[发明专利]从珠状聚合物中去除溶剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从珠状聚合物中去除有机溶剂的方法，其中该珠状聚合物与加入的一种水溶性羧酸一起经受对该有机溶剂的蒸馏。本发明进一步涉及有机溶剂含量小于500ppm的珠状聚合物，并且还涉及它们用于制备离子交换剂的用途。本发明进一步涉及亲水性羧酸在从珠状聚合物中去除溶剂的用途。

珠状聚合物为人们所熟知并且举例来说被用于离子交换剂的制备。珠状聚合物的制备同样为人所知并且举例来说能够凭借乙烯单体珠状聚合的方式发生。如果该珠状聚合反应在有机溶剂(生孔剂)的存在下进行，那么产物就是熟知的多孔珠状聚合物，这些珠状聚合物具有一种多孔结构。

正如本领域技术人员所熟知，该多孔结构可以通过改变交联剂的含量来控制，并且也可以通过生孔剂的性质和数量来控制。通常所采用的生孔剂为有机溶剂，诸如4-甲基-2-戊醇、异丁醇、甲基异丁酮、甲苯、异辛烷或者异十二烷，参见例如US 4 382 124，US 3 586 646和DE 1113570 B1。

在该制备方法之后，为了排空多孔结构通常必须去除该生孔剂。在某些应用中，例如多孔珠状聚合物在饮食行业和制药行业中的使用，由于涉及毒理学的原因该生孔剂的残留量不允许超过非常低的最大值，通常是几个ppm。

对于上述应用还有其他有机溶剂必须是几乎完全地要除净，实例有残留量的未反应单体和残留量的有机溶剂，它们被用于多孔的和非多孔的珠状聚合物功能化的过程中以生成离子交换剂、生成基质树脂并且生成功能化吸附剂。

不同的方法被用于从珠状聚合物中去除有机溶剂。

在共沸蒸馏中，仅通过蒸馏将该有机溶剂从珠状聚合物的一种水性悬浮溶液中去除。只有当该有机溶剂在水中具有一定程度的溶解度该方法才起作用，并且它通常无法达到对上述应用所要求的低残留值。

作为一种替代方案，该有机溶剂可以被其他有机溶剂萃取出来。如果该萃取剂不是水溶性的，反过来在另外的一个步骤中又必须将它从珠粒中去除。如果它是水溶性的，可以通过用水清洗珠粒而将其去除。然而，在此的产物是必须被去除的大量污染的废水并且使方法成本增加。此外，在此不能保证可以达到很低的有机溶剂的残留量。

也可以通过珠状聚合物的蒸汽处理来去除有机溶剂。然而，使用蒸汽存在技术问题，因为蒸汽凝结在珠状聚合物床中，并且为了实现所有珠状物的均匀处理需要非常耗时的操作。此外，如果超过该聚合物骨架的软化点则高强度的热应力会使多孔珠状聚合物中的珠粒孔结构塌陷。

如果已经使用了一种挥发性的、低沸点的有机溶剂，那么对该珠粒进行干燥也可以去除该有机溶剂。然而，为了实现有机溶剂的低残留量则需要长时间的干燥而且会产生大量含有溶剂的废气，并且这些必须要进行净化。

EP 1 350 809 A1描述了一种方法，其中加入水溶性有机溶剂(乙二醇衍生物)通过蒸馏将该有机溶剂去除。然而，在该方法中蒸馏温度必须高于所要去除的有机溶剂的沸点，其结果是增加了能量消耗并且可能会对该珠状聚合物造成损害，尤其是如果它们已经进行了功能化。

该方法不能保证实现有机溶剂残留水平低于500ppm。因此本发明的一个目的是提供一种非侵害性的、低成本的、与环境兼容的方法，用于从珠状聚合物中去除有机溶剂。

通过本发明可以达到的目的是获得有机溶剂的含量低于500ppm的珠状聚合物。本发明的另外的目的从说明书和实例中来看是显而易见的。

这个目的通过从珠状聚合物中去除有机溶剂的一种方法而达到，在该方法中该珠状聚合物要经受对该有机溶剂与加入的一种水溶性羧酸的蒸馏。

本发明进一步提供了一种其有机溶剂的含量低于500ppm的珠状聚合物。本发明进一步提供了其有机溶剂的含量小于500ppm的珠状聚合物在离子交换剂的制备中的用途。本发明进一步提供了亲水性羧酸在从珠状聚合物中去除有机溶剂中的用途。

为了本发明的目的，有机溶剂可以是饱和的、不饱和的和/或芳香族的并且它们具有1到30个碳原子，优选1到20个碳原子，特别优选1到10个碳原子，以及如果适当的话具有一个或多个杂原子。