残基。

实施方案29为根据实施方案26至28中任一项所述的组合物,其中用于制备组分(C)的一种或多种化合物的异氰酸酯反应性低聚物是由至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体在至少一种硫醇(其可以被官能化或可以不被官能化)的存在下通过低聚反应而制备,其中硫醇与(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的摩尔比为1:4至1:20(或者在某些实施方案中,为1:8至1:16)。

实施方案30为根据实施方案26至29中任一项所述的组合物,其中用于制备组分(C)的一种或多种化合物的组分包含至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物。

实施方案31为根据实施方案30所述的组合物,其中组分(C)的另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括含以下的化合物:具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;具有至少200的重均分子量的聚二甲基硅氧烷链段;包含2至100个亚烷基氧重复单元的二价聚氧化亚烷基基团,其中亚烷基氧单元具有2至10个碳原子;或它们的组合。

实施方案32为根据实施方案31所述的组合物,其中组分(C)的另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括单、双或多官能醇、硫醇、胺、酸或酰胺。

实施方案33为根据实施方案26至32中任一项所述的组合物,其中组分(C)的一种或多种聚碳化二亚胺化合物具有下式:

Q2-(X3-C(O)NH-(A1-(N=C=N))r-A2-NHC(O)-X4)s-Q3 式(VII)

其中:

X3为化学键、-O-、-NH-、-N(R14)、-S-或-C(O)NH-,并且X4为化学键、-O-、-NH-、-N(R14)、-S-或-NHC(O)-,其中R14为具有1至20个碳原子的烃基团(例如烷基基团)(例如,甲基乙基、辛基和十八烷基);

A1和A2各自表示有机二异氰酸酯化合物的残基;

s为1或2,优选s为1;

r为2至10,优选r为3;并且

Q2和Q3独立地选自:具有至少2个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团);以及具有下式的基团:

–(CH2)a–S–U 式(VIII)

其中:

a为1至10的整数;

S为硫;并且

U为包含根据式中的至少一种的单体的2至20个重复单元的低聚基团:

R1-D1-C(O)C(R2)=CH2 式(I)

其中:

R1表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R2表示H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,该一种或多种聚合化合物衍生自基于单体的总重量计大于30重量%的式(I)的单体;并且

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

R3-D2-C(O)C(R4)=CH2 式(II)

其中:

R3表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R4表示H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团(在某些实施方案中,为直链,即线性亚烷基基团);

R5-X1-C(O)NH-L14-OC(O)C(R6)=CH2 式(III)或

R7-X2-C(O)NH-Q1-NH-C(O)O-L15-OC(O)C(R8)=CH2 式(IV)

其中:

R5和R7独立地为具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);

R6和R8独立地为H或CH3

L14和L15独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团、亚芳基基团(在一些实施方案中,为具有5至12个碳原子的亚芳基基团)或它们的组合;

X1为S或-N(R9),并且X2为O、S、-NH或-N(R9),其中R9为具有1至20个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);并且

Q1为二价异氰酸酯残基

实施方案34为根据实施方案33所述的组合物,其中Q2和Q3独立地选自:具有2至60个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团)。

实施方案35为根据实施方案1至34中任一项所述的组合物,其为含水分散体,该含水分散体任选地包含选自石蜡、表面活性剂、聚结溶剂、抗冻溶剂、乳化剂和针对一种或多种微生物的稳定剂的一种或多种添加剂。

实施方案36为根据实施方案1至35中任一项所述的组合物,其为处理组合物。

实施方案37为根据实施方案36所述的组合物,其为无氟处理组合物。

实施方案38为一种处理纤维基底的方法,该方法包括以足以使纤维基底防水的量施用实施方案36或37的处理组合物。

实施方案39为根据实施方案38所述的方法,其包括施用组合物以使纤维基底耐久防水。

实施方案40为一种纤维基底,其通过根据实施方案39所述的方法处理。

实施方案41为根据实施方案40所述的纤维基底,其选自纺织物、皮革、地毯、纸张和织物。

实施方案组IV:含组分(C)的组合物和用途

实施方案1为一种包含组分(C)的组合物,其中:

组分(C)包含至少一种聚碳化二亚胺化合物,该至少一种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)至少一种:

包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性(即官能化)低聚物;或

包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子、16至30个碳原子)的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺;

(ii)至少一种多异氰酸酯;以及

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有下式:

Y1-[CH2-C(R2)C(O)-D1-R1]m-S-R10-(T1)p 式(V)

其中:

Y1为H或引发剂残基;

R1为具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;

R2独立地为H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,异氰酸酯反应性低聚物包含基于单体单元的总重量计大于30重量%的含-NH-的单体单元(优选地,当D1为-NH-时,低聚物包含100%的含-NH-的单体单元);

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团(在某些实施方案中,为直链,即线性亚烷基基团);

S为硫;

R10为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团;

T1为–C(O)OH、–C(O)NH2、–OH、–NH2或–NH(R11),其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团;

m为2至20的整数;并且

p独立地为1或2;

和/或

组分(C)包含至少一种聚碳化二亚胺化合物,该至少一种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)至少一种:

包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性(即官能化)低聚物;或

包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子、16至30个碳原子)的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺;

(ii)至少一种多异氰酸酯;以及

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有下式:

Y2-[CH2-C(R4)C(O)-D2-R3]m-S-R12-(T2)p 式(VI)

其中:

Y2为H或引发剂残基;

R3为具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;

R4独立地为H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团(在某些实施方案中,为直链,即线性亚烷基基团);

S为硫;

R7为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团;

T2为–C(O)OH、-C(O)NH2、-OH、NH2或-NH(R11),其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团;条件是当T2为-OH、-NH2或-NH(R11)时,组分(iii)存在并且包含酸或酰胺官能团;

m为2至20的整数;并且

p独立地为1或2。

实施方案2为根据实施方案1所述的组合物,其中,在组分(C)中,多异氰酸酯包括芳族二异氰酸酯、芳族三异氰酸酯、芳族聚合异氰酸酯、或它们的混合物。

实施方案3为根据实施方案1或2所述的组合物,其中用于制备组分(C)的一种或多种化合物的组分包含至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物。

实施方案4为根据实施方案3所述的组合物,其中,在组分(C)中,另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括含以下的化合物:具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;具有至少200的重均分子量的聚二甲基硅氧烷链段;包含2至100个亚烷基氧重复单元的二价聚氧化亚烷基基团,其中亚烷基氧单元具有2至10个碳原子;或它们的组合。

实施方案5为根据实施方案4所述的组合物,其中,在组分(C)中,另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括单、双或多官能醇、硫醇、胺、酸或酰胺。

实施方案6为根据实施方案1至5中任一项所述的组合物,还包含组分(A)和组分(B)中的至少一种(在某些实施方案中,组分(A)和任选的组分(B)),其中:

组分(A)包含衍生自至少一种单体的聚合的一种或多种聚合化合物,该至少一种单体包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;

并且

组分(B)包含:

一种或多种化合物,该一种或多种化合物衍生自组分在一个或多个步骤中的反应,所述组分包含:

(i)至少一种:

包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性低聚物;

或包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的醇、胺、酸、酰胺或硫醇;

(ii)至少一种多异氰酸酯;

(iii)任选地,至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物;以及

(iv)任选地,至少一种异氰酸酯封端剂;

其中异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇(其可以被官能化或可以不被官能化)的存在下,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的,其中至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团);

实施方案7为根据实施方案6的组合物,其包含:基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(C);以及基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,1重量%至99重量%的组分(A)、组分(B)或两者。

实施方案8为根据实施方案7所述的组合物,其包含:基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(C);以及基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,10重量%至90重量%的组分(A)、组分(B)或两者。

实施方案9为根据实施方案8所述的组合物,其包含:基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(C);以及基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,20重量%至80重量%的组分(A)、组分(B)或两者。

实施方案10为根据实施方案9所述的组合物,其包含:基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(C);以及基于组分(C)和组分(A)和/或组分(B)的总重量计,30重量%至70重量%的组分(A)、组分(B)或两者。

实施方案11为根据实施方案6至10中任一项所述的组合物,其中用于制备组分(A)的一种或多种化合物的至少一种单体具有下式中的至少一种:

R1-D1-C(O)C(R2)=CH2 式(I)

其中:

R1表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R2表示H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,该一种或多种聚合化合物衍生自基于单体的总重量计大于30重量%的式(I)的单体;并且

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

R3-D2-C(O)C(R4)=CH2 式(II)

其中:

R3表示具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;并且

R4表示H或CH3

D2选自:

-NHC(O)OL11-O-;

-O-C(O)NH-L12-O-;

-NHC(O)NH-L13-O-;和

-O-;并且

每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团(在某些实施方案中,为直链,即线性亚烷基基团);

R5-X1-C(O)NH-L14-OC(O)C(R6)=CH2 式(III)或

R7-X2-C(O)NH-Q1-NH-C(O)O-L15-OC(O)C(R8)=CH2 式(IV)

其中:

R5和R7独立地为具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);

R6和R8独立地为H或CH3

L14和L15独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团、亚芳基基团(在一些实施方案中,为具有5至12个碳原子的亚芳基基团)或它们的组合;

X1为S或-N(R9),并且X2为O、S、-NH或-N(R9),其中R9为具有1至20个碳原子的烃基团(在某些实施方案中,为直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,为直链烃基团);并且

