脱水甲羟戊酸内酯的溶剂应用的制作方法

脱水甲羟戊酸内酯的溶剂应用
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年11月9日提交的题为脱水甲羟戊酸内酯的溶剂应用(solvent applications of anhydromevalonolactone)的美国临时申请第62/757,905号的优先权权益，所述美国临时申请以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
3.本发明总体上涉及包含脱水甲羟戊酸内酯的溶剂及其各种工业用途。


背景技术：

4.溶剂在化学工业中普遍存在的。它们在纸和纸浆加工到制药等行业中以不同的浓度和在不同的条件下使用。根据应用，它们被用作清洁、加工或再循环液。
5.如今，使用最广泛的两种溶剂是nmp和dcm，2014年市场总规模为140万吨。nmp和dcm的最大应用分别是在聚合物溶解和油漆剥离中。然而，使用两种溶剂都会造成重大的健康危害，包括：急性神经毒性、器官损伤、致癌性、致畸性和肌肉变形[epa
‑
740
‑
r1
‑
7005、epa
‑
740
‑
r1
‑
7004]。


技术实现要素：

[0006]
本文描述了生物来源的分子脱水甲羟戊酸内酯(4
‑
甲基
‑
5,6
‑
二氢
‑
2h
‑
吡喃
‑2‑
酮或amvl)作为溶剂在多种应用中的性能。这种极性分子具有许多吸引人的特性，包括高沸点(200
‑
250℃)、低熔点(
‑
40
‑
20℃)、低粘度(3
‑
5mpas)、不易燃性、水溶解度(约600
‑
900g/l)、极低的挥发性(蒸气压：在67℃下为30
‑
40pa)和优异的溶剂化能力(根据汉森溶解度参数(hansen solubility parameters))。可以通过甲羟戊酸内酯(mvl)的脱水以低成本制备amvl，甲羟戊酸内酯是一种可以使用多种生物质原料经由发酵以高产率生产的生物中间体，从而使amvl成为绿色且易于获得的生物基分子[美国专利申请公开第2016/0145227号，全文并入本文中]。基于汉森溶解度参数(一种量化一种材料溶解在另一种材料中的可能性的系统)，就溶剂化能力而言，amvl的作用与dcm和nmp类似。
[0007]
本发明的目的是证明amvl的性能和对于各种溶剂应用的适用性，以及其代替更具危害性的极性非质子溶剂(如nmp、dcm和/或醚)的用途。前述应用包括但不限于amvl作为溶剂、反应介质、脱水剂、稀释剂、萃取介质，清洁剂、脱脂剂、吸收剂和/或分散剂的用途。此外，本发明提供了amvl用于油漆去除、电池电解液和作为金属加工液的用途。
[0008]
在一个实施例中，提供了用于一种或多种工业应用的溶剂。溶剂包含脱水甲羟戊酸内酯。
[0009]
在另一个实施例中，提供用于生产用于工业应用的溶剂的方法。该方法包含以下步骤：(a)形成包含脱水甲羟戊酸内酯的溶剂；和(b)将溶剂提供给工业应用。
[0010]
在另一个实施例中，提供用于生产再循环聚合物的方法。该方法包含以下步骤：(a)提供包含脱水甲羟戊酸内酯的溶剂；和(b)在溶剂的存在下生产聚合物或使聚合物再循
环。
[0011]
在另一个实施例中，提供电解电容器。电解液电容器包含阳极、阴极和电解液。电解液包含溶剂。溶剂包含脱水甲羟戊酸内酯。
[0012]
在另一个实施例中，提供用于从表面上去除油、油脂、涂层、油漆或污渍的方法。该方法包含以下步骤：(a)提供包含脱水甲羟戊酸内酯的溶剂；和(b)将溶剂施加于表面。
[0013]
在另一个实施例中，提供脱水甲羟戊酸内酯在一种或多种工业应用中作为溶剂的用途。
[0014]
在另一个实施例中，提供用于再循环聚合物的方法。该方法至少包含以下步骤：
[0015]
(a)将至少一种废料聚合物溶解在选自由以下组成的组的溶剂中：脱水甲羟戊酸内酯、甲基乙基酮、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、环己酮、环戊基甲基醚、二氯甲烷及其助溶剂混合物，从而形成聚合物混合物；
[0016]
(b)使反应混合物与吸收剂或吸附剂接触以形成纯化的聚合物混合物；
[0017]
(c)使纯化的聚合物混合物与至少一种抗溶剂接触，从而回收溶解的聚合物以及包含溶剂和抗溶剂的残余物料流；
[0018]
(d)将残余物料流分离为回收的溶剂料流和回收的抗溶剂料流；
[0019]
(e)过滤溶解的聚合物以形成第一过滤聚合物；
[0020]
(f)洗涤第一过滤聚合物以形成洗涤过的聚合物；
[0021]
(g)过滤洗涤过的聚合物以形成第二过滤聚合物；和
[0022]
(h)干燥第二过滤聚合物以形成最终聚合物产品。
附图说明
[0023]
图(图)1是根据本发明的一个实施例的使用amvl和/或其它助溶剂回收和再循环废料聚合物的方法的示意图；
[0024]
图2是示出根据本发明的一个实施例的用amvl回收的聚碳酸酯以及与对照的比较的ftir数据的图；
[0025]
图3是示出amvl、dcm和nmp的挥发性测试的比较结果的图；
[0026]
