披露了一種用于丁基橡膠在一種常見的介質中的溶液聚合作用以及隨后的鹵化作用的綜合方法。該方法包括提供一種溶液聚合反應器，該反應器包含混合有一種單體混合物的Ｃ６介質，該單體混合物包括至少一種異烯烴單體與一種多烯烴單體，單體混合物與介質的質量比從６１∶３９到８０∶２０。一旦聚合，使用一種蒸餾法將殘余未反應的單體混合物從該橡膠溶液分離。這些剩余單體然后可能被純化并且再循環返回該反應器。然后使該分離的橡膠溶液鹵化。該方法排除了繼聚合作用之后對于使該橡膠從該介質分離的需要，然后使其再溶解在另一個溶劑中用于鹵化作用，由此節約能源成本。該方法可任選地使用熱交換器用于該反應器進料流以進一步減少能量消耗。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種綜合方法，該綜合方法使用常見介質用于丁基橡膠的溶液聚合作 用以及隨后的鹵化作用二者。更具體地說，本專利技術涉及一種方法，該方法使用常見脂肪族的 介質(如一種C6溶劑)用于丁基橡膠的溶液聚合作用以及鹵化作用二者，其中用中間體蒸 餾除去未反應的單體。
技術介紹
在用于生產鹵代丁基橡膠的常規方法中，首先使異丁烯與異戊二烯單體在一種極 性鹵代烴介質中聚合，如具有一種基于鋁的引發系統的氯代甲烷(MeCl)，典型地是三氯化 鋁(AlCl3)或二氯乙基鋁^tAlCl2)。該丁基橡膠不是相當可觀地溶解于這種極性的介質， 而作為懸浮顆粒存在因此這個方法通常被稱為一種淤漿法。然后在將剩余單體與聚合作用 介質溶解在一種鹵化作用介質中(典型地是一種非-極性的介質，如己烷(C6))之前，使它 們從該丁基橡膠蒸汽汽提。該商化方法最后產生該最終的氯化或溴化產物。該常規方法因 此使用了應用兩種不同的介質的分離聚合作用以及鹵化作用步驟。一種用于聚合作用的極 性介質以及一種用于鹵化作用的非-極性介質的使用要求中間產物汽提以及溶解的步驟， 并且從能量觀點看是效率低的。使這些單體與MeCl從該丁基聚合物分離的步驟是在鹵化作用之前實施的，以免 從該氯或溴與剩余單體的反應形成高毒性的副產物。在該方法中使用的這些組分的標準沸 點是MeCl異丁烯-7°C;以及異戊二烯34°C。任何消除這些更重的剩余單體(異 戊二烯)的汽提方法還將基本上除去全部MeCl和異丁烯。從該漿料除去全部這些未反應 的組分的方法要求大量的能量。這些鹵化的單體的更高分子量(并且因此更高的沸點)還 排除了這些種類在該鹵化方法之后的去除。對于丁基橡膠的聚合作用的溶解方法已知多年來已經并且在俄羅斯商業上實踐 了。該溶液方法的一個實例描述于加拿大專利1，019，095中，它披露了異-戊烷(C5)作為 優選的聚合作用介質的用途。使用上述方法產生的這些聚合物是非-鹵化作用。雖然鹵化 作用可以在該飽和的C5介質中發生，剩余單體(異丁烯、iC4，以及異戊二烯、iU)的存在 將導致在鹵化作用過程中在前提到的不希望的副產物的形成。該未反應單體的去除是對于 這樣的一種方法的挑戰并且仍然沒有解決。雖然所希望的是通過蒸餾除去這些單體，該C5 介質(異戊烷的沸點是小于該更重的異戊二烯單體(iC5，34°C)，因此這種分離是 不可能的。即使將正戊烷(沸點36°C )用作該介質，在沸點中的這個差異將不足以允許使 用蒸餾技術有效去除該異戊二烯。作為一個結果，這些剩余單體和介質將全部必須一起從 該丁基橡膠汽提，如在該淤漿法中，其中隨后將該橡膠再溶解以用于鹵化作用。這事實上是 比從該常規淤漿法的鹵化作用耗能更多的。因此使用異戊烷(C5)作為一種用于生產鹵代 丁基橡膠的常見介質使用該常規溶液方法是不實際的。在本領域中已知的是在該溶液方法中使用己烷(C6)作為一種聚合作用介質。然 而，一種聚合物溶液的粘度強烈的取決于所使用介質的粘度。因為對于一種給定的分子量以及聚合物固體水平，C6介質的粘度比C5介質的粘度高，因此所生成的該聚合物溶液的粘 度也更高。在C6用作一種溶劑時，這限制了聚合物固體含量在相對低水平，因為否則該溶 液變得太粘而不能很好地傳熱、泵送、以及操作。一種方法的總的經濟性強烈地取決于在從 該聚合反應器出現的溶液或懸浮液中聚合物固體的水平；更高的固體水平意味著更高的轉 化率以及經濟上的改進。為了制造具有對于商業目的充分的高分子量的材料，有必要在丁 基聚合作用中使用相對低的溫度、經常小于-80°C。這些低溫加重了高溶液粘度的問題并且 導致了甚至更低的固體水平。在該溶液方法中，因此在所希望的溫度(分子量)下在用己 烷作為一種溶劑時由于高粘度非常難以達到一種經濟的固體水平(轉化率)。在美國專利5，021，509中披露了一種方法，由此將來自該常規淤漿式聚合法的產 物與己烷混合以產生一種粗橡膠溶液或粘合劑。