Q1为二价异氰酸酯残基。

实施方案12为根据实施方案11所述的组合物,其中组分(A)的一种或多种化合物衍生自至少一种式(I)的单体的聚合。

实施方案13为根据实施方案12所述的组合物,其中D1为-NH-,并且一种或多种聚合化合物包含式(I)的均聚物。

实施方案14为根据实施方案12或13所述的组合物,其中,在组分(A)中,每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团(在某些实施方案中,为亚乙基、亚丁基或亚丙基)。

实施方案15为根据实施方案11至14中任一项所述的组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物衍生自至少一种式(I)的单体和至少一种式(II)的单体的聚合。

实施方案16为根据实施方案11至15中任一项所述的组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物另外包含衍生自具有能够进行另外的反应的一个或多个官能团的单体的单元。

实施方案17为根据实施方案16所述的组合物,其中能够进行另外的反应的官能团选自可聚合的烯烃基团、可进行硅氢加成反应的烯烃基团、环氧基团、羟基基团、卤代基团、卤代甲酰基基团、氮丙啶基基团、酸基团、酸基团的盐、氨基基团、氨基基团的盐、季铵基团、季铵基团的盐、封端的异氰酸酯基基团、羟烷基基团、氯化羟烷基基团、N-羟甲基基团、乙酰乙酸基烷基基团及它们的组合。

实施方案18为根据实施方案11至17中任一项所述的组合物,其中一种或多种聚合化合物衍生自下式的至少一种单体:

C18H37-NH-C(O)C(R2)=CH2

C18H37-NH-C(O)OCH2CH2OC(O)C(R2)=CH2

C18H37-NH-C(O)-NH-C(O)-C(R2)=CH2;和

C17H35-C(O)OCH2CH2OC(O)C(R2)=CH2

其中R2表示H或CH3

实施方案19为根据实施方案18所述的组合物,其中一种或多种聚合化合物衍生自下式的至少一种单体:

C18H37-NH-C(O)C(R2)=CH2

其中R2表示H或CH3(优选为C18H37-NH-C(O)C(H)=CH2的均聚物)。

实施方案20为根据实施方案6至19中任一项所述的组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物具有大于20,000道尔顿且至多500,000道尔顿的重均分子量。

实施方案21为根据实施方案6至20中任一项所述的组合物,其中,在组分(A)中,一种或多种聚合化合物具有至少一种单体(优选至少一种式(I)的单体)的平均大于20个重复单元。

实施方案22为根据实施方案6至21中任一项所述的组合物,其中用于制备组分(B)的一种或多种化合物的组分包含至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物。

实施方案23为根据实施方案22所述的组合物,其中另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括含以下的化合物:具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;具有至少200的重均分子量的聚二甲基硅氧烷链段;包含2至100个亚烷基氧重复单元的二价聚氧化亚烷基基团,其中亚烷基氧单元具有2至10个碳原子;或它们的组合。

实施方案24为根据实施方案23所述的组合物,其中另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物包括单、双或多官能醇、硫醇、胺、酸或酰胺。

实施方案25为根据实施方案6至24中任一项所述的组合物,其中用于制备组分(B)的一种或多种化合物的组分包含封端的异氰酸酯基团。

实施方案26为根据实施方案25所述的组合物,其中封端的异氰酸酯基团是肟衍生的基团。

实施方案27为根据实施方案6至26中任一项所述的组合物,其中用于制备组分(B)的一种或多种化合物的异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇(其可以被官能化或可以不被官能化)的存在下,至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的,其中至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团(在某些实施方案中,直链或支链烃基团,并且在某些实施方案中,直链烃基团),以及至少一个异氰酸酯衍生基团。

实施方案28为根据实施方案6至27中任一项所述的组合物,其中,在组分(B)中,小于40%的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应。

实施方案29为根据实施方案28中任一项所述的组合物,其中异氰酸酯反应性低聚物具有下式:

Y1-[CH2-C(R2)C(O)-D1-R1]m-S-R10-(T1)p 式(V)

其中:

Y1为H或引发剂残基;

R1为具有4至60个碳原子(16至60个碳原子、16至50个碳原子、16至40个碳原子或16至30个碳原子)的烃基团;

R2独立地为H或CH3

D1选自:

-C(O)O-L1-O-;

-OC(O)-L2-O-;

-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-;

-C(O)NH-L5-O-;

-NHC(O)-L6-O-;

-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-;

-C(O)-NH-;

-C(O)NHC(O)NH-L9-O-;

-C(O)NHC(O)-L10-O-;

-NHC(O)NH-;和

-NH-;条件是当D1为-NH-时,异氰酸酯反应性低聚物包含基于单体单元的总重量计大于30重量%的含-NH-的单体单元;

每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团;

S为硫;

R10为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团;

T1为–C(O)OH、–C(O)NH2、–OH、–NH2或–NH(R11),其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团;

m为2至20的整数;并且

p独立地为1或2。

实施方案30为根据实施方案29所述的组合物,其中,在组分(B)中,D1为-NH-,并且低聚物包含100%的含-NH-的单体单元。

实施方案31为根据实施方案29或30所述的组合物,其中,在组分(B)中,每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团。

实施方案32为根据实施方案29至31中任一项所述的组合物,其中,在组分(B)中,每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的直链(即线性)亚烷基基团。

实施方案33为根据实施方案6至32中任一项所述的组合物,其中,在组分(B)中,至少一种多异氰酸酯包括芳族二异氰酸酯、芳族三异氰酸酯、芳族聚合异氰酸酯、或它们的混合物。

实施方案34为根据实施方案1至33中任一项所述的组合物,其为含水分散体,该含水分散体任选地包含选自石蜡、表面活性剂、聚结溶剂、抗冻溶剂、乳化剂和针对一种或多种微生物的稳定剂的一种或多种添加剂。

实施方案35为根据实施方案1至34中任一项所述的组合物,其为处理组合物。

实施方案36为根据实施方案35的组合物,其为无氟处理组合物。

实施方案37为一种处理纤维基底的方法,该方法包括以足以使纤维基底防水的量施用实施方案35或36的处理组合物。

实施方案38为根据实施方案37所述的方法,包括以足以使纤维基底耐久防水的量施用处理组合物。

实施方案39为一种纤维基底,其通过根据实施方案37或38根据的方法处理。

实施方案40为根据实施方案39所述的纤维基底,其选自纺织物、皮革、地毯、纸张和织物。

实施例

以下实施例进一步说明了本发明的目的和优点,但这些实施例中列举的具体材料及其量以及其它条件和细节不应被解释为是对本发明的不当限制。这些实施例仅为了进行示意性的说明,并非意在限制所附权利要求书的范围。

材料列表

测试方法

沾水等级(SR)

经处理纤维基底的沾水等级为表示经处理基底对喷射到经处理基底上的水的动态抗耐性的值。利用美国纺织品染化师协会(AATCC)的2001版《技术手册》(TechnicalManual)中公布的测试方法22-2005测量沾水等级。沾水等级通过将250毫升(mL)水从15厘米(cm)高度喷在基底上而获得。润湿图案使用0到100的等级来从视觉上进行评级,其中0表示完全润湿而100表示完全不润湿。初始测量沾水等级(记录为SR IN),然后将纤维基底洗涤10或20次。

洗涤工序包括将经处理纤维基底的400-900cm2片材连同压载样品(1.9千克(kg)的8盎司织物)放置于洗衣机(Miele Novotronic T490)中。加入市售洗涤剂(“Sapton”,购自德国的汉高公司(Henkel,Germany),60克(g))。纤维基底和压载负荷使用短洗涤循环在40℃下洗涤,之后是漂洗循环和离心。样品在重复循环之间不进行干燥。经过10或20个洗涤循环后,将样品在设定为“极干”的Miele T-356滚筒式烘干机中干燥。将样品在室温下调节过夜,然后测试喷射等级。沾水等级的结果分别表示为SR10L和SR 20L。

如实施例中所指出的,将干燥的测试样品任选地在180℃下熨烫3秒钟。将样品在室温下调节过夜,然后测试喷射等级。熨烫后的沾水等级结果分别表示为SR 10L IR和SR20L IR。

通过浸轧工艺的处理工序

如实施例中所指出的,在施用于纤维基底(例如,纺织物或织物基底)之前,用去离子水稀释水基分散体以获得在纤维基底(SOF)上提供0.6%或1%固体的处理分散体。通过将基底浸没在处理分散体中并加以搅拌直至基底达到饱和来将处理剂施用于纤维基底。然后将饱和纤维基底穿过浸轧机/滚筒以去除过量的分散体,并获得一定百分比(%)的吸湿率(WPU)(100%WPU表示在该过程之后,基底吸收其自身重量的100%的干燥前处理分散体)。施用处理分散体后,除非另有说明,否则将经处理的基底干燥并在180℃下固化2分钟。在测试之前,将干燥的样品在室温下调节过夜。

实施例

(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺单体的制备

含酯烷基的(甲基)丙烯酸酯单体

由丙烯酸4-羟丁酯和硬脂酸制备的HOBA/SAc

在配有Dean Stark分离器和冷凝器、温度计、搅拌器和加热套的500ml三颈烧瓶中,放入43.2g(0.3mol)HOBA、85.2g(0.3mol)SAc、60g甲苯、0.2g MSA、0.06g MEHQ和0.06gPTZ(吩噻嗪)。开始共沸蒸馏8小时,然后收集到约5.4g水。NMR分析表明HOBA和SAc的转化率为约99%,并且没有形成均聚物。丙烯酸酯单体的结构(称为HOBA/SAc)为C17H35C(O)O(CH2)4OC(O)CH=CH2,表示含酯烷基的丙烯酸酯,为式(I)