图4是一系列照片，示出了amvl溶剂与dcm溶剂相比较的油漆去除；
[0027]
图5a是根据本发明的一个实施例的电解电容器的透视图；
[0028]
图5b是图5a的电解电容器的电极
‑
电解液界面的近距视图；和
[0029]
图5c是图5a的电解电容器的壳体部分的内部的示意图。
具体实施方式
[0030]
本发明的实施例总体上涉及包含脱水甲羟戊酸内酯(amvl)的溶剂及其用于一种或多种工业应用的用途。溶剂可以是基本上纯的amvl或包含amvl和一种或多种其它组分的混合物的助溶剂。在某些实施例中，溶剂包含amvl和或选自由以下组成的组的更多的助溶剂：甲基乙基酮、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、环己酮、环戊基甲基醚和二氯甲烷。在某些其它实施例中，溶剂由amvl组成(或主要由amvl组成)。在某些实施例中，溶剂包含约10至约100重量％，优选约50至约99重量％的amvl。在某些实施例中，溶剂包含至少约1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或99重量％的amvl。溶剂的沸点通常为约
200至约250℃，优选约225至约240℃。溶剂的熔点通常为约
‑
40至约20℃，优选约
‑
30至约
‑
10℃。溶剂在标准环境温度和压力下的粘度通常为约3至约5mpa。在标准环境温度和压力下，溶剂的水溶解度通常为约600至约900g/l，优选约750至约850g/l。溶剂在67℃下的蒸气压通常为约30至约40pa。
[0031]
包含amvl的溶剂可用于多种不同的工业应用中，本文更详细地描述了其中的许多。示例性工业应用包括聚合物制造工艺、聚合物再循环工艺、模制品生产工艺、纤维生产工艺、膜制造工艺、热固性油漆制造工艺、涂料制造工艺、涂层去除、脱漆剂、清洁产品、脱脂产品、腈合成、烷基化、合成气的生产、碳
‑
碳交叉偶联反应、金属有机骨架合成、卤化反应、药物的形成、杀真菌剂和/或除草剂的形成、种子处理产品、生物调节剂、电池或电容器中的电解液或其组合。因此，本发明的某些实施例涉及用于生产用于工业应用的溶剂的方法。该方法包含以下步骤：(a)形成包含amvl的溶剂；和(b)将溶剂提供给工业应用。在下面的描述和实例中描述了使用amvl溶剂的具体工业应用。
[0032]
聚合物制造应用
[0033]
在本发明的一个或多个实施例中，溶剂用于生产、改性和/或再循环聚合物(包括共聚物)的方法中。在某些实施例中，溶剂用于用于生产聚合物的方法中，该方法包含以下步骤：(a)提供包含amvl的溶剂；(b)在溶剂的存在下生产聚合物。在具有或不具有其它助溶剂的情况下，由于包含amvl的溶剂的特性，可以使用多种技术来生产聚合物。
[0034]
在一个实施例中，包含amvl的溶剂可用于溶解一种或多种聚合物。在某些实施例中，一种或多种聚合物包含选自由以下组成的组的聚合物(由其组成或主要由其组成)：聚砜、聚酯、多元羧酸、聚酸酐、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚乙烯酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺
‑
酰亚胺、聚乙烯醇缩醛、聚环氧烷、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚脲及其共聚物。由于amvl与对应的单体、常规有机溶剂和水具有高溶解度，因此可以使用给定应用的独特且最佳的溶剂共混物。因此，在某些实施例中，生产聚合物的方法包含将聚合物溶解在包含amvl的溶剂中的步骤。
[0035]
在一个实施例中，包含amvl的溶剂用于制备成型件。本文所述的溶剂特别适用于这类应用，因为amvl是非腐蚀性的、不易燃的，并且允许由多种聚合物生产可模制化合物的高度浓缩溶液。因此，在某些实施例中，生产聚合物的方法包含在溶剂中形成包含聚合物的浓缩溶液的步骤。在某些这类实施例中，聚合物选自由以下组成的组：聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚苯乙烯及其组合。凭借其溶胀和增溶作用，包含amvl的溶剂也可用于塑料的冷润湿。
[0036]
在一个实施例中，包含amvl的溶剂容易溶解聚合物，如聚丙烯腈、芳香族聚酰胺、聚脲、聚乙烯酯和醇和/或其共聚物。因此，在某些优选的实施例中，生产聚合物的方法包含将以上聚合物和/或共聚物中的一种或多种溶解在包含amvl的溶剂中的步骤。这些中的大多数不溶解或微溶于其它溶剂。因此，使用具有或不具有添加剂的amvl是使这些聚合物溶剂化以纺丝和挤出成纤维的优异介质。
[0037]
在另一个实施例中，如聚砜和聚碳酸酯的聚合物被广泛用于制造分离过程如超滤、渗透和气体纯化中德膜。由于其对聚合物材料的高溶剂化能力，amvl可以用作生产这类膜的溶剂。因此，在某些优选的实施例中，生产聚合物的方法包含将聚砜和聚碳酸酯中的一种或两种溶解在包含amvl的溶剂中的步骤。
[0038]
在另一个实施例中，由于amvl是具有优异的溶剂化能力和耐化学性的非腐蚀性高
