[发明专利]制备聚合物组合物的方法

说明书

本发明涉及一种制备包含至少一种聚合物和至少一种聚醚化合物(PE)的聚合物组合物的方法。该聚合物通过包含至少一种烯属不饱和酸单体和任选地其他单体(例如链转移剂)的单体组合物(M)的自由基聚合获得。自由基聚合在至少一个连续操作的返混反应器中并且在聚醚化合物(PE)存在下进行。

本发明涉及一种制备包含至少一种聚合物和至少一种聚醚化合物(PE)的聚合物组合物的方法。该聚合物通过包含至少一种烯属不饱和酸单体和任选地其他单体(例如链转移剂)的单体组合物(M)的自由基聚合获得。自由基聚合在至少一个连续操作的返混反应器中并且在聚醚化合物(PE)存在下进行。

功能性聚合物和非离子表面活性剂如聚醚在用于许多不同应用的产品中使用，如家庭护理、个人护理、作物保护或油气生产。然而，功能性聚合物和聚醚的组合可能在合成上具有挑战性并且常常导致不稳定的混合物和相分离。特别地，熔融温度为15-50℃的聚醚是高度粘稠和粘性的蜡，导致处理成本高昂，难以将其引入固体配制剂中。此外，它们在水溶液中很难与具有酸官能的功能性聚合物(例如聚丙烯酸)混溶，后者通常也是相应配制剂的一部分。

文献中已知包含聚合物如聚酸和聚醚的组合物的制备：

WO 2015/000971 A1描述了在聚醚存在下通过自由基聚合由α,β-乙烯属不饱和酸单体和其他交联单体制备凝胶状聚合物组合物的方法。WO 2015/000971 A1中所述的方法是半间歇方法，其中将聚醚计量加入搅拌槽反应器中，并且将单体和自由基起始剂连续、定期或以恒定或交替剂量进料到反应器。交联剂/链转移剂可以与聚醚一起计量加入搅拌槽反应器中，或者可以与单体分开进料到反应器。

WO 2015/000970 A1中描述了类似的方法，其中α,β-乙烯属不饱和酸单体和其他交联单体在聚醚化合物存在下进行自由基聚合反应。固体聚合物组合物的制备使用搅拌槽反应器以半间歇操作而进行。

使用搅拌槽反应器制备上述聚合物组合物被证明是可行的，然而，高产品粘度会导致传热和传质限制，阻碍生产扩大规模。聚醚的高粘度在共混聚酸和聚醚时导致困难并且需要较长的混合时间。此外，为了去除聚合热，需要长的循环时间，并且高温操作可能导致酯化。此外，高产品粘度使该方法很容易在冷却表面结垢。

本领域熟练技术人员原则上已知其中使用搅拌槽反应器以外的其他反应器类型来自由基聚合烯属不饱和酸的连续方法。

例如，WO 2014/090743 A1描述了在自由基引发剂存在下，通过烯属不饱和酸化合物和烯属不饱和聚醚大单体的自由基聚合连续制备共聚物的方法。反应在聚合装置中进行，该聚合装置包括带有内部混合器和换热器的回路反应器，其具有至少10kW/m³K的热去除功率。

在WO 2009/133186 A1的方法中公开了另一反应器类型，其中预混合单体、链转移剂和引发剂，然后在微结构反应器中进行自由基聚合。与混合器和反应器的反应区流动方向成直角的最小尺寸为1μm-30mm，这使得热去除功率为至少12.5kW/m³K。

因此，本发明的目的是提供一种制备包含聚合物和聚醚的聚合物组合物的新方法。即使在较大的生产规模下，该方法也应具有良好的传热性能，并且为了去除聚合热而应要求更短的循环时间。

该目的通过一种制备包含至少一种聚合物和至少一种聚醚化合物(PE)的聚合物组合物的方法实现，其中该聚合物通过包含以下单体组分a)和b)的单体组合物(M)的自由基聚合而获得：

a)至少一种烯属不饱和酸单体(单体组分a))，

b)任选地至少一种链转移剂(单体组分b))，

并且其中自由基聚合在至少一个连续操作的返混反应器中并且在至少一种聚醚化合物(PE)存在下进行。

令人惊讶地发现，连续操作的返混反应器，特别是包含微结构反应区的回路反应器，适用于制备该类聚合物组合物。本发明方法允许良好的传热性能，导致更短的循环时间，以更有效和/或更快地去除聚合热。