Способ получения полимерной смеси в ионной жидкости и полимерные смеси

Дата публикации и выдачи патента Номер заявки СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ СМЕСИ В ИОННОЙ ЖИДКОСТИ И ПОЛИМЕРНЫЕ СМЕСИ Настоящее изобретение относится к способу получения полимерной смеси с использованием ионных жидкостей для растворения различных полимеров и/или сополимеров, образования смесей и восстановления из растворов полимера и/или сополимера и к растворению и примешиванию функциональных добавок, и/или различных полимеров, и/или сополимеров с получением полимерной смеси, обладающей улучшенными свойствами.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ДЗЕ ЮНИВЕРСИТИ ОФ АЛАБАМА 015898 Настоящее изобретение относится к способам, использующим ионные жидкости для растворения различных полимеров и/или сополимеров, образования смол и смесей и восстановления из растворов полимера и/или сополимера вместе с растворением и примешиванием функциональных добавок, и/или различных полимеров, и/или сополимеров с получением композитных материалов, обладающих улучшенными свойствами. Использование ионных жидкостей в качестве заменителей для обычно используемых органических растворителей в химических, биохимических и сепарационных способах было продемонстрировано. Автор Graenacher в патенте США 1943176 впервые предложил способ получения растворов целлюлозы в результате нагревания целлюлозы в жидкой соли хлориде N-алкилпиридиния или N-арилпиридиния, в особенности, в присутствии азотсодержащего основания, такого как пиридин. Однако данное открытие,по-видимому, было признано не имеющим практического значения, поскольку расплавленная солевая система в то время представляла собой в некоторой степени эзотерику. Эту первоначальную работу проводили в то время, когда ионные жидкости, по существу, были неизвестны, а сфера применения и ценность ионных жидкостей как класса растворителей не были осознаны. В настоящее время ионные жидкости представляют собой хорошо определенный класс жидкостей,содержащих исключительно ионизованные частицы и характеризующихся температурами плавления,значительно меньшими 150 С или наиболее предпочтительно меньшими 100 С. В большинстве случаев ионные жидкости (ИЖ) представляют собой органические соли, включающие один или несколько катионов, которые обычно представляют собой ионы аммония, имидазолия или пиридиния, хотя известны и многие другие типы. Диапазон ионных жидкостей, которые могут быть использованы для растворения целлюлозы, описывается в патентной заявке США 2003/0157351, включаемой в настоящий документ для справки во всей своей полноте, и в работе Swatloski et al., J. Am. Chem. Soc. 2002, 124: 4974-4975. Традиционные способы растворения целлюлозы, в том числе медно-аммиачный и ксантогенатный способы, зачастую являются обременительными или дорогостоящими и требуют использования необычных растворителей, обычно характеризующихся высокой ионной силой. Данные способы также используют в относительно суровых условиях (Kirk-Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology", Fourth Edition 1993, volume 5, p. 476-563). Такие растворители включают дисульфид углерода, N-метилморфолинN-оксид (NMMO), смеси N,N-диметилацетамида и хлорида лития (DMAC/LiCl), диметилимидазолон/LiCl, концентрированные водные растворы неорганических солей (ZnCl/H2O, Ca(SCN)2/H2O), концентрированные минеральные кислоты (H2SO4/H3PO4) или расплавленные гидраты солей (LiClO43 Н 2 О),NaSCN/KSCN/LiSCN/H2O). Такие традиционные способы растворения целлюлозы разрушают основную полимерную цепь целлюлозы, в результате приводя к получению регенерированных продуктов, которые в среднем содержат от приблизительно 500 до приблизительно 600 глюкозных остатков на одну молекулу, вместо природного более значительного числа звеньев, составляющего приблизительно 1500 или более глюкозных остатков на одну молекулу. В дополнение к этому, способы, такие как используемые при получении вискозы,реализуют через образование ксантогенатных промежуточных соединений, и они имеют тенденцию к сохранению определенных остаточных дериватизированных глюкозных остатков (имеющих связанные с ними группы заместителей), таких как в целлюлозе, имеющей ксантогенатные группы. Другие традиционные способы, которые могут обеспечить образование солюбилизированной целлюлозы, осуществляют это в результате получения заместителя, который предназначен для сохранения в целлюлозе в связанном с ней виде так, как в случае получения сложных эфиров целлюлозы, подобных сложным эфирам уксусной и масляной кислоты, или когда к целлюлозному полимеру добавляют карбоксиметильную, метильную, этильную, 2-гидроксиалкильную (например, гидроксиэтильную или гидроксипропильную) или подобную группу. Получение такого производного (заместителя) обычно также приводит и к уменьшению степени полимеризации целлюлозы, так что получающийся в результате продукт будет содержать меньшее количество остатков целлобиозы на одну молекулу в сопоставлении с целлюлозой, из которой его получают. Существует множество физических и химических технологических способов переработки целлюлозных ресурсов. Для ускорения технологического процесса в условиях, выбранных как благоприятные с точки зрения термодинамики для получения продукта, могут быть использованы химические, ферментативные, микробиологические и макробиологические катализаторы. Химические способы включают окисление, восстановление, пиролиз, гидролиз, изомеризацию, этерификацию с получением сложного эфира, алкоксилирование