在離開該聚合反應器以后將該己烷加入該 MeCl-橡膠漿料中以便將該橡膠溶解在己烷中，同時仍然精細分散并且懸浮在MeCl/單體 混合物中。然后使用一種蒸餾法除去MeCl以及殘余iC4和iC5單體用于再循環，從而僅將 該橡膠留在一個己烷溶液中準備用于鹵化作用。這種所謂“溶劑置換”方法仍然要求在將 該聚合作用階段除去以后將全部最初的介質留在該橡膠中。所需能量與在該常規方法中的 基本上是相同的。沒有常用的溶劑用于聚合作用以及鹵化作用二者。對于使用一種用于聚合作用以及鹵化作用二者的常用溶劑的一種方法仍存在一 種需求，特別是在一種可接受粘度范圍之內的一種方法以便允許在所希望的分子量下的高 橡膠固體水平。該方法必須允許在鹵化作用之前將這些剩余單體從該溶劑分離以便減少不 希望的副產物的形成。
技術實現思路
根據本專利技術的一方面，在此提供了一種綜合方法，該綜合方法用于在一種普通 脂肪族介質中溶液聚合以及隨后由此所獲得的橡膠的鹵化作用，該脂肪族介質包括至少 50wt-%的一種或多種脂肪族烴，該脂肪族烴在1013hPa的壓強下具有在45°C到80°C范圍 內的沸點，該方法包括至少優選地，排除地包括以下步驟a)提供一種介質，該介質包括該常見的脂肪族介質以及一種單體混合物，該混合 物包括至少一種異烯烴單體已經至少一種多烯烴單體，它們處于單體混合物與常見脂肪族 介質的質量比為從40 60到95 5、優選從50 50到85 15、并且更優選從61 39 至Ij 80 20 ；b)在該介質內使該單體混合物聚合以形成一種橡膠溶液，該橡膠溶液包括一種橡 膠聚合物，該橡膠聚合物至少是基本上溶解在該介質中的，該介質包括該常見的脂肪族介 質以及該單體混合物的剩余單體；c)使該單體混合物的剩余單體從該橡膠溶液分離以形成一種分離的橡膠溶液，該 橡膠溶液包括該丁基橡膠聚合物和該常見的脂肪族介質；d)在該分離的橡膠溶液中鹵化該橡膠聚合物。本專利技術的范圍涵蓋在此所列的(不論總體上或在優選的區域之內)定義、參數、以 及例證的任何一種可能組合。如在此使用的術語“至少基本上溶解的”是指使根據步驟b)所獲得的橡膠聚合物 的至少70wt. -%、優選至少90wt. -%、優選至少95wt. 溶解在介質中。在本專利技術的一個實施方案中，根據步驟b)的聚合反應以及根據步驟a)提供的一 種溶液是使用一種溶液聚合反應器來進行的。適當的反應器是在本領域的普通技術人員已 知的那些并且包括流通式聚合反應器。根據本專利技術的另一個方面，在此提供了一種綜合方法用于在一種常見C6脂肪族 介質中的丁基橡膠的溶液聚合以及隨后鹵化作用，該方法包括提供一種溶液聚合反應器， 該聚合反應器包括與一種單體混合物混合的該C6脂肪族的介質，該單體混合物包括至少 一種異烯烴單體以及一種多烯烴單體，它們處于單體混合物與介質的質量比為從61 39 到80 20;在該溶液聚合反應器內使該單體混合物聚合以形成一種橡膠溶液，該橡膠溶液 包括溶解在該介質中的一種丁基橡膠聚合物，并且包括該單體混合物的剩余單體；使該單 體混合物從該橡膠溶液分離以形成一種分離的橡膠溶液，該橡膠溶液包括在該介質中的該 丁基橡膠聚合物；并且在該分離的橡膠溶液中鹵化該丁基橡膠。該方法可以使用蒸餾以分離未反應的剩余單體，即該異烯烴單本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種綜合方法，該綜合方法用于在一種常見的脂肪族介質中的溶液聚合作用以及由此所獲得的該橡膠的隨后的鹵化作用，該方法包括至少以下這些步驟： ａ）提供一種介質，該介質包括 －一種常見的脂肪族介質，該介質包括至少５０ｗｔ．－％的一種或多種脂肪族烴，該脂肪族烴在１０１３ｈＰａ的壓強下具有在４５℃到８０℃范圍內的沸點，以及， －一種單體混合物，該單體混合物包括至少一種異烯烴單體以及至少一種多烯烴單體 －單體混合物與常見的脂肪族介質的質量比為從４０∶６０到９５∶５， ｂ）在該介質內使該單體混合物聚合以形成一種橡膠溶液，該橡膠溶液包括一種橡膠聚合物，該橡膠聚合物至少是基本上溶解在該介質中的，該介質包括該常見的脂肪族介質以及該單體混合物的剩余單體； ｃ）使該單體混合物的剩余單體從該橡膠溶液分離以形成一種分離的橡膠溶液，該分離的橡膠溶液包括該橡膠聚合物和該常見的脂肪族介質； ｄ）在該分離的橡膠溶液中鹵化該橡膠聚合物。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：漢斯因戈爾夫·保羅，
申請(專利權)人：朗盛國際股份公司，
類型：發明
國別省市：CH
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