沸点化合物，因此它是对在约80℃至约150℃之间的温度下固化的烘烤涂层有利的溶剂。amvl可以改进流变特性，从而导致油漆和面漆具有优异的流出性(flow
‑
out)和更高的覆盖力。因此，涂层更均匀、无孔、对化学物质显示出更大的抵抗力并具有更高的机械强度。amvl是大多数涂料原料的优异溶剂，如但不限于丙烯酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯体系、聚酰胺
‑
酰亚胺基电线漆、水基涂料和任选含有uv可固化树脂的印刷油墨。因此，在某些优选的实施例中，生产聚合物的方法包含将上文所列的组分中的一种或多种溶解在包含amvl的溶剂中的步骤。
[0039]
在另一个实施例中，在生产用于电绝缘件的热固性油漆期间，amvl可用作介质。含酰胺基团的多异氰酸酯可在多元羧酸酐的amvl溶液与单体多价异氰酸酯之间的缩合反应中形成。所得的多异氰酸酯面漆产生的涂层具有出色的机械和介电特性，特别是在铜导体上。在本技术中，amvl具有两个目的：第一，在制造工艺中作为反应介质；和第二，作为粘度调节剂，因为它保留在最终涂层中。因此，在某些优选实施例中，生产聚合物的方法包含使amvl与前体(例如多元羧酸酐和单体多价异氰酸酯)反应以在包含amvl的溶剂中形成反应产物(例如多异氰酸酯)的步骤。
[0040]
由于amvl在大多数条件下是非腐蚀性的、高沸点的并且相对惰性的，因此在一个实施例中，它可以充当用于聚合反应的优异溶剂。大多数自由基聚合引发剂(aibn、bpo、tma和dtbp)对amvl没有影响。另外，因为除非在极端碱性条件下或高温和h2压力下，否则amvl不会开环，因此amvl适用作用于开环聚合反应的溶剂。具体地说，amvl可用于生产多元羧酸、聚酯、聚乙烯酯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺和聚酰胺
‑
酰亚胺。因此，在某些优选的实施例中，生产聚合物的方法包含将聚合引发剂和/或一种或多种单体混合在包含amvl的溶剂中的步骤。示例性单体包括mma和苯乙烯。
[0041]
在某些实施例中，全部或部分生产步骤在约20至约200℃，优选约40至约180℃，并且更优选约60至约150℃的温度下发生。在某些实施例中，全部或部分生产步骤在约0.01至约20mpa，优选约0.05至约15mpa，并且更优选约0.1至约10mpa的压力下发生。在某些实施例中，且具体来说当将聚合物溶解在包含amvl的溶剂中时，聚合物以约1至约90重量％，优选约2至约50重量％，并且更优选约5至25重量％的浓度存在于溶液中。在某些实施例中，实现聚合物在溶剂中溶解的接触时间为约0.5至约48小时，优选约1至约24小时，更优选约2至约12小时。在某些实施例中，并且具体地说在用于聚合物合成的实施例中，包含溶剂的反应混合物中的单体浓度为约0.1至约90重量％，优选约0.2至约49重量％，并且更优选约5至约25重量％。在某些这类实施例中，反应混合物包含浓度为约0.1至约10重量％，优选约1至约5重量％的引发剂。
[0042]
聚合物再循环应用
[0043]
在本发明的一个或多个实施例中，溶剂，并且在某些实施例中包含amvl的溶剂，可以用于回收和再循环废料聚合物。该方法通常包含以下步骤：(a)提供溶剂；和(b)在溶剂的存在下使聚合物再循环。在某些实施例中，溶剂选自由amvl、甲基乙基酮、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、环己酮、环戊基甲基醚、二氯甲烷及其助溶剂混合物组成的组。在某些实施例中，溶剂包括基本上纯的amvl。在某些实施例中，溶剂包含amvl和选自由甲基乙基酮、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、环己酮、环戊基甲基醚和二氯甲烷组成的组的助溶剂。在某些这类实施例中，溶剂包含至少约10、50、80、90或99重量％的amvl，其中溶剂(包括助溶剂)的总重量视为100重
量％。然而，在其它这类实施例中，溶剂包含小于约1、0.5或0.1重量％的amvl，其中溶剂(包括助溶剂)的总重量视为100重量％。聚合物再循环方法可以结合上述技术中的一种或多种，并且可以利用对于聚合物生产所描述的相同或不同的温度、压力、接触时间和/或浓度。
[0044]
示例性聚合物再循环方法示于图1中。在单元操作10中，在针对溶解最佳优化以形成聚合物混合物的条件下，将废料聚合物p溶解在溶剂溶液s中。在某些优选实施例中，废料聚合物是选自由以下组成的组的聚合物或共聚物：聚合物和/或共聚物是聚砜、聚酯、多元羧酸、聚酸酐、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚乙烯酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺
‑
酰亚胺、聚乙烯醇缩醛、聚环氧烷、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚脲及其共聚物。
[0045]