и сополимеризацию. Химический и ферментативный гидролиз целлюлозы обсуждается в работе The Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 2nd Ed., J.I. Kroschwitz (Ed in Chief), Wiley (New York), 1985. Древесина, бумага, хлопок, вискоза,ацетат целлюлозы и другие текстильные материалы представляют собой некоторые примеры из широкого ассортимента целлюлозных материалов. На фоне всевозрастающего загрязнения окружающей среды промышленными отходами и наличия соответствующих правительственных предписаний все более многообещающей становится потребность в реализации зеленых способов, предотвращающих загрязнение окружающей среды и образование от-1 015898 ходов и использующих возобновляемые источники. Эффективность существующих способов растворения и дериватизации целлюлозы может быть значительно улучшена при наличии подходящих растворителей для рафинированной и природной целлюлозы; примером является N-метилморфолин-N-оксид(NMMO), используемый в качестве растворителя для недериватизирующего растворения целлюлозы при получении волокон лиоцелл [http://www.lenzing.com.]. Сообщалось, что целлюлозу можно растворить в растворителях, описываемых как ионные жидкости, которые, по существу, не содержат воды, азотсодержащих оснований и других растворителей (патентная заявка США 2003/0157351). Однако все еще необходима исчерпывающая разработка способов получения целлюлозных смесей и других полимерных смесей с широким ассортиментом возможных полимерных компонентов и широким диапазоном свойств. Краткое изложение изобретения В соответствии с этим задачей изобретения является создание способа получения полимерной смеси с использованием ионной жидкости. Еще одна задача изобретения заключается в создании способа получения полимерной смеси, обладающей целевыми свойствами. Еще одна задача изобретения заключается в создании способа получения полимерной смеси, обладающей целевыми реологическими свойствами. Еще одна задача изобретения заключается в создании полимерной смеси, состоящей из одного или нескольких полимеров. Еще одна задача изобретения заключается в создании полимерной смеси, состоящей из двух или более полимеров. Еще одна задача изобретения заключается в создании полимерной смеси, обладающей целевыми свойствами. Еще одна задача изобретения заключается в создании полимерной смеси, обладающей целевыми реологическими свойствами. Данные и другие задачи настоящего изобретения могут быть решены либо индивидуально, либо в их комбинации в результате открытия способа получения полимерной смеси, включающего:(а) смешение двух различных полимерных материалов по меньшей мере с одной ионной жидкостью, которая содержит один или более катионов и один или более анионов; иb) добавление нерастворителя к композиции, полученной на стадии (а), причем нерастворитель растворяет ионную жидкость, но не полимерный материал, и при этом содержит полярную жидкость, где один из полимерных материалов является целлюлозой, а другой полимерный материал является полиакрилонитрилом, поли-2-гидроксиэтилметакрилатом, поливиниловым спиртом, полианилином или полиэтиленгликолем, и катион ионной жидкости происходит от органического соединения, содержащего группу пиразола, тиазола, изотиазола, азатиозола, оксотиазола, оксазина, оксазолина, оксазаборола, дитиозола, триазола, селенозола, оксафосфола, пиррола, борола, фурана, тиофена, фосфола, пентазола,имидазола, индола, индолина, оксазола, изоксазола, изотриазола, тетразола, бензофурана, дибензофурана, бензотиофена, дибензотиофена, тиадиазола, пиридина, пиримидина, пиразина, пиридазина, пиперазина, пиперидина, морфолона, пирана, аннолина, фталазина, хинолина, изохинолина, хиназолина, хиноксалина, пирролидина или их комбинации, с получением полимерной смеси. Краткое описание чертежей Фиг. 1 представляет собой снимок, полученный по методу сканирующей электронной микроскопии(СЭМ), для PAN, восстановленного из ИЖ и регенерированного в воду (500); фиг. 2 - кривую термогравиметрического анализа (ТГА) для (I) чистого PAN и (II) регенерированного порошкообразного PAN; фиг. 3A-3F - снимки, полученные по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), для различных смесей целлюлоза (древесная целлюлоза, DP (степень полимеризации)=1056)/полиакрилонитрил (PAN), где (А) представляет собой регенерированную целлюлозу; (В) представляет собой смесь целлюлоза/PAN; 20/80 (массовое соотношение); (С) представляет собой смесь целлюлоза/PAN 40/60; (D) представляет собой смесь целлюлоза/PAN 60/40; (Е) представляет собой смесь целлюлоза/PAN, 80/20 и(F) представляет собой регенерированный PAN (500 и 5000); фиг. 4 А-4 Е - снимки, полученные по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), для различных смесей целлюлоза/поли-2-гидроксиметилметакрилат (РНЕМА), где (А) представляет собой смесь целлюлоза/РНЕМА 20/80; (В) представляет собой смесь целлюлоза/РНЕМА 40/60; (С) представляет собой смесь целлюлоза/РНЕМА 60/40 (1); (D) представляет собой смесь целлюлоза/РНЕМА 60/40 (2) и(Е) представляет собой смесь целлюлоза/РНЕМА 80/20 (500 и 5000); фиг. 5A-5D - снимки, полученные по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), для смесей целлюлоза/PVA при различных соотношениях, где (А) представляет собой смесь целлюлоза/PVA 20/80; (В) представляет собой смесь целлюлоза/PVA 40/60; (С) представляет собой смесь целлюлоза/PVA 60/40 и (D) представляет собой смесь целлюлоза/PVA (500 и 5000). Оборудование и методика подобны тем, что и для фиг. 1; фигуры 6A-6D - снимки, полученные