用于获取和离析聚氯丁二烯固体的方法技术

本发明专利技术涉及用于离析并获取聚氯丁二烯固体的方法，其中使一种水性聚氯丁二烯分散体与含凝结剂的蒸汽接触，由此该聚氯丁二烯固体凝结。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于离析并获取聚氯丁二烯固体的方法，其中使一种水性聚氯丁二烯分散体与含凝结剂的蒸汽接触，由此该聚氯丁二烯固体凝结。【专利说明】本专利技术涉及一种基于橡胶分散体的、用于获取并离析聚氯丁二烯固体的方法并且涉及这些生成的聚氯丁二烯固体。长时间以来，聚氯丁二烯的生产是已知的。氯丁二烯(2-氯-1,3-丁二烯)的自由基乳液聚合生产出由聚氯丁二烯制成的胶乳。为了本申请的目的，以下表述同样用于所述胶乳:“聚氯丁二烯胶乳”和“聚氯丁二烯分散体”。在生产过程中，使这些单体在一种水性介质中的乳液系统中进行聚合。通常这是阴离子类型的，并且还很少使用到非离子型或阳离子型系统。进行该聚合反应的温度范围包括约0°C到80°C以上的值。该聚合反应因此可以通过进行热分解的自由基发生剂或通过氧化还原系统来启动。通常还使用了分子量调节剂，如硫醇类或二硫化黄原酰类(xanthogen disulfides)。在有些情况下,最终产品的分子量还通过与硫进行共聚并且随后将所生成的硫键断裂来调节。所希望的转化率是通过以一种适当的试剂终止该反应而确立的。在绝大多数情况下，所生成的聚氯丁二烯在水中的分散体然后通过使水蒸气穿过其材料而脱单体。在此，一些生成产物以乳胶形式在工业中达到直接使用，但是更大的部分是通过凝结而脱除附着水并且被以固体产物的形式传送到其最终使用。考虑到适当的混合物组成，聚氯丁二烯固体(被称为“CR固体”)以及同样由此生产的固化橡胶的特性是高耐候性和耐臭氧性、阻燃性、极好的老化性能、适度的耐油性、以及还有相当大的能力以抗蚀许多化学品。它们具有良好的机械特性、有利的弹性、以及高的耐磨性。对于弹性、拉伸强度、断裂伸长率、以及模量，由聚氯丁二烯胶乳(CR乳胶)制成的固化橡胶展现出的值`与天然胶乳固化橡胶的值非常类似，而同时由聚氯丁二烯胶乳制成的固化橡胶展现出对溶剂类、化学品类、对油类、以及对脂肪类良好的耐溶剂性。如以上所述，将该CR固体从该分散体中分离一般通过凝结来实现。对此目的，许多不同的方法是已知的。使这些聚氯丁二烯胶乳与一种凝结剂混合来破坏乳液。为此目的可以使用任何常规凝结剂:作为举例，例如使用无机酸或使用有机酸的酸化可以用于从在碱性条件下生产的CR胶乳中凝结固体。在很多情况下，简单的酸化是不足以完成聚氯丁二烯的凝结的，并且除酸之外还需要加入强电解质(含多价阳离子如Mg2+、Ca2+或A13+的盐类)。这种方法是不利的，因为分别需要大量的酸和电解质以便实现固体的完全沉淀。在此，相对大量的沉淀物残存在产物之内，并且这可能损害重要的产物特性。凝结后的固体因此被以相对大量的水来洗涤以便除去该沉淀，而这导致经济和环境问题。此外，一些聚氯丁二烯是以大块的形式生产的，在其内部仍包含有未沉淀的CR胶乳或过量的沉淀剂。现有技术还披露了凝结通过暴露于相对高的温度和/或增大的压力中、以及还有通过另外暴露于电解质和向剪切力中而被允许。将这个类型的一种产物暴露于相当大的热应力中，而这损害了产物特性。用于从水性分散体中分离聚氯丁二烯的一般方法是冷冻分离。在此通过使该CR乳胶的水相冷却到凝固点之下来实现冷冻分离。随后的在适宜条件下的融化给出了处于凝结形式的聚氯丁二烯、该聚氯丁二烯可从该水相分离出来。为了达到足够高的凝结速率以便用于工业目的，在薄层中进行对CR胶乳的冷冻分离。为此，已经开发了可内部冷却的凝结辊，这些凝结辊在旋转过程中进入CR胶乳并且因此在旋转过程中拾取一个薄胶乳层并且在表面上进行冷冻分离(US-B2，187，146)。从该辊上刮掉该由CR凝结物和冰构成的薄膜并且将其向前传送。存在着其他从现有技术获知的离析方法。US4，103，074描述了一种使用螺杆挤出机来使一种聚合物胶乳凝结的方法，其中在输送过程中在该螺杆的通道之内凝结该聚合物胶乳。US3, 926，877描述了一种用于离析CR橡胶的方法，其中该CR胶乳与一种水性炭黑分散体混合，然后使一种凝结剂与该胶乳混合。将凝结的产物从水相中分离。DE3031088C2披露了一种用于生产合成聚合物的凝结胶乳的方法，其中通过喷嘴以雾气的形式将一种气态或液态凝结剂施加到这些聚合物胶乳小液滴上，以便于沉淀出聚合物珠。最著名的并且最广泛使用的用于离析CR固体的方法是冷冻凝结法。由于在辊上冻结的凝结物非常难以从该辊上分离，因此所述方法具有环境上和经济上的缺点。该被冰冻的凝结物不得不被再次解冻并且通过使用水来使其脱除乳化剂，而这反过来从环境观点来讲是不希望的。对该凝结物的后续机械脱水同样是非常能量密集并耗时的。该凝结物的最终干燥一般通过使用干燥箱来实现，在其中除去在产物内存在的残留水。现在本专利技术的一 个目的是提供一种用于获取并离析聚氯丁二烯固体而不具有上述缺点的方法。提出了在引言中所提及的类型的一种方法以便于实现所述目的，其中使一种水性聚氯丁二烯分散体与含凝结剂的水蒸气接触，并且该聚氯丁二烯固体因此凝结。在本专利技术的