專利名稱：以聚乙烯醇和聚乙烯醇共聚物為基礎的新型水凝膠的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及含有聚乙烯醇和/或聚乙烯醇共聚物的水凝膠，制造水凝膠的工藝方法和水凝膠在生物醫(yī)藥和藥劑領域中作為材料的應用，用于制造接觸鏡片、控制活性物質的釋放、作為包涵固定化生物催化劑的載體材料，作為過渡金屬催化劑的載體材料、作為制造活性膜的材料、作為鉆孔液的添加物、作為采油置換劑、作為水泥助劑和作為高粘度液體添加劑，例如為改善石油的流動性能和快速輸送以及作為化妝品的組分。
水凝膠是以親水性的聚合物為基礎的含水凝膠，它是三維網(wǎng)狀物，該聚合物作為水凝膠不溶于水，但可溶脹至平衡狀態(tài)的容積并在相當大的程度上保持其形狀。網(wǎng)狀物的生成主要是通過各個聚合物鏈的化學結合，但也可以在各聚合物鏈的節(jié)段之間通過靜電、疏水的或偶極/偶極-互相作用的物理過程實現(xiàn)。通過對構成聚合物的單體、交聯(lián)類型和交聯(lián)密度的選擇可有目的地調節(jié)水凝膠所要求的性能，聚合物所必需的親水性可借助于羥基、羧基、磺酸(鹽)酯基或酰胺基等獲得。合成的水凝膠是以聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯醇等作為基礎，一般情況下水凝膠與活的組織有良好的相容性(源自Rmpp Lexikon Chemie-Version 2.0，Stuttgart/NewYorkGeorg Thieme Verlag 1999)。
以聚乙烯醇為基礎的水凝膠是熟知的(參見US2003008396A1，US2001029399A1，US0006231605B1，US0005981826A，WO2001044307A3，WO1998050017A1，Hassan，Christie M.；Peppas，Nikolaos，A.；Advances in Polymer Science(2000)，153(Biopolymers，PVA Hydrogels Anionic Polymerisation Nanocomposites)，37-65，Peppas，Nikolaos A.，Hydrogels Med.Pharm.(1987)，2，1-48，和其所引用的文獻)。以聚乙烯醇為基礎的水凝膠可用各種不同的方法制造，例如一聚乙烯醇水溶液經(jīng)過反復冷凍和融解，用有離子化作用的射線(紫外線，γ-射線)輻照聚乙烯醇水溶液以及聚乙烯醇通過與交聯(lián)劑，如戊二醛、乙醛、甲醛、馬來酸、草酸、海藻酸、二甲基脲、乙二醛、鹽酸、聚丙烯醛、二異氰酸酯和/或硫酸二乙烯酯反應。
以聚乙烯醇為基礎的水凝膠一般是由常規(guī)的線型聚乙烯醇制取的，此處的水凝膠由于結晶區(qū)而導致有渾濁現(xiàn)象，這使得由常規(guī)聚乙烯醇制取的水凝膠只能有條件地適用于如接觸鏡片的光學用途。此外，由常規(guī)聚乙烯醇得到的水凝膠只有經(jīng)凝膠交聯(lián)才能獲得其機械性能。
令人驚喜地發(fā)現(xiàn)，有特殊幾何結構，如星形幾何結構的聚乙烯醇水凝膠在凝膠中顯示出有較少的微結晶度，從而能導致其光學性能和機械性能的改善，在DE10343607(Schulte et al./Celanese VenturesGmbH)和DE10356574(Bruckmann et al./Celanese Ventures GmbH)中曾對其作過描述。此外，在形成水凝膠之前通過聚合物的交聯(lián)所得到的聚乙烯醇的特殊幾何結構能降低其磨耗。
