用于将单体和/或低聚物从通过聚合作用形成的构件中移除的方法技术

为了更柔和地且更有效地使从聚合作用中产生的纤维增强的构件摆脱单体和/或低聚物，提出了将超临界流体用作提取介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将单体和/或低聚物从通过聚合作用形成的构件中移除的方法
本专利技术涉及一种根据权利要求1所述的用于将单体(Monomer)和/或低聚物(Oligomer)从通过聚合作用形成的构件中移除的方法。
技术介绍
从现有技术已知如下问题，即在借助于聚合作用产生的构件中，一定的单体和低聚物剩余部分可保留在构件中。特别是自动加速效应(Trommsdorf-NorrishEffekt)对此负责，该自动加速效应在聚合作用的提高的转化率(Umsatz)的情形中出现。由于相应增长的聚合物链的不可运动性增加，由活性链端的重组导致的链终止(Kettenabbruch)的可能性降低，自动加速效应提供了聚合作用的自加速。然而在构件中保留的剩余单体和/或低聚物部分对于构件的可使用性及其再加工而言可为关键性的。一方面，不期望的在构件中保留的部分可具有特有的气味，从而构件的可使用性例如就车辆的室内区域而论受限制。此外，不期望的物质可“冒出”且由此在构件的表面上引起润滑膜形成，该润滑膜形成特别是对于紧接着的过程(如例如上漆或接合过程尤其粘合)而言可为关键性的。上面描述的问题例如从文件DE1660289C3中已知，该文件公开了，单体己内酰胺在构件的存储期间在构件的表面处渗出，由此可出现粘的或粗糙的表面。这在现有技术中通过例如在水中清洗构件以便从构件中溶解剩余的单体或低聚物部分来解决。此外，从文件DE3840293A1已知使用超临界提取介质以用于移除低分子量部分。然而在此塑料在压力下熔化且塑料的熔体与提取介质混合。这样的方式对于已经形成的纤维复合塑料而言是不可能的。关于这些物质，问题只可通过以下方式绕开，即聚合出的(auspolymerisiert)、已经摆脱了剩余物质的塑料以传统的方式与纤维加工成纤维复合塑料，或纤维复合塑料以传统的方式借助于水摆脱不期望的物质。对于首先提出的变型方案不利的是纤维复合塑料的显著更高耗费的制造过程，其中在第二提到的变型方案中值得期望的是，剩余的物质的移除更柔和地(schonender)且更有效地进行。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供一种用于将单体和/或低聚物从通过聚合作用形成的构件中移除的方法，该方法允许上面提到的物质的有效的、然而同样柔和的移除。根据本专利技术，提出了一种用于将单体和/或低聚物从通过聚合作用产生的构件中移除的方法，该方法包括使用提取介质以用于将单体和/或低聚物移除。在此，构件包括纤维增强的塑料，且提取介质具有超临界流体。术语“聚合作用”理解为化学反应，在该化学反应中包括有反应能力的双键的单体尤其在催化剂的影响下且在多重键解开的情况下反应成聚合物。单体由此可理解成聚合作用的原始材料，而聚合物为由彼此连接的单体组成的带有长链的分子。本专利技术的目的尤其在于移除剩余单体。剩余单体可理解为保留在聚合物中的单体、换而言之在聚合作用期间不可转化成聚合物的单体。低聚物与之相反是已经彼此连接的单体，其然而尤其相比于能够借助于聚合作用形成的聚合物是低分子量的。单体和/或低聚物可看作是聚合物的污染物。构件通过聚合作用产生。因此，构件包括至少一个从聚合作用中产生的聚合物。此外，构件构造成纤维增强的。构件尤其是纤维增强的塑料。由此，构件在用于移除单体和/或低聚物的方法之前已经构造为纤维增强的塑料。有利地，构件借助于聚合作用形成为纤维增强的塑料。使用超临界流体作为提取介质。超临界流体通过以下方式出众，即无法区分聚集态是液态还是气态，因为流体在一些特性例如密度方面表现成如液体，而在其他特性例如粘性方面表现成如气体。相比于在大多数情况下液态的溶剂，超临界流体展现出对于低分子量物质的特别良好的可溶性且此外具有高的扩散性。待移除的单体和/或低聚物在提取介质中溶解且由此从构件中移除。单体和/或低聚物紧接着作为溶解的污染物在提取介质中存在。为了移除，构件有利地放置到第一容器中，在该第一容器中提取介质围绕构件流动。构件由此暴露于提取介质，其中在提取介质中单体和/或低聚物从构件中溶解且以溶解的形式保留在提取介质中。尤其地通过利用包括超临界流体的提取介质进行处理不出现形态上的损坏，例如在构件的表面上的小泡形成。使用包括超临界流体的提取介质具有如下优点，即作为构件的污染物的单体和低聚物可特别有效地、然而同样柔和地移除。由此尤其不出现单体部分的冒出和与之相关的缺点。尤其地构件具有纤维增强的聚酰胺，其中剩余单体尤其是内酰胺单体、此外优选地是己内酰胺单体。