β丙内酯和官能化β丙内酯系聚合物体系

技术领域

本公开涉及官能化β丙内酯并且涉及包含β丙内酯和/或官能化β丙内酯的聚合物体系和制备此类体系的方法。聚合物体系包括交联聚合物体系以及由此类聚合物制备的涂层和膜。

背景技术

包括称为塑料的聚合物的聚合物材料为数种应用提供有利的性质，包括制造、设计灵活性、改变与强度、柔韧性、阻隔性相关的性质的能力、以及降低由聚合物制造的结构体的质量。聚合物可以比替代材料更轻并且用比一些替代材料所需的能量更少的能量来制造。结构体可以由不同类型的聚合物制备，以调整结构体的性质和功能以满足用户需求，例如多层膜和涂层。许多聚合物是由化石燃料制备的，这在某些方面引起担忧。还存在关于在使用寿命之后如何处理聚合物材料的担忧。一些聚合物材料不容易分解。某些利用聚合物的产品可能难以回收，尤其是利用多种类型的聚合物的那些产品。

聚丙内酯为由β丙内酯制备的聚合物，参见US 2018/0094100，其通过引用并入本文。可以使聚丙内酯热解以形成高纯度的丙烯酸。聚丙内酯可生物降解为二氧化碳和水。聚丙内酯由可以任选由可再生资源制备的β丙内酯制备，US 10,669,373，其通过引用并入本文。聚丙内酯可以以高纯度形式制备以最大限度地利用它们的性质。需要可以具有用于特定用途的定制的官能性的聚合物体系。

需要的是具有改善的可生物降解性和可再循环性的聚合物体系。需要的是可以具有某些期望的性质以满足用户需求的聚合物体系。需要的是可以以高纯度制备并且任选由可再生资源制备的聚合物体系。需要的是制备此类体系的单体。需要的是满足此类需求的β丙内酯及其聚合物。

发明内容

本文中公开了基于聚丙内酯的聚合物、共聚物和聚合物体系，所述聚丙内酯可以是可生物降解的并且可以增强聚合物体系的可再循环性并且任选由可再生原料制备。公开了新型官能化β丙内酯。一些新型官能化β丙内酯具有提供改进的聚合物体系的与内酯的环结构结合的官能团。公开了基于聚丙内酯和/或包含新型官能化β丙内酯的聚合物体系。公开了官能化β丙内酯的新型均聚物和新型共聚物。这些共聚物可以包含官能化β丙内酯与β丙内酯或与官能化β丙内酯共聚的其它单体。

公开了数种包含官能化β丙内酯和/或β丙内酯的新型聚合物体系。可以使用官能化β丙内酯和/或β丙内酯作为聚合物层之间的连接层(tie layer)，其中聚合物层可以基于相同的聚合物或基于不同的聚合物。不同的聚合物可能彼此不相容。可以使用官能化β丙内酯和/或β丙内酯作为粘接层(adhesive layer)以使聚合物结构体结合(bind)在一起或者结合至其它基材。可以使用官能化β丙内酯和/或β丙内酯的聚合物和共聚物作为涂层或自支撑膜或多层涂层或膜。官能团可以与其它单体体系反应以在聚合物层之间形成交联或者可以聚合至形成的其它共聚物的层中。官能化β丙内酯和/或β丙内酯可以具有改善膜或涂层与基材的粘合的官能团。

来自官能化β丙内酯的官能团可以为由官能化β丙内酯制备的聚合物和共聚物提供官能性。官能团可以用作聚合引发剂、改善聚合物对某些基材或聚合物体系的粘接、提高疏水性或亲水性、提高硬度或耐刮擦性、和用作聚合催化剂等。官能化β丙内酯和/或β丙内酯的聚合物和共聚物可以用作包括此类具有不同聚合物的层的膜的多层膜中的中间层。官能化β丙内酯和/或β丙内酯的聚合物和共聚物在某些条件下分解，并且允许其它层容易地分离以便在回收时再利用。官能化β丙内酯和/或β丙内酯的聚合物和共聚物可以用作其它聚合物的涂层与基材之间的中间层。官能化β丙内酯和/或β丙内酯的聚合物和共聚物在某些条件下分解，并且允许基材容易地与其它涂层分离以便在回收时再利用。可以使用官能化β丙内酯和/或β丙内酯的聚合物和共聚物作为可以分解的外膜(outside film layer)或涂层，或者可以将此类外层(outside layer)官能化从而为结构体提供所需的一组性质。