因而，本發(fā)明的對象是含有至少一聚乙烯醇-星形聚合物的水凝膠。
在本發(fā)明范圍內(nèi)的水凝膠含有至少一種聚乙烯醇-星形聚合物，它既包括那些全部用一種或許多聚乙烯醇-星形聚合物作為聚合物的水凝膠，也包括那些聚乙烯醇-星形聚合物與其它聚合物之間的混合物，此處尤其優(yōu)選是聚乙烯醇-星形聚合物與常規(guī)的聚乙烯醇之比為99∶1至1∶99的混合物。另外，特別優(yōu)選是聚乙烯醇-星形聚合物與聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚乙烯基吡咯烷酮之比為99∶1至1∶99的混合物。
按本發(fā)明的水凝膠除上述的聚乙烯醇-星形聚合物外，對其名稱已作說明，它還含有水。
含有特殊幾何結構的聚乙烯醇可采用不同的方法制造其一是由經(jīng)一過渡金屬催化劑制造的聚醋酸乙烯，如在DE10238659中說明的方法，經(jīng)皂化，如在DE10343607中所說明的；或者是經(jīng)過醋酸乙烯與一可交聯(lián)的共聚單體進行共聚，再經(jīng)皂化，如在DE10356574中所述的。
下面是表示在DE10343607和DE10356574中描述的聚乙烯醇和聚乙烯醇共聚物作為聚乙烯醇-星形聚合物。
按DE10343607和DE10356574的聚乙烯醇-星形聚合物是指式I，II或III的化合物。
其中Pol是以一聚乙烯醇為基礎的聚合物，特別優(yōu)選是以聚乙烯醇為基礎的均聚和共聚物，尤其特別優(yōu)選是聚乙烯醇、聚乙烯醇-聚醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇-聚乙烯共聚物、聚乙烯醇-聚氯乙烯共聚物和聚乙烯醇-聚丙烯酸甲酯共聚物，和Z是中心原子和元素周期表中的第13至16族的一個原子，優(yōu)選是碳、硅、氮、磷、氧或硫，特別優(yōu)選是碳或硅，和X1各為相同或不同的鹵素原子，優(yōu)選是氟、氯、溴或碘，特別優(yōu)選是氯、溴和碘，和R1相同或不同，為氫或C1-C20的含碳基團，和R2相同或不同，為在中心原子Z和起始單元[R3-X1]之間一架橋的C1-C20的含碳基團或是硅或氧，和
R3相同或不同，為碳或硅，和R4相同或不同，為一氫原子或一C1-C20含碳基團，和R5相同或不同，為氫或一C1-C20含碳基團，l為一自然整數(shù)0，1，2或3，和m各為相同或不同，為一自然整數(shù)0，1，2，3，4和5，和n各為相同或不同，為一自然整數(shù)0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19和20，和o各為相同或不同，為1或2，和p各為相同或不同，為一自然整數(shù)1，2，3，4和5，和q為一自然整數(shù)2，3和4，和Ar為帶有至少4個C-原子，可被硼、氮或磷所替換一個或多個碳原子的芳族基礎構架，此處優(yōu)選的芳族或雜芳族基礎構架是從苯、聯(lián)苯、萘、蒽、菲、苯并菲、喹啉、吡啶、聯(lián)吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、苯并吡咯、苯并三唑、苯并吡啶、苯并吡嗪烷(Benzopyrazidin)、苯并嘧啶、苯并吡嗪、苯并三嗪、吲嗪、喹嗪、咔唑、吖啶、吩嗪、苯并喹啉、吩嗪，有時可能是它們的取代物所衍生的，和y為一自然整數(shù)0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19和20，和z為一自然整數(shù)2，3，4，5，6，7，8，9和10。