по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ),-2 015898 для смесей целлюлоза/полианилин-эмеральдиновое основание (PANI) при различных соотношениях, где(А) представляет собой смесь целлюлоза/PANI 20/80; (В) представляет собой смесь целлюлоза/РНЕМА 40/60; (С) представляет собой смесь целлюлоза/PANI 60/40 и (D) представляет собой смесь целлюлоза/PANI 80/20 (500 и 5000); фиг. 7 А-7 В - снимки, полученные по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), для смесей целлюлоза/полиэтиленгликоль-2000 (ПЭГ) при различных соотношениях, где (А) представляет собой смесь целлюлоза/ПЭГ 40/60 и (В) представляет собой смесь целлюлоза/ПЭГ 60/40. Многослойная структура свидетельствует о наличии несовместимой смеси (300 и 2000). Подробное описание предпочтительных вариантов реализации Термин смесь в соответствии с его использованием в настоящем документе включает два или более полимера, два или более сополимера и их комбинации, несмешиваемые или смешиваемые на молекулярном уровне или на уровне доменов. Термин полимер включает полимер, полученный из одного мономерного звена. Термин сополимер включает полимер, полученный из двух или более мономерных звеньев. Термин полимерные материалы включает один/одну или несколько полимеров, сополимеров и их смесей. Настоящее изобретение предлагает способ, использующий ионные жидкости для растворения различных полимеров, образования полимерных смол и смесей и восстановления полимеров из упомянутых растворов. Уникальная растворяющая способность ионных жидкостей делает возможным растворение широкого ассортимента полимеров, что, в свою очередь, делает возможным создание новых материалов,обладающих регулируемыми свойствами. Ионные жидкости предоставляют уникальную возможность для растворения нескольких полимеров, что делает возможным получение смесей, включающих бинарные, тройные и многокомпонентные системы. Смолы, восстановленные из нерастворителей, находят применение в конструкционных материалах, экструдированных предметах, волокнах, гранулах и пленках. Способы настоящего изобретения используют полимеры, которые содержат различные повторяющиеся мономерные звенья. Данные мономерные звенья могут иметь полярные, неионные и заряженные группы, в том числе нижеследующие, но не ограничиваясь только им: -NH2-, -NHR, -NR2, -N+R3X-, -O-,-ОН, -СООН, -СОО-М+, -SH, -SO3-M+, -РО 32-М 2+, -PR3, -NH-CO-NH2 и -NHC(NH)NH2. Данные группы могут присутствовать в достаточных количествах по длине основной полимерной цепи или в ее боковых группах в таких полимерах, как полиакриламид, поливиниловый спирт, поливинилацетат, поли(Nвинилпирролидинон) и поли(гидроксиэтилакрилат). Данные группы также оказывают влияние на растворимость соответствующего полимера. Полимер может иметь сложную структуру благодаря наличию внутримолекулярных водородных связей, ионных взаимодействий, межмолекулярных взаимодействий и комплексообразования по механизму цепь-цепь. Данные взаимодействия определяют свойства и эксплуатационные характеристики раствора. Для эффективного растворения и перемешивания существенными также являются такие свойства растворителя, как полярность, заряд, водородная связь, взаимодействия между полимером и растворителем. Настоящее изобретение относится к новому способу растворения и восстановления из раствора уникальных полимерных смол и смесей, обусловленному улучшенной растворяющей способностью ионных жидкостей. Например, три распространенных полисахарида - целлюлоза, крахмал и хитин - непосредственно не растворяются в большинстве наиболее часто используемых растворителей вследствие своей уникальной молекулярной и надмолекулярной структуры. Один способ улучшения растворения полимера заключается в его химическом модифицировании, например в результате добавления в структуру полимера одной или нескольких гидроксиэтильных, гидроксипропильных, метильных, карбоксиметильных, сульфатных или фосфатных групп. Данные модификации изменяют вышеупомянутые взаимодействия полимера, тем самым, увеличивая его растворимость в обычно используемых органических растворителях и во многих случаях в воде. Вместо химического изменения полимера настоящее изобретение предлагает способ переработки исходного полимера при использовании в качестве растворителя ионных жидкостей, таким образом, уменьшая использование реактивов и количество стадий переработки и делая весь способ в целом более обоснованным с точки зрения экологии и экономики. Ионные жидкости представляют собой класс растворителей, состоящих из ионных частиц в противоположность традиционным органическим или водным растворителям, молекулы которых являются неионными. Ионные жидкости внедряются в качестве потенциально зеленых растворителей, заменяющих обычно используемые летучие органические соединения. Ионные жидкости обычно включают органический катион, обычно получаемый в результате алкилирования соединения, включающего нижеследующее, но не ограничивающегося только им: имидазолы, пиразолы, тиазолы, изотиазолы, азатиозолы, оксотиазолы, оксазины, оксазолины, оксазаборолы, дитиозолы, триазолы, селенозолы, оксафосфолы,пирролы, боролы, фураны, тиофены, фосфолы, пентазолы, индолы, индолины, оксазолы, изоксазолы,изотриазолы, тетразолы, бензофураны, дибензофураны, бензотиофены, дибензотиофены, тиадиазолы,пиридины, пиримидины, пиразины, пиридазины, пиперазины, пиперидины, морфолоны, пираны, анно-3 015898 лины, фталазины, хиназолины и хиноксалины и их комбинации. Анионная часть ионной жидкости может включать неорганический или органический фрагмент и обычно включает галогены, ВХ 4-, PF6-, AsF6-, SbF6-, NO2-, NO3-, SO42-, BR4-, замещенные или незамещенные карбораны, замещенные или незамещенные металлокарбораны, фосфаты, фосфиты, полиоксометаллаты, замещенные или незамещенные карбоксилаты, трифторметансульфонаты и некоординирующие анионы; и где R включает нижеследующее, но не ограничивается только им, водород, алкил, замещенный алкил, циклоалкил, замещенный циклоалкил, гетероалкил, гетероциклоалкил, замещенный гетероциклоалкил, арил, замещенный арил, гетероарил, замещенный гетероарил, алкокси, арилокси, ацил, силил, борил, фосфино, амино, тио, селено и их комбинации. В результате изменения комбинации катионов и анионов становится возможной тонкая регулировка ионной жидкости, обладающей желательными свойствами растворителя, необходимыми для конкретных растворения/перемешивания. Ионные жидкости (ИЖ) характеризуются более сложным поведением растворителя в сопоставлении с поведением традиционного водного и органического растворителя, поскольку ИЖ представляют собой соли, а не молекулярный неионный растворитель. Типы взаимодействий между ИЖ и многими растворенными веществами включают дисперсионное, -, n-, водородную связь, диполярное и ионное/заряд-заряд. Уравнение сольватации Абрагама представляет собой важный способ, используемый для получения характеристик свойства растворителя ИЖ при понимании поведения полимера, при растворении в ИЖ. Определенные типичные параметры взаимодействия для C4mim ИЖ продемонстрированы в приведенной ниже табл. 1. ИЖ, которые демонстрируют значительные диполярность, способность акцептирования (А) при образовании водородной связи и способность донирования (В) при образовании водородной связи, сопоставимы с другими растворителями, которые способны растворять целлюлозу(см. таблицу, приведенную далее). C4mimCl - один из наиболее уникальных растворителей - демонстрирует наибольшую величину А (а=4,860) и значительную способность к взаимодействию с молекулами растворенного вещества посредством несвязывающего или -электронного взаимодействия (r=0,408). Катион C4mim в комбинации с анионом Cl- демонстрирует значительную способность к взаимодействию с -системами молекул растворенного вещества (Anderson, J.L. et al.). Меньшие значения свободной энергии Гиббса для гидратации Cl- (Ghyd=-347 кДж/моль) соответствуют большему значению НВА(акцептирование при образовании водородной связи) 4,860 в сопоставлении с соответствующей характеристикой 1,660 для [BF4-] (Ghyd=-200 кДж/моль). Таблица 1R представляет собой избыточную молекулярную рефракцию,l представляет собой молекулярный объем,А представляет собой параметр кислотности при образовании водородной связи,В представляет собой параметр основности при образовании водородной связи,S представляет собой параметр полярности/поляризуемости. Обладающие улучшенными свойствами материалы, полученные при использовании способов и смол и смесей изобретения, могут быть использованы в ряде технологий. Примеры включают самоформирующиеся наноустройства, умные текстили и новые материалы для доставки лекарственных средств,сенсоры, обладающие улучшенными свойствами, и сепарацию. Смолы и смеси настоящего изобретения являются подходящими для использования в качестве формованных или экструдированных предметов, волокон, гранул или пленок из пластиков. Кроме того,для улучшения свойств могут быть добавлены различные добавки. Регенерированная целлюлоза может быть использована для инкапсулирования одного или нескольких веществ, о чем сообщается в документе US 2004/0038031, который во всей своей полноте включается в настоящий документ для справки. Настоящее изобретение относится к способу получения полимерных смол и смесей при использовании одной или нескольких ионных жидкостей. Настоящее изобретение также относится к стадии выделения, на которой ионные жидкости удаляют из полимерных смолы или смеси. Ионную жидкость можно удалить в результате использования жидкого вещества, которое будет растворять ионную жидкость, но не смолу или смесь (то есть подходящего жидкого вещества, которое будет выступать в роли растворителя для ионной жидкости и в роли нерастворителя для смолы или смеси, здесь и далее обозна-4 015898 чаемого как нерастворитель). Подходящие нерастворители включают нижеследующие, но не ограничиваются только им: полярные жидкие системы, такие как вода, спирты и другие водные жидкости. В предпочтительном варианте реализации ионную жидкость удаляют в результате добавления воды. В одном варианте реализации изобретения ионная жидкость может являться жидким солевым комплексом, который находится в состоянии жидкой фазы в диапазоне от приблизительно -70 до приблизительно 300 С. В еще одном варианте реализации изобретения полимерную смолу или смесь получают из двух или более полимеров или сополимеров. В предпочтительном варианте реализации смесь по меньшей мере двух полимерных материалов составляют при таком соотношении, чтобы получить смолу или смесь,обладающие предсказанными свойствами, включающими нижеследующие, но не ограничивающимися только ими, химические, термические и механические свойства. Специфические свойства включают нижеследующие, но не ограничиваются только ими, вязкость, температура плавления, индекс расплава,свойства поверхности, стойкость к окислению и растворимость. В еще одном варианте реализации смесь по меньшей мере двух полимерных материалов составляют при таком соотношении, чтобы получить полимерную смесь, характеризующуюся предсказанными размерами доменов. Настоящее изобретение также относится к смешению одного или нескольких полимеров и/или сополимеров с одной или несколькими ионными жидкостями. Смешение можно осуществлять при использовании любой обычной методики предшествующего уровня техники, включающей нижеследующие, но не ограничивающиеся только ими, различные механизмы для перемешивания, механизмы для взбалтывания, обработка ультразвуком и вихревое перемешивание. В предпочтительном варианте реализации смесь нагревают приблизительно до 100 С. Подвод тепла можно осуществить при использовании любого обычного и необычного источника тепла, включающего нижеследующее, но не ограничивающегося только им, генератор микроволнового излучения. Было обнаружено, что микроволновое излучение не только обеспечивает подачу тепла, но также и облегчает растворение полимерных материалов в ионном растворителе. Представляется, что облегчение растворения может быть обусловлено поглощением и получающимся в результате увеличением интенсивности молекулярных движений для растворенного вещества и растворителя. Ионные жидкости делают возможным растворение целлюлозы с высокой концентрацией и без дериватизации. Такой раствор можно нагревать приблизительно до 100 С или приблизительно до 80 С в ультразвуковой ванне. Данное нагревание можно эффективно осуществлять при использовании микроволнового излучения, подаваемого с помощью бытовой микроволновой печи. В одном варианте реализации изобретения смесь гидрофильной ионной жидкости и целлюлозы нагревают до температуры в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 150 С при использовании микроволнового излучения. Полимеры и сополимеры. Полимеры и сополимеры, подходящие для использования в способе настоящего изобретения,включают нижеследующие, но не ограничиваются только ими, полимеры и сополимеры, полученные в результате проведения ступенчатой, цепной, ионной полимеризаций, полимеризации с раскрытием цикла и катализируемой полимеризации. Подходящие полимеры и сополимеры можно получать из природных и синтетических источников,включающих нижеследующие, но не ограничивающихся только ими, полисахариды, сложный полиэфир,полиамид, полиуретан, полисилоксан, фенольные полимеры, полисульфид, полиацеталь, полиолефины,акрилаты, метакрилаты и диены. В частности, предпочтительные полимеры включают нижеследующие,но не ограничиваются только ими, целлюлоза, гемицеллюлоза, крахмал, хитин, шелк, шерсть, поли-2 гидроксиметилметакрилат, поли-2-гидроксиэтилметакрилат, полиамиды, сложные полиэфиры, полиимидамиды, полибензоимид, арамиды, полиимиды, поливиниловый спирт, полианилин, полиэтиленгликоль,полиакрилонитрил, полистирол, полиэтиленоксид с концевыми аминогруппами, линейный полиэтиленимин и разветвленный полиэтиленимин. Мономеры включают нижеследующие,но не ограничиваются только ими,2 гидроксиалкилметакрилат, анилин, акрилонитрил, этилен, изобутилен, стирол, винилхлорид, винилацетат, виниловый спирт, метилметакрилат, этиленгликоль, целлобиоза, винилиденхлорид, тетрафторэтилен, формальдегид, ацетальдегид, винилпирролидинон, бутадиен и изопрен. Ионные жидкости. Ионные жидкости включают один или несколько катионов и один или несколько анионов. В предпочтительном варианте реализации изобретения смесь катионов и анионов выбирают и оптимизируют для растворения конкретной полимерной смеси. В одном варианте реализации катион предпочтительно получают из органического соединения,включающего следующие гетероциклы, но ограничивающегося только ими, имидазолы, пиразолы, тиазолы, изотиазолы, азатиозолы, оксотиазолы, оксазины, оксазолины, оксазаборолы, дитиозолы, триазолы,селенозолы, оксафосфолы, пирролы, боролы, фураны, тиофены, фосфолы, пентазолы, индолы, индолины, оксазолы, изоксазолы, изотриазолы, тетразолы, бензофураны, дибензофураны, бензотиофены, дибензотиофены, тиадиазолы, пиридины, пиримидины, пиразины, пиридазины, пиперазины, пиперидины,морфолоны, пираны, аннолины, фталазины, хиназолины и хиноксалины, хинолины, пирролидины, изо-5 015898 хинолины и их комбинации. Анионная часть ионной жидкости предпочтительно включает по меньшей мере одну из следующих групп: галогены, BX4-, PF6-, AsF6-, SbF6-, NO2-, NO3-, SO42-, BR4-, замещенные или незамещенные карбораны, замещенные или незамещенные металлокарбораны, фосфаты, фосфиты, полиоксометаллаты, замещенные или незамещенные карбоксилаты, трифторметансульфонаты и некоординирующие анионы; и где R является по меньшей мере одним представителем, выбираемым из группы, состоящей из водорода,алкила, замещенного алкила, циклоалкила, замещенного циклоалкила, гетероалкила, гетероциклоалкила,замещенного гетероциклоалкила, арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила, алкокси, арилокси, ацила, силила, борила, фосфино, амино, тио, селено и их комбинаций. В предпочтительном варианте реализации в особенности предпочтительными являются катионы,которые содержат один пятичленный цикл, несконденсированный с другими циклическими структурами,такие как катион имидазолия, а анионом в ионной жидкости предпочтительно являются галоген или псевдогалоген. Например, в особенности предпочтительным катионом является ион 1,3-ди-(C1-С 6 алкил или C1-С 6 алкоксиалкил)замещенного имидазолия. Соответствующим анионом предпочтительно может являться галоген или псевдогалоген. В дополнение к этому предпочтительным также является катион 1(С 1-С 6 алкил)-3-(метил)имидазолия [Cnmim, где n=1-6], а галоген является предпочтительным анионом. Рассматриваемая ионная