其中R1为C17H35-,R2为H并且D1为-C(O)O-L1-O-,其中L1为-(CH2)4-。

使用相同的工序,由丙烯酸4-羟丁酯和山嵛酸制备的单体HOBA/BAc(C21H43C(O)O(CH2)4OC(O)CH=CH2);(式(I),其中R1为C21H43-,R2为H并且D1为-C(O)O-L1-O-,其中L1为-(CH2)4-);HOBA/UNICID 350,CnH2n+1C(O)O(CH2)4OC(O)CH=CH2,由丙烯酸4-羟丁酯和UNICID350(式(I))制成,其中R1为CnH2n+1-,n为约30;R2为H并且D1为-C(O)O-L1-O-,其中L1为-(CH2)4-;HOEA/UNICID 350,(CnH2n+1C(O)O(CH2)2OC(O)CH=CH2),由丙烯酸羟乙酯和UNICID350(式(I))制成,其中R1为CnH2n+1-,n为约30;R2为H并且D1为-C(O)O-L1-O-,其中L1为-(CH2)2-。

使用相同的工序,单体UNILIN 350/SAnh/HOBA,CnH2n+1OC(O)(CH2)2C(O)O(CH2)4OC(O)CH=CH2由UNILIN 350、琥珀酸酐和丙烯酸4-羟丁酯制成。该单体为式(I),其中R1为CnH2n+1-,n为约30;R2为H并且D1为-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-,其中L3为-(CH2)2-,并且L4为-(CH2)4-。

(甲基)丙烯酰胺单体

由硬脂基异氰酸酯(SI)和丙烯酸制备的SI-AA

在氮气氛下,在配有搅拌器、加热套、加料漏斗、冷凝器和温度计的500ml三颈烧瓶中,放入17.3g(0.24mol)AA、70g THF(四氢呋喃,购自Sigma-Aldrich)、0.05g MgCl2(购自Sigma-Aldrich)、0.04g MEHQ和0.04g PTZ。通过加料漏斗经约1小时滴加70.8g(0.24mol)SI。注意到有气体逸出。为了将反应混合物保持在溶液中,将温度逐渐升高至70℃。在完成SI的添加之后,反应再继续进行3小时,直到所有的脱气停止。在70℃下在THF中获得澄清溶液。IR分析表明,所有异氰酸酯均反应。NMR分析表明形成了约92%的C18H37NH-C(O)CH=CH2,硬脂基丙烯酰胺。

使用相同的工序,单体SI-MA由硬脂基异氰酸酯和甲基丙烯酸制备,得到C18H37NH-C(O)C(CH3)=CH2,硬脂基甲基丙烯酰胺。

SI-AA和SI-MA如式(I)所示,其中R1为C18H37-,D1为-NH-,并且R2分别为-H或-CH3

由丙烯酰氯和硬脂胺制备的ACl-SAm

在约5℃的冰浴中,在氮气氛下,在配有搅拌器、加热套、加料漏斗、冷凝器和温度计的1000ml三颈烧瓶中,放入80.7g SAm(0.3mol)、0.045g MEHQ、0.045g PTZ、33.3g(0.33mol)无水三乙胺(Sigma Aldrich-Belgium)和500g无水2-甲基四氢呋喃(Aldrich-Belgium)。然后滴加30.3g ACl(0.33mol)以保持温度低于20℃。形成许多白色沉淀。将温度升高至70℃保持3小时。在约70℃下用100g水将反应混合物洗涤3次,并收集有机层。使用抽气器真空蒸发溶剂。GLC分析表明以约92%的收率形成了C18H37NHC(O)CH=CH2,硬脂基丙烯酰胺。ACl-SAm如式(I)所示,其中R1为C18H37-,D1为-NH-并且R2为H。

含酰基的(甲基)丙烯酰胺单体

由硬脂酰氯(SCl)和丙烯酰胺(AM)制备的SCl-AM

在氮气氛下,在配有搅拌器、加热套、冷凝器和温度计的500ml三颈烧瓶中,放入73.8g(0.244mol)SCl和40g MEK(2-丁酮)。在250ml的单独玻璃烧瓶中制备14.2g AM(0.2mol)、24.9g(0.244mol)三乙胺、0.045g MEHQ、0.045g PTZ和160g MEK的溶液,并经约1小时缓慢添加到SCl/MEK溶液中。将反应混合物的温度从25℃逐渐升高至80℃以保持形成的粘稠浆液。使该反应在80℃下继续进行16小时。获得了包含酰基酰胺(酰亚胺)单体、MEK和三乙基氯化铵的粘稠浆液。在80℃下用100g水将混合物洗涤3次,并收集有机层。蒸发溶剂,得到C17H35-C(O)-NH-C(O)CH=CH2(N-十八烷酰丙烯酰胺)。

使用相同的工序,由硬脂酰氯(SCl)和甲基丙烯酰胺(MAM)制备SCl-MAM(N-十八烷酰甲基丙烯酰胺)

SCI-AM和SCI-MAM如式(I)所示,其中R1为C17H35-,D1为-C(O)NH-并且R2分别为H或CH3

含酰胺的(甲基)丙烯酸酯单体

由丙烯酸异氰酸根合乙酯和硬脂酸制备的AOI-SAc

在氮气氛下,在配有搅拌器、加热套、加料漏斗、冷凝器和温度计的500ml三颈烧瓶中,放入85.2g SAc(0.3mol)、80g无水2-甲基四氢呋喃、0.05g MgCl2、0.045g MEHQ和0.045g PTZ。通过加料漏斗经约1小时滴加42.3g AOI(0.3mol)。立即注意到有气体逸出。在加料期间,温度逐渐升高至70℃。在加入所有AOI之后,反应在70℃下再继续进行3小时,直到气体逸出停止。IR分析表明,所有异氰酸酯均已消失。NMR分析表明以约87%的收率形成了C17H35C(O)NHCH2CH2OC(O)CH=CH2

AOI-SAc为式(I),其中R1为C17H35-,R2为H,D1为-C(O)NH-L5-O-,其中L5为-CH2CH2-。

使用相同的工序,由硬脂基异氰酸酯(SI)和丙烯酸-2-羧乙酯(CEA)制备SI-CEA。

SI-CEA为式(I),其中R1为C18H37-,R2为H并且D1为-NHC(O)-L6-O-,其中L6为-CH2CH2-。

含酰胺基和酯基的(甲基)丙烯酸酯单体

由硬脂胺、琥珀酸酐和丙烯酸4-羟丁酯制备的Sam-SAnh-HOBA

在配有搅拌器、冷凝器、温度计和加热套的500ml三颈烧瓶中,放入80.8g(0.3mol)SAm和30g(0.3mol)SAnh。在氮气氛下将反应混合物加热至90℃。注意到放热效应,并且反应在90℃下继续进行2小时。然后,加入70g甲苯、43.2g(0.3mol)HOBA、0.2g MSA、0.06g MEHQ和0.06g PTZ,并安装Dean Stark共沸蒸馏单元。开始共沸蒸馏8小时,然后收集到约5.3g水。NMR表明形成了含两个酯基团和一个酰胺基团的单体。没有检测到均聚物。

形成的单体,即C18H37NHC(O)(CH2)2C(O)O(CH2)4OC(O)CH=CH2为式(I),其中R1为C18H37-,R2为H,D1为-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-,其中L7为-(CH2)2-,并且L8为-(CH2)4-。

含脲的(甲基)丙烯酸酯单体

由硬脂基异氰酸酯(SI)和丙烯酰胺(AM)制备的SI-AM

在氮气氛下,在配有搅拌器、加热套、加料漏斗、冷凝器和温度计的500ml三颈烧瓶中,放入35g(0.5mol)AM、177g(0.6mol)SI、0.1g MEHQ、0.1g PTZ和60g乙酸丁酯。在50℃下,混合物变得澄清。继续加热至120℃持续4小时。获得澄清、淡粉红色溶液。IR分析表明,所有异氰酸酯均反应。NMR分析表明形成了约84%的C18H37NH-C(O)-NH-C(O)CH=CH2(1-十八烷基3-丙烯酰基脲)。

使用相同的工序,由硬脂基异氰酸酯(SI)和甲基丙烯酰胺(MAM)制备SI-MAM,C18H37NH-C(O)-NH-C(O)C(CH3)=CH2

SI-AM和SI-MAM如式(I)所示,其中R1为C18H37-,D1为-NH-C(O)-NH-并且R2为H。

含酰基脲的(甲基)丙烯酸酯单体

由丙烯酸异氰酸根合乙酯和硬脂酰胺制备的AOI-SAmd

在氮气氛下,在配有搅拌器、加热套、冷凝器和温度计的500ml三颈烧瓶中,放入42.3g AOI(0.3mol)、84.9g SAmd(0.3mol)、0.1g MEHQ、0.1g PTZ和50g BuAc(乙酸丁酯)。将反应混合物加热至120℃持续4小时。获得澄清、淡粉黄色溶液。IR分析表明,所有异氰酸酯基团均反应。NMR分析表明以约为82%的产率形成了C17H35C(O)NHC(O)NHCH2CH2OC(O)CH=CH2(1-乙基丙烯酰基,3-十八烷酰基脲)。

