[发明专利]降低聚合物的卤素含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及降低聚合物的卤素含量的方法。

背景技术

基于成本有效性，使用自由基聚合来使烯属不饱和单体聚合。缺点是聚合物的结构、分子量和分子分布较难以控制。

这些问题的解决方案由已知称为“受控自由基聚合”的一般类别的反应提供。这一类别既包括ATRP（=原子转移自由基聚合）方法，并且更新近包括RTCP（=可逆链转移催化聚合）方法。

更具体地说，ATRP是制备广泛种类聚合物，例如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚苯乙烯的重要方法。这种类型的聚合已经提供了朝定制聚合物的目标的相当大进步。

在反应终止后保留在相应链端的卤素原子可以允许其它单体级分的顺序加成以便构造嵌段结构或在纯化后充当大分子引发剂并因此允许进一步的聚合物形成。或者，它可以充当所得的聚合物的进一步官能化的部位。

然而，在许多最终应用中，卤素在聚合物产物中的存在可能是不利的。另外，在许多区域中的日益变紧的环境保护法规限制卤素和有机基-卤素在工业化学产品中的存在。

此外，众所周知，这些卤素官能化聚合物是热不稳定的，其中尤其已经发现聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯当存在末端卤素原子时明显对解聚敏感。

从经由ATRP制备的聚合物有效除去所述末端卤素原子的方法因此非常令人感兴趣。

已存在提供降低最终聚合物组合物中卤素的浓度的方法的不同途径。

US6,689,844B2公开了合成具有降低的活性卤素含量的聚合物组合物的方法，其中利用含可转移卤素的引发剂和一种或多种包含至少一种过渡金属的催化剂，在可以与所述一种或多种金属催化剂形成配位化合物的配体存在下，使烯属不饱和单体聚合。在聚合后，至少部分地消除存在于聚合物中的活性卤素原子，其中在聚合后，使所述聚合物组合物与至少一种五齿有机氮化合物在非极性溶剂存在下反应。

然而，使用高浓度的其中公开的脂族氮化合物（例如N,N,N’,N’,N”-五甲基二亚乙基三胺（PMDETA））将卤素含量降低到～50至～900ppm的值（基于该专利中的实施例）导致最终聚合物中高的最终氮含量，这对于一些应用可能不利。另外，即使该化学反应本身可能会用于该目的，这样高数量的所述化合物的使用是非常昂贵的并因此可能导致经济损失。

US2009/0275707A1公开了从聚合物除去卤素原子和除去过渡金属化合物的方法，其中通过添加适合的硫化合物取代卤素原子，同时通过所述硫化合物使过渡金属化合物沉淀，然后通过过滤将其除去。在所公开的发明的一个特殊实施方案中，同样包括ATRP方法作为聚合方法。

然而，使用硫化合物例如烷基硫醇置换聚合物链端的卤素将硫引入聚合物中，这对于某些特定应用再次可能是不利的，特别是由于未反应的硫醇分子给聚合物带来特别的且不希望的硫气味。

虽然已经存在已知的现有技术中可利用的降低最终聚合物中的卤素含量的一些非常有前景的途径，但是仍需要进一步改进所述方法。

发明内容

鉴于现有技术，现在本发明的目的是提供合成具有降低的卤素含量的聚合物组合物的方法，其中应该基本上除去在活性链端的活性卤素原子。

另外，应该除去在聚合物末端的卤素，而不会在聚合链中引入硫。

此外，聚合物反应后处理应该可以简单且廉价的方式再现，并且特别是应该使用可商购的组分。在此，它们应该可在工业规模上生产，而为此目的无需新设备或复杂构造的设备。

非常特别的目的是，在实际的ATRP方法结束时在同一个反应容器（一釜反应）中直接地进行卤素除去，而没有附加的产物后处理。

另外，应该通过该反应防止聚合物组合物的分子量分布的变宽。

本发明另一个目的是为了合成具有降低的卤素含量的聚合物组合物而提供其中防止在所述组合物中包含的聚合物的分解的方法。

另一个目的是，找到具有优异的性能范围的聚合物组合物，以致它们可以作为理想的添加剂添加到润滑油中。

这是指，除了其它要求之外，包含在组合物中的聚合物具有低的氧化敏感性和高的耐剪切负荷性。

特别地，包含在聚合物组合物中的聚合物必须具有窄的分子量分布并且基本上无卤。

这些目的以及其它没有明确指明但是可以从经由在此引入讨论的上下文立即推导或识别出的目的通过具有权利要求1的所有特征的方法达到。对该方法的合适的改进型在引用权利要求1的权利要求中进行保护。

本发明因此提供降低聚合物的卤素含量的方法，其特征在于使所述聚合物与阻聚剂反应。