жидкость является жидкой при температуре, равной или меньшей приблизительно 200 С, а предпочтительно меньшей температуры, приблизительно равной 150 С, и большей температуры, приблизительно равной -100 С. Например, соли галогениды N-алкилизохинолиния и Nалкилхинолиния характеризуются температурами плавления, меньшими приблизительно 200 С. Температура плавления хлорида N-метилизохинолиния составляет приблизительно 183 С, а температура плавления иодида N-этилхинолиния составляет приблизительно 158 С. Более предпочтительно рассматриваемая ионная жидкость является жидкой (расплавленной) при температуре, равной или меньшей приблизительно 120 С и большей температуры, равной -44 С. Более предпочтительно рассматриваемая ионная жидкость является жидкой (расплавленной) при температуре в диапазоне от приблизительно -10 до приблизительно 100 С. Дополнительные примеры ионных жидкостей включают нижеследующие, но не ограничиваются только ими, [C2mim]Cl, [C3mim]Cl, [C4mim]Cl, [C6mim]Cl, [C8mim]Cl, [C2mim]I, [C4mim]I, [C4mim][PF6],[C2mim][PF6], [C3mim][PF6], [iC3mim][PF6], [C6mim][PF6], [C4mim][BF4], [C2mim][BF4], [C2mim][C2H3O2] и[C2mim][C2F3O2]. Были получены иллюстративные 1-алкил-3-метилимидазолиевые ионные жидкости [Cn-mim]X [n=4 и 6, Х=Cl-, Br-, SCN-, (PF6)-, (BF4)-] и [C8mim]Cl. Было рассмотрено растворение целлюлозы (волокнистой целлюлозы от компании Aldrich Chemical Co.) в данных иллюстративных ионных жидкостях в условиях окружающей среды с нагреванием до 100 С при обработке ультразвуком и микроволновом нагревании. Растворение улучшают благодаря использованию микроволнового нагревания. Растворы целлюлозы можно получать очень быстро, что обеспечивает экономию энергии и достижение соответствующих экономических преимуществ. Рассматриваемая ионная жидкость и раствор, полученный из такой жидкости, по существу, не содержат воды или азотсодержащего основания. Как таковые такие жидкость или раствор содержат приблизительно 1% или менее воды или азотсодержащего основания. Таким образом, при получении раствора его получают в результате перемешивания ионной жидкости и целлюлозы в отсутствие воды или азотсодержащего основания с получением смеси. Может быть использован широкий ассортимент различных катионов из числа тех, что были отобраны из обычных наборов, используемых для получения ионных жидкостей; имидазолиевые соли, повидимому, являются наиболее эффективными, при этом наименьший имидазолиевый катион демонстрирует наиболее легкое растворение. Алкилпиридиниевые соли, не содержащие органического основания,оказались менее эффективными. Известны меньшие по размеру соли четвертичных фосфония и аммония,имеющие более короткоцепные алкильные заместители, но они характеризуются более высокими температурами плавления и зачастую не являются жидкостями в приемлемом диапазоне, позволяющем определять их в качестве ионных жидкостей. Использование ионной жидкости хлорида имидазолия в качестве растворителя для целлюлозы обеспечивает достижение значительного улучшения в сопоставлении с ранее описанной растворимостью целлюлозы в системе органическая соль/основание хлорид N-бензилпиридиния/пиридин, обсуждающейся в патенте США 1943176, и в которой максимальная растворимость составляла 5 мас.%. Действительно, для получения хорошей растворимости целлюлозы в ионных жидкостях дополнительные азотсодержащие основания, которые используются в данном патенте, не требуются. Другие ионные жидкости включают нижеследующие, но не ограничиваются только ими, те ионные жидкости, которые описываются в заявке США 2003/0157351 и заявке США 2004/0038031, при этом содержание каждой из них включается в настоящий документ для справки. Добавки. В смолы и смеси настоящего изобретения можно вводить любую обычную добавку, используемую при составлении полимерных композиций. Если данные добавки вводят во время стадии растворения-6 015898 смолы или смеси, то тогда важно, чтобы такие добавки не оказывали бы влияния на взаимодействия растворенное вещество-растворитель и растворитель-растворитель. Примеры обычно используемых добавок включают нижеследующие, но не ограничиваются только ими, пластификаторы, наполнители, красители, добавки, экранирующие от воздействия УФ-излучения, и антиоксиданты. Другие добавки включают нижеследующее, но не ограничиваются только ими, те добавки, которые описываются в заявке США 2004/0038031. Способ изобретения дополнительно проиллюстрирован при использовании следующих примеров,но какого-либо намерения ограничивать изобретение ими не имеется. Примеры Пример 1. Растворение в [C4mim]Cl и восстановление из раствора полиакрилонитрила. Полиакрилонитрил (PAN) обычно подвергают обработке в полярных апротонных растворителях,таких как диметилформамид, диметилсульфоксид (ДМСО) и -бутиролактон, а также нескольких расплавленных солях, таких как M+SCN- (M: Li, Na, K). Поскольку PAN и целлюлоза легко растворяются в вышеупомянутых растворителях, интенсивно исследуют и охарактеризовывают и смеси целлюлоза/PAN. В ионной жидкости [C4mim]Cl при комнатной температуре успешно растворяли вплоть до 10 мас.