公开了具有以下通式的官能化β-丙内酯：

其中R

公开了由所述一种或多种官能化β丙内酯制备的均聚物。公开了β丙内酯与一种或多种官能化β丙内酯的共聚物。公开了包含所公开的一种或多种官能化β丙内酯与一种或多种可与一种或多种官能化β丙内酯反应的单体的共聚物的组合物。此类共聚物包括一种或多种二醇、双官能聚环氧烷、胺封端的聚环氧烷、一种或多种双官能聚酯、环内酯、环酐或聚醚中的多种。这些共聚物可以包含源自β丙内酯的单元。所公开的共聚物可以为嵌段共聚物、无规共聚物或者一个或多个链可以接枝至聚合物主链。

公开了包含设置在一种或多种官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的层上的聚合物层的组合物。一种或多种官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的一个或多个官能团可以与聚合种(polymeric species)形成共价键或离子键，或者在内酯开环时形成开环结构与聚合种之间的键。

公开了一种组合物，其包含具有与一种或多种官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物结合的亲电子侧基、亲核侧基或离子侧基的聚合物，其中一种或多种官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物通过亲电子侧基、亲核侧基或离子侧基与聚合物结合。公开了一种组合物，其包含如本文中公开的一种或多种官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的层，其中官能化β-丙内酯具有一个或多个侧基，所述侧基可通过阴离子聚合、阳离子聚合、缩聚、自由基聚合、开环易位、与两性离子接触以及通过阴离子聚合、阳离子聚合、缩聚、加成聚合、与开环结构接触或与两性离子接触而聚合的聚合物的层聚合，其中一个或多个侧基与通过阴离子聚合、阳离子聚合、缩聚、自由基聚合、开环易位、通过与两性离子接触而聚合的聚合物聚合并且使两个层共价结合在一起。公开了一种聚合物，其由源自本文中公开的一种或多种β-丙内酯的多个单元制备，所述聚合物具有从主链侧接的官能团，所述官能团进一步与一种或多种颜料、能够光引发聚合的基团、一种或多种矿物质、能够吸收辐射的基团、或一种或多种提高聚合物的硬度的材料结合。

公开了一种组合物，其包括基材、设置在基材上的一种或多种β-丙内酯和官能化β-丙内酯或包含一种或多种β-丙内酯和/或官能化β-丙内酯的聚合物的层。公开了一种组合物，其中一种或多种官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的一个或多个官能团与基材的表面形成共价键或离子键。设置在一种或多种β-丙内酯和官能化β-丙内酯或包含一种或多种β-丙内酯和/或官能化β-丙内酯的聚合物的层上的可以是不同聚合物的层。官能化β-丙内酯或包含一种或多种β-丙内酯和/或官能化β-丙内酯的聚合物可以具有形成共价键、离子键、与不同聚合物聚合或引发不同聚合物的聚合的侧基。

本文中公开了由所公开的组合物制备的涂层和膜。公开了一种组合物，其包括基材、设置在基材上的一种或多种β-丙内酯和官能化β-丙内酯或包含一种或多种β-丙内酯和官能化β-丙内酯的聚合物的层。公开了一种包括涂布有聚合物层的基材的组合物，所述组合物具有设置在聚合物层上的包含一种或多种β丙内酯、官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的聚合物。一种由一个或多个聚合物层制备的多层膜，所述多层膜在至少一个外层上具有包含一种或多种β丙内酯、官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的聚合物。公开了一种包括不同聚合物的两个以上的层的组合物，所述组合物在各层之间具有包含一种或多种β丙内酯、官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的聚合物的层。

包含β丙内酯、官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的聚合物体系和多层结构体表现出许多显著的优势，包括使用可以提高处置性和可再循环性的可生物降解的材料、使层功能化以增强所形成的结构体的功能和任选利用大量来自可再生资源的原料。