优选地，构件由纤维增强的聚酰胺制成，换而言之由聚酰胺-FVK-构件组成。尤其地构件是优选地基于聚酰胺基体(aufPolyamidmatrix)的扁平的半成品。此外，构件可包括环氧树脂，环氧树脂可尤其理解为带有环氧部分的合成树脂。同样在其中单体和/或低聚物在构件中存在，其伴随有上面提到的缺点。有利地，为了构件的聚合作用使用己内酰胺，尤其ε-己内酰胺和十二内酰胺(英文：Laurolactam)，该己内酰胺聚合出聚酰胺-6或者聚酰胺-12。然而己内酰胺的特别的缺点是其特有的气味，该气味例如在ε-己内酰胺的情况中在自0.3mg/m3起的浓度情形中已经被察觉。由于己内酰胺作为剩余单体保留在构件中，构件同样散发特有的气味，该特有的气味对于构件在室内区域中的使用是起阻碍的。只有通过如通过本专利技术所提出的剩余的内酰胺部分的有效的移除才可实现构件摆脱特殊的起阻碍的气味，从而使得构件对于室内区域的可使用性成为可能。有利地，超临界流体和由此提取介质包括超临界二氧化碳和/或甲基叔丁基醚(MTBE)，其优选地也可以超临界形式存在。优选地，提取介质仅仅由超临界二氧化碳组成。备选地，提取介质包括超临界二氧化碳的部分和作为共溶剂(Cosolvent)的另一组成部分如例如MTBE。使用超临界二氧化碳的优点是，其溶解能力是非常高的。超临界二氧化碳与醚如例如二乙醚的溶解能力相当，己内酰胺可非常良好地溶解在醚中。以组合的形式使用MTBE和二氧化碳具有有利的效果：MTBE的可燃性由于二氧化碳的存在而不太紧要。此外，通过使用MTBE作为共溶剂还可得到更好的己内酰胺提取功效。另一优点是，由于使用MTBE通过以下方式还可更柔和地设计用于提取的条件，即使用更低的压力和温度。此外MTBE原则上非常良好地适用于提取，因为MTBE不易于形成过氧化物。优选地，提取介质适用于，除了单体和/或低聚物之外还将湿气从构件中移除。由于构件暴露于提取介质，因此同样将湿气从构件中抽走。通过该特性该方法具有如下优点，即可在一个步骤中实现将单体和/或低聚物以及湿气从构件中移除，从而提高了方法的效率。湿气从构件中的移除因此尤其是重要的，因为由此构件的再加工特别是接合或者粘合被改善。有利地，方法在40℃至80℃的温度的情形中和/或在80bar至100bar的压力的情形中执行。对此，构件优选地引入到第一容器、优选地压力腔中，在该第一容器中存在上面提到的温度和/或压力状况。有利地，该方法此外具有用于将从构件中提取的物质从提取介质中回收的步骤。提取的物质可理解为在提取介质中溶解的污染物即单体和/或低聚物。此外，抽出的湿气可属于污染物。通过使用包括超临界流体的提取介质，提取的物质尤其溶解的污染物可通过提取介质的压力卸载非常容易地再次沉淀出来。由此，一方面单体和/或低聚物且另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将单体(13a)和/或低聚物(13b)从通过聚合作用产生的构件中移除的方法(100)，包括使用提取介质(12)以用于移除所述单体(13a)和/或低聚物(13b)，其特征在于，所述构件构造成纤维增强的，其中所述提取介质(12)包括超临界流体(15)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.14 DE 102015219948.71.一种用于将单体(13a)和/或低聚物(13b)从通过聚合作用产生的构件中移除的方法(100)，包括使用提取介质(12)以用于移除所述单体(13a)和/或低聚物(13b)，其特征在于，所述构件构造成纤维增强的，其中所述提取介质(12)包括超临界流体(15)。2.根据权利要求1所述的用于将单体(13a)和/或低聚物(13b)从通过聚合作用产生的构件中移除的方法(100)，其特征在于，所述构件包括纤维增强的聚酰胺，其中所述单体(13a)尤其为内酰胺单体。3.根据权利要求1或2中任一项所述的用于将单体(13a)和/或低聚物(13b)从通过聚合作用产生的构件中移除的方法(100)，其特征在于，所述超临界流体(15)包括超临界二氧化碳(16)和/或甲基叔丁基醚(17)，其中甲基叔丁基醚(17)尤其用作共溶剂。4.根据前述权利要求中任一项所述的用于将单体(13a)和/或低聚物(13b)从通过聚合作用产生的构件中移除的方法(100)，其特征在于，所述提取介质适用于附加地将湿气(14)从所述构件中移除。5.根据前述权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：RN贝伦特，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE