[发明专利]在反应性单体中的乙烯基聚合物溶液的制备

说明书

本发明涉及用于制备在反应性单体中的乙烯基聚合物(vinylpolymer)溶液方法，并且也涉及利用该方法可得到的溶液，并且涉及使用该溶液例如在制造模制品时作为低收缩添加剂(LPA)的应用。

乙烯基聚合物可以通过烯键式不饱和单体的自由基引发的聚合得到，并且在室温下以固体为主。然而，许多应用都要求在液体、可聚合的单体(反应性单体)中的溶液形式的乙烯基聚合物，一个实例是苯乙烯。因此，首先需要将固体乙烯基聚合物转变成实际使用的形式，并且举例而言，这能够通过溶解于反应性单体中来实现，例如在DE-A 102006012200或DE-A 102006019686中所描述的。对于该溶解过程，将固体乙烯基聚合物(通常为粉末形式或颗粒形式)加入到反应性单体中。因此，该溶解过程代表需要消耗资源并需要适合设备的分离操作。而且，还应当采取预防措施以避免发生粉尘爆炸。

作为一种替代方法，也可以熔化固体乙烯基聚合物并且以熔化状态将其加入到反应性单体中。该操作也需要设备形式的资源，需要的适合设备的实例是熔化单元和溶解容器。还需要注意，引入聚合物熔融物没有将反应性单体加热到引起热引发聚合的程度；这会引起巨大的安全问题并且可能另外需要对全部批料实施废物处理措施。

在制备具有低玻璃态转变温度Tg(例如Tg≤35℃)的乙烯基聚合物的合适溶液时具有特殊的问题，因为具有低玻璃态转变温度Tg的乙烯基聚合物在室温下倾向于结块或凝聚，并且无冷却或加入防结块剂的情况下不能以粉末或颗粒的形式储存。因此，具有低玻璃态转变温度Tg的乙烯基聚合物通常以块状形式销售(例如25kg的块)。然而，通过溶解这些块制备溶液是耗时的且需要具有高机械稳定性的大尺寸溶解设备，因为与相应的粉末或颗粒相比，块的表面积很小。在实践中很难粉碎这些块，因为具有低玻璃态转变温度Tg的乙烯基聚合物是坚硬的材料。如果熔化该具有低玻璃态转变温度Tg的乙烯基聚合物并且将热熔融物加入到反应性单体中，会再次遇到上述问题。因此，考虑到批量规模使用块状形式的乙烯基聚合物是一种不灵活的方法，并且在制备过程中要留意相当多的问题。

因此，本发明的目的是提供制备在反应性单体中的乙烯基聚合物溶液并且避免上述缺点的方法。

本发明提供了通过以下步骤制备在反应性单体中的乙烯基聚合物溶液的方法，

a)使选自由乙烯基酯、丙烯酸酯、和甲基丙烯酸酯构成的组中的一种或多种烯键式不饱和单体(ethylenically unsaturatedmonomer)，以及如果适当的话，一种或多种其他烯键式不饱和单体，进行自由基引发的聚合，然后

b)如果适当的话，通过蒸馏除去挥发性成分，并且

c)如果适当的话，加入一种或多种惰性溶剂，

d)与一种或多种反应性单体混合，

以及

e)如果适当的话，通过蒸馏除去惰性溶剂，

其特征在于，

在步骤a)至e)中的任何步骤中都不存在分离的固体形式的乙烯基聚合物。

在本方法的步骤a)至e)中的任何步骤期间(即，在与反应性单体混合之前或与反应性单体混合期间)不以固体形式分离乙烯基聚合物是必要的，而对于本发明而言它的含义是在本方法的所有步骤中(即，与反应性单体混合之前和期间)乙烯基聚合物以可流动形式存在。

可流动形式的乙烯基聚合物的粘度优选≤10000000Pa·s，尤其优选≤5000000Pa·s，且最优选地≤1000000Pa·s(用Bohlin CVO120HR流变仪在本方法的各步骤中在各温度下测定)。

如果适当的话，通过加热和/或通过加入一种惰性溶剂或加入多种惰性溶剂的混合物来使乙烯基聚合物保持可流动形式。

为了通过聚合来制备乙烯基聚合物，优选使用一种或多种具有1至18个碳原子的不分支或分支的羧酸的乙烯基酯。尤其优选的乙烯基酯是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、和具有5至13个碳原子的α-分支的一元羧酸的乙烯基酯，例如新戊酸乙烯酯、VeoVa9^R或VeoVa10^R(Hexion的商标)。乙酸乙烯酯是最优选的。