ФУНКЦИОНАЛИЗОВАННЫЕ ВЫСОКОРАЗВЕТВЛЕННЫЕ ПОЛИМЕРЫ НА ОСНОВЕ МЕЛАМИНА И ПОЛИАМИНА

1. Способ получения амфифильных функционализованных высокоразветвленных полимеров на основе меламина и полиамина, который включает следующие стадии:
(A-i) конденсацию
(A-i.1) меламина и при необходимости по меньшей мере одного производного меламина
(A-i.2) по меньшей мере с одним отличающимся от них амином по меньшей мере с двумя первичными аминогруппами,
а также при необходимости
(A-i.3) с мочевиной и/или по меньшей мере одним производным мочевины, и/или
(A-i.4) по меньшей мере с одним по меньшей мере бифункциональным диизоцианатом или полиизоцианатом, и/или
(A-i.5) по меньшей мере с одной карбоновой кислотой по меньшей мере с двумя карбоксильными группами или по меньшей мере с одним ее производным,
(A-ii) при необходимости кватернизацию части аминогрупп полученного на стадии (A-i) полимерного фрагмента,
(A-iii) взаимодействие полученного на стадии (A-i) или (A-ii) полимерного фрагмента по меньшей мере с одним соединением, которое может вступать с аминогруппами в реакцию конденсации или присоединения и приводит к образованию гидрофильного полимерного фрагмента, причем соединение выбрано из группы, включающей
- алифатические монокарбоновые кислоты с 4-22 атомами углерода или их производные,
- α,β-дикарбоновые кислоты по меньшей мере с шестью атомами углерода или их производные,
- при необходимости блокированные алифатические, циклоалифатические или ароматические изоцианаты по меньшей мере с шестью атомами углерода,
- алифатические моноамины по меньшей мере с шестью атомами углерода,
- алифатические полиамины, в которых все аминогруппы линейно упорядочены относительно друг друга, причем отношение числа содержащихся в полиамине атомов углерода к числу содержащихся в нем атомов азота составляет по меньшей мере 2,5:1,
- алкиленоксиды по меньшей мере с тремя атомами углерода, выбранные из группы, включающей пропиленоксид, бутиленоксид, пентиленоксид и оксид стирола,
- полиэфирамины формулы V:
4
в которой А соответственно независимо друг от друга означают неразветвленный или разветвленный алкилен с 3-4 атомами углерода, и
р означает число от 1 до 5000,
- кетоны или альдегиды по меньшей мере с шестью атомами углерода, и
- альдегиды в комбинации по меньшей мере с одним СН-кислым соединением по меньшей мере с четырьмя атомами углерода или в комбинации по меньшей мере с одним гидроксиароматическим соединением, содержащим в качестве заместителя по меньшей мере один алифатический остаток по меньшей мере с четырьмя атомами углерода,
причем в случае, если по меньшей мере одно используемое на стадии (A-iii) соединение выбрано из группы, включающей алкиленоксиды по меньшей мере с тремя атомами углерода, взаимодействию по меньшей мере с одним выбранным алкиленоксидом может предшествовать взаимодействие с этиленоксидом, и
(A-iv) при необходимости кватернизацию по меньшей мере части аминогрупп полученного на стадии (A-i) полимерного фрагмента,
причем на на стадии (A-i), (A-ii) или (A-iv) получают гидрофильный полимерный фрагмент.
2. Способ по п.1, причем используемый на стадии (A-i) по меньшей мере один амин (A-i.2), отличающийся от меламина и производного меламина, выбран из группы, включающей:
- 1,2-этилендиамин,
- 1,2-пропилендиамин,
- 1,3-пропилендиамин,
- полиамины с двумя первичными аминогруппами и по меньшей мере одной вторичной или третичной аминогруппой и/или по меньшей мере одним эфирным атомом кислорода, в которых все аминогруппы и эфирные атомы кислорода упорядочены линейно относительно друг друга, причем отношение числа содержащихся в полиамине атомов углерода к числу содержащихся в нем атомов азота и при необходимости содержащихся в нем атомов кислорода меньше 2,5:1, предпочтительно меньше или равно 2:1, и
- полиамины по меньшей мере с двумя первичными аминогруппами, другой первичной или вторичной аминогруппой и при необходимости по меньшей мере одной другой первичной, вторичной или третичной аминогруппой и/или при необходимости по меньшей мере одним эфирным атомом кислорода, в которых по меньшей мере три аминогруппы упорядочены нелинейно относительно друг друга, причем отношение числа содержащихся в полиамине атомов углерода к числу содержащихся в нем атомов азота и при необходимости содержащихся в нем атомов кислорода меньше или равно 3:1, предпочтительно меньше или равно 2,5:1.