Ap為至少一帶有3個碳原子的環(huán)狀非芳族的基礎架構，所帶碳原子可含有如氮、硼、磷、氧或硫的雜原子，此處優(yōu)選的脂肪族基礎構架是從環(huán)烷基類基團，例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、或是從環(huán)雜烷基類基團，例如氮雜環(huán)丙烷、氮雜環(huán)丁烷、吡咯烷、哌啶、氮雜卓烷(Azepane)、吖辛因烷(Azocane)、1，3，5-三嗪烷(1，3，5-Triaziman)、1，3，5-三、氧雜環(huán)丁烷、呋喃、二氫呋喃、四氫呋喃、吡喃、二氫吡喃、四氫吡喃、庚烷(Oxepan)、Oxocan或從糖類基團，例如α-葡萄糖、β-葡萄糖，衍生的，和a為一自然整數(shù)1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19和20，和b為一自然整數(shù)2，3，4，5，6，7，8，9和10，和
c為一自然整數(shù)1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19和20，d相同或不同，為0或1，以及以聚乙烯基酯共聚物為基礎的聚乙烯醇共聚物通過包括下述步驟的工藝方法可獲得A)在能產(chǎn)生自由基的化合物和往往還有自由基捕獲物存在時，乙烯基酯進行自由基溶液聚合或本體聚合，B)加入具有交聯(lián)能力的聚鏈烯基化合物，C)所生成的聚乙烯酯共聚物往往要進行加工處理和分離，D)在B)步驟制取的聚乙烯基酯/聚乙烯基酯-聚烯烴-混合物或在C)步驟分離出的聚乙烯基酯-聚烯烴-共聚物用堿皂化而生成聚乙烯醇/聚乙烯醇-聚烯烴-混合物或聚乙烯醇-聚烯烴-共聚物和分離該產(chǎn)品，其特征在于，在B)步驟中加入的聚烯烴化合物是指式IV的化合物 其中R6為-C6-C20芳基、-C5-C20雜芳基、-C4-C20環(huán)烷基、-C4-C20雜環(huán)烷基或-C1-C20烷基，此處一個或多個不直接相鄰的C-原子可被第5族或第6族的元素之一所取代，優(yōu)選為氮、磷、氧或硫，特別優(yōu)選為氮或氧，和R7相同或不同，為氫、氧、硫或羥基、氨基甲酰基、氨基、羧基、C1-C20烷羰基、C1-C20烷氧基、C4-C20芳氧基、亞胺基、C1-C20烷亞胺基、C6-C20烷亞胺基、氰基、C1-C20烷基、C6-C20芳基、C5-C20雜芳基、C4-C20環(huán)烷基、C4-C20雜環(huán)烷基、C7-C20烷芳基、C7-C20芳烷基、C2-C20鏈烯基、C2-C20α-氧-鏈烯基、含鹵素C1-C20烷基、C6-C20芳基、C7-C20烷芳基、C7-C30芳烷基或C2-C20鏈烯基，和R8，R9，R10相同或不同，為氫或-C1-C20含碳的基團，和e為一自然整數(shù)0至40。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)在含C1-C20的基團中，優(yōu)選是C1-C20烷基，特別優(yōu)選是甲基、乙基、正-丙基、異丙基、正-丁基、異丁基、仲丁基、特丁基、正戊基、仲戊基、環(huán)戊基、正己基、環(huán)己基、正辛基或環(huán)辛基，C1-C20-鏈烯基特別優(yōu)選是乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環(huán)戊烯基、己烯基、環(huán)己烯基、辛