具体实施方式

与用于制备本文中公开的聚合物或结构体的成分或反应物相关的残留物意指由于本文中公开的方法而包含之后残留在聚合物或结构体中的那部分成分。如本文中所使用的基本上所有意指超过90％的参考参数、组合物、结构体或化合物符合限定的标准，超过95％的参考参数、组合物或化合物符合限定的标准，超过99％的参考参数、组合物或化合物符合限定的标准，或者超过99.5％的参考参数、组合物或化合物符合限定的标准。如本文中所使用的一种或多种意指可以如所公开的使用所列举的组分中的至少一种或多于一种。杂原子是指不是碳或氢的原子，例如氮、氧、硫、卤素、硅和磷。烃基意指含有一个或多个碳原子链和氢原子的基团，其可以任选包含一个或多个杂原子。氟烃基意指包含一个或多个碳原子链和氟原子的基团，其可以任选包含一个或多个杂原子。在烃基或氟烃基含有杂原子的情况下，杂原子可以形成一个或多个本领域技术人员公知的官能团。包含碳链以及氢原子和氟原子二者的基团可以称为含有杂原子的烃基，一部分杂原子可以为卤素例如氟。烃基可以包含脂环族链段、脂肪族链段、芳香族链段、或此类链段的任意组合。脂肪族链段可以是直链的或支链的。脂肪族链段和脂环族链段可以包括一个或多个双键和/或三键。烃基包括烷基、烯基、炔基、芳基、环烷基、环烯基、烷芳基和芳烷基。脂环族基团可以包含环状部分和非环状部分二者。亚烃基意指具有多于一价的烃基或所述子集中的任意者，例如亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚芳基、亚环烷基、亚环烯基、亚烷芳基和亚芳烷基。如本文中所使用的烷基是指直链和支链烷基。除非另有说明，否则重量百分比或重量份是指或基于所述化合物或组合物的重量。氟亚烃基意指具有多于一价的氟烃基或所述子集中的任意者。除非另有说明，否则重量份基于100份组合物。

如本文中所使用的术语异氰酸酯反应性化合物或基团包括标称具有超过一个或至少两个异氰酸酯反应性部分的任何有机化合物或基团。含有活性氢的部分是指含有氢原子的部分，由于其在分子中的位置，根据由Wohler在Journal of the American ChemicalSociety，第49卷，第3181页(1927)中记载的Zerewitinoff定量而表现出显著的活性。此类异氰酸酯反应性部分例如活性氢部分示例为-COOH、-OH、-NH

公开的聚合物体系和结构体可以包含官能化β丙内酯和任选的丙内酯。一些官能化β丙内酯可以是新型的。官能化β丙内酯可以具有增强官能化β丙内酯或包含其的聚合物在聚合物基础结构体(polymer base structure)、涂层和膜应用中的功能的官能团。官能团可以为一个或多个烃基部分和/或氟烃基部分，其可以包含至少一个杂原子或至少一个取代基。官能团可以为以下烃基或氟烃基中的一种或多种，所述烃基或氟烃基包含不饱和基团、亲电子基团、亲核基团、阴离子基团、阳离子基团、两性离子、疏水基团、亲水基团、卤素原子、天然矿物质、合成矿物质、碳基颗粒、紫外线活性基团、具有表面活性剂性质的聚合物、和聚合引发剂中的一种或多种。官能团可以为氟烃基、芳基、取代的芳基、脂环族部分、取代的脂环族部分、脂肪族部分或取代的脂肪族部分中的一种或多种。官能团可以为烷基、烯基、环烷基、杂环基、烷基杂环基、芳基、芳烷基、烷芳基、杂芳基、或烷基杂芳基、或聚氧化亚烷基、或与β丙内酯环稠合的5-20元环或杂环中的一种或多种。官能团可以为C

官能化β-丙内酯可以对应于式1：

其中R

其中m和n独立地为1以上的整数，条件是其中m、n或二者均大于1并且L在每次出现时独立地为连接基团。连接基团可以为可以连接丙内酯基团的任意二价基团。L在每次出现时可以分别为亚烃基，被如本申请中公开的取代基任选取代。L可以为亚烷基或聚氧化亚烷基。R

