[发明专利]水性聚合物分散体的连续或半连续冷冻凝结法

说明书

技术领域

本发明涉及水性聚合物分散体的连续或半连续冷冻凝结法。

本发明中的“连续”冷冻凝结法是指就冷冻步骤而言具有连续质量 流，即连续流入和流出的方法。

本发明中的“半连续”冷冻凝结法是指其中填充、冷冻和排料步骤 相继进行的方法。其中优选就冷冻步骤而言存在连续质量流，即平均经 5小时的时间，优选平均经3小时的时间，更优选平均经1小时的时间 看来连续的流入和流出。

背景技术

许多聚合物，特别是聚合物的抗冲改性剂，通过在液体介质中经悬 浮、乳液或沉淀聚合使合适的单体均聚或共聚制备。该聚合物在此以固 体的通常水性分散体(胶乳)的形式形成，如果该胶乳不以原样使用， 则必须从其中分离出该聚合物。

该聚合物通常通过凝结、接着固液分离从该分散体中分离出。已知 有一系列各种方法用于此，它们描述于Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie(有机化学方法)中。分离方法可分成三个主要类 别：

a)以气体形式分离出水相

b)通过加入助剂以液体形式分离出水相

c)以液体形式分离出水相而不加入助剂

对于a)和b)，问题一般在于，塑料的品质可能受损，因为用于聚 合的助剂(例如乳化剂)和/或用于该分离过程的助剂会在一定程度上 留在聚合物中并因此可能在随后的塑料构件中造成不希望的二次反应， 例如黄变或混浊。

DE 19718597 C1描述了用于将合成树脂分散体脱水的两步法，其包 括a)在第一挤出机中凝结两相液体混合物和b)在第二挤出机中将该 凝结物脱水。

US 4 591 632描述了在冷表面上的冷冻凝结法。

Freeze Coagulation of ABS Latex,Adler等人,Ind.Eng.Chem. Res.1997,36,2156描述了通过与冷表面和与液体CO₂接触而使ABS 胶乳冷冻凝结。

DE 32 30 128 A1,“聚合物分散体的冷冻凝结”,Bayer Lev.,1982 描述了在移动的被施加剪切应力的产物层中的冷冻凝结法。

EP 0467288 B1描述了丙烯酸系聚合物胶乳的不连续冷冻凝结，由 该胶乳可制备在暴露在水中时具有良好光学性质和良好雾度特性的塑 料构件。在其中观察到4厘米/小时或更低的冷冻速率是优选的，因为 这些条件下可很好地实现固-液分离并因此能够同时分离除去用于聚合 的助剂(例如乳化剂)。

发明内容

问题和解决方案

考虑到本文中指出和论述的现有技术，本发明的一个目的是提供与 现有技术中已知的不连续冷冻凝结法相对照而言连续或半连续的冷冻 凝结法。

另一目的还有是所提供的方法适合实现控制产物性质。

另一目的是提供一种方法，通过该方法获得的方法产物具有与根据 现有技术中已知方法可制备的方法产物相比更好的光学性质，特别是更 好的根据ASTM D 1003(1997)，特别在70℃和80℃下的热水储存后的雾 度值。一个特别的目的是获得各自使用来自所提供的方法的方法产物制 成的半成品，优选透明半成品，其在70℃下热水储存后，优选在80℃ 下热水储存后具有<20％，优选<15％的根据ASTM 1003(1997)的雾度。

这些目的以及尽管没有明确提及但由本文论述的上下文可推导出 或由其得出的其它目的令人惊讶地由水性聚合物分散体的连续或半连 续冷冻凝结法实现，所述方法包括冷冻步骤和固-液分离步骤，其特征 在于所述方法包括另外的步骤：

-在冷冻步骤和固-液分离步骤之间加入水和/或水蒸气，

其中所述固-液分离步骤由根据下列公式的分离系数P表征

其中m_H2O,mech代表机械分离出的水量，即分离出的水相的量，且m_H2O,tot代表作为来自最初使用的水性聚合物分散体的水，即水相，和外加的水 和/或水蒸气之和的总水量，且其中P≥0.55，优选≥0.8，更优选 ≥0.93，再更优选≥0.95。

本发明的方法可以实现通过某些工艺参数，例如冷冻速率、烧结温 度和分离出的水/分离出的水相的比例对某些产物性质进行控制。