烯基或環(huán)辛烯基、C1-C20炔烴基，特別優(yōu)選是乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基或辛炔基，C6-C20芳基，特別優(yōu)選是苯基、聯(lián)苯基、萘基或蒽基、C1-C20氟烷基，特別優(yōu)選是三氟甲基、五氟乙基或2，2，2-三氟乙基、C6-C20芳基特別優(yōu)選是苯基、聯(lián)苯基、萘基、蒽基、苯并菲基、[1，1’；3’，1”]三聯(lián)苯-2’-基、二萘基、或菲基、C6-C20氟芳基、特別優(yōu)選是四氟苯基或六氟萘基、C1-C20烷氧基，特別優(yōu)選是甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基或特丁氧基、C6-C20-芳氧基，特別優(yōu)選是苯氧基、萘氧基、聯(lián)苯氧基、蒽氧基、菲氧基、C7-C20芳烷基，特別優(yōu)選是鄰-甲苯基、間-甲苯基、對-甲苯基、2，6-二甲苯基、2，6-二-異丙苯基、2，6-二-特丁苯基、鄰-特丁苯基、間-特丁苯基、對-特丁苯基、C7-C20烷苯基，特別優(yōu)選是芐基、乙苯基、丙苯基、二苯甲基、三苯甲基或萘甲基，C7-C20芳氧烷基，特別優(yōu)選是鄰-甲氧苯基、間-苯氧基甲基、對-苯氧基甲基、C12-C20芳氧芳基，特別優(yōu)選是對-苯氧基苯基、C5-C20雜芳基，特別優(yōu)選是2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、喹啉基、異喹啉基、吖啶基、苯并喹啉基或苯并異喹啉基、C4-C20雜環(huán)烷基，特別優(yōu)選是呋喃基、苯并呋喃基、2-吡咯烷基、2-吲哚基、3-吲哚基、2，3-二氫吲哚基、C8-C20芳鏈烯基，特別優(yōu)選是對-乙烯基苯基、間-乙烯基苯基、對-乙烯基苯基、C8-C20芳炔烴基，特別優(yōu)選是鄰-乙炔苯基、間-乙炔苯基或對-乙炔苯基、C2-C20-含雜原子的基團，特別優(yōu)選是羰基、苯甲?；?、羥基苯甲?；?、苯甲酰氧基、乙酰基、乙酰氧基或腈基，此處的一個或多個含C1-C20的基團可構成環(huán)狀體系。
在本發(fā)明范圍內(nèi)起架橋作用的含C1-C20基團中優(yōu)選為C1-C20烷基，特別優(yōu)選是亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、環(huán)亞戊基、亞己基或環(huán)亞己基、C1-C20-鏈烯基，特別優(yōu)選為乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環(huán)戊烯基、己烯基、環(huán)己烯基、C1-C20-炔烴基，特別優(yōu)選為乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基或己炔基、C1-C20芳基，特別優(yōu)選為鄰-亞苯基、間-亞苯基或對-亞苯基、C1-C20-含雜原子基團，特別優(yōu)選為羰基、羥羰基、羰基氧、氨基甲酰基或酰氨基。
本發(fā)明的另外對象是本發(fā)明水凝膠的制造和應用。
按本發(fā)明含有一聚乙烯醇-星形聚合物的水凝膠的制造，例如可通過下述方法實現(xiàn)·含有一聚乙烯醇-星形聚合物和任選其它組份的水溶液經(jīng)反復冷凍和融解，·有離子化作用的射線(紫外線、γ-射線)輻照含有一聚乙烯醇-星形聚合物和任選其它組份的水溶液，和·含有一聚乙烯醇-星形聚合物和任選其它組份的水溶液與有交聯(lián)作用的試劑，例如戊二醛、乙醛、甲醛、馬來酸、草酸、海藻酸、二甲基脲、乙二醛、鹽酸、聚丙烯醛、二異氰酸酯和/或硫酸二乙烯酯，在往往還有酸或堿催化劑存在時，進行反應。