然后使包含聚合物混合物的溶液通过床12以接触吸附剂或吸收剂并去除颜色、染料、填料和其它杂质，从而形成纯化的聚合物混合物。在某些实施例中，吸收剂或吸附剂包含二氧化硅、活性炭、离子交换树脂、硅藻土、蒙脱石和沸石中的一种或多种。然后将包含纯化的聚合物混合物的溶液在罐14中与最佳抗溶剂as接触，以回收溶解的聚合物并产生包含溶剂和抗溶剂的残余物料流。在某些实施例中，抗溶剂选自由以下组成的组：水、无机酸溶液、无机碱溶液、醇、芳香族化合物、酯、醚、醛、胺、酮、有机卤化物、酰胺、内酯、内酰胺、c5
‑
c10烯烃、c5
‑
c10烃和c5
‑
c15萜烯或其掺合物。在优选的实施例中，抗溶剂包含水和/或乙醇。在某些实施例中，溶剂与抗溶剂的比率为约10:1至约1:10，优选约5:1至约1:5，并且更优选约4:1至约1:4。
[0046]
然后将沉淀的聚合物过滤16，洗涤18并再次过滤20。然后将该过滤的聚合物在单元22中干燥以回收最终聚合物。然后，将包含溶剂和抗溶剂(s/as)混合物的残余物料流处理到单元24中的分离步骤，该步骤可包括但不限于闪蒸、连续蒸馏、萃取蒸馏、共沸蒸馏、蒸发、吸收、膜分离或液
‑
液萃取。这从分离器单元24中产生回收的溶剂料流和回收的抗溶剂料流。可以在单元操作10中的溶解期间，将回收的溶剂料流再循环并与溶剂合并。可以在抗溶剂混合物罐14中的接触期间，将抗溶剂料流再循环并与抗溶剂合并。
[0047]
其它溶剂应用
[0048]
在一个或多个实施例中，包含amvl的溶剂可用于从表面上去除油、油脂、涂层、油漆或污渍。该方法包含以下步骤：(a)提供包含脱水甲羟戊酸内酯的溶剂；和(b)将溶剂施加于表面。在下文中描述该用途和其它用途(以及相关的组合物和方法)的具体实施例。
[0049]
由于其对油和油脂的高溶剂化能力，在一个实施例中，amvl可以成功地用作清洁剂和脱脂剂中的成分。它与水和大多数常规有机溶剂的混溶性允许制造高效率的产品，这可以针对不同的应用中的使用进行定制。包含amvl的溶剂可单独使用或以共混物的形式使用和/或与添加剂一起使用，以从金属、玻璃、陶瓷、木质和其它表面上去除油、碳沉积物和其它焦油状聚合物残余物。amvl的共混物可用于通过浸入浴中来清洁被油、脂肪、烟灰、胶水等弄脏的制品或表面。在另一个实施例中，amvl可用于在表面处理之前对金属进行脱脂。在具体实施例中，amvl基清洁产品可以在室外/室内墙壁上使用，以去除涂鸦和用于超声清洁如光学镜片或假牙的物品。
[0050]
在一个实施例中，amvl可用作低voc可再循环的脱漆剂。该实施例中的脱漆剂被定义为能够在合理可接受的时间范围内成功溶解工业或商业油漆的任何溶剂或溶剂混合物。高沸点和溶剂在水中的高溶解度允许有效的再循环、降低的成本和环境影响。它具有与dcm相似的性能，同时具有较高的沸点和有利的毒理学特性。它可以与其它添加剂(如酯、醇、醚
和水)混合，以改变油漆的活性，以适应特定的应用。此外，amvl可以与其它溶剂混合以生产发泡型涂料去除剂，该去除剂可用于特别是从相对大的表面上去除各种油漆、清漆、漆和其它涂料或面漆。这些油漆去除剂将易于使用、挥发性低、对环境友好，并减少火灾隐患。具体地说，可以将amvl与其它添加剂一起以约0.1至约99重量％的浓度使用，以用作脱漆剂。
[0051]
由于amvl是化学稳定且有力的极性溶剂，因此在一个实施例中，它可以用作需要惰性介质的化学反应的反应介质。因此，在某些实施例中，本发明涉及在包含amvl的溶剂、稀释剂或分散剂的存在下执行化学反应的方法。这些应用中的一些包括但不限于：对乙炔化物的烷基化，腈和用于生产合成气的反应介质的合成。amvl还可在碳
‑
碳交叉偶联反应[sonogashira、suzuki
‑
miyaura、heck]卤化反应和金属有机骨架(mof)合成中用作偶极非质子溶剂。用于这些反应的常用溶剂是nmp和n,n
‑
二甲基甲酰胺(dmf)。
[0052]
在另一个实施例中，amvl可用作形成化合物的溶剂或助溶剂，该化合物用于但不限于需要高极性溶剂的药物、杀虫剂、杀真菌剂、除草剂、种子处理产品和生物调节剂。
[0053]
在一个实施例中，可以将amvl与普通溶剂的共混物用于ic的单晶硅晶片的清洁和脱脂。在另一个实施例中，amvl可以用作溶剂以在焊接后去除助焊剂的残余物，以防止电路板的腐蚀。这可以通过基于amvl的溶剂共混物来完成。在另一个实施例中，amvl可用于从印刷电路板上的某些区域选择性地去除聚合物涂层。
[0054]
在一个或多个实施例中，amvl用于用于改性聚合物的方法中，该方法包括生产成型件、油墨、颜料、树脂、染料、纤维、电线、薄膜、涂料、微粒、纳米颗粒和膜。在优选的实施例中，溶剂用于电池和电线，具体地说电池隔板和电线漆的生产中。在不溶性有机和无机固体的存在下，包含amvl的溶剂特别可用作电解液溶液。在某些实施例中，固体是石墨烯和/或石墨。包含amvl的溶剂在不同孔隙率的膜的生产中也特别有用。
[0055]
