背景技術(shù)：

1、帶電荷的聚電解質(zhì)代表了典型的水溶性聚合物的一個(gè)示例。然而，沿著聚合物鏈的電荷之間的排斥力會(huì)導(dǎo)致高粘度，特別是與等效聚合物濃度的中性聚合物溶液相比。這種高粘度可能會(huì)給處理此類溶液帶來挑戰(zhàn)。此外，水溶性聚合物的簡(jiǎn)單溶液通常需要交聯(lián)或額外的后處理以提供化學(xué)穩(wěn)鍵的材料。用于此類處理的有機(jī)溶劑和交聯(lián)劑會(huì)限制這些材料的實(shí)用性。

2、復(fù)合物凝聚層是致密的、富含聚電解質(zhì)的液體，是由水中帶相反電荷的聚合物或其它大離子的靜電復(fù)合產(chǎn)生的。它們的自組裝是由靜電相互作用和熵驅(qū)動(dòng)的。此外，凝聚層與水的低表面張力有利于其在各種應(yīng)用中的使用。

3、盡管復(fù)合物凝聚作為術(shù)語(yǔ)通常指的是液相的形成，但也可以形成固體復(fù)合物。從歷史上看，這些固體復(fù)合物從加工和使用的角度來看是被認(rèn)為是難以處理的，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)像更“傳統(tǒng)”的塑料那樣熔化和/或溶解在有機(jī)溶劑中。

4、本領(lǐng)域仍然需要液體復(fù)合凝聚層，其可用于多種應(yīng)用，并且特別是用于形成新的含固體聚合物的材料。進(jìn)一步有利的是提供復(fù)合物凝聚層系統(tǒng)，其提供了用于控制最終制品(例如固體聚合物膜、涂層等)的機(jī)械性能的機(jī)會(huì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、一種液體復(fù)合凝聚層的固化產(chǎn)物，其包括包含聚陰離子、聚陽(yáng)離子和鹽的大離子相；其中所述聚陰離子包含重復(fù)單元，該重復(fù)單元包含羧酸根基團(tuán)、磺酸根基團(tuán)、膦酸根基團(tuán)、硫酸根基團(tuán)或磷酸根基團(tuán)中的一種或多種；并且其中所述聚陽(yáng)離子包含重復(fù)單元，該重復(fù)單元包含含氮陽(yáng)離子基團(tuán)、含磷陽(yáng)離子基團(tuán)或含硫陽(yáng)離子基團(tuán)中的一種或多種；條件是當(dāng)該聚陽(yáng)離子是聚(二烯丙基二甲基銨)時(shí)，則該聚陰離子不是聚苯乙烯磺酸鹽，或者當(dāng)該聚陰離子是聚苯乙烯磺酸鹽時(shí)，則該聚陽(yáng)離子不是聚(二烯丙基二甲基銨)。

2、一種制品，其包含所述固化產(chǎn)物。

3、一種形成固化產(chǎn)物的方法，包含將聚陰離子、聚陽(yáng)離子和鹽組合以提供液體復(fù)合凝聚層；以及固化該液體復(fù)合凝聚層以提供該固化產(chǎn)物。

4、一種在基材上形成涂層的方法，包含將聚陰離子、聚陽(yáng)離子和鹽組合以提供液體復(fù)合凝聚層；將該液體復(fù)合凝聚層沉積在基材的至少一部分上；和固化沉積的液體復(fù)合凝聚層以提供所述涂層；其中所述聚陰離子包含含有羧酸根基團(tuán)、磺酸根基團(tuán)或膦酸根基團(tuán)中的一種或多種的重復(fù)單元；并且其中所述聚陽(yáng)離子包含含有含氮陽(yáng)離子基團(tuán)、含磷陽(yáng)離子基團(tuán)或含硫陽(yáng)離子基團(tuán)中的一種或多種的重復(fù)單元，條件是當(dāng)所述聚陽(yáng)離子是聚(二烯丙基二甲基銨)時(shí)，所述聚陰離子不是聚苯乙烯磺酸鹽，或者當(dāng)所述聚陰離子是聚苯乙烯磺酸鹽時(shí)，所述聚陽(yáng)離子不是聚(二烯丙基二甲基銨)。

5、一種通過該方法制備的涂層代表了本公開的另一方面。

6、一種前體系統(tǒng)，包含第一組分和第二組分，所述第一組分包含聚陰離子，所述聚陰離子包含含有羧酸根基團(tuán)、磺酸根基團(tuán)、膦酸根基團(tuán)、硫酸根基團(tuán)或磷酸根基團(tuán)中的一種或多種的重復(fù)單元，所述第二組分包含聚陽(yáng)離子，所述聚陽(yáng)離子包含含有含氮陽(yáng)離子基團(tuán)、含磷陽(yáng)離子基團(tuán)或含硫陽(yáng)離子基團(tuán)中的一種或多種的重復(fù)單元；其中，所述第一組分或所述第二組分中的至少一種包含鹽。

7、一種液體復(fù)合凝聚層產(chǎn)物，包含：大離子相，所述大離子相包含聚陰離子、聚陽(yáng)離子和鹽；和任選地富水相。

8、通過下面的附圖和詳細(xì)描述舉例說明了上述和其它特征。

技術(shù)特征：

1.一種液體復(fù)合凝聚層的固化產(chǎn)物，其中所述液體復(fù)合凝聚層包含大離子相，所述大離子相包含聚陰離子、聚陽(yáng)離子和鹽；

2.根據(jù)權(quán)利要求1的固化產(chǎn)物，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化產(chǎn)物，其中所述聚陰離子包含式(i)-(iv)中的一種或多種的重復(fù)單元