所謂其它組份是指·常規(guī)的聚乙烯醇，·其它聚合物，例如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚乙烯基吡咯烷酮，
·微生物·海藻酸衍生物，例如海藻酸鈉，·鹽類，例如碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸銨、碳酸鎂、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鈣、碳酸氫鎂、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銨、硫酸鎂、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸銨、磷酸鎂、氯化鈉、氯化鉀、氯化銨、氯化鈣、氯化鎂和/或氯化鋁。
按本發(fā)明的水凝膠與源自常規(guī)聚合物的水凝膠相比具有較高透明性的特征(對比濁度值參見例3和4)。
按本發(fā)明的水凝膠與常規(guī)聚合物相比顯示出對水有較高的穩(wěn)定性，這對于用作包涵固定化生物催化劑時是有優(yōu)越性的，例如處理廢水(對比對水的穩(wěn)定性參見例7和8)。
下述混合物產(chǎn)品作為對本發(fā)明的闡明，但舉例并非是對本發(fā)明水凝膠的限制，這些混合物是·聚乙烯醇-星形聚合物和水·聚乙烯醇-星形聚合物，常規(guī)聚乙烯醇和水·聚乙烯醇-星形聚合物，聚丙烯酸和水·聚乙烯醇-星形聚合物，聚甲基丙烯酸和水·聚乙烯醇-星形聚合物，聚丙烯酸酯和水·聚乙烯醇-星形聚合物，聚甲基丙烯酸酯和水·聚乙烯醇-星形聚合物，聚乙烯基吡咯烷酮和水·聚乙烯醇-星形聚合物，常規(guī)聚乙烯醇、海藻酸鈉、氯化鈣、甲醛和水·聚乙烯醇-星形聚合物，常規(guī)聚乙烯醇、微生物和水·聚乙烯醇-星形聚合物，常規(guī)聚乙烯醇、氯化鈣和水·聚乙烯醇-星形聚合物，常規(guī)聚乙烯醇、氯化鈣、微生物和水。
本發(fā)明的另外對象是含有一種或多種聚乙烯醇-星形聚合物水凝膠在下述方面的應用·在生物醫(yī)藥和藥劑領域作為材料，例如作為人造組織或用于創(chuàng)傷處理·用作制造接觸鏡片的材料·作為控制活性物釋放的材料·用作包涵固定化生物催化劑的載體材料，例如用于廢水處理·作為過渡金屬催化劑的載體材料，例如鈀催化劑·作為制備活性膜的材料·作為鉆孔液的添加物，特別是基于其可分解性，用于近海作業(yè)鉆孔沖洗的添加物·在采油時作為置換劑·作為水泥的助劑·作為高粘度液體的添加劑，例如改善石油的流動性能，用于快速輸送·作為化妝品的組分。
通過下述的舉例，對本發(fā)明進行闡明，但并非是對本發(fā)明的限制。
例1按DE10343607制備一聚乙烯醇-星形聚合物
在一1000ml的園底燒瓶中裝有167ml1％的甲醇苛性鈉溶液，并置于水溶中加熱至50℃，在30分鐘的時間內(nèi)往其中滴入含有50g聚醋酸乙烯-星形聚合物的333ml甲醇溶液，加完后再攪拌30分鐘，過濾出白色沉淀，用甲醇洗滌至非堿性，在真空中干燥。收率25.0g。1H-NMR(500MHz，[D6]-DSMO)δ＝6.65(s，aromatic H)，4.65，4.46，3.89，3.84，3.31，1.44-1.33(4xs，1xm，PVOH)ppm.