3. Способ по п.2, причем используемый на стадии (A-i) амин (A-i.2) содержит две первичные аминогруппы.
4. Способ по п.3, причем используемый на стадии (A-i) амин (A-i.2) выбран из группы, включающей амины формулы I.1:
1
1
1
в которой А соответственно независимо друг от друга означают 1,2-этилен, 1,3-пропилен или 1,2-пропилен, причем в случае если m не означает ноль, отношение числа содержащихся в соединении формулы 1.1 единиц 1,2-этилена А к общему числу содержащихся в нем единиц 1,3-пропилена и 1,2-пропилена А составляет по меньшей мере 1:1,
1
a
X соответственно независимо друг от друга означают кислород или NR,
a
R означает водород, алкил с 1-4 атомами углерода, гидроксиалкил с 2-4 атомами углерода или алкокси с 1-4 атомами углерода, и
m означает число от 0 до 100.
5. Способ по п.2, причем используемый на стадии (A-i) амин или (A-i.2) выбран из группы, включающей амины формулы II.1:
b
в которой Y означает CR, азот или пятичленное или шестичленное, насыщенное, частично ненасыщенное или ароматическое гетероциклическое кольцо с одним, двумя или тремя гетероатомами в качестве кольцевых членов, выбранными из группы, включающей азот, кислород и серу,
1
2
3
n
1
2
3
2
2
2
c
2
2
c
2
E, Е и Е независимо друг от друга означают простую связь или группу -[-А-Х-]-А-, -NR-A- или -О-А-, причем E, Е и Е не означают простую связь и не означают -NR-A-, если Y означает азот,
2
А соответственно независимо друг от друга означают 1,2-этилен, 1,3-пропилен или 1,2-пропилен,
2
d
X соответственно независимо друг от друга означают кислород или NR,
b
R означает водород, алкил с 1-4 атомами углерода, гидроксиалкил с 2-4 атомами углерода или алкокси с 1-4 атомами углерода,
c
d
R и R независимо друг от друга означают водород, алкил с 1-4 атомами углерода, гидроксиалкил с 2-4 атомами углерода или алкокси с 1-4 атомами углерода, и
n означает число от 0 до 10.
1
2
3
n
2
2
2
6. Способ по п.5, причем Y означает азот и Е, Е и Е независимо друг от друга означают группу -[-А-Х-]-А-, в которой n означает ноль.
1
a
1
1
7. Способ по п.2, причем используемый на стадии (A-i) по меньшей мере один амин (A-i.2), отличающийся от меламина и производного меламина, выбран из группы, включающей 1,2-этилендиамин, 1,2-пропилендиамин, 1,3-пропилендиамин, диэтилентриамин, триэтилен тетрамин, тетраэтиленпентамин, пентаэтиленгексамин, гексаэтиленгептамин, гептаэтиленоктамин, октаэтиленнонамин, бис(3-амино-пропил)амин, бис(3-аминопропил)метиламин, N,N-бис(3-амино-пропил)этилендиамин, N,N-бис(3-аминопропил)пропан-1,3-диамин, N,N-бис(3-аминопропил)бутан-1,4-диамин, трис(2-аминоэтил)амин, трис(2-аминопропил)амин, трис(3-аминопропил)амин, трисамино-гексан, соединения формулы 1.1, в которой X означает NR, по меньшей мере один остаток А означает 1,3-пропилен или 1,2-пропилен и m означает число от 1 до 100, и соединения формулы 1.1, в которой X означает кислород и m означает число от 2 до 100; предпочтительно выбран из группы, включающей диэтилентриамин, триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин, пентаэтиленгексамин, гексаэтиленгептамин, гептаэтиленоктамин и октаэтиленнонамин.
