[发明专利]作为聚合猝灭剂的多羟基化合物

说明书

本申请是申请日为2008年8月7日、申请号为200810215482.7、发明名称为“作为聚合猝灭剂的多羟基化合物”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的一个或多个实施方案涉及多羟基化合物作为猝灭剂在聚合过程中的使用。

背景技术

聚合物可以通过溶液聚合制备，其中单体在惰性溶剂或稀释剂中聚合。溶剂可用于溶解反应物和产物，作为反应物和产物的载体，帮助转移聚合热，以及帮助调节聚合速率。溶剂使得搅拌和转移聚合混合物(也称浆料)更加容易。不过，溶剂的存在也会造成很多困难。溶剂必须从橡胶中分离出去，然后回收再使用或处理掉。回收和循环利用溶剂的花费增加了制备橡胶的成本，而且还存在提纯后的回收溶剂仍然残余物一些会使聚合催化剂中毒的杂质的风险。此外，某些溶剂如芳香族烃类会产生环境污染的问题。另外，如果除去溶剂困难的话，会影响聚合物产品的纯度。

聚合物也可以通过本体聚合(也称作mass polymerization)制备，其中单体在没有或基本没有任何溶剂的条件下聚合，而且有效的是，单体自身作为稀释剂。由于本体聚合基本没有溶剂，所以污染的风险较低，并且产物分离简单。本体聚合带来许多经济上的优势，包括较低的设备能力的资金成本，较低的运转的能源成本，以及较少的操作人员。无溶剂的特点还提供了环保上的优势，因为减少了排放物和废水的污染。

尽管它有许多优点，但本体聚合需要仔细的温度控制，还需要强力且精细的搅拌装置，因为聚合体系的粘度会变得很高。在没有加入稀释剂的条件下，浆料粘度和放热效应会使得温度控制变得困难。因此，会出现局部过热点，导致聚合物产物降解、凝胶化和/或变色。在极端的情形中，不受控制的加快的聚合速率会导致灾难性的“失控”反应。因为这些困难，本体聚合还没有广泛用于合成橡胶的商业制造。

由于需要控制聚合物浆料的粘度和放热，本体聚合的单体转化率基本上都低于100％，剩余的单体需要回收。与溶液聚合的情形一样，它通常需要向聚合混合物加入猝灭剂，以便在分离和干燥聚合物产物之前使反应性的聚合物链、催化剂和/或催化剂组分失活。不加入猝灭剂的话，当在分离和干燥聚合物的过程中活性或准活性聚合物和活性催化剂或催化剂组分暴露于空气中时会出现不希望的副反应如交联、偶联和氧化反应。

现有技术中已经使用了各种猝灭剂。通常使用水、醇和羧酸，但由于其低沸点和高蒸汽压力它们会污染回收的单体流。为了减轻单体污染的问题，可以使用长链醇如正辛醇和长链羧酸如2-乙基己酸(EHA)和蒸馏的妥尔油(DTO)，它们具有较高的沸点和较低的蒸汽压力。不幸的是，由于这些长链醇和羧酸的高分子量，通常需要大量装填猝灭剂，以有效地猝灭聚合混合物。这些大量装填导致在聚合物产物中形成大量作为杂质的金属醇盐或金属羧酸盐。杂质的存在会给橡胶的硫化速率以及橡胶硫化产品的性能带来不利的影响。例如，大量金属盐的存在会使硫化产品的性能变差。

发明内容

本发明的一个或多个实施方案提供用于猝灭活性聚合混合物的方法，该方法包括向活性聚合混合物中引入多羟基化合物。

本发明的一个或多个实施方案还提供制备聚合物的方法，该方法包括以下步骤：(a)引入单体和催化剂以形成包含低于20重量％溶剂的活性聚合混合物，和(b)向该活性聚合混合物中加入多羟基化合物。

本发明的一个或多个实施方案还提供制备聚合物的连续聚合方法，该方法包括以下步骤：(a)连续地引入单体和催化剂以形成包括低于20重量％溶剂的活性聚合混合物，(b)使至少一部分单体在该第一区域中聚合，(c)连续地从第一区域中移出活性聚合混合物并将混合物转移至第二区域，(d)在第二区域中连续地向活性聚合混合物引入多羟基化合物以形成至少部分被猝灭的聚合混合物。

本发明的一个或多个实施方案还提供聚合物，其通过包括向活性聚合混合物中引入多羟基化合物的方法制备。

具体实施方式

根据本发明的一个或多个实施方案，向活性聚合混合物中引入多羟基化合物。在一个或多个实施方案中，活性聚合混合物可以包括聚合物(增长的和/或非增长的)、未反应的单体、催化剂、催化剂组分、催化剂残余物、任选的官能化的或偶联的聚合物和任选的溶剂。