例2按DE10356574制備-聚乙烯醇-星形聚合物132ml(1.43mol)醋酸乙烯、9.0g(70.2mmol)二烯丙基甲縮醛、1.6ml(7.3mmol)亞磷酸三(-2，2，2-三氟乙基)酯和1.25g(3.6mmol)過氧化二苯甲酰(70％，其它為水)置入68ml甲苯中，將此透明無色溶液在70℃時攪拌20小時，用真空油泵除去揮發(fā)性成分，將聚醋酸乙烯-星形聚合物溶于200ml的甲醇中，并將該溶液在15分鐘內(nèi)滴入400ml1％NaOH甲醇溶液中，再在50℃時攪拌90分鐘，過濾聚乙烯醇，用甲醇洗滌至中性，用真空油泵干燥。收率14.4g(22％)1H-NMR(500MHz，[D6]-DSMO)δ＝5.92-5.87(m)，5.24，5.13(2xd)，4.66，4.61，4.46，4.22，4.21，4.10，4.09，4.00，3.89，3.84，3.35，3.16，1.43-1.33(13xm)ppm。
例3制備含有聚乙烯醇-星形聚合物的水凝膠25g聚乙烯醇-星形聚合物(例1)在70°時溶于75ml的脫礦物質的水中，將該溶液置入一淺金屬盤(20×20cm)里，用蓋子覆蓋，并在-30℃時放置12小時，而后使該溶液在12小時內(nèi)達到室溫，再反復進行兩次冷凍-融解的過程，所得到的水凝膠為0.25cm厚的膜狀物，不透明度(濁度值為百分數(shù))1.3。
例4制備有一線型聚乙烯醇的水凝膠(對比例)25g聚乙烯醇(Celanese公司的Celvol103)在70°時溶于脫礦物質的水中，將溶液置入一淺金屬盤(20×20cm)里，用蓋子覆蓋，并在-30℃時放置12小時，而后使該溶液在12小時內(nèi)達到室溫，再反復進行兩次冷凍-融解的過程，所獲得的水凝膠為0.25cm厚的膜狀物，不透明度(濁度值為百分數(shù))4.6。
例5制備含有-聚乙烯醇-星形聚合物與線型聚乙烯醇混合物的水凝膠2g聚乙烯醇-星形聚合物(例2)、2g聚乙烯醇(Celanese公司的Celvol 103)、0.5g海藻酸鈉鹽和0.15g碳酸氫鈉在70℃時溶于50ml水中，冷卻至室溫后，用一無針頭的注射器以大滴形狀滴加到經(jīng)緩慢攪拌的250ml的0.1mol的氯化鈣溶液中，此時形成約為3mm大小的球狀顆粒，球粒經(jīng)玻璃濾層小心過濾分離后，加到一含有5g甲醛(37％水溶液)、50g濃硫酸和25g硫酸鈉的40℃熱溶液中，經(jīng)1小時后變?yōu)榻Y實的球粒過濾分離，并用水洗滌至中性。收率43g，水凝膠呈球粒狀。
例6制備含有一線型聚乙烯醇的水凝膠(對比例)4g聚乙烯醇(Celanese公司的Celvol 103)、0.5g海藻酸鈉鹽和0.15g碳酸氫鈉在70°時溶于50ml水中，冷卻至室溫后，用一無針頭的注射器以大滴形狀滴加到經(jīng)緩慢攪拌的250ml的0.1mol的氯化鈣溶液中，此時形成約為3mm大小的球狀顆粒，球粒經(jīng)玻璃濾層小心過濾分離后，加到一含有5g甲醛(37％水溶液)、50g濃硫酸和25g硫酸鈉的40℃熱溶液中，經(jīng)1小時后將變?yōu)榻Y實的球粒過濾分離，并用水洗至中性。收率37g，水凝膠呈球粒狀。
例7由例5制取的水凝膠進行磨耗試驗由例5制備的10g水凝膠加到一50ml一次性注射器中，其底部有塑料篩濾網(wǎng)(網(wǎng)眼大小為0.75mm)，水凝膠用一塑料篩濾網(wǎng)覆蓋，在水凝膠上部空間用玻璃棉填充，該注射器用一橡皮塞塞緊，像皮塞裝有一1mm的聚四氟乙烯管，借助泵的作用，經(jīng)聚四氟乙烯管通過水凝膠導入流動的自來水，水流速度為1ml/min，水流時間為1周。然后將水凝膠從注射器中卸出，并稱重，一周后由例5制備的水凝膠重為9.2g。