%PAN. Восстановление из растворов PAN/ИЖ можно осуществлять точно так же, как и восстановление из раствора в системе целлюлоза в ИЖ. При использовании воды в качестве коагулирующего растворителя можно получать хлопья, волокна, пленки и формованные изделия в зависимости от способа регенерации. Например, выливание растворов ИЖ/PAN в быстро перемешивающуюся воду в результате будет приводить к получению хлопьевидного порошка, в то время как экструдирование растворов через шприц в воду делает возможным получение волокон/стержней. В заключение, пленки можно получать при использовании планки для удаления избытка при нанесения покрытия с получением однородного слоя ИЖ/PAN на стеклянной пластине. Как только пленки получали, ИЖ осторожно удаляли при использовании воды. После промывания пленок обильными количествами воды им давали возможность высохнуть в печи при 104 С. По мере того, как вода испарялась, пленки начинали усыхать с образованием твердых пористых пленок с размерами пор в диапазоне 10-20 мкм в диаметре, как это продемонстрировано на фиг. 1. Фиг. 2 демонстрирует кривые ТГА для чистого PAN и PAN, восстановленного из [C4mim]Cl. Для чистого PAN начало разложения происходит приблизительно при 290 С, в то время как регенерированныйPAN демонстрирует меньшую температуру начала разложения, но более высокий выход кокса вплоть до 800 С. ТГА регенерированного PAN показал то, что в матрице PAN во время процесса регенерации может быть захвачено или инкапсулировано небольшое количество [C4mim]Cl. Пример 2. Смесь целлюлоза/полиакрилонитрил (PAN) в [C4mim]Cl. Каждый из растворов в виде 5%-ного раствора целлюлозы (DP=1056) и 2%-ного раствора PAN(Mw=86000) получали в [C4mim]Cl. Растворения добивались в результате перемешивания при 104 С в течение периода времени продолжительностью 48 ч. После этого два раствора перемешивали при 104 С при переменных соотношениях; с получением относительных диапазонов составов для двух полимеров в пределах от 20/80 до 80/20, выражаемых через соотношение между массовыми процентами целлюлозы иPAN. После этого смешанным растворам давали возможность охладиться и затем их коагулировали в виде пленок при использовании воды. После этого пленки помещали в водяную баню и давали им возможность пропитаться в течение 24 ч для того, чтобы добиться диффундирования из смесевого композита максимального количества ИЖ. В заключение, композиты промывали несколько раз водой. Получающиеся в результате мягкие гибкие пленки целлюлоза/PAN высушивали в печи в течение 24 ч. После этого получающиеся в результате пленки подвергали анализу с использованием СЭМ и ДСК. Фиг. 3 демонстрирует серию снимков СЭМ для смесей целлюлоза/PAN. После рассмотрения фотографий, повидимому, можно сказать, что поверхность является однородной, свидетельствуя о наличии совместимой смеси при всех соотношениях от фиг. 3 В до фиг. 3 Е. Все смешанные материалы демонстрируют текстуры, отличные от текстуры чистой целлюлозы (А) или чистого PAN (F). Пример 3. Смесь целлюлоза/РНЕМА в [C4mim]Cl. Смеси целлюлозы и РНЕМА получали так, как описывалось выше, и они обнаруживали характеристики, подобные характеристикам смесей целлюлоза/PAN. Судя по снимку, полученному по методу СЭМ и представленному на фиг. 4, смеси целлюлоза/РНЕМА, полученные с использованием [C4mim]Cl,по-видимому, образуют совместимые смеси. Пример 4. Смесь целлюлоза/поливиниловый спирт (PVA) в [C4mim]Cl. Смеси целлюлоза/PVA получали так же, как и в предшествующих примерах, и они представляют собой еще один пример совместимых смесей. Пленки целлюлоза/PVA являлись бесцветными, обладая хорошей гибкостью. Фиг. 5 демонстрирует то, что смеси целлюлоза/PVA являлись вполне однородными и гомогенными. Пример 5. Целлюлоза со смесью полианилинового основания (пример с несовместимостью). Полианилиновое основание (PANI) представляет собой голубой полимер. Композиции целлюлозы иPANI представляют собой примеры несовместимых смесей. Получение данных материалов проводили-7 015898 точно так же, как и совместимых смесей. Анализ по методу СЭМ, продемонстрированный на фиг. 6, свидетельствует о том, что происходит типичное фазовое разделение, в особенности, при низких уровнях процентного содержания целлюлозы. В отличие от предшествующих примеров с совместимостью, которые, по-видимому, демонстрируют наличие гомогенности, смеси целлюлоза/PANI совместимыми не являлись. PANI представляет собой непроводящий полимер, но его полианилин-эмеральдиновое основание является проводящим полимером, поэтому он должен оказаться подходящим для использования в проводящих пленках при специфическом значении рН. Пример 6. Смесь целлюлоза/полиэтиленгликоль-2000 (ПЭГ) (несовместимая смесь). ПЭГ-2000 демонстрирует хорошее растворение в [C4mim]Cl при температуре, превышающей температуру плавления ПЭГ (60 С). При температурах, меньших 60 С, он будет выпадать из раствора в осадок. Фиг. 7 демонстрирует наблюдаемое фазовое разделение между целлюлозой и ПЭГ после смешивания и восстановления из раствора. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения полимерной смеси, включающий:(а) смешение двух различных полимерных материалов по меньшей мере с одной ионной жидкостью, которая содержит один или более катионов и один или более анионов; иb) добавление нерастворителя к композиции, полученной на стадии (а), для удаления ионной жидкости с получением полимерной смеси, причем нерастворитель растворяет ионную жидкость, но не полимерный материал, и при этом содержит полярную жидкость, где один из полимерных материалов является целлюлозой, а другой полимерный материал является полиакрилонитрилом, поли-2 гидроксиэтилметакрилатом, поливиниловым спиртом, полианилином или полиэтиленгликолем, и катион ионной жидкости происходит от органического соединения, содержащего группу пиразола,тиазола, изотиазола, азатиозола, оксотиазола, оксазина, оксазолина, оксазаборола, дитиозола, триазола,селенозола, оксафосфола, пиррола, борола, фурана, тиофена, фосфола, пентазола, имидазола, индола,индолина, оксазола, изоксазола, изотриазола, тетразола, бензофурана, дибензофурана, бензотиофена,дибензотиофена, тиадиазола, пиридина, пиримидина, пиразина, пиридазина, пиперазина, пиперидина,морфолона, пирана, аннолина, фталазина, хинолина, изохинолина, хиназолина, хиноксалина, пирролидина или их комбинации. 