公开了许多官能化β丙内酯，参见共有申请PCT/US2020/020317第22至31页，其通过引用并入本文。如上述申请中所公开的，此类化合物可以通过使被所需官能团取代的环氧化物与一氧化碳反应来制备。反应可以在约0℃以上、约25℃以上或者约50℃以上至约150℃以下的温度下进行。可选地，可以根据已知的有机合成过程将已知的β丙内酯或官能化β丙内酯中之一转化为所需的化合物。在共聚物中，选择官能化β丙内酯与β丙内酯的比例以在如本文中所述的形成的共聚物中提供所需的官能性。

由一种或多种官能化β丙内酯或β丙内酯制备的均聚物和β丙内酯与一种或多种官能化β丙内酯的共聚物可以通过如为了所有目的以其整体通过引用并入本文的US申请2018/0094100中公开的过程来制备。均聚物和共聚物可以通过使一种或多种官能化β丙内酯和/或β丙内酯与固体羧酸盐催化剂或丙烯酸催化剂接触来制备。反应可以至少部分地在气相中或在液相中进行。

公开了一种或多种官能化β丙内酯和/或β丙内酯与一种或多种可与一种或多种官能化β丙内酯和/或β丙内酯反应的单体的共聚物。一种或多种可与一种或多种官能化β丙内酯和/或β丙内酯反应的单体包括一种或多种二醇、双官能聚环氧烷、胺封端的聚环氧烷、一种或多种双官能聚酯、环内酯、环酐或聚醚。共聚单体可以为一种或多种内酯和/或酸酐。共聚单体可以为环酐，例如琥珀酸酐或马来酸酐。可以用于这些共聚物的示例性官能性β丙内酯可以为β-丁内酯、β-戊内酯、β-庚内酯、β-十三内酯、顺-3,4-二甲基氧杂环丁烷-2-酮、4-(丁氧基甲基)-2-氧杂环丁酮、4-[[[(1,1-二甲基乙基)二甲基甲硅烷基]氧基]甲基]-2-氧杂环丁酮、4-[(2-丙烯-1-基氧基)甲基]-2-氧杂环丁酮、或4-[(苯甲酰氧基)甲基]-2-氧杂环丁酮。这些共聚物可以根据为了所有目的以其整体通过引用并入本文的共有专利US 10,669,373中公开的过程来制备。

β-内酯与环酐的共聚可以在聚合引发剂的存在下进行。聚合引发剂引发β-内酯与环酐的开环聚合以产生共聚物。范围广泛的聚合催化剂可以用于引发开环聚合。聚合引发剂可以为离子引发剂。离子引发剂可以具有M″X的通式，其中M″为阳离子性的且X为阴离子性的。M″可以选自由Li

可以通过使β-丙内酯和/或一种或多种官能化β丙内酯与包含至少两个羟基的醇反应来生产共聚物。尽管申请人不受关于如何制备此类共聚物的任何理论的束缚，但是β-丙内酯和/或一种或多种官能化β丙内酯可以与醇反应以形成包含至少两个羧酸基团的羧酸。形成的具有至少两个羧酸基团的羧酸可以与具有至少两个羟基的醇通过缩聚进一步反应以产生共聚物。示例性二醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、二甘醇、双(羟甲基)十八醇和1,6-己二醇。该过程可以在一种或多种溶剂例如甲苯、二甲苯和均三甲苯的存在下进行。