例8由例6制備的水凝膠進行磨耗試驗(對比例)由例6制備的10g水凝膠加到一50ml的一次性注射器中，其底部有塑料篩濾網(wǎng)(網(wǎng)眼大小為0.75mm)，水凝膠用一塑料篩濾網(wǎng)覆蓋，在水凝膠上部的空間用玻璃棉填充，該注射器用一橡皮塞塞緊，橡皮塞裝有一1mm的聚四氟乙烯管，借助泵的作用，經(jīng)聚四氟乙烯管通過水凝膠導入流動的自來水，水流速度為1ml/min，水流時間為1周。然后將水凝膠從注射器中卸出，并稱重，一周后由例6制備的水凝膠重為8.1g。
權利要求
1.含有至少一種聚乙烯醇-星形聚合物的水凝膠。
2.按權利要求1的水凝膠，其特征在于，該水凝膠除聚乙烯醇-星形聚合物以外，還含有其它的聚乙烯醇-星形聚合物。
3.按權利要求1的水凝膠，其特征在于，該水凝膠除聚乙烯醇-星形聚合物以外，還含有選自于聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚乙烯基吡咯烷酮類基團的其它聚合物。
4.按權利要求1的水凝膠，其特征在于，聚乙烯醇-星形聚合物至少是式I，II和III之一的一個化合物 式I 式II 式III其中Pol是以一聚乙烯醇為基礎的聚合物，特別優(yōu)選是以聚乙烯醇為基礎的均聚和共聚物，尤其特別優(yōu)選是聚乙烯醇、聚乙烯醇-聚醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇-聚乙烯共聚物、聚乙烯醇-聚氯乙烯-共聚物和聚乙烯醇-聚丙烯酸甲酯-共聚物，和Z是中心原子和元素周期表中的第13至16族的一個原子，優(yōu)選是碳、硅、氮、磷、氧或硫，特別優(yōu)選是碳或硅，和X1各為相同或不同的一鹵素原子，優(yōu)選是氟、氯、溴或碘，特別優(yōu)選是氯、溴和碘，和R1相同或不同，為氫或有一C，-C20的含碳基團，和R2相同或不同，為在中心原子Z和起始單元[R3-X1]之間一架橋的C1-C20的含碳基團或是硅或氧，和R3相同或不同，為碳或硅，和R4相同或不同，為一氫原子或一C1-C20含碳基團，和R5相同或不同，為氫或一C1-C20含碳基團，l為一自然整數(shù)0，1，2或3，和m各為相同或不同，為一自然整數(shù)0，1，2，3，4和5，和n各為相同或不同，為一自然整數(shù)0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19和20，和o各為相同或不同，為1或2，和p各為相同或不同，為一自然整數(shù)1，2，3，4和5，和q為一自然整數(shù)2，3和4，和Ar為帶有至少4個C-原子的芳族基礎構架，所帶的一個或多個C原子可被硼、氮或磷所替換，此處優(yōu)選的芳族或雜芳族基礎構架是從苯、聯(lián)苯、萘、蒽、菲、苯并菲、喹啉、吡啶、聯(lián)吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、苯并吡咯、苯并三唑、苯并吡啶、苯并吡嗪烷(Benzopyrazidin)、苯并嘧啶、苯并吡嗪、苯并三嗪、吲嗪、喹嗪、咔唑、吖啶、吩嗪、苯并喹啉、吩嗪，有時可能是它們的取代物所衍生的，和y為一自然整數(shù)0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19和20，和z為一自然整數(shù)2，3，4，5，6，7，8，9和10。