[发明专利]用于橡胶接枝的挤出方法

说明书

本发明涉及一种用于生产接枝橡胶的方法，所述方法包括：

a)向连续挤出反应器中提供重均分子量(Mw)为至少80kg/mol的乙烯丙烯橡胶；

b)使所述橡胶在所述连续挤出反应器中干燥；

c)向所述连续挤出反应器的第一注射区中提供经干燥的橡胶；

d)在所述第一注射区中，连续向所述经干燥的橡胶中提供第一用量的马来酸酐和第一用量的自由基引发剂；

e)使马来酸酐与所述橡胶在所述连续挤出反应器的第一反应区中进行反应，以生产接枝橡胶；

f)在第二注射区中，连续提供第二用量的马来酸酐和第二自由基引发剂；

g)向所述连续挤出反应器的第二反应区中的所述接枝橡胶施加剪切力，所述剪切力足以使所述接枝橡胶的重均分子量(Mw)减少至少二分之一。

由WO2006/039774已知上述工艺。WO2006/039774描述了一种用于制造马来酸接枝的乙烯-丙烯橡胶的连续挤出工艺，其包括上述步骤，附加条件是：橡胶被干燥至水分含量(湿气含量)低于0.1wt％，并且在低于160℃的温度下向所述第一注射区提供经干燥的橡胶。

WO2006/039774的表6描述了：注射3.8(1.5+2.3)phr的马来酸酐(MAh)和作为自由基引发剂的0.75(0.3+0.45)phr的过氧化物(PO)，从而得到2.0wt％结合MAh。这个效率为53％。实施例4的效率不超过55％。接枝反应通常在150和200℃之间实施。WO2006/039774并未公开如何获得超过55％的效率。

WO2006/039774所述工艺的缺陷在于：接枝反应的效率相对较低，这导致MAh的大量损耗。

本发明的目的在于提供一种对于接枝到橡胶上的MAh的用量而言高效的方法。

这个目的根据本发明通过如下方法实现，所述方法中：将橡胶进料到板片/熔体(slab/melt)进料单元中，并通过熔体泵将其运送到连续挤出反应器中；将橡胶干燥至水分含量介于约0.2和约0.5wt％之间；在介于190和250℃之间的温度下，向所述连续反应器的第一反应区提供经干燥的橡胶；以及第一自由基引发剂和第二自由基引发剂是半衰期(t¹/₂)如果在220℃下的单氯苯中测定则大于1秒的有机过氧化物。

在本发明的实施方式中，可以获得大于70％的接枝效率。

本发明的另一个实施方式在于，残余的、未反应的MAh可被降至0.5wt％。较低残余量的MAh将减少未反应的MAh在挤出机中接枝、剪切条件下发生的副反应。MAh的高温副产物被认为是功能橡胶浊化、变色的来源，因此减少游离马来酸酐会改善产物流的颜色、澄清度。较少的残余MAh允许在真空区中通过真空汽提获得改善纯度的产物流。结果产物中敏化MAh的水平降低了。

在本发明的方法中，橡胶是乙烯-丙烯橡胶，其被进料到板片/熔体进料单元中，并通过熔体泵被运送到连续挤出反应器中。熔体泵阻止了将橡胶块引入熔融挤出机而引起的橡胶物流的波动。熔体泵进一步降低了体系的脉动和波动，从而允许控制反应物的进料，因而导致产物一致。

在本发明进一步的实施方式中，橡胶被干燥至水分含量介于约0.2和约0.3wt％之间。

在本发明还要进一步的实施方式中，在约195和220℃之间的温度下，向所述第一反应区提供被干燥的橡胶。