聚合含乙烯基单体的方法技术

一种聚合方法，其中含乙烯基的单体在反应混合物中聚合，至少一种聚合产物被与所述反应混合物分离开，而所述反应混合物被纯化和再次使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含乙烯基单体如卤乙烯在反应混合物中聚合的方法，该 方法产生较少的废物。
技术介绍
诸如从氯乙烯到聚氯乙烯的含乙烯基单体的聚合通常使用悬浮聚合法，并在完全去离子水中不连续地进行，例如在Technical progress for PVC production, Progress in Polymer Science 27 (2002), ELSEVIER, 2070/2071页，及Harold Sarvetoicb Polyvinyl Chloride, 42/43页，van Nostrand Reinold Company, New York 1969以及Encyclopedia of PVC，第 1巻第74页，Nass/Heiberger, Marcel Dekker， New York 1986，还有在 http:〃 www.solvin.com/production/producti.htm中所描述的。由此产生的 悬浮体通常固含量为25-40%。通常PVC悬浮体在脱气和在滗析器中脱 水后，PVC产品中的残余水含量降低至10%-30%。滗析过的反应混合 物的固含量通常为50-250mg/l，并且通常在初级分离后被送至废水形式 的生物的纯化装置。废水的量取决于制备的PVC类型为2.3-3.0mV吨 PVC。在所述
中众所周知的是，在使用悬浮法的含乙烯基单体如氯乙烯的聚合中，制备的PVC的产品质量受杂质的不利影响。因此， 只有高纯度的溶剂被用于目前的不连续聚合方法中的反应混合物；例如 新鲜的完全去离子水被用作氯乙烯至PVC聚合中的溶剂。成本除了与 提供新鲜的完全去离子水相关外，还与环境可接受的使用过的溶剂的排 放有关，或者废水也对所述方法的经济性具有不利的影响。
技术实现思路
因此，本专利技术的问题是提供一种含乙烯基单体的聚合方法，借助于 该方法，可以避免现有技术的缺点。本专利技术的问题还有提供一种用于实 施这种聚合方法的装置。所述问题是通过独立权利要求和从属权利要求及说明书和附图的 主题而解决的。本专利技术使得可以克服以上所述的现有技术的缺点。因此，本专利技术涉及一种聚合方法，其中含乙烯基单体、尤其是单体 的卤乙烯在反应混合物中聚合，至少一种聚合产物被与所述反应产物分 离开，而所述反应产物然后被纯化和再次使用。本专利技术方法的结果是， 与现有技术相比，制备每吨聚合物产物所需的新鲜高纯的溶剂较少，尤 其是新鲜的完全去离子水较少，并且相应地较少产生废物和/或废水， 所以生产操作尤其经济并且对环境友好。这里可以使用在反应混合物中聚合含乙烯基单体的任何已知方法。 根据本专利技术，术语"聚合"包括单体的均聚以及两种或多种不同单体的 共聚。 根据本专利技术，优选确切分离开一种聚合产物，该聚合产物可以也是具有例如PVC的统计分布的聚合物混合物。优选地，除所用单体和至少一种溶剂以及在聚合过程中形成的产物 外，所述反应混合物包括其它组分和添加剂，优选引发剂、消泡剂、中 和剂、悬浮剂、抗氧剂等。另外，本专利技术涉及能够实施本专利技术方法的装 置。含乙烯基单体、卤乙烯以及尤其是氯乙烯的聚合本身是已知的。本 领域技术人员还知道在常规聚合方法中所产生的回收水不能再次在随 后的反应中使用，因为其中存在微聚合物，而这些微聚合物起聚合种子 的作用，并且会不可挽回地损害聚合产物的质量。但是，现在惊奇地发现，通过本专利技术的方法制备的产品具有与使用 传统方法制备的产品一样良好的特征，同时产生的用过的溶剂废物的量 与传统生产方法相比明显减少。