公开了基于聚丙内酯、官能化聚丙内酯、β丙内酯和/或官能化β丙内酯的共聚物的结构体和聚合物体系。结构体可以包括其膜。膜可以包括聚丙内酯、官能化聚丙内酯和包含β丙内酯和/或官能化β丙内酯的共聚物的一个或多个层。多层结构体可以进一步包括热塑性聚合物或热固性聚合物的层。多层结构体可以具有可以以任何层排列方式排列的各聚合物层中的一个或多个。示例性热塑性层包括聚烯烃、聚丙烯酸酯、苯乙烯系聚合物和共聚物、丙二酸亚甲酯、聚酰胺、聚酯和热塑性聚氨酯。示例性热固性层包括聚氨酯和聚环氧化物。可以将一层或多层聚丙内酯、官能化聚丙内酯、包含β丙内酯和/或官能化β丙内酯的共聚物中的一层设置在两层或更多层其它聚合物之间。该结构体在其它聚合物层为不同聚合物的情况下可能会是有利的，这是因为一层或多层聚丙内酯、官能化聚丙内酯、包含β丙内酯和/或官能化β丙内酯的共聚物中的该层可以被分解、生物降解，并且可以使其它层彼此分离以利于再利用或回收。

公开了包括施加至基材的涂层的结构体，其中至少一部分涂层可以源自一层或多层聚丙内酯、官能化聚丙内酯、β丙内酯和/或官能化β丙内酯的共聚物、β丙内酯和/或官能化β丙内酯和与β丙内酯和/或官能化β丙内酯共聚的其它单体的共聚物。涂层可以具有多个层，其中一个或多个层由其它聚合物体系制备。可以将包括聚丙内酯、官能化聚丙内酯、β丙内酯和/或官能化β丙内酯和与β丙内酯和/或官能化β丙内酯共聚的任选地其它单体的共聚物的层直接施加至基材，其中其它聚合物的层施加在聚丙内酯、官能化聚丙内酯和包含β丙内酯和/或官能化β丙内酯的共聚物的层上。聚丙内酯、官能化聚丙内酯、包含β丙内酯和/或官能化β丙内酯的共聚物的层可以被分解或生物降解，并且可以使其它层与基材分离以利于基材的再利用或回收。可以将聚丙内酯、官能化聚丙内酯的均聚物或一种或多种包含官能化β丙内酯和/或β丙内酯的共聚物的层设置在涂层的外表面上或者作为多层膜的外层来设置，从而由于官能化β丙内酯上的官能团而使表面官能化。可以使表面官能化用于任何所需目的，包括调节亲水性、疏水性、硬度、耐刮擦性、微生物抗性、和对其它组分的粘接等。

官能化β丙内酯或包含官能化β丙内酯的聚合物可以具有与其它聚合物体系上的官能团反应以与其它聚合物结合、引发单体的聚合以形成其它聚合物的聚合物层的官能团，可以具有与其它单体反应并且成为其它聚合物层的一部分的反应性基团。

官能化β丙内酯或包含官能化β丙内酯的聚合物可以具有含有一个或多个活性氢原子的官能团，其可以与聚氨酯或聚脲系预聚物的未反应的异氰酸酯基交联。可选地，此类含有活性氢的官能团可以在叔胺和/或锡II或IV羧酸盐催化剂的存在下、在升高的温度下与多异氰酸酯和具有含有两个或更多个活性氢的基团的化合物反应以形成聚脲或聚氨酯层。

官能化β丙内酯或包含官能化β丙内酯的聚合物可以具有包含一个或多个双键或三键的官能团，此类双键或三键可以在碳链的末端。可以使双键或三键与其它具有不饱和度的单体反应以形成加成聚合物。取决于其它单体的性质，双键或三键可以与其它单体通过阴离子聚合、阳离子聚合或自由基聚合来反应。如果单体具有亲核的不饱和基团例如氰基丙烯酸酯或丙二酸亚甲酯，则可以利用阴离子聚合。可以通过使单体与碱例如四甲基胍接触来引发阴离子聚合。碱性催化剂引发阴离子聚合，其中反应性单体包含亲核双键。其它不饱和化合物可以通过阴离子聚合来聚合，但是条件需要强效的引发剂(aggressiveinitiator)例如仲丁基锂和-80℃左右的非常低的反应温度。苯乙烯类(styrenics)和共轭二烯在这些条件下阴离子聚合。