在优选的实施例中，由于amvl的高介电常数、低熔点和高沸点，因此它是电池或电容器中有利的电解液。它可以用作锂离子或锂空气电池中的电解液，或用作铝电解电容器中的电解液，供应用于电子产品或汽车中。示例性电解电容器100示于图5a、5b和5c中。电容器100包括引线104和容纳根据本发明的实施例的包含溶剂组合物的电解液溶液的壳体102。壳体102防止溶剂电解液溶液114泄漏，并允许溶剂114蒸发到隔膜110与电极106、108的界面中。阳极106和阴极108可包含例如铝箔。阳极106进一步包含形成在面对隔膜110的粗糙表面上的氧化膜116。元件停止带112也可以包括在阴极108附近。
[0056]
在审阅本文的本公开和以下工作实例时，本发明的各种实施例的另外优点将对本领域的技术人员显而易见。应了解，除非本文另有指示，否则本文所描述的各种实施例未必相互排斥。例如，在一个实施例中所描述或描绘的特征也可包括于其它实施例中，但不一定包括于其它实施例中。因此，本发明涵盖本文所描述的具体实施例的多种组合和/或集成。
[0057]
如本文所用，短语“和/或”，当在两个或更多个项目的列表中使用时，意指列出的项目中的任一项可单独地采用或可采用列出的项目中的两个或更多个的任何组合。举例来说，如果，组合物描述为含有或不包含组分a、b和/或c，那么该组合物可单独含有或不包含a；单独含有或不包含b；单独含有或不包含c；a与b的组合；a与c的组合；b与c的组合；或a、b和c的组合。
[0058]
本说明书还使用数值范围以定量与本发明的各种实施例相关的某些参数。应理解当提供数值范围时，此类范围应被解释为提供文字支持以要求仅列举所述范围的下限值的
限制以及要求仅列举所述范围的上限值的限制。举例来说，所公开的约10至约100的数值范围为叙述“大于或等于约10”(不具有上限范围)的权利要求及叙述“小于或等于约100”(不具有下限范围)的权利要求提供文字支持。
[0059]
实例
[0060]
以下工作和预言性实例阐述了使用根据本发明的实施例的溶剂的实验。然而，应理解以说明方式提供这些实例，且其中任何实例都不应视为对本发明的总体范围的限制。
[0061]
实例1
[0062]
聚合物在amvl中的溶解度
[0063]
在q
‑
tube玻璃压力容器中，装入2.17
±
0.2g(2ml)的amvl和约10wt％的测试聚合物。容器用组装有搅拌棒并放置在加热板上。将含有amvl和聚合物的溶液以500rpm在80℃和大气条件下搅拌24小时。24小时后，将溶液冷却至室温，并在布氏漏斗(buchner funnel)中用滤纸过滤。使用水冲洗残余的聚合物固体，过滤并在n2气体下干燥。称重最终干燥的固体以确定与amvl接触后的重量变化。表1示出了该实验的结果。
[0064]
表1：在80℃下的聚合物溶解度数据。该表示出了所取聚合物的初始质量，混合和干燥后的质量以及聚合物质量的变化。出于完整，还指出溶液和/或聚合物固体的外观。
[0065][0066]
实例2
[0067]
温度对聚合物溶解度的影响
[0068]
实例1中所述的程序在80℃和150℃这两个温度下执行。较高的溶解温度允许某些聚合物如尼龙
‑
12溶解。这两个温度下聚合物在amvl中的溶解度的比较示于表2中。
[0069]
表2：温度对聚合物溶解度的影响。
[0070]
聚合物80℃下的溶解度外观150℃下的溶解度外观聚苯乙烯是澄清液体是澄清液体尼龙
‑
12否固体是澄清黄色液体pmma是粘性，澄清是澄清液体胶乳否溶胀固体否溶胀固体
[0071]
实例3
[0072]
聚合物在amvl和其它助溶剂中的溶解度
[0073]
将amvl和其它助溶剂的50:50混合物和纯溶液放入20ml闪烁玻璃小瓶中，工作体
积为15ml。将5质量％的废料聚碳酸酯添加到溶液中。对于低沸点助溶剂，将混合物加热至38℃，而对于高沸点(>150℃)助溶剂，将溶液加热至80℃、100℃或120℃。将该混合物搅拌12小时。12小时后，目视分析混合物的溶解性。表3中给出了混合物的数据。
[0074]
表3：实例3、4、5和7的聚碳酸酯加工结果。
[0075][0076]
实例4
[0077]
从聚合物溶液中去除颜色和其它杂质
[0078]
使来自实例3的溶解的聚合物的溶液与darco 20
‑
40目颗粒状活性炭接触。将低粘度溶液通过装在玻璃移液管中的2g木炭重力进料。使高粘度溶液与2g木炭接触，并轻轻摇动1分钟。接触后，通过玻璃料过滤器过滤高粘度溶液。吸附处理后，获得无色聚合物溶液。目视检查的数据在上表3中给出。
[0079]
实例5
[0080]
用抗溶剂的聚合物回收
[0081]
使用水、乙醇或甲醇作为抗溶剂，以抗溶剂与溶解的溶液的比率为10:1研究了发现可溶于实例1
‑
4的任何混合物中、形成液体溶液或凝胶和/或用活性炭处理的聚合物的回收。将来自实例1、2、3和4的溶解的聚合物溶液逐滴添加到搅拌的烧杯中，该烧杯含有的抗溶剂是所取溶剂溶液质量的10倍(提供上述比率)。将混合物搅拌30分钟，然后重力滤出聚合物沉淀物。初始过滤完成后，用抗溶剂洗涤聚合物。分析的聚合物和结果示于表4中。
[0082]
表4：测试回收的聚合物列表。
[0083][0084]
实例6
[0085]
通过蒸发溶剂的聚合物回收
[0086]
将来自实例3的dcm
‑