结果可以既有利地降低提供新鲜高纯度溶剂的成本，又降低所产生的用过的溶剂废物的环境可接受处理的成 本，并且还以特别经济的方法产生聚合物产品。优选重复使用所有纯化 过的反应混合物，虽然与新鲜溶剂组合使用其一部分也是可能的。还惊奇地发现，使用本专利技术的方法，稳定质量的聚会产物的重复生 产是可能的，在此情况下，由于回收和重复使用包含溶剂的反应混合物， 可以减少尤其经济地生产聚合物产品的成本。此外，通过本专利技术可以尤其完好地控制聚合物产品的稳定质量。优 选地，氯乙烯被用作单体的卤乙烯，在此情况下所产生的聚合物可以由50%至100%的聚氯乙烯组成。同样优选地，相同或不同的单体单元可以根据本专利技术的方法聚合而形成均聚物、二元共聚物和/或三元共聚物 等。通过本专利技术的方法制备的聚合产物有利地不含杂质。通过选择分离极限为10-1000 kDalton的过滤器介质，非常细小的聚合物颗粒在聚合 混合物返回所述工艺之前被滤出聚合混合物。在根据本专利技术的方法中， 还可以返回至少部分残余单体至聚合过程中，以便增加收率，而脱气操 作需要的费用较少，或可以完全省略。结果，尤其是含有卤素的乙烯基 单体的处理可部分或全部地省略掉。根据本专利技术，所^l聚合物可以在溶液或悬浮体中的反应混合物中进 行，即可以彼此无关地存在反应原料和/或产物，其溶解在溶剂中，和/ 或以分散在其中的固体或液体的形式。优选在含水反应混合物中进行根 据本专利技术方法的聚合反应，尤其优选在水悬浮体中进行根据本专利技术方法 的聚合。特别优选在水悬浮体中进行根据本专利技术方法的氯乙烯至形成 PVC的聚合。在此情况下，含水反应混合物可以尤其有利地纯化并再次 使用，以替代完全去离子水，不用处理处理大量的废水。代替完全去离 子水，纯化过的反应混合物可以完全或部分地再次用于氯乙烯的聚合。本专利技术的方法可以例如在高于常压的压力下，优选在0.3-2MPa的 压力下进行。优选地，聚合不连续地进行。优选在聚合之后和在分离开至少一种聚合产物之前进行脱气。脱气 可以以任何已知的方式进行；优选使用蒸馏塔使反应混合物脱气。由于反应混合物的脱气，可以回收未反应的原料(单体)，该原料可以返回到 所述工艺中(到反应器中)。优选地，所述至少一种聚合产物通过离心反应混合物来分离开。在 此情况下，可以使用任何已知的离心方法。优选使用转鼓式离心机或筛 网式离心机。优选在分离开至少一种反应产物后通过过滤、优选通过微滤来纯化所述反应混合物。本专利技术所理解的过滤或微滤是指分离极限是10-1000 kDalton，滤液收率>99%的过滤器介质。根据本专利技术，微滤模件可以是
中常用的模件，举例来说， 其包括以管、板或其它结构形式的过滤器元件。过滤材料可以使用例如 陶瓷、烧结金属或金属网，优选聚合物涂敷的过滤器元件。此外，为了 提高过滤效果，可以使用任何常规的过滤助剂，例如纤维素或硅藻土。 塑料材料例如PVC同样适合于作为过滤助剂。令人惊奇地发现，通过离心处理经过借助于微滤模件的微滤而纯化 过的含水PVC悬浮体而得到的含水反应混合物可以再次用于氯乙烯的 聚合，不会损坏产品的特性。优选地，在本专利技术的方法中，通过过滤或微滤而分离开的固体可以 返回分离开至少一种聚合产物之前的反应混合物中。令人惊奇地发现， 尤其是在根据本专利技术的方法中分离开的PVC固体颗粒可以再次引入所 述工艺中，由此减少了固体废物的量。提供的用于实施本专利技术方法的装置是反应容器(反应器)(l)，其通过 流体连接件而与用于将聚合产物与反应混合物分离开的装置(5)相连，所 述用于将聚合产物与反应混合物分离开的装置(5)通过另外的流体连接 件与用于纯化所述反应混合物的装置(7)相连，所述用于纯化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：U·沃伊克，H·克利佩特，J·基施纳，P·卡默霍费尔，
申请(专利权)人：韦恩诺利特两合公司，
类型：发明
国别省市：