8. Способ по п.1, причем используемый на стадии (A-i) по меньшей мере один амин (A-i.2), отличающийся от меламина и производного меламина, выбран из группы, включающей полиамины по одному из п.п.2-7 и полиамины формулы IV:
3
в которой А соответственно независимо друг от друга означают неразветвленный или разветвленный алкилен с 3-10 атомами углерода,
3
e
X означает кислород или NR,
e
R означает водород, алкил с 1-4 атомами углерода, гидроксиалкил с 2-4 атомами углерода или алкокси с 1-4 атомами углерода, и
о означает число от 0 до 100,
3
при условии, что А означает алкилен с 4-10 атомами углерода, если индекс «о» означает ноль,
и причем после стадии (A-i) часть аминогрупп на стадии (A-ii) подвергают кватернизации, или, в случае, если стадию (A-ii) не осуществляют, а на стадии (A-iii) в качестве соединений, которые могут вступать с аминогруппами в реакцию конденсации или присоединения, используют только те, которые не содержат кватернизуемых групп, после стадии (A-iii) часть аминогрупп подвергают кватернизации на стадии (A-iv).
9. Способ по одному из п.п.1-8, причем по меньшей мере одно используемое на стадии (A-iii) соединение выбрано из группы, включающей:
- алифатические монокарбоновые кислоты с 10-22 атомами углерода или их производные,
- α,β-дикарбоновые кислоты по меньшей мере с десятью атомами углерода и
- алкиленоксиды по меньшей мере с тремя атомами углерода, причем взаимодействию по меньшей мере с одним алкиленоксидом по меньшей мере с тремя атомами углерода может предшествовать взаимодействие с этиленоксидом.
10. Способ получения амфифильных функционализованных высокоразветвленных полимеров на основе меламина и полиамина, который включает следующие стадии:
(B-i) конденсацию
(B-i.1) меламина и при необходимости по меньшей мере одного производного меламина
(B-i.2) по меньшей мере с одним отличающимся от них амином по меньшей мере с двумя первичными аминогруппами,
а также при необходимости
(B-i.3) с мочевиной и/или по меньшей мере одним производным мочевины,
(B-i.4) по меньшей мере с одним по меньшей мере бифункциональным диизоцианатом или полиизоцианатом, и/или
(B-i.5) по меньшей мере с одной карбоновой кислотой по меньшей мере с двумя карбоксильными группами или по меньшей мере с одним ее производным,
причем на стадии (B-i) получают гидрофобный полимерный фрагмент, и
(B-iii) взаимодействие полученного на стадии (B-i) гидрофобного полимерного фрагмента по меньшей мере с одним соединением, которое может вступать с аминогруппами в реакцию конденсации или присоединения и приводит к образованию гидрофильного полимерного фрагмента, причем соединение выбрано из группы, включающей:
- полиамины с двумя первичными аминогруппами и по меньшей мере одной другой аминогруппой и/или по меньшей мере одни эфирным атомом кислорода, причем отношение числа содержащихся в полиамине атомов углерода к числу содержащихся в нем атомов азота и при необходимости содержащихся в нем атомов кислорода составляет менее 2,5:1, и
- этиленоксид,
причем в случае, если по меньшей мере одним используемым на стадии (B-iii) соединением является этиленоксид, взаимодейтвию с этиленоксидом может предшествовать взаимодействие по меньшей мере с одним алкиленоксидом по меньшей мере с тремя атомами углерода, выбранным из группы, включающей пропиленоксид, бутиленоксид, пентиленоксид и оксид стирола.
11. Способ по п.10, причем используемый на стадии (B-i) по меньшей мере один амин (B-i.2), отличающийся от меламина и производного меламина, выбран из группы, включающей:
- диамины формулы VI:
5
в которой А означает двухвалентный алифатический, алициклический, алифатически-алициклический, ароматический или арилалифатический остаток, причем алифатический и алициклический остатки соответственно содержат по меньшей мере четыре атома углерода, и
- полиамины с двумя первичными аминогруппами и по меньшей мере одной другой вторичной или третичной аминогруппой и/или по меньшей мере одним эфирным атомом кислорода, в которых все аминогруппы и эфирные атомы кислорода упорядочены линейно относительно друг друга, причем отношение числа содержащихся в полиамине атомов углерода к числу при необходимости содержащих в нем атомов кислорода составляет по меньшей мере 2,5:1.
