[发明专利]减少乙烯基芳族聚合物中残留物含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及减少乙烯基芳族聚合物中并且更具体而言聚苯乙烯(PS)中残 留物含量的方法。在本发明的方法中，使该乙烯基芳族聚合物在熔融状态下 与能够催化在所述乙烯基芳族聚合物上的所述残留的乙烯基芳族单体的烷 基化的粉末固体接触。

背景技术

在聚苯乙烯(PS)的制造中，包括单体、溶剂或者稀释剂(例如乙苯和例如 二聚体和三聚体的低分子量低聚物)的残留材料可存在于从聚合反应器出来 的聚合物中。全球生产的PS的大部分是使用自由基本体聚合方法制得的。 这些方法将苯乙烯聚合至仅约90％的转化率。未反应的苯乙烯通过在高温、 真空下加热除去。留在树脂中的残留苯乙烯单体的含量通常为100～1000 ppm并且最经常为200～500ppm。从卫生和安全的观点来看，残留在聚合 物组合物中的挥发物材料已经成为一个问题，并且需要挥发物材料减少的聚 合物作为产物。

简单的加热不足以获得较低的残留物含量。已经尝试了多种技术，例如 落股脱挥发分(falling strand devolatilization)、离心脱挥发分、多阶段脱挥发 分。还已经尝试了各种反萃取剂，例如：蒸汽或水、有机溶剂如丙酮或甲醇、 超临界CO₂、超声气泡形成。

由于气相和熔融聚合物相之间的热力学平衡，大部分这些技术在残留苯 乙烯含量方面达到一个壁垒(barrier)(约100ppm)。这意味着为达到非常低的 残留苯乙烯含量，必须提高脱挥发分装置内的温度和停留时间，这导致聚苯 乙烯的降解。

这是为获得具有非常低的残留苯乙烯含量(＜100ppm且优选＜50ppm 且更优选＜10ppm)的聚苯乙烯而开发化学途径的原因。这些化学途径在于向 聚合物添加清除剂：清除剂是以低浓度添加到PS中并且与残留苯乙烯反应 以消耗苯乙烯或/和形成“友好”分子的分子。然而，用于此目的清除剂的使 用存在固有的困难，即非常低浓度的小分子必须一起扩散且在粘性聚合物基 体中反应。

在2001年11月27日公布的日本专利申请JP2001329128A描述了由聚 苯乙烯泡沫塑料板制成的方便面杯。所述聚苯乙烯与沸石共混以减少苯乙烯 二聚体和苯乙烯三聚体含量。

在2002年8月14日公布的日本专利申请JP2002227386A描述了制造 建筑材料的聚苯乙烯泡沫材料。所述聚苯乙烯与沸石13X共混以减少苯乙烯 单体含量。该沸石为微孔性沸石。

US 2002-0032266涉及无色塑料，由于特殊添加剂的加入，该塑料仅释 放非常少量不需要的有机化合物。所述现有技术的上述和其它目的可通过使 用含有至少一种结构型ZSM-5沸石的无色且低排放塑料实现，该沸石在25 ℃和4.6托下具有相对于沸石重量的10重量％的最大吸水能力。所使用的沸 石的Si/Al摩尔比为至少15，优选为50～500。另外，所选沸石具有至少 5.5埃的孔径以能够吸收有机化合物并与它们永久结合。所有常规塑料例如 聚氯乙烯、聚对苯二酸乙二醇酯、聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、 聚酯、聚酰胺、聚乙烯、HDPE、聚丙烯、尤其是取向聚丙烯(OPP)可以用作 基础材料。

使用这些吸附剂以消除聚苯乙烯中的残留苯乙烯导致显著量的二次 (secondary)化合物(主要是乙苯)的产生或残留苯乙烯的非明显减少。另一缺 点是聚苯乙烯的颜色变得接近暗褐色和橙色。本发明涉及一些多孔固体的使 用，其具有与通常提到用于消除热塑性塑料中气味且能够显著降低聚苯乙烯 中的残留苯乙烯量的固体不同的特性，同时限制乙苯产生以及聚苯乙烯着 色。

发明内容

本发明涉及减少乙烯基芳族聚合物中残留物含量的方法，所述残留物包 括基本上未聚合的乙烯基芳族单体，其中使熔融状态的乙烯基芳族聚合物与 能够催化在乙烯基芳族聚合物上的残留乙烯基芳族单体的烷基化的粉末固 体接触。

本发明的优点在于乙烯基芳族聚合物中未聚合的乙烯基芳族单体的急 剧减少而不产生新的残留物且不导致有色的乙烯基芳族聚合物。

本发明还涉及具有低残留物含量的所述乙烯基芳族聚合物。

具体实施方式关于乙烯基芳族聚合物，可提及：

-聚苯乙烯、弹性体改性的聚苯乙烯，