聚碳酸酯溶液置于旋转蒸发仪中的100ml圆底烧瓶中。将蒸发仪设定为12mmhg的真空压力，并将水浴保持在40℃。蒸发仪以60rpm搅拌。蒸发掉约一半的dcm。蒸发后，将约15ml去离子水添加到圆底烧瓶中。然后在相同条件下蒸发该溶液的大部分。蒸发后，残余的聚合物用10ml去离子水洗涤，该去离子水也经由旋转蒸发去除。将残余
的聚合物在50℃的烘箱中干燥过夜。
[0087]
实例7
[0088]
脱色后回收的聚合物的分析
[0089]
通过差示扫描量热仪(dsc)、傅立叶变换红外光谱法(ftir)和凝胶渗透色谱法(gpc)分析沉淀在实例5中的实例4的聚碳酸酯样品。将这些样品与起始的废料聚碳酸酯材料进行比较。上表3汇总了来自gpc和dsc测量的数据。图2中给出了用amvl的回收的聚碳酸酯的ftir数据以及与对照的比较。
[0090]
实例8
[0091]
聚合引发剂对amvl的影响
[0092]
将约0.2g的amvl与约0.2g的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(mma)混合，或用约10mg的以下聚合引发剂中的一种或混合物纯净地制备：偶氮二异丁腈(aibn)、过氧化苯甲酰(bpo)、三甲基铝(tma)或二叔丁基过氧化物(dtbp)或bpo:tma的4:1混合物。将该混合物用1ml溶剂(氘代氯仿cdcl3，或氘代苯c6d6)溶剂化，并密封在手套箱内的nmr管中，并且加热至75℃。在不同的时间间隔，通过质子(1h)nmr分析反应混合物以鉴定聚合活性。
[0093]
对于amvl与聚合引发剂的纯净溶液，在整个实验过程中amvl均未发生任何反应，表明没有聚合引发剂与amvl相互作用(表5，条目1
‑
5)。使用amvl作为溶剂的苯乙烯(表5，条目6
‑
9)和mma(表5，条目10
‑
12)的聚合与使用氯仿和苯作为溶剂的聚合相当。结果汇总于表5中。
[0094]
表5：自由基聚合引发剂对amvl的影响。
[0095]
单体引发剂体系溶剂结果聚合物amvlaibn无未反应，变黑无amvlbpo，tmac6d6未反应无amvlaibnc6d6未反应无amvlbpo无未反应无amvldtbp无未反应无amvl，苯乙烯aibnc6d6未反应聚苯乙烯amvl，苯乙烯bpoc6d6未反应聚苯乙烯amvl，苯乙烯aibncdcl3未反应聚苯乙烯amvl，苯乙烯bpo无未反应聚苯乙烯amvl，mmaaibnc6d6未反应pmmaamvl，mmabpoc6d6未反应pmmaamvl，mmabpo无未反应pmma
[0096]
实例9
[0097]
amvl的介电常数的测量
[0098]
使用安捷伦(agilent)的4284a precision lcr meter，测量纯amvl的阻抗。lcr测量仪的所有电极均浸入120ml纯无水amvl溶液中。将lcr测量仪设定为串联电路模式，以计算溶液的电容。然后通过以下公式将电容转换为介电常数：
[0099][0100]
其中k是介电常数，c是测得的电容(f)，a是电极的面积，εo是真空的介电常数。表6给出了介电常数与其它溶剂的比较。
[0101]
表6：amvl与其它常用电容器电解液的介电常数比较。
[0102]
化合物介电常数amvl48.3γ丁内酯(gbl)40.2n
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮(nmp)31.1甲醇30乙二醇37h2o80.2
[0103]
实例10
[0104]
amvl在铝电解电容器中的使用(预言性)
[0105]
电容器元件是通过将阳极箔和阴极箔卷起并且之间隔着隔板而形成的。所使用的阳极箔是以如下方式获得的：将纯度为99.9％的铝箔在酸性溶液中进行化学或电化学蚀刻以增加其表面积，然后在己二酸铵水溶液中进行化学处理，以便在其表面上形成阳极氧化膜层。所用的阴极箔是已经进行蚀刻以增加其表面积的纯度为99.9％的铝箔。
[0106]
以上述方式构成的电容器元件浸有用于驱动电解电容器的纯无水amvl溶液。将浸有电解溶液的电容器元件容纳在具有底部的铝圆筒形外包装中，将用丁基橡胶形成的密封构件插入到外包装的开口端中，并且此外，通过拉拔来密封外包装的开口端以密封铝电解电容器。该组件示于图5a、5b和5c中。
[0107]
这样构成的铝电解电容器可以经受高温使用寿命测试。铝电解电容器的额定值为50wv
‑
100mf。测试条件是在125℃下以额定电压负载运行1,000小时，以及在125℃下无负载运行1,000小时。
[0108]
实例11
[0109]
油漆去除
[0110]
将消费性油漆如krayton喷涂漆和rust
‑
oleum胶乳漆点涂在金属表面上，并允许在12小时内干燥。通过向涂漆表面添加100ul每种溶液，比较使用amvl和二氯甲烷(dcm)的油漆去除，并用纸巾轻轻擦拭金属表面。图4示出了amvl与dcm相比的目视油漆去除。
[0111]
实例12
[0112]
用于油漆去除剂再循环的amvl挥发性
[0113]
通过在20ml闪烁瓶中制备每种溶剂的样品，执行了比较amvl的挥发性与nmp(n