如果不饱和化合物为烯烃、苯乙烯类、(甲基)丙烯酸酯、不饱和腈、共轭1,3二烯(例如丁二烯、异戊二烯等)；α-或β-不饱和一元酸及其衍生物(例如，丙烯酸、甲基丙烯酸等)；卤乙烯(vinyl halide)，例如氯乙烯、溴乙烯等；偏二氯乙烯、偏二溴乙烯等；乙烯基酯，例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等；烯属不饱和二羧酸和酸酐及其衍生物，例如马来酸、富马酸、马来酸酐、马来酸二烷基酯或富马酸二烷基酯(例如马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯、相应的富马酸酯)、和N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)等，则官能化β丙内酯或包含官能化β丙内酯的聚合物可以具有包含一个或多个双键或三键的官能团，其可以与此类化合物反应以通过自由基聚合来形成聚合物层。在使得自由基聚合可以进行的条件下，使单体与例如过氧化物或偶氮化合物等自由基引发剂接触。

官能化β丙内酯或其聚合物的不饱和基团可以经由阳离子聚合与某些不饱和化合物共聚。例如，具有例如烷氧基、苯基或烷基等释电子基团的具有乙烯基基团的共聚单体通过阳离子聚合而聚合，实例为苯乙烯和取代的苯乙烯。阳离子聚合需要在例如水、醇或乙酸等路易斯碱的存在下使用例如三氟化硼等路易斯酸或者例如硫酸、磷酸和盐酸等强质子酸。催化剂诱导单体形成阳离子种(cationic species)，所述阳离子种用作亲电子试剂，加成至不饱和基团并且形成另一亲电子试剂。这持续至大多数单体加成至聚合物链或者反应被淬灭(quench)。

在官能化β丙内酯或包含官能化β丙内酯的聚合物包含具有应变环和不饱和基团的官能团的情况下，此类基团可以通过由烷叉基催化剂催化的开环易位与不饱和化合物聚合。

官能化β丙内酯或包含官能化β丙内酯的聚合物可以具有亲核的官能团，其将与具有从链上侧接的亲电子基团的聚合物反应并且在它们各自的层之间形成交联。官能化β丙内酯或包含官能化β丙内酯的聚合物可以具有亲电子的官能团，其将与具有从链上侧接的亲核基团的聚合物反应并且在它们各自的层之间形成交联。示例性亲核基团包括羟基、羧酸、胺、苯甲酸、磺酸盐和硫酸盐等。当至少部分被中和时，酸变得亲核。因此，当完全被中和或去质子化时，酸是亲核的。亲电子基团可以为环氧基、酸酐基、酰亚胺基、酯基、酰卤基、酰腈基、醛基、酮基、异氰酸酯基和异硫氰酸酯基或其混合物中的一种或多种。亲电子基团可以为环氧基。

实施方案

1.一种包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物，所述官能化β-丙内酯具有以下通式：

其中，在每次出现时独立地，R

2.实施方案1所述的聚合物，其中至少一个R1、R2、R3、R4作为增强引入至可用于涂层或膜的聚合物链中的官能化β-丙内酯的功能的烃基部分或氟烃基部分存在。

3.实施方案1或2所述的包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物，其中至少一个R

4.前述实施方案中任一项所述的包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物，其中R

5.前述实施方案中任一项所述的包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物，其中R

6.前述实施方案中任一项所述的包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物，其中取代基为卤素、聚四氟烯烃、烷硫基、烷氧基、羟基、硝基、叠氮基、氰基、酰氧基、羧基、酯、聚环氧烷、不饱和基团、天然矿物质、合成矿物质、或碳基结构。

7.前述实施方案中任一项所述的包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物，其中R

8.前述实施方案中任一项所述的包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物，其中R

其中m和n独立地为1以上的整数，条件是其中m、n或二者均大于1并且括号中的单元可以以任何方式排列；R

L为连接基团。

9.一种均聚物，其由前述实施方案中任一项所述的一种或多种官能化β丙内酯制备。

10.一种共聚物，其为β丙内酯与前述实施方案中任一项所述的一种或多种官能化β丙内酯的共聚物。

11.一种组合物，其包括设置在一种或多种官能化β-丙内酯或实施方案9或10的包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的层上的聚合物层。

12.根据实施方案11所述的组合物，其中一种或多种官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的一个或多个官能团与聚合种形成共价键或离子键，或者在内酯开环时形成开环结构与聚合种之间的键。