Ap為至少一帶有3個碳原子的環(huán)狀非芳族的基礎架構，所帶碳原子可含有如氮、硼、磷、氧或硫的雜原子，此處優(yōu)選的脂肪族基礎構架是從環(huán)烷基類基團，例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、環(huán)壬基或是從環(huán)雜烷基類基團，例如氮丙啶(氮雜環(huán)丙烷)、氮雜環(huán)丁烷、吡咯烷、哌啶、氮雜卓烷(Azepane)、吖辛因烷(Azocane)、1，3，5-三嗪烷(1，3，5-Triaziman)、1，3，5-三、氧雜環(huán)丁烷、呋喃、二氫呋喃、四氫呋喃、吡喃、二氫吡喃、四氫吡喃、庚烷(Oxepan)、Oxocan或從糖類基團，例如α-葡萄糖、β-葡萄糖，衍生的，和a為一自然整數(shù)0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19和20，和b為一自然整數(shù)2，3，4，5，6，7，8，9和10，和c為一自然整數(shù)0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19和20，d相同或不同，為0或1。
5.按權利要求1的水凝膠，其特征在于，所用的聚乙烯醇-星形聚合物是以聚乙烯酯共聚物為基礎的聚乙烯醇共聚物，它是通過包括下述步驟的工藝方法得到的A)在能產(chǎn)生自由基的化合物和往往還有自由基捕獲物存在時，乙烯基酯進行自由基溶液聚合或本體聚合，B)加入具有交聯(lián)能力的聚鏈烯基化合物，C)所生成的聚乙烯酯共聚物往往要進行加工處理和分離，D)在B)步驟制取的聚乙烯基酯/聚乙烯基酯-聚烯烴-混合物或在C)步驟分離出的聚乙烯基酯-聚烯烴-共聚物用堿皂化而生成聚乙烯醇/聚乙烯醇-聚烯烴-混合物或聚乙烯醇-聚烯烴-共聚物和分離該產(chǎn)品，其特征在于，在B)步驟中加入的聚烯烴化合物是指式IV的化合物 式IV其中R6為C6-C20芳基、C5-C20雜芳基、C4-C20環(huán)烷基、C4-C20雜環(huán)烷基或C1-C20烷基，此處一個或多個不直接相鄰的C-原子可被第5族或第6族的元素之一所取代，優(yōu)選為氮、磷、氧或硫，特別優(yōu)選為氮或氧，和R7相同或不同，為氫、氧、硫或羥基、氨基甲酰基、氨基、羧基、C1-C20烷羰基、C1-C20烷氧基、C6-C20芳氧基、亞胺基、C1-C20烷亞胺基、C6-C20烷亞胺基、氰基、C1-C20烷基、C6-C20芳基、C5-C20雜芳基、C4-C20環(huán)烷基、C4-C20雜環(huán)烷基、C7-C20烷芳基、C7-C20芳烷基、C2-C20鏈烯基、C2-C20α-氧-鏈烯基、含鹵素C1-C20烷基、C6-C20芳基、C7-C20烷芳基、C7-C30芳烷基或C2-C20鏈烯基，和R8，R9，R10相同或不同，為氫或C1-C20含碳的基團，和e為一自然整數(shù)0至40。
6.按權利要求1至5之一的水凝膠的應用在生物醫(yī)藥和藥劑制造領域，特別是用于制備人造組織或創(chuàng)傷處理、制造接觸鏡片、作為控制活性物釋放的載體材料、作為包涵固定化生物催化劑的載體材料，特別是廢水處理過程中，作為過渡金屬催化劑的載體材料、作為制備活性膜的材料、作為鉆孔液的添加物，特別是用于鉆孔沖洗、作為采油的置換劑、作為建筑材料的助劑，特別是在分散液和乳液中、作為高粘度液體的添加劑，特別是改善流動性能用于快速運輸和作為化妝品的組分。
全文摘要
本發(fā)明涉及含具有特殊幾何結構的聚乙烯醇和/或聚乙烯醇共聚物的水凝膠，制造水凝膠的工藝方法和水凝膠在生物醫(yī)藥和藥劑領域中作為材料的應用，用于制造接觸鏡片、控制活性物的釋放和作為包涵固定化生物催化劑的載體材料、作為鉆孔液的添加物、作為采油的置換劑、作為水泥的助劑和作為高粘度液體的添加劑，例如用于改善石油的流動性能和快速輸送以及作為化妝品的組分。
文檔編號C08F16/06GK101090916SQ200580016452
公開日2007年12月19日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權日2004年4月22日
發(fā)明者約爾格·舒爾特, 蒂姆·迪克納, 莫尼卡·布魯克曼, 約爾格·舒特克, 烏韋·布蘭克 申請人:賽拉尼斯控股股份有限公司