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮)和dcm(二氯甲烷)的挥发性的实验。将样品放在通风橱中不加盖，并每隔一段时间称重以确定质量损失的速率。如图3所示，与dcm和nmp相比，amvl是非挥发性的。当再循环用于油漆去除应用时，这将导致更高的回收率和更低的损失。
[0114]
实例13
[0115]
添加剂对油漆去除的影响(预言性)
[0116]
可以通过将amvl和植物、动物或石油化学衍生的油与任选的溶剂或增稠剂组分合并，并混合直至获得均匀的共混物，来制备涂层去除剂组合物。下面列出了要测试的添加剂。可以用krayton工艺漆或rust
‑
oleum胶乳漆对铝面板(3"x6")进行涂漆。可以施涂一层厚度约为1.5mm的涂层。然后可以在三个不同的位置用上述共混物处理每个面板。每个斑点的直径约为0.5至1.0英寸。然后可以测量从每个点获得从基材完全起泡涂层所需的时间。
[0117]
可以测试组合物从木材上去除多个市售油漆涂层的能力。依次对经过压力处理的松树进行涂漆：(a)一层白色虫胶(老化14小时)，(b)两层白色醇酸哑光漆(老化1周)，(c)两层红色、平整的室外丙烯酸酯(老化1周)，(d)一层黑色的室外醇酸哑光漆(老化4天)，(e)一层白色虫胶(老化1天)，和(f)一层白色、平整的乙烯基丙烯酸酯(老化1个月)。
[0118]
添加剂：
[0119]
·
豆油
[0120]
·
玉米油
[0121]
·
花生油
[0122]
·
橄榄油
[0123]
·
不可食用的牛油
[0124]
·
松节油
[0125]
·
二甲苯
[0126]
·
矿物油
[0127]
·
二丙二醇甲醚乙酸酯
[0128]
·
甲基叔丁基醚
[0129]
实例14
[0130]
污渍去除和家庭清洁(预言性)
[0131]
可以在水中制备不同浓度的amvl(0.5
‑
100wt％)的溶液。可以在不超过2
×
2英寸的棉布上形成不同的碳质沉积物、脂肪残余物、植物油和白酒渍。可以将amvl溶液施加到这些污渍上，并在不同温度(20℃、40℃和60℃)下放置24小时。24小时后，将这些布块用水洗涤，然后在80℃的真空烘箱中干燥2
‑
4小时。后干燥；可以将这些布样品与商用污渍去除剂和对照样品进行比较，以定性地测量污渍去除。
[0132]
实例15
[0133]
聚酰亚胺涂层的生产(预言性)
[0134]
可以在搅拌下向2g含有少量水(约0.05至0.1％)的amvl中添加1.6克2,2
‑
双(4
‑
(3,4
‑
二羧基苯氧基)
‑
)苯丙烷(4,4'
‑
bpata)和0.72g 4,4'
‑
亚甲基二苯胺(mda)。继续搅拌3
‑
4小时，在此期间，将各成分的混合物加热至45℃并保持在该温度下，从而形成澄清、均匀、中度粘性的溶液。可以将上面制备的一部分溶液流延在铝箔上，并在120℃下加热5分钟，在140℃下加热5分钟，在160℃下加热15分钟。可以形成3密耳固化的聚合物膜。
[0135]
实例16
[0136]
聚酰胺
‑
酰亚胺涂层的制备(预言性)
[0137]
12.5g的2,4'
‑
二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)加上237.5g的4,4'
‑
mdi(作为异氰酸酯成分)和192g(1.0摩尔)偏苯三酸酐(tma)(作为酸成分)可以在amvl(1000g)中反应以进行合成。然后，将溶液进一步用300g n,n
‑
二甲基甲酰胺(dmf)稀释。由此，制备了树脂成分浓
度为约25质量％的聚酰胺
‑
酰亚胺树脂基绝缘清漆。之后，可以将清漆施涂在直径为0.8mm的铜线四周并烘烤。
[0138]
实例17
[0139]
微孔聚砜膜的生产(预言性)
[0140]
可以通过将15份聚砜、69份amvl、15份聚乙烯吡咯烷酮和1份水均匀溶解来制备用于形成膜的原液。用流延涂布机将溶液散布在玻璃板上，使散布溶液的厚度为100
‑
200μm，然后将40℃的热空气吹到散布溶液样品的表面上。立即将样品浸入20℃的含有水的凝固浴中，以获得微孔膜。
[0141]
可以根据astm
‑
f
‑
316
‑
03确定每个所得膜的平均孔径，并且可以用电子显微镜测量形成表面的致密层的深度。
[0142]
实例18
[0143]
精细多孔聚砜膜的生产(预言性)
[0144]
可以将15份聚砜、66份amvl、15份聚乙烯吡咯烷酮、2份氯化锂和2份水均匀混合以制备成膜原液。将该溶液借助于医用刮刀在玻璃板上流延至以干物质计约200μm的厚度，并以1.0m/秒的速度吹25℃空气并将其引导到流延膜的表面。此后立即将膜浸入25℃的充满水的纺丝浴中，得到精细多孔膜。
[0145]
可以根据astm
‑
f
‑
316
‑
03确定每个所得膜的平均孔径，并且可以用电子显微镜测量形成表面的致密层的深度。
[0146]
实例19
[0147]
聚碳酸酯膜的制备(预言性)
[0148]