2. Способ по п.1, где стадия (а) дополнительно включает нагревание смеси до приблизительно 100150 С. 3. Способ по п.2, где нагревание осуществляют микроволновым излучением. 4. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию отделения смеси от жидкой фазы, содержащей ионную жидкость. 5. Способ по п.1, где по меньшей мере один из полимерных материалов дополнительно содержит пластификатор, наполнитель, краситель, экранирующий УФ-излучение агент или антиоксидант. 6. Способ по п.1, где ионная жидкость в основном свободна от воды или азотсодержащего основания. 7. Способ по п.1, где ионная жидкость имеет температуру плавления менее примерно 200 С. 8. Способ по п.1, где катионом является 1,3-ди(С 1-С 6 алкил или С 1-С 6 алкоксиалкил)имидазолий. 9. Способ по п.1, где катионом является 1-(С 1-С 6 алкил)-3-метилимидазолий. 10. Способ по п.1, где анионом является галоген, BF4-, PF6-, AsF6-, SbF6-, NO2-, NO3-, SO42-, BR4-, карборан, металлокарборан, фосфат, фосфит, полиоксометаллат, карбоксилат, трифлат или некоординирующий анион, где R означает водород, алкил, циклоалкил, гетероалкил, гетероциклоалкил, арил, гетероарил, алкокси, арилокси, ацил, силил, борил, фосфино, амино, тио, селено или их комбинации. 11. Способ по п.10, где анионом является галоген. 12. Способ по п.1, где ионная жидкость содержит катион 1-алкил-3-метил-имидазолия и анионом является Cl-, Br-, SCN-, PF6- или BF4-. 13. Способ по п.1, где нерастворитель содержит спирт. 14. Способ по п.1, где нерастворитель содержит воду. 15. Полимерная смесь, полученная способом по п.1. 16. Смесь, содержащая два различных полимерных материала и по меньшей мере одну ионную жидкость, которая содержит один или более катионов и один или более анионов, причем один из полимерных материалов является целлюлозой и другой полимерный материал является полиакрилонитрилом,поли-2-гидроксиэтилметакрилатом, поливиниловым спиртом, полианилином или полиэтиленгликолем, и катион ионной жидкости происходит от органического соединения, содержащего группу пиразола, тиазола, изотиазола, азатиозола, оксотиазола, оксазина, оксазолина, оксазаборола, дитиозола, триазола, селенозола, оксафосфола, пиррола, борола, фурана, тиофена, фосфола, пентазола, имидазола, индола, индолина, оксазола, изоксазола, изотриазола, тетразола, бензофурана, дибензофурана, бензотиофена, дибензотиофена, тиадиазола, пиридина, пиримидина, пиразина, пиридазина, пиперазина, пиперидина, морфолона, пирана, аннолина, фталазина, хинолина, изохинолина, хиназолина, хиноксалина, пирролидина-8 015898 или их комбинации. 17. Смесь по п.16, где по меньшей мере один из полимерных материалов дополнительно содержит пластификатор, наполнитель, краситель, экранирующий УФ-излучение агент или антиоксидант. 18. Смесь по п.16, где ионная жидкость в основном свободна от воды или азотсодержащего основания. 19. Смесь по п.16, где ионная жидкость имеет температуру плавления менее примерно 200 С. 20. Смесь по п.16, где катионом является 1,3-ди(С 1-С 6 алкил или С 1-С 6 алкоксиалкил)имидазолий. 21. Смесь по п.16, где катионом является 1-(С 1-С 6 алкил)-3-метил-имидазолий. 22. Смесь по п.16, где анионом является галоген, BF4-, PF6-, AsF6-, SbF6-, NO2-, NO3-, SO42-, BR4-, карборан, металлокарборан, фосфат, фосфит, полиоксометаллат, карбоксилат, трифлат или некоординирующий анион, где R означает водород, алкил, циклоалкил, гетероалкил, гетероциклоалкил, арил, гетероарил, алкокси, арилокси, ацил, силил, борил, фосфино, амино, тио, селено или их комбинации. 23. Смесь по п.16, где анионом является галоген. 24. Смесь по п.16, где ионная жидкость содержит катион 1-алкил-3-метил-имидазолия и анионом является Cl-, Br-, SCN-, PF6- или BF4-. 25. Смесь по п.16, дополнительно содержащая нерастворитель, который растворяет ионную жидкость, но не полимерные материалы. 26. Смесь по п.25, где нерастворитель содержит полярную жидкость. 27. Смесь по п.25, где нерастворитель содержит спирт. 28. Смесь по п.25, где нерастворитель содержит воду. Фиг. 1 Снимок, полученный по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ),для PAN, восстановленного из ИЖ и регенерированного в воду (500) Фиг. 2 Кривая термогравиметрического анализа (ТГА) для (I) чистого PAN и Фиг. 3 Снимки, полученные по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), для смесей целлюлоза Фиг. 4 Снимки, полученные по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ),для смесей целлюлоза/поли-2-гидроксиметилметакрилат (РНЕМА) Фиг. 5 Снимки, полученные по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ),для смесей целлюлоза/PVA при различных соотношениях А: собой смесь целлюлоза/PVA 20/80; В: смесь целлюлоза/PVA 40/60; С: смесь целлюлоза/PVA 60/40; Фиг. 6 Снимки, полученные по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ),для смесей целлюлоза/полианилин-эмеральдиновое основание (PANI) Фиг. 7 Снимки, полученные по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ),для смесей целлюлоза/полиэтиленгликоль-2000 (ПЭГ)(А) смесь целлюлоза/ПЭГ 40/60; (В) смесь целлюлоза/ПЭГ 60/40 Многослойная структура свидетельствует о наличии несовместимой смеси (300 и 2000)