12. Способ по п.11, причем используемый на стадии (B-i) амин (B-i.2) выбран из группы, включающей:
- амины формулы (VI.1):
5а
в которой А означает неразветвленную или разветвленную алкиленовую группу по меньшей мере с пятью, предпочтительно по меньшей мере с шестью атомами углерода, и
- полиэфирамины формулы VII:
в которой
6
А соответственно независимо друг от друга означают неразветвленный или разветвленный алкилен с 3-4 атомами углерода, и
q означает число от 1 до 5000.
13. Способ по п.10, причем в случае, если на стадии (B-iii) используют диамин, по меньшей мере часть аминогрупп, содержащихся в полимере, полученном в результате взаимодействия на стадии (B-iii), подвергают кватернизации, а в случае, если на стадии (B-iii) не используют этиленоксид, продукт, полученный в результате взаимодействия на стадии (B-iii), подвергают взаимодействию с этиленоксидом.
14. Способ по п.10, причем в случае, если на стадии (B-iii) используют диамин, по меньшей мере часть аминогрупп, содержащихся в полученном в результате взаимодействия на стадии (B-iii) полимере, преобразуют в карбобетаиновые, сульфобетаиновые и/или фосфобетаиновые группы.
15. Способ по п.10, причем полимер, полученный в результате взаимодействия с этиленоксидом на стадии (B-iii), снабжают концевыми сульфатными или фосфатными группами.
16. Способ по п.1, причем на стадии (A-i) молярное отношение амина (А-i.2) к компоненту (A-i.1) выбирают таким образом, чтобы отношение числа содержащихся в амине (A-i.2) первичных аминогруппе к числу содержащихся в компоненте (A-i.1) первичных аминогрупп составляло по меньшей мере 1:1, и причем соответственно на стадии (B-i) молярное отношение амина (B-i.2) к компоненту (B-i.1) выбирают таким образом, чтобы отношение числа содержащихся в амине (B-i.2) первичных аминогруппе к числу содержащихся в компоненте (B-i.1) первичных аминогрупп составляло по меньшей мере 1:1.
17. Способ по п.1 или 10, причем при необходимости содержащееся в компоненте (A-i. 1) или (B-i.1) производное меламина выбрано из группы, включающей бензогуанамин, замещенные меламины и продукты конденсации меламина.
18. Способ по п.1 или 10, причем производные мочевины в качестве компонента (A-i.3) или (B-i.3) выбраны из группы, включающей:
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
3
1
2
3
4
- замещенные мочевины формулы RRN-C(=O)-NRR, в которой R, R, R и R независимо друг от друга выбраны из группы, включающей водород, алкил с 1-12 атомами углерода, арил и арилалкил с 1-4 атомами углерода в алкиле, причем по меньшей мере один из R, R, R и R не означает водород; R и R и/или R и R соответственно совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой; R и R совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой; или R и R и/или R и R соответственно совместно с атомом азота, к которому они присоединены, образуют пятичленное или шестичленное ненасыщенное ароматическое или неароматическое кольцо, которое может содержать в качестве кольцевого члена один или два других атома азота, атом серы или атом кислорода,
- биурет,
- тиомочевину,
5
6
7
8
5
6
7
8
5
6
7
8
5
6
7
8
5
7
5
6
7
8
- замещенные производные тиомочевины формулы RRN-C(=S)-NRR, в которой R, R, R и R независимо друг от друга выбраны из группы, включающей водород, алкил с 1-12 атомами углерода, арил и арилалкил с 1-4 атомами углерода в алкиле, причем по меньшей мере один из R, R, R и R не означает водород; R и R и/или R и R соответственно совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой; R и R совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой; или остатки R и R и/или R и R соответственно совместно с атомом азота, к которому они присоединены, образуют пятичленное или шестичленное ненасыщенное ароматическое или неароматическое кольцо, которое может содержать в качестве кольцевого члена один или два других атома азота, атом серы или атом кислорода,
- гуанидин,
10
11
12
13
9
10
11
12
13
9
10
12
13
9
12
9
10
12
13
- R, R, R и R независимо друг от друга выбраны из группы, включающей водород, алкил с 1-12 атомами углерода, арил и арилалкил с 1-4 атомами углерода в ал киле, причем по меньшей мере один из R, R, R, R и R не означает водород; R и R и/или R и R соответственно совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой; R и R совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой; или R и R и/или R и R соответственно совместно с атомом азота, с которым они соединены, образуют пятичленное или шестичленное ненасыщенное ароматическое или неароматическое кольцо, которое дополнительно может содержать в качестве кольцевого члена другой атом азота, атом серы или атом кислорода, и
14
15
14
15
14
15
- сложные эфиры угольной кислоты формулы R-O-CO-O-R, в которой R и R независимо друг от друга выбраны из группы, включающей алкил с 1-12 атомами углерода, арил и арилалкил с 1-4 атомами углерода в алкиле, или R и R совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода.