可以将52重量％四溴双酚a聚碳酸酯、32.5重量％amvl(溶剂)和15.5重量％三甘醇(teg)(非溶剂)(溶剂与非溶剂之比为约2:1)的组合物进料到熔炉挤出机的熔炉中。将量等于全部组合物的30重量％的二氯甲烷(dcm)添加到熔炉中。将混合物加热至95℃，至少直至混合物变成均匀溶液。在此加热步骤中，大多数dcm会闪蒸掉。氮气吹扫以每分钟500立方厘米进入熔炉中，并且然后从熔炉中抽出含挥发的dcm的氮气。将混合物从熔炉传递到输送管线，并以每分钟约15克的流速泵送至中空纤维纺丝头。
[0149]
输送管线和纺丝头面保持在75℃的温度下。将混合物用芯气针通过外径为约1800微米的254微米的环形空间挤出成空心纤维，该芯气针以每分钟8.8标准立方厘米的速率将芯气氮气向下馈入孔中。线速度为每分钟100英尺。在环境温度下，将中空纤维挤出到长度为1英尺的空气骤冷区中。将该纤维查传递到4℃的水淬浴中，且停留时间为2秒。拿起纤维，且其后将其置于90℃的水浴中十分钟。将纤维竖直地悬挂并通过使空气以每分钟100英尺的流速越过纤维两小时来进行干燥。
[0150]
可以通过扫描电子显微法(sem)检查制备的中空纤维膜，并且可以根据astm f
‑
316
‑
03测量平均孔径。这类膜具有多孔的外表面和内表面。
[0151]
实例20
[0152]
石墨烯
‑
phb纳米复合材料的制备(预言性)
[0153]
可以在120℃下在搅拌下将生物聚合物聚羟基丁酸酯(phb)以33mg/ml溶剂的浓度溶解在amvl中。制备石墨烯分散体，但不进行离心分离，以使存在的分散石墨烯/石墨的量(5ml)最大化。然后在抽吸期间将其沉积在0.2μm fluoroporetm膜上，从而在膜上留下石墨
烯/石墨膜。然后，将聚合物溶液倒在上面并使其冷却，从而形成双层膜。首先用水彻底清洗样品。然后将其置于120℃的真空烘箱中24小时，以去除任何残余的水。
[0154]
实例21
[0155]
聚乳酸树脂微粒的制备(预言性)
[0156]
可以将1.5g的聚乳酸(分子量约160,000)、2.5g的作为不同于聚乳酸的聚合物的羟基丙基纤维素和46g的amvl放入100ml高压釜中，加热至50℃，并搅拌，直至聚合物完全溶解。冷却回至室温后，在以500rpm搅拌的同时，通过用泵以每分钟0.4g的速度滴入去离子水来添加50g作为不良溶剂的去离子水。添加全部量的水后，继续搅拌另外30分钟，并将得到的悬浮液过滤并用50g去离子水洗涤三次。然后将过滤的物质在真空下在80℃下干燥10小时，以获得约0.5g呈粉末形式的白色固体。可以经由扫描电子显微镜(sem)分析获得的粉末，以测量平均粒径和粒径分布指数。
[0157]
实例22
[0158]
用作电池隔板的pan膜的制备(预言性)
[0159]
电池隔板可以通过热诱导相分离法形成，其中在80℃下将聚丙烯腈(pan)溶解在95重量％的amvl和5重量％的水的可混溶的混合物中，以形成含有10重量％pan的单相溶液。然后将aerosil r805颗粒(经过疏水处理的气相二氧化硅颗粒)添加到单相聚合物溶液中。按pan的重量计，添加的这些颗粒的量为10重量％。然后将聚合物溶液的薄膜流延到平坦的玻璃板上并使其冷却。在冷却期间，随着pan沉淀，薄膜从澄清转变为不透明。然后通过用水洗涤固体pan沉淀物来萃取amvl。然后，借助加热将固体pan沉淀物干燥，以蒸发掉任何残余的水，从而产生隔板。
[0160]
实例23
[0161]
聚醚砜的制备(预言性)
[0162]
可以向内部容量为100ml的反应器中装入1.141g双酚a、0.835g氢氧化钠水溶液(48.40重量％)和5ml的amvl。用氮气冲洗反应体系中的空气后，将混合物在300rpm的搅拌下加热至150℃，并在该温度下保持10分钟。然后，将反应混合物冷却至低于100℃的温度，并添加0.647g的硫化钠(纯度：60％)和20ml的氯苯。再次加热混合物，并将反应混合物中存在的水作为与氯苯的共沸物连续去除。彻底蒸馏出氯苯后，将反应混合物加热至150℃持续10分钟。然后，将反应混合物冷却至40℃，并添加2.872g的4,4
′‑
二氯二苯砜和5ml的amvl。用氮气彻底冲洗反应系统的内部后，将混合物加热至150℃并反应14小时。将如此获得的反应产物倒入大量甲醇中，从而沉淀出白色聚合物。通过过滤收集聚合物，用甲醇洗涤两次，并用热水洗涤两次，并在100℃减压干燥5小时。获得约3g的固体白色聚合物粉末。
[0163]
实例24
[0164]
聚(肉桂酸乙烯酯)的制备(预言性)
[0165]
在室温下，在带有搅拌器、温度计、冷凝器和附接干燥管的500ml的3颈烧瓶中，在搅拌下将11g中等分子量的高度水解的聚乙烯醇逐渐添加到100ml amvl中。将混合物加热并在90℃的蒸汽浴上搅拌过夜。第二天早晨在90℃下再添加100ml的amvl，并将聚乙烯醇溶液冷却至50℃。在约50℃下持续20分钟，借助于加热的滴液漏斗将50g熔融的肉桂酰氯添加到反应混合物中。将温度在50℃下保持4小时。在快速搅拌下将反应混合物缓慢倒入64g碳酸钠和2升水的溶液中。将沉淀的聚合物在韦林氏搅切器(waring blender)中用水切碎几
次，每次处理后，将产品在布氏漏斗上过滤。在60℃的真空烘箱中干燥后，获得大约40g的聚乙烯醇的肉桂酸酯。