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化產(chǎn)物，其中所述聚陽(yáng)離子包含式(v)的重復(fù)單元，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化產(chǎn)物，其中所述聚陰離子包含式(i)或(iii)的重復(fù)單元，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化產(chǎn)物，其中所述聚陰離子、所述聚陽(yáng)離子或兩者還包含衍生自中性親水性單體的重復(fù)單元、衍生自中性疏水性共聚單體的重復(fù)單元、或它們的組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固化產(chǎn)物，其中

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化產(chǎn)物，其中所述聚陰離子包含根據(jù)式(i)、(vi)和(vii)的重復(fù)單元，其中式(i)、(vi)和(vii)的重復(fù)單元以10-100:0-90:0-90的(i):(vi):(vii)的摩爾比存在。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化產(chǎn)物，其中所述聚陰離子包含根據(jù)式(iii)、(vi)和(vii)的重復(fù)單元，其中式(iii)、(vi)和(vii)的重復(fù)單元以10-100:0-90:0-90的(iii):(vi):(vii)的摩爾比存在。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化產(chǎn)物，其中所述聚陽(yáng)離子包含根據(jù)式(v)、(vi)和(vii)的重復(fù)單元，其中所述式(v)、(vi)和(vii)的重復(fù)單元以10-100:0-90:0-90的(v):(vi):(vii)的摩爾比存在。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化產(chǎn)物，其中所述鹽包含堿金屬鹽、過渡金屬鹽、鑭系金屬鹽、錒系金屬鹽、揮發(fā)性鹽或它們的組合。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化產(chǎn)物，其中所述固化產(chǎn)物為保護(hù)性涂層、可移除涂層、可重新定位的涂層、可更換涂層、阻隔涂層、紙涂層、防水涂層、防污涂層、保護(hù)膜、壓敏粘合劑、層壓粘合劑、口腔護(hù)理用保護(hù)膜、油墨、膜或指甲油的形式。

13.一種包含權(quán)利要求1的固化產(chǎn)物的制品。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制品，其中所述制品是膜、涂層或纖維。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制品，其中所述固化產(chǎn)物設(shè)置在所述制品的表面的至少一部分上。

16.一種形成權(quán)利要求1的固化產(chǎn)物的方法，所述方法包括：

17.一種在基材上形成涂層的方法，所述方法包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述聚陰離子包含式(i)-(iv)的一種或多種的重復(fù)單元，

19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述聚陽(yáng)離子包含式(v)的重復(fù)單元，

20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述鹽包含堿金屬鹽、過渡金屬鹽、鑭系金屬鹽、錒系金屬鹽、揮發(fā)性鹽或它們的組合。

21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中固化所述液體復(fù)合凝聚層包括將所述液體復(fù)合凝聚層暴露于有效去除所述鹽的條件下。

22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中有效去除所述鹽的條件包括用水洗滌所述液體復(fù)合凝聚層。

23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中有效去除所述鹽的條件包括將沉積的液體復(fù)合凝聚層暴露于有效揮發(fā)所述鹽的溫度和壓力下。

24.一種通過根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法制備的涂層。

25.一種前體系統(tǒng)，包括

26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的前體系統(tǒng)，

27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的前體系統(tǒng)，其中所述鹽包含堿金屬鹽、過渡金屬鹽、鑭系金屬鹽、錒系金屬鹽、揮發(fā)性鹽或它們的組合。

28.一種液體復(fù)合凝聚層產(chǎn)物，包含

29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的液體復(fù)合凝聚層產(chǎn)物，

30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的液體復(fù)合凝聚層產(chǎn)物，其中所述鹽包含堿金屬鹽、過渡金屬鹽、鑭系金屬鹽、錒系金屬鹽、揮發(fā)性鹽或它們的組合。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種液體復(fù)合凝聚層的固化產(chǎn)物，其包括聚陰離子、聚陽(yáng)離子和鹽的大離子相；其中所述聚陰離子具有包括羧酸根基團(tuán)、磺酸根基團(tuán)、膦酸根基團(tuán)、硫酸根基團(tuán)或磷酸根基團(tuán)中的一種或多種的重復(fù)單元；并且其中所述聚陽(yáng)離子具有包括含氮陽(yáng)離子基團(tuán)、含磷陽(yáng)離子基團(tuán)或含硫陽(yáng)離子基團(tuán)中的一種或多種的重復(fù)單元；條件是當(dāng)聚陽(yáng)離子為聚(二烯丙基二甲基銨)時(shí)，聚陰離子不是聚苯乙烯磺酸鹽，或者當(dāng)所述聚陰離子為聚苯乙烯磺酸鹽時(shí)，聚陽(yáng)離子不是聚(二烯丙基二甲基銨)。本發(fā)明還公開了形成涂層的方法。

技術(shù)研發(fā)人員：薩拉·L·佩里,艾薩克·A·拉米雷斯·馬雷羅,魯珀特·康拉迪,伯恩哈德·馮·瓦卡諾,娜丁·凱澤,賴納·古茨勒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：馬薩諸塞大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21