19. Способ по п.18, причем
2
4
1
3
1
2
3
4
1
2
3
4
2
4
1
3
1
2
3
4
- R и R означают водород и R и R одинаковые и означают алкил с 1-12 атомами углерода, арил или арилалкил с 1-4 атомами углерода в алкиле; R, R, R и R одинаковые и означают неразветвленный алкил с 1-4 атомами углерода; R и R, а также R и Rсоответственно совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой; R и R означают водород и R и R совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой; или R и R, а также R и R соответственно совместно с атомом азота, с которым они соединены, образуют пятичленное или шестичленное ненасыщенное ароматическое или неароматическое кольцо, которое дополнительно может содержать другой атом азота, атом серы или атом кислорода в качестве кольцевого члена,
6
8
5
7
5
6
7
8
5
6
7
8
6
8
5
7
5
6
7
8
- R и R означают водород и R и R одинаковые и означают алкил с 1-12 атомами углерода, арил или арилалкил с 1-4 атомами углерода в алкиле; R, R, R и R одинаковые и означают неразветвленный алкил с 1-4 атомами углерода; R и R, а также R и Rсоответственно совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой; R и R означают водород и R и R совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой; или R и R, а также R и R соответственно совместно с атомом азота, с которым они соединены, образуют пятичленное или шестичленное ненасыщенное ароматическое или неароматическое кольцо, которое дополнительно может содержать другой атом азота, атом серы или атом кислорода в качестве кольцевого члена;
10
11
13
9
12
9
10
12
14
11
9
10
12
13
11
10
11
13
9
12
9
10
12
13
11
- R, R и R означают водород и R и R одинаковые и означают алкил с 1-12 атомами углерода, арил или арилалкил с 1-4 атомами углерода в алкиле; R, R, R и R одинаковые и означают неразветвленный алкил с 1-4 атомами углерода и R означает водород или метил; R и R, а также R и R соответственно совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой, и R означает водород или метил; R, R и R означают водород и R и R совместно означают алкилен с 2-5 атомами углерода, причем одна метиленовая группа при необходимости может быть заменена карбонильной группой; или R и R, а также R и R соответственно совместно с атомом азота, с которым они соединены, образуют пятичленное или шестичленное ненасыщенное ароматическое или неароматическое кольцо, которое дополнительно может содержать другой атом азота, атом серы или атом кислорода в качестве кольцевого члена, и R означает водород или метил,
14
15
- R и R одинаковые и означают алкил с 1-4 атомами углерода.
20. Способ по п.1 или 10, причем конденсацию на стадии (A-i) или (B-i) осуществляют в присутствии кислого катализатора.
21. Способ по п.1 или 10, причем конденсацию на стадии (A-i) или (B-i) осуществляют при температуре от 40 до 300°С.
22. Способ по п.1 или 10, причем конденсацию на стадии (A-i) или (B-i) продолжают до тех пор, пока вязкость продукта реакции не составит от 250 до 100000 мПа·с (при 100°С).
23. Способ по п.1, причем кватернизацию осуществляют путем взаимодействия с кислотой Брэнстеда и/или алкилирующим агентом.
24. Применение полимеров, которые могут быть получены способом по одному из п.п.1-23, в качестве поверхностно-активного средства.
25. Применение по п.24 в качестве поверхностно-активного вещества, детергента, смачивающего агента, эмульгатора, деэмульгатора, диспергатора, защитного коллоида, промотора адгезии, пенообразующего средства, средства для модифицирования реологии, загустителя, средства для снижения вязкости полимерных расплавов, разжижителя для клеев, схватывающих веществ или смол, разжижителя для дисперсий, связующего для клеев, схватывающих веществ и смол, склеивающего средства для текстильных материалов, смачивателя, солюбилизатора, средства для герметизации, средства для додубливания, гидрофобизатора или гидрофилизатора.