13.一种组合物，其包含实施方案1至8中任一项所述的一种或多种官能化β丙内酯与一种或多种可与一种或多种官能化β丙内酯反应的单体的共聚物。

14.根据实施方案13所述的共聚物，其包含源自一种或多种β-丙内酯以及一种或多种二醇、双官能聚环氧烷、胺封端的聚环氧烷、一种或多种双官能聚酯、环内酯、环酐或聚醚中的多种的多个单元。

15.实施方案13或14所述的共聚物，其中共聚物为嵌段共聚物、无规共聚物或者一个或多个链接枝至聚合物主链。

16.一种组合物，其包含具有与一种或多种官能化β-丙内酯或者实施方案1至8中任一项所述的具有亲电子侧基、亲核侧基或离子侧基的包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物结合的亲电子侧基、亲核侧基或离子侧基的聚合物，所述一种或多种官能化β-丙内酯或者实施方案1至8中任一项所述的具有亲电子侧基、亲核侧基或离子侧基的包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物通过亲电子侧基、亲核侧基或离子侧基与聚合物结合。

17.一种组合物，其包含一种或多种官能化β-丙内酯或根据实施方案1至8中任一项的包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的层，其中官能化β-丙内酯具有一个或多个侧基，所述侧基可通过阴离子聚合、阳离子聚合、缩聚、自由基聚合、开环易位、两性离子以及通过阴离子聚合、阳离子聚合、缩聚、加成聚合而聚合的聚合物的层聚合，其中一个或多个侧基与通过阴离子聚合、阳离子聚合、缩聚、自由基聚合、开环易位而聚合的聚合物聚合并且使两个层共价结合在一起。

18.一种聚合物，其由源自实施方案1至8中任一项所述的一种或多种β-丙内酯的多个单元制备，所述聚合物具有从主链侧接的官能团，所述官能团进一步与一种或多种颜料、能够光引发聚合的基团、一种或多种矿物质、能够吸收辐射的基团、或一种或多种提高聚合物的硬度的材料结合.

19.一种涂层，其由实施方案1至18所述的组合物中任一种制备。

20.一种膜，其由根据实施方案1至18的组合物中任一种制备。

21.一种多层聚合物结构体，其包括两种不相容的聚合物的单独的层与设置在所述层之间的一种或多种β-丙内酯、官能化β-丙内酯、或包含一种或多种β丙内酯和根据实施方案1至8中任一项所述的官能化β-丙内酯的聚合物。

22.一种组合物，其包括基材、设置在基材上的一种或多种β-丙内酯和官能化β-丙内酯或包含一种或多种β-丙内酯和/或前述实施方案中任一项所述的官能化β-丙内酯的聚合物的层。

23.根据实施方案22所述的组合物，其中一种或多种官能化β-丙内酯或包含一种或多种官能化β-丙内酯的聚合物的一个或多个官能团与基材的表面形成共价键或离子键。

24.根据实施方案22或23所述的组合物，其中设置在一种或多种β-丙内酯和官能化β-丙内酯或包含一种或多种β-丙内酯和/或官能化β-丙内酯的聚合物的层上的是不同聚合物的层。

25.根据实施方案24所述的组合物，其中官能化β-丙内酯或包含一种或多种β-丙内酯和/或官能化β-丙内酯的聚合物具有形成共价键、离子键、与不同聚合物聚合或引发不同聚合物的聚合的侧基。

26.一种包括涂布有聚合物层的基材的组合物，所述组合物具有设置在聚合物层上的根据实施方案9至18中任一项所述的聚合物。

27.一种由一个或多个聚合物层制备的多层膜，所述多层膜在至少一个外层上具有根据实施方案9至18中任一项所述的聚合物。

28.一种包括不同聚合物的两个以上的层的组合物，所述组合物在各层之间具有实施方案9至18中任一项所述的层。

虽然已经结合某些实施方案描述了本公开，但是应当理解的是，本公开不限于公开的实施方案，而是相反地，旨在涵盖包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等同的设置，该范围应符合最宽泛的解释从而涵盖法律允许的所有此类修改和等同的结构。