AOI-SAmd为式(I),其中R1为C17H35-,R2为H,D1为-C(O)NHC(O)NH-L9-O-,其中L9为-CH2CH2-。

含氨基甲酸酯的(甲基)丙烯酸酯单体

由硬脂基异氰酸酯和丙烯酸2-羟乙酯制备的SI-HOEA

在配有搅拌器、加热套、冷凝器和温度计的500ml三颈烧瓶中,放入70.8g SI(0.24mol)、27.8g HOEA(0.24mol)、35g乙酸乙酯、0.05g MEHQ、0.05g PTZ和1滴DBTDL。将反应混合物加热至80℃持续5小时。产生SI-HOEA单体的澄清溶液。IR表明所有异氰酸酯均反应。NMR分析表明,C18H37NHC(O)OCH2CH2OC(O)CH=CH2的收率为约94%。在室温下获得硬固体蜡质材料,称为“SI-HOEA”。

SI-HOEA为式(II),其中R3为C18H37-,R4为H,D2为-NHC(O)O-L10-O-,其中L10为-CH2CH2-。

异氰酸酯反应性低聚物的制备

衍生自含酯基的(甲基)丙烯酸酯单体的异氰酸酯反应性低聚物

(HOBA/SAc)10-OH

在配有Dean Stark分离器和冷凝器、温度计、搅拌器和加热套的500ml三颈烧瓶中,放入43.2g(0.3mol)HOBA、85.2g(0.3mol)SAc、60g甲苯、0.2g MSA、0.06g MEHQ和0.06gPTZ。开始共沸蒸馏8小时,然后收集到约5.4g水。

在氮气氛下,将反应混合物冷却至70℃,加入2.3g(0.03mol)2-巯基乙醇和0.23gV-59引发剂。在氮气下将混合物温热至约80℃。反应混合物升温至约85℃。使该反应在85℃下继续进行3小时。加入另一份0.1gV-59,反应继续进行另一5小时。最后,加入第三份0.05gV-59,反应继续进行16小时。得到透明的粘稠溶液。NMR表明形成了羟基官能化的低聚物。在约80-90℃下用抽气器真空汽提出甲苯溶剂。

使用基本相同的工序,通过使用适量的2-巯基乙醇制备(HOBA/BAc)10-OH、(HOBA/UNICID 350)4-OH、(HOEA/UNICID 350)4-OH和(UNILIN 350/SAnh/HOBA)4-OH。

(HOBA/SAc)10-OH为根据式(V)的低聚物,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C17H35-,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为10,T1为-OH并且D1为-C(O)O-L1-O-,其中L1为-(CH2)4-。

(HOBA/BAc)10-OH为根据式(V)的低聚物,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C21H43-,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为10,T1为-OH并且D1为-C(O)O-L1-O-,其中L1为-(CH2)4-。

(HOBA/UNICID 350)4-OH为根据式(V)的低聚物,其中Y1为H或引发剂残基,R1为CnH2n+1-,n为约30;R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为4,T1为-OH并且D1为-C(O)O-L1-O-,其中L1为-(CH2)4-。

(HOEA/UNICID 350)4-OH为根据式(V)的低聚物,其中Y1为H或引发剂残基,R1为CnH2n+1-,其中n为约30;R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为4,T1为-OH并且D1为-C(O)O-L1-O-,其中L1为-(CH2)2-。

(UNILIN 350/SAnh/HOBA)4-OH为根据式(V)的低聚物,其中Y1为H或引发剂残基,R1为CnH2n+1-,其中n为约30,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为4,T1为-OH并且D1为-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-,其中L3为-(CH2)2-,并且L4为-(CH2)4-。

衍生自(甲基)丙烯酰胺单体的异氰酸酯反应性低聚物

(SI-AA)8-OH

在配有搅拌器、冷凝器、温度计和加热套的250ml三颈烧瓶中,放入64.6g(0.2mol)SI-AA单体(如上制备)、2g(0.025mol)HSCH2CH2OH、35g EtOAc和0.1g VAZO-67。在氮气下将反应混合物温热至约75℃。注意到放热效应,将混合物加热至约85℃(剧烈回流)。使该反应继续进行3小时;加入0.05g VAZO-67,反应在约85℃下继续进行16小时。获得粘稠的溶液。

使用基本相同的工序,通过相应地调节2-巯基乙醇的量制备低聚物(SI-AA)6-OH、(SI-AA)10-OH、(SI-MA)8-OH和(SI-MA)10-OH。

使用基本相同的工序制备(ACl-SAm)8-OH,但是用ACl-SAm代替SI-AA作为原料。

(SI-AA)6-OH、(SI-AA)8-OH、(SI-AA)10-OH、(SI-MA)8-OH、(SI-MA)10-OH和(ACl-SAm)8-OH为根据式(V)的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物的示例,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37,R2为H或CH3,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为6、8或10,T1为-OH并且D1为-NH-。

使用基本相同的工序制备(AOI-SAc)8-OH,但是用AOI-SAc单体代替SI-AA作为原料。

(AOI-SAc)8-OH为根据式(V)的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物的示例,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C17H35,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为8,T1为-OH并且D1为-C(O)NH-L5-O-,其中L5为-CH2CH2-。

(SI-AA)8-COOH

在配有搅拌器、冷凝器、温度计和加热套的250ml三颈烧瓶中,放入64.6g(0.2mol)SI-AA单体(如上制备)、2g(0.025mol)3-巯基丙酸、35g EtOAc和0.1g VAZO-67。在氮气下将反应混合物温热至约75℃。注意到放热效应,将混合物加热至约85℃(剧烈回流)。使该反应继续进行3小时;加入0.05g VAZO-67,反应在约85℃下继续进行16小时。(SI-AA)8-COOH为根据式(V)的酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为8,T1为-COOH并且D1为–NH-。

(SCl-AM)6-OH

在配有搅拌器、冷凝器、温度计和加热套的250ml三颈烧瓶中,放入67.6g(0.2mol)SCl-AM单体(如上制备)、2.6g(0.033mol)2-巯基乙醇、35g乙酸乙酯和0.1gV-59引发剂。在氮气氛下,将反应混合物温热至约75℃。注意到放热,并将混合物进一步加热至约85℃。使该反应继续进行3小时。然后加入0.05g V-59,反应在约85℃下继续进行16小时。获得一种低聚物的粘稠溶液,称为“(SCl-AM)6-OH”。

使用相同的工序制备(SCl-MAM)6-OH,但使用单体SCl-MAM代替单体SCl-AM。

(SCl-AM)6-OH和(SCl-MAM)6-OH为根据式(V)的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C17H35,R2为H或CH3,S为硫,R5为-CH2CH2-,p为1,m为6,T1为-OH并且D1为-C(O)-NH-。

衍生自含酰脲和脲的(甲基)丙烯酸酯单体的异氰酸酯反应性低聚物

(AOI-SAmd)8-OH

在配有搅拌器、加热套、温度计和冷凝器的250ml三颈烧瓶中,放入84.8g(0.2mol)AOI-SAmd单体(如上制备)、1.95g(0.025mol)2-巯基乙醇、35g乙酸乙酯和0.1g V-59引发剂。在氮气氛下,使反应温度温热至约70℃。观察到放热效应,导致反应混合物强烈回流。使该反应在85℃下继续进行3小时。然后加入0.05g V-59,反应在约85℃下继续进行16小时。获得粘稠的溶液。获得的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物称为“(AOI-SAmd)8-OH”,并且如式(V)所示,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C17H35-,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2 -,p为1,m为8,T1为-OH并且D1为-C(O)NHC(O)NH-L9-O-,其中L9为-CH2CH2-。

使用基本相同的工序制备(SI-AM)6-OH和(SI-MAM)6-OH,但分别用单体SI-AM和SI-MAM代替AOI-SAmd作为原料,并且每0.2mol单体使用0.033mol 2-巯基乙醇。

(SI-AM)6-OH和(SI-MAM)6-OH为根据式(V)的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37,R2分别为H或CH3,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为6,T1为-OH并且D1为-NH-C(O)-NH。

使用基本相同的工序制备(AOI-SAmd)8-OH、(SI-AM)6-COOH,但使用3-巯基丙酸代替2-巯基乙醇作为原料。

(SI-AM)6-COOH为根据式(V)的酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37,R2为H,S为硫,R5为-CH2CH2-,p为1,m为6,T1为-COOH并且D1为--NH-C(O)-NH-。

衍生自含氨基甲酸酯的(甲基)丙烯酸酯的异氰酸酯反应性低聚物

(SI-HOEA)6-OH

在配有搅拌器、冷凝器、温度计和加热套的250ml三颈烧瓶中,放入82.2g(0.2mol)SI-HOEA单体(如上制备)、2.6g(0.033mol)2-巯基乙醇、35g乙酸乙酯和0.1g V-59引发剂。在氮气氛下,将反应混合物温热至约75℃。注意到放热,并将混合物进一步加热至约85℃。使该反应继续进行3小时。然后加入0.05g V-59,反应在约85℃下继续进行16小时。获得包含低聚物的粘稠溶液,称为“(SI-HOEA)6-OH”。

(SI-HOEA)6-OH为羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物的示例,包含6个单元的含氨基甲酸酯的丙烯酸酯单体并且由式(VI)表示,其中Y2为H或引发剂残基,R3为C18H37,R4为H,S为硫,R12为-CH2CH2-,p为1,m为6,T2为-OH并且D2为-NHC(O)O-L11-O-,其中L11为-CH2CH2-。

使用基本相同工序制备(SI-HOEA)8-COOH,但使用2.6g(0.025mol)3-巯基丙酸代替2-巯基乙醇作为原料。(SI-HOEA)8-COOH为根据式(VI)的酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物,其中Y2为H或引发剂残基,R3为C18H37-,R4为H,S为硫,R12为-CH2CH2-,p为1,m为8,T2为-COOH并且D2为-NHC(O)O-L11-O-,其中11为-CH2CH2-。

使用基本相同的工序制备(SI-HOEA)8-C16COOH,但使用7.2g(0.025mol)16-巯基丙酸(MHA)代替2-巯基乙醇作为原料。

(SI-HOEA)8-C16为酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物的示例并且由式(VI)表示,其中Y2为H或引发剂残基,R3为C18H37,R4为H,S为硫,R12为-C16H32CH2CH2-,p为1,m为8,T2为-COOH并且D2为-NHC(O)O-L11-O-,其中L11为-CH2CH2-。

(ODA)8-COOH

在配有搅拌器、冷凝器、温度计和加热套的500ml三颈烧瓶中,放入64.8g(0.2mol)ODA单体、2.65g(0.025mol)3-巯基丙酸、35g乙酸乙酯和0.1gV-59引发剂。在氮气氛下,将反应混合物温热至约75℃。注意到放热,并将混合物进一步加热至约85℃。使该反应继续进行3小时。然后加入0.05gV-59,反应在约85℃下继续进行16小时。获得包含酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物的粘稠溶液,称为“(ODA)8-COOH”。

(ODA)8-COOH为酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物的示例并且由式(VI)表示,其中Y2为H或引发剂残基,R3为C18H37-,R4为H,S为硫,R12为-CH2CH2-,p为1,m为8,T2为-COOH并且D2为-O-。

聚合化合物

聚(SI-HOEA)

聚(SI-HOEA)(或p(SI-HOEA))通过微乳液制备。因此,在第一步中,通过在95℃的温度下经超声将50g SI-HOEA(合成如上给出)分散在1.3g Ethoquad C12、3g TERGITOLTMN-6和1.5g TERGITOL 15-S-30以及128g去离子水的混合物中制备分散体。然后在加入0.3gV-50引发剂之后,将该“单体”分散体聚合、脱气并在95℃预热洗涤仪中反应6小时。

p(SI-HOEA)为根据式(II)衍生自含氨基甲酸酯丙烯酸酯单体的聚合化合物,其中R3为C18H37-,R4为H,D2为-NHC(O)O-L11-O-,其中L11为-CH2CH2-。

实施例1(SI-AA)10-OH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)

在配有搅拌器、冷凝器、温度计和加热套的250ml三颈烧瓶中,放入64.6g(0.2mol)SI-AA丙烯酰胺单体、1.6g(0.02mol)2-巯基乙醇、35g乙酸乙酯和0.1g VAZO-67。在氮气氛下,将反应混合物温热至约75℃。注意到放热效应,将混合物加热至约85℃(剧烈回流)。使该反应继续进行3小时。然后加入0.05g VAZO-67,反应在约85℃下继续进行16小时。获得粘稠的溶液。然后加入60g乙酸乙酯、13.6g(0.1当量)PAPI和5.4g(0.02mol)SA以及0.035g异丙醇锆催化剂。将反应在82℃下继续进行16小时。在最后一步中,加入5.2g(0.06mol)MEKO,并且在82℃下反应3小时。IR分析表明,所有异氰酸酯基团均反应。该材料被称为(SI-AA)10-OH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8),其中括号中的数字是指由之前描述的首字母缩略词识别的4种反应物的相对当量。

实施例2(SI-MA)10-OH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)

使用相同工序制备(SI-MA)10-OH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8),但用SI-MA代替SI-AA作为原料。

实施例1(Ex-1)和实施例2(EX-2)的材料为无氟化合物,该无氟化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)包含10个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物,

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能异氰酸酯反应性化合物,硬脂醇,SA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37-,R2为H或CH3,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为10,T1为-OH并且D1为-NH-。

乳化工序

在配有搅拌器、加热套、温度计和冷却器的1000mL三颈烧瓶中,放入200g含有50%固体(在乙酸乙酯中)的如上制备的反应混合物。将混合物加热至70℃并混合直至获得乙酸乙酯的澄清溶液。在1000mL烧杯中放入3g TERGITOL 15-S-30、6g TERGITOL TMN-6、3.7gARMOCARE VGH-70和400g去离子水。将该混合物温热至约70℃,然后在剧烈搅拌下添加到1000ml三颈烧瓶中的上述溶液中。在70℃下获得预乳液。使该预乳液在300巴的压力下通过预热的2步Manton-Gaulin均化器3次。在约45至50℃的温度和约20-30mm Hg的真空下汽提出溶剂。在水中以约20%固体产生稳定分散体。

沾水等级测试

根据上文给出的通用工序“通过浸轧工艺的处理工序,水基分散体”将实施例1和实施例2的水基分散体施用于PES和PA织物。经过10或20个洗涤循环后将纺织物样品在设定为‘极干’的Miele T-356滚筒式烘干机中干燥。仅在20次洗涤后才熨烫样品。

根据上文概述的“沾水等级(SR)”测试来测试经处理织物的动态防水特性。最初以及在10或20次洗涤后测试性能。在测试之前,将样品在室温下调节过夜。沾水等级的结果表示为SR IN、SR 10L和SR 20L。结果记录在表1中。

表1:沾水等级(0.6%SOF);水基分散体(PES:100%WPU;PA:93%WPU)

这些结果清楚地表明,无氟处理组合物包含(包含具有18个碳原子的烃基团的(甲基)丙烯酰胺单体的)羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物与聚合异氰酸酯、单官能异氰酸酯反应性化合物的反应产物,并且异氰酸酯封端剂使经处理的纺织物基底不仅具有初始的高防水性,并且令人惊奇地在10次或甚至20次洗涤循环后还具有良好的耐洗性。结果进一步表明,在延长洗涤周期之后,不必熨烫经处理的样品。

实施例3(SI-HOEA)8-COOH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)

在配有搅拌器、加热套、加料漏斗和温度计的500ml三颈烧瓶中,放入0.025mol在EtOAc(如上制备)中的(SI-HOEA)8-COOH、70g另外的EtOAc和0.07g MgCl2的混合物。在氮气氛下,将反应混合物加热至70℃。然后滴加17g(0.125当量)PAPI在20g EtOAc中的溶液。观察到CO2逸出。在加入所有PAPI之后,反应在80℃下再继续进行约3小时,直到所有气体逸出停止。然后将6.7g(0.025mol)SA与1滴DBTDL一起加入。使该反应在83℃下继续进行16小时。最后一步,滴加6.5g(0.075mol)MEKO,反应继续进行2小时,直到通过IR不再检测到异氰酸酯峰。获得澄清、琥珀棕溶液。

实施例3(EX-3)的材料为无氟处理化合物,该无氟处理化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)包含8个重复单元的酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物,

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含羟基的异氰酸酯反应性化合物,硬脂醇,SA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有式(VI),其中Y2为H或引发剂残基,R3为C18H37-,R4为H,S为硫,R12为-CH2CH2-,p为1,m为8,T2为-COOH并且D2为-NHC(O)O-L11-O-,其中L11为-CH2CH2-;并且

其中聚合异氰酸酯的约25%的异氰酸酯基团与酸基团反应。

实施例4至7

实施例4至7均根据与实施例3给出的相同的工序制备。

实施例4(EX-4)的材料为无氟化合物,该无氟化合物可以由(SI-HOEA)6-OH/BAc/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)包含6个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含酸的异氰酸酯反应性化合物,山嵛酸,BAc;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO,

其中异氰酸酯反应性低聚物具有式(VI),其中Y2为H或引发剂残基,R3为C18H37-,R4为H,S为硫,R12为-CH2CH2-,p为1,m为6,T2为-OH并且D2为-NHC(O)O-L11-O-,其中L11为-CH2CH2-,并且

其中聚合异氰酸酯的约25%的异氰酸酯基团与酸基团反应。

实施例5(EX-5)的材料为无氟化合物,该无氟化合物可以由(SI-HOEA)8-C16COOH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且衍生自以下反应混合物:

(i)具有8个重复单元的酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含羟基的异氰酸酯反应性化合物,硬脂醇,SA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有式(VI),其中Y2为H或引发剂残基,R3为C18H37,R4为H,S为硫,R12为-C16H32CH2CH2-,p为1,m为8,T2为-COOH并且D2为-NHC(O)O-L11-O-,其中L11为-CH2CH2-;并且

其中聚合异氰酸酯的约25%的异氰酸酯基团与酸基团反应。

实施例6(EX-6)的材料为无氟化合物,该无氟化合物可以由(SI-AA)8-COOH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有8个重复单元的酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含羟基的异氰酸酯反应性化合物,硬脂醇,SA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37-,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为10,T1为-COOH并且D1为-NH-;并且

其中聚合异氰酸酯的约25%的异氰酸酯基团与酸基团反应。

实施例7(EX-7)的材料为无氟化合物,该无氟化合物可以由(SI-AA)6-OH/BAc/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有6个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含酸的异氰酸酯反应性化合物,山嵛酸,BAc;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37-,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为10,T1为-OH并且D1为-NH-;并且

其中聚合异氰酸酯的约25%的异氰酸酯基团与酸基团反应。

根据上文针对实施例1和2概述的工序来乳化实施例3至7。根据上文给出的通用工序“通过浸轧工艺的处理工序,水基分散体”将实施例3至7的水基分散体施用于PES和PA织物。经过10或20个洗涤循环后将纺织物样品在设定为“极干”的Miele T-356滚筒式烘干机中干燥。在滚筒干燥后不熨烫经处理的样品。

根据上文概述的“沾水等级(SR)”测试来测试经处理织物的动态防水特性。在测试之前,将样品在室温下调节过夜。沾水等级的结果表示为SRIN、SR 10L和SR 20L。结果记录在表2中。

表2:沾水等级(1%SOF);水基分散体(PES:76.4 WPU;PA:74.9%WPU)

这些结果清楚地表明,无氟处理组合物包含羟基或酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物与聚合异氰酸酯、单官能异氰酸酯反应性化合物的反应产物,并且异氰酸酯封端剂使经处理的纺织物基底不仅具有初始的高防水性,并且令人惊奇地在10次或甚至20次洗涤循环后,甚至不熨烫,也还具有良好的耐洗性。

比较例A(CE-A)和比较例B(CE-B)

比较例A(CE-A)和比较例B(CE-B)均根据与实施例3相同的工序制备。

比较例A(CE-A)的材料为无氟化合物,该无氟化合物可以由(SI-HOEA)8-COOH/BAc/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示。

比较例B(CE-B)的材料为无氟化合物,该无氟化合物可以由(SI-AA)8-COOH/BAc/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示。

比较例(CE-A)和(CE-B)的材料衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有8个重复单元的酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含酸的异氰酸酯反应性化合物,山嵛酸,BAc;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中比较例(CE-A)的异氰酸酯反应性低聚物具有式(VI),其中Y2为H或引发剂残基,R3为C18H37-,R4为H,S为硫,R12为-CH2CH2-,p为1,m为8,T2为-COOH并且D2为-NHC(O)O-L11-O-,其中L11为-CH2CH2-;并且

其中比较例(CE-B)的异氰酸酯反应性低聚物具有式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37-,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为10,T1为-OH并且D1为-NH-;并且

其中聚合异氰酸酯的约40%的异氰酸酯基团与酸基团反应。

反应产物仅部分溶于所用溶剂(乙酸乙酯)中,因此难以乳化。未测定这些化合物的防水性。

实施例8(HOBA-SAc)10-OH/BA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)

在配有搅拌器、加热套、加料漏斗和温度计的500ml三颈烧瓶中,放入0.03mol在EtOAc(如上制备)中的(HOBA-SAc)10-OH、110g EtOAc和9.8g(0.03mol)山嵛醇(BA)。在氮气氛下,使用Dean Stark分离器汽提出20gEtOAc,并将混合物冷却至50℃。然后加入20.6g(0.15当量)PAPI,并使混合物在回流(84℃)下反应24小时。然后加入7.8g(0.09mol)MEKO,反应在84℃下继续进行3小时,直到通过IR不再检测到异氰酸酯峰。获得澄清、琥珀色溶液。

实施例8(EX-8)的材料为无氟处理化合物,该无氟处理化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有10个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含酸的异氰酸酯反应性化合物,山嵛醇,BA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物具有式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C17H35,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为10,T1为-OH并且D1为-C(O)O-L1-O,其中L1为--(CH2)4-;并且

其中没有聚合异氰酸酯的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应。

实施例9至12

实施例9至12均根据与实施例8给出的相同的工序制备。

实施例9(EX-9)的材料为无氟处理化合物,该无氟处理化合物可以由(HOBA-BAc)10-OH/BA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有10个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)含单体羟基的异氰酸酯反应性化合物,山嵛醇,BA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物由式(V)表示,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C21H43,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为10,T1为-OH并且D1为-C(O)O-L1-O,其中L1为-(CH2)4-;并且

其中没有聚合异氰酸酯的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应。

实施例10(EX-10)的材料为无氟化合物,该无氟化合物可以由(HOBA-UNICID350)4-OH/BA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有4个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含醇的异氰酸酯反应性化合物,山嵛醇,BA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物由式(V)表示,其中Y1为H或引发剂残基,R1为CnH2n+1;n为约30,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为4,T1为-OH并且D1为-C(O)O-L1-O,其中L1为-(CH2)4-;并且

其中没有聚合异氰酸酯的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应。

实施例11(EX-11)的材料为无氟化合物,该无氟化合物可以由(UNILIN350/SAnh/HOBA)4-OH/BA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有4个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含醇的异氰酸酯反应性化合物,山嵛醇,BA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物由式(V)表示,其中Y1为H或引发剂残基,R1为CnH2n+1,其中n为约30,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为4,T1为-OH并且D1为-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O,其中L3为-(CH2)2-并且L4为-(CH2)4-;并且

其中没有聚合异氰酸酯的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应。

实施例12(EX-12)的材料为无氟处理组合物,该无氟处理组合物可以由(HOEA/UNICID 350)4-OH/BA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且该化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有4个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含醇的异氰酸酯反应性化合物,山嵛醇,BA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物由式(V)表示,其中Y1为H或引发剂残基,R1为CnH2n+1;n为约30,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为4,T1为-OH并且D1为-C(O)O-L1-O,其中L1为-(CH2)4-;并且

其中没有聚合异氰酸酯的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应。

根据上文针对实施例1和2概述的工序来乳化实施例8至12。根据上文给出的通用工序“通过浸轧工艺的处理工序,水基分散体”将实施例8至11的水基分散体施用于PES和PA织物。经过10或20个洗涤循环后将纺织物样品在设定为“极干”的Miele T-356滚筒式烘干机中干燥。在滚筒干燥后熨烫经处理的样品。

根据上文概述的“沾水等级(SR)”测试来测试经处理织物的动态防水特性。在测试之前,将样品在室温下调节过夜。沾水等级的结果表示为SRIN、SR 10L和SR 20L。结果记录在表3中。

表3:沾水等级(1%SOF);水基分散体(PES:76.4 WPU;PA:74.9%WPU)

这些结果清楚地表明,无氟处理组合物包含羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物与聚合异氰酸酯、单官能异氰酸酯反应性化合物的反应产物,并且异氰酸酯封端剂使经处理的纺织物基底不仅具有初始的高防水性,并且令人惊奇地在10次甚至20次洗涤循环后还具有良好的耐洗性。

实施例13(SI-AM)6-OH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)

在配有搅拌器、加热套、加料漏斗和温度计的500ml三颈烧瓶中,放入0.033mol在EtOAc(如上制备)中的(SI-AM)6-OH和70g EtOAc。在氮气氛下,将混合物加热至70℃。然后加入8.9g(0.033mol)SA和22.5g(0.165当量)PAPI以及1滴DBTDL。使该反应在85℃下继续进行约16小时。然后滴加8.6g(0.099mol)MEKO,反应继续进行2小时,直到通过FTIR不再检测到异氰酸酯峰。获得澄清、琥珀色溶液。

实施例13(EX-13)的材料为无氟化合物,该无氟化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有6个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含羟基的异氰酸酯反应性化合物,硬脂醇,SA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物由式(V)表示,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37-,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为6,T1为-OH并且D1为-NH-C(O)-NH-;并且

其中没有聚合异氰酸酯的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应。

实施例14至18

实施例14至18均根据与实施例13给出的相同的工序制备。

实施例14(EX-14)的材料为无氟化合物,该无氟化合物可以由(SI-MAM)6-OH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有6个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)含单体羟基的异氰酸酯反应性化合物,硬脂醇,SA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物由式(V)表示,其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37,R2为CH3,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为6,T1为-OH并且D1为-NH-C(O)-NH-;并且

其中没有聚合异氰酸酯的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应。

实施例15(EX-15)的材料为无氟处理组合物,该无氟处理组合物可以由(SI-HOEA)6-OH/SAmd/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且该化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含以下各项的混合物:

(i)具有6个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物,其是由6mol包含氨基甲酸酯基团(并且包含具有18个碳原子的烃基团)的丙烯酸酯在1mol 2-巯基乙醇的存在下通过自由基引发的反应制备的;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)单官能含酰胺的异氰酸酯反应性化合物,硬脂酰胺,SAmd;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物由式(VI)表示,其中Y2为H或引发剂残基,R3为C18H37,R4为H,S为硫,R12为-CH2CH2-,p为1,m为6,T2为-OH并且D2为-NHC(O)O-L11-O-,其中L11为-CH2CH2-;并且

其中聚合异氰酸酯的约25%的异氰酸酯基团与酰胺基团反应。

实施例16(EX-16)的材料为无氟处理组合物,该无氟处理组合物可以由(SI-AM)6-COOH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且该化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有6个重复单元的酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)含单体羟基的异氰酸酯反应性化合物,硬脂醇,SA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物为式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37,R2为H,S为硫,R5为-CH2CH2-,p为1,m为6,T1为-COOH并且D1为--NH-C(O)-NH-;并且

其中聚合异氰酸酯的约25%的异氰酸酯基团与酸基团反应。

实施例17(EX-17)的材料为无氟处理组合物,该无氟处理组合物可以由(SCl-AM)6-OH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且该化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含以下各项的混合物:

(i)具有6个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)含单体羟基的异氰酸酯反应性化合物,硬脂醇,SA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物为式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C17H35,R2为H,S为硫,R5为-CH2CH2-,p为1,m为6,T1为-OH并且D1为-C(O)-NH;并且

其中没有聚合异氰酸酯的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应。

实施例18(EX-18)的材料为无氟处理化合物,该无氟处理化合物可以由(SCl-MAM)6-OH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)表示,并且衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应,所述组分包含:

(i)具有6个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)聚合异氰酸酯,PAPI;

(iii)含单体羟基的异氰酸酯反应性化合物,硬脂醇,SA;以及

(iv)异氰酸酯封端剂,MEKO;

其中异氰酸酯反应性低聚物为式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C17H35,R2为CH3,S为硫,R5为-CH2CH2-,p为1,m为6,T1为-OH并且D1为-C(O)-NH-;并且

其中没有聚合异氰酸酯的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应。

根据上文针对实施例1和2概述的工序来乳化实施例13至18。根据上文给出的通用工序“通过浸轧工艺的处理工序,水基分散体”将实施例13至18的水基分散体施用于PES和PA织物。经过10或20个洗涤循环后将纺织物样品在设定为“极干”的Miele T-356滚筒式烘干机中干燥。在滚筒干燥后不熨烫经处理的样品。

根据上文概述的“沾水等级(SR)”测试来测试经处理织物的动态防水特性。在测试之前,将样品在室温下调节过夜。沾水等级的结果表示为SRIN、SR 10L和SR 20L。结果记录在表4中。

表4:沾水等级(1%SOF);水基分散体(PES:76.4 WPU;PA:74.9%WPU)

这些结果清楚地表明,无氟处理组合物包含羟基或酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物与聚合异氰酸酯、单官能异氰酸酯反应性化合物的反应产物,并且异氰酸酯封端剂使经处理的纺织物基底不仅具有初始的高防水性,并且令人惊奇地在10次甚至20次洗涤循环后还具有良好的耐洗性。结果进一步表明,在延长洗涤周期之后,不必熨烫经处理的样品。

实施例19(SI-AA)8-OH/MDI 1/4(聚碳化二亚胺“PCD”)

在500ml反应烧瓶中装入0.025mol在EtOAc(如上制备)中的(SI-AA)8–OH低聚物。加入0.1mol(25g)MDI和15g EtOAc以及0.1g MPPO催化剂。在释放CO2的情况下,将反应混合物加热至85-88℃持续24小时。FTIR分析表明,所有异氰酸酯基团已转化为碳二亚胺基团。然后将反应混合物在EtOAc中稀释至50%固体。

实施例19(EX-19)的材料包含至少一种聚碳化二亚胺化合物,该至少一种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)包含8个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;以及

(ii)多异氰酸酯,MDI;

其中异氰酸酯反应性低聚物为式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为6、8或10,T1为-OH并且D1为-NH-。

实施例20(SI-MA)8-OH/MDI 1/4(PCD)

实施例20(EX-20)根据与实施例19给出的相同的工序制备,但是以(SI-MA)8-OH为原料。

实施例20的材料包含至少一种聚碳化二亚胺化合物,该至少一种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)包含8个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;以及

(ii)多异氰酸酯,MDI;

其中异氰酸酯反应性低聚物为式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37,R2为CH3,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为6、8或10,T1为-OH并且D1为-NH-。

根据上文针对实施例1和2概述的工序来乳化实施例19和20的材料。根据上文给出的通用工序“通过浸轧工艺的处理工序,水基分散体”将实施例19和20的水基分散体施用于PES和PA织物。经过10或20个洗涤循环后将纺织物样品在设定为‘极干’的Miele T-356滚筒式烘干机中干燥。在20次洗涤循环之后,在滚筒干燥后熨烫经处理的样品。

根据上文概述的“沾水等级(SR)”测试来测试经处理织物的动态防水特性。在测试之前,将样品在室温下调节过夜。沾水等级的结果表示为SRIN(初始)和SR 10L、SR 20L和SR20L IR。结果记录在表5中。

表5:沾水等级(0.6% SOF);水基分散体(PES:100%WPU;PA:93%WPU)

这些结果清楚地表明,无氟处理组合物包含(包含具有18个碳原子的烃基团的(甲基)丙烯酰胺单体的)羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物与二异氰酸酯的聚碳化二亚胺化反应产物,使经处理的纺织物基底不仅具有初始的高防水性,并且令人惊奇地在10次或甚至20次洗涤循环后还具有良好的耐洗性。结果进一步表明,在延长洗涤周期之后,不必熨烫经处理的样品。

实施例21(HOBA-BAc)10-OH/MDI 1/4(PCD)

在配有搅拌器、冷凝器和加热套的500ml三颈烧瓶中,放入0.03mol如上所述制备的羟基官能化的(HOBA-BAc)10-OH以及110g EtOAc。在氮气氛下,使用Dean-Stark分离器汽提出20g EtOAc,并将混合物冷却至约50℃。然后加入30.0g(0.12当量)MDI,并使混合物在回流(84℃)下反应4小时。然后加入0.15g MPPO催化剂,反应继续进行16小时。获得略微混浊的黄色溶液。IR表明所有NCO已反应并且形成了碳二亚胺基团。

实施例21的材料包含至少一种聚碳化二亚胺化合物,该至少一种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)包含10个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;以及(ii)多异氰酸酯,MDI;

其中异氰酸酯反应性低聚物为式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C21H43,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为10,T1为-OH,并且D1为-C(O)O-L1-O,其中L1为-(CH2)4-。

实施例22(HOBA-UNICID 350)4-OH/MDI 1/4(PCD)

实施例22(HOBA-UNICID 350)4-OH/MDI 1/4根据与实施例21相同的工序制备,但是以羟基官能化的低聚物(HOBA-UNICID 350)4-OH为原料。

实施例22的材料包含至少一种聚碳化二亚胺化合物,该至少一种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)包含4个重复单元的羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物;以及

(ii)多异氰酸酯,MDI;

其中异氰酸酯反应性低聚物为式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为CnH2n+1;n为约30,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为4,T1为-OH并且D1为-C(O)O-L1-O,其中L1为-(CH2)4-。

根据上文针对实施例1和2概述的工序来乳化实施例21和22。根据上文给出的通用工序“通过浸轧工艺的处理工序,水基分散体”将实施例21和22的水基分散体施用于PES和PA织物。经过10或20个洗涤循环后将纺织物样品在设定为“极干”的Miele T-356滚筒式烘干机中干燥。在滚筒干燥后熨烫经处理的样品。

根据上文概述的“沾水等级(SR)”测试来测试经处理织物的动态防水特性。在测试之前,将样品在室温下调节过夜。沾水等级的结果表示为SRIN(初始)和SR 10L IR和SR 20LIR。结果记录在表6中。

表6:沾水等级(1%SOF);水基分散体(PES:76.4 WPU;PA:74.9%WPU)

这些结果清楚地表明,无氟处理组合物包含羟基官能化的异氰酸酯反应性低聚物与二异氰酸酯的聚碳化二亚胺化反应产物,使经处理的纺织物基底不仅具有初始的高防水性,并且令人惊奇地在10次或甚至20次洗涤循环后还具有良好的耐洗性。

实施例23(SI-HOEA)8-COOH/MDI 1/4(PCD)

在配有搅拌器、冷凝器和加热套的500ml三颈烧瓶中,在氮气氛下,放入0.03mol如上所述制备的(SI-HOEA)8-COOH、30g(0.12mol)MDI、0.07g MgCl2和65g。将反应混合物加热至80℃,由于酰胺的形成而释放CO2。继续反应直至不再释放CO2(约3小时后)。然后加入0.1gMPPO催化剂,反应在85℃下继续进行24小时。由于聚碳化二亚胺的形成,观察到更多的CO2逸出。得到浑浊的溶液。IR分析显示,所有异氰酸酯基团已反应并且形成了碳二亚胺。

实施例23的材料包含至少一种聚碳化二亚胺化合物,该至少一种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)包含8个重复单元的酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物;以及

(ii)多异氰酸酯,MDI;

其中异氰酸酯反应性低聚物为VI,其中Y2为H或引发剂残基,R3为C18H37-,R4为H,S为硫,R12为-CH2CH2-,p为1,m为8,T2为-COOH并且D2为-NHC(O)O-L11-O-,其中L11为-CH2CH2-。

实施例24(SI-AA)8-COOH/MDI 1/4(PCD)

使用与实施例24相同的工序制备(SI-AA)8-COOH/MDI 1/4,但使用(SI-AA)8-COOH代替(SI-HOEA)8-COOH。

实施例24的材料包含至少一种聚碳化二亚胺化合物,该至少一种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)包含8个重复单元的酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物;以及

(ii)多异氰酸酯,MDI;

其中异氰酸酯反应性低聚物为式(V),其中Y1为H或引发剂残基,R1为C18H37,R2为H,S为硫,R10为-CH2CH2-,p为1,m为8,T1为-COOH并且D1为–NH-。

实施例25(ODA)8-COOH/isoSA/MDI 1/1/4

在配有搅拌器、冷凝器和加热套的500ml三颈烧瓶中,在氮气氛下,放入0.03mol如上所述制备的(ODA)8-COOH、30g(0.12mol)MDI、0.07gMgCl2和65g。将反应混合物加热至80℃,由于酰胺的形成而释放CO2。继续反应直至不再释放CO2(约3小时后)。然后加入8.1g(0.03mol)isoSA,并且在85℃下反应4小时。然后加入0.1g MPPO催化剂,反应在85℃下继续进行24小时。由于聚碳化二亚胺的形成,观察到更多的CO2逸出。得到浑浊的溶液。IR分析显示,所有异氰酸酯基团已反应并且形成了碳二亚胺。

实施例25的材料包含至少一种聚碳化二亚胺化合物,该至少一种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的碳二亚胺化反应,所述组分包含:

(i)包含8个重复单元的酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物;

(ii)多异氰酸酯,MDI;以及

(iii)另外的单官能异氰酸酯反应性化合物,异硬脂醇,isoSA;

其中异氰酸酯反应性低聚物为式(VI),其中Y2为H或引发剂残基,R3为C18H37-,R4为H,S为硫,R12为-CH2CH2-,p为1,m为8,T2为-COOH并且D2为-O-。

根据上文针对实施例1和2概述的工序来乳化实施例23至25。根据上文给出的通用工序“通过浸轧工艺的处理工序,水基分散体”将实施例23至25的水基分散体施用于PES和PA织物。经过10或20个洗涤循环后将纺织物样品在设定为“极干”的Miele T-356滚筒式烘干机中干燥。在滚筒干燥后不熨烫经处理的样品。

根据上文概述的“沾水等级(SR)”测试来测试经处理织物的动态防水特性。在测试之前,将样品在室温下调节过夜。沾水等级的结果表示为SRIN、SR 10L和SR 20L。结果记录在表7中。

表7:沾水等级(1%SOF);水基分散体(PES:76.4 WPU;PA:74.9%WPU)

这些结果清楚地表明,无氟处理组合物包含(包含具有18个碳原子的烃基团的单体的)酸官能化的异氰酸酯反应性低聚物与二异氰酸酯的聚碳化二亚胺化反应产物,并且任选的单官能异氰酸酯反应性化合物(EX-25)使经处理的纺织物基底不仅具有初始的高防水性,并且令人惊奇地在10次或甚至20次洗涤循环后还具有良好的耐洗性。

实施例26和27以及比较例CE-C至CE-F

实施例26聚(SI-AA)(或p(SI-AA))

在1升的圆底3颈反应烧瓶中,放入72g丙烯酸(1mol)、108g乙酸乙酯、0.1g MEHQ、0.1g PTZ和0.1g MgCl2。将该混合物加热至70℃,并在1小时内加入300g硬脂基异氰酸酯(约1mol)。一旦加入硬脂基异氰酸酯,就观察到CO2的形成。在加入所有硬脂基异氰酸酯之后,反应在回流温度下继续进行2小时。在该反应阶段结束时,不再形成CO2

FTIR显示所有NCO已反应,并且NMR显示形成了超过90%的N-硬脂基丙烯酰胺(即C18H37NH-C(O)CH=CH2),其被称为SI-AA。然后通过在旋转蒸发仪上真空蒸馏移除乙酸乙酯。无溶剂单体SI-AA在室温下为白色硬蜡质材料。

在第二步中,将80g SI-AA、2.1g Ethoquad C12、4.8g Tergitol TMN-6、2.4gTergitol 15-S-30、28g丙二醇和135g去离子水在玻璃烧杯中混合并加热至85℃。用Branson超声仪在最大设置下通过超声作用对该混合物进行分散5分钟。然后将单体分散体转移到3颈圆底烧瓶中,并在85℃下用氮气吹扫2分钟。在从烧瓶中除去氧气之后,加入0.2gWako V-50引发剂,观察到适度放热至95℃。30分钟后,加入0.2g V-50,反应在85℃下继续进行2小时,然后将分散体冷却至室温并过滤。然后用去离子水将分散体稀释至25%固体。获得的材料称为“p(SI-AA)”。

使用相同的工序制备p(SI-MA)(EX-27),但用MA代替AA作为原料。

p(SI-AA)和p(SI-MA)为衍生自至少一种根据式(I)的丙烯酰胺单体的聚合的聚合化合物,其中R1为C18H37-,D1为-NH-并且R2分别为-H或-CH3

比较例CE-C至CE-F的材料根据相同的工序制备,但是以丙烯酸十八烷基酯(CE-C;聚丙烯酸十八烷基酯或p(ODA))、甲基丙烯酸十八烷基酯(CE-D;聚甲基丙烯酸十八烷基酯或p(ODMA))、丙烯酸二十二烷基酯(CEE;聚丙烯酸二十二烷基酯或p(BEA))和甲基丙烯酸二十二烷基酯(CE-F;聚甲基丙烯酸二十二烷基酯或p(BEMA))为原料。

p(ODA)、p(ODMA)、p(BEA)和p(BEMA)为衍生自至少一种根据式(II)的丙烯酸酯单体的聚合的聚合化合物,其中:R3表示具有18或21个碳原子的支链或直链烃基团;R4表示H或CH3;并且D2表示-O-。

在通过轧染应用将分散体施用于织物之前,用去离子水将实施例EX-26和EX-27以及比较例CE-C至CE-F的聚合物分散体进一步稀释至20g/L的浓度,然后根据上文给出的通用工序“通过浸轧工艺的处理工序,水基分散体”将其施用于深灰色聚酯(PES)和灰色聚酰胺(PA)微纤维织物。在施加处理溶液之后,将织物干燥并在150℃下固化2分钟,并且在室温下调节过夜,然后测试。

根据上文概述的“沾水等级(SR)”测试来测试经处理织物的初始动态防水特性。在测试之前,将样品在室温下调节过夜。沾水等级的结果表示为SR IN。结果记录在表8中。

表8:沾水等级(1%SOF);水基分散体(PES:100 WPU;PA:93%WPU)

这些结果清楚地表明,由具有包含18个碳原子的烃基团的烷基(甲基)丙烯酰胺的聚合制备的聚合物材料优于由具有包含18或21个碳原子的烃基团的(甲基)丙烯酸烷基酯制备的材料(CE-C、CE-D、CE-E和CE-F)。

实施例28至31

实施例28至31是用表9中所示的聚碳化二亚胺和聚丙烯酸酯的共混物制备的。根据上文给出的通用工序“通过浸轧工艺的处理工序,水基分散体”将水基共混物施用于PES和PA织物。在滚筒干燥后不熨烫经处理的样品。

根据上文概述的“沾水等级(SR)”测试来测试经处理织物的动态防水特性。最初以及在10或20次洗涤后测试性能。经过10或20个洗涤循环后将纺织物样品在设定为“极干”的Miele T-356滚筒式烘干机中干燥。这些样品未熨烫。在测试之前,将样品在室温下调节过夜。记录沾水等级的结果为SR IN、SR 10L和SR 20L。结果记录在表10中。

表9:包含聚碳化二亚胺和聚丙烯酸酯的共混物的无氟处理组合物

表10:沾水等级(1%SOF);水基分散体(PES:76.4 WPU;PA:74.9%WPU)

这些结果清楚地表明,无氟处理组合物包含聚碳化二亚胺和聚丙烯酸酯的共混物,使经处理的纺织物基底不仅具有初始的高防水性,并且令人惊奇地在10次或甚至20次洗涤循环后还具有良好的耐洗性。

实施例32至34

实施例32至34是用如表11中所示的聚丙烯酸酯和封端多异氰酸酯的共混物制备的。

根据上文给出的通用工序“通过浸轧工艺的处理工序,水基分散体”将水基共混物以1%SOF的比例施用于PES和PA织物。根据上文概述的“沾水等级(SR)”测试来测试经处理织物的动态防水特性。最初以及在10或20次洗涤后测试性能。经过10或20个洗涤循环后将纺织物样品在设定为“极干”的Miele T-356滚筒式烘干机中干燥。这些样品未熨烫。在测试之前,将样品在室温下调节过夜。沾水等级的结果表示为SR IN、SR 10L和SR 20L。结果记录在表12中。

表11:包含封端多异氰酸酯和聚丙烯酸酯的共混物的无氟处理组合物

表12:沾水等级(1%SOF);水基分散体(PES:76.4 WPU;PA:74.9%WPU)

这些结果清楚地表明,无氟处理组合物包含聚丙烯酸酯和封端多异氰酸酯的共混物,使经处理的纺织物基底不仅具有初始的高防水性,并且令人惊奇地在10次或甚至20次洗涤循环后还具有良好的耐洗性。

实施例35

实施例35是用无氟处理组合物制备的,该无氟处理组合物包含聚丙烯酸酯、聚碳化二亚胺和封端多异氰酸酯的共混物。无氟处理组合物包含35重量%的p(SI-HOEA)、35重量%的(SI-AA)8OH/SA/PAPI/MEKO(0.6/0.6/3/1.8)和30重量%的(SI-AM)6-OH/MDI(1/4)。

根据上文给出的通用工序“通过浸轧工艺的处理工序,水基分散体”将水基共混物以1%SOF的比例施用于PES和PA织物。根据上文概述的“沾水等级(SR)”测试来测试经处理织物的动态防水特性。最初以及在10或20次洗涤后测试性能。经过10或20个洗涤循环后将纺织物样品在设定为“极干”的Miele T-356滚筒式烘干机中干燥。这些样品未熨烫。在测试之前,将样品在室温下调节过夜。沾水等级的结果表示为SR IN、SR 10L和SR 20L。结果记录在表13中。

表13:沾水等级(1%SOF);水基分散体(PES:76.4 WPU;PA:74.9%WPU)

这些结果清楚地表明,无氟处理组合物包含封端聚氨酯、聚碳化二亚胺和聚丙烯酸酯的共混物,使经处理的纺织物基底不仅具有初始的高防水性,并且令人惊奇地在10次或甚至20次洗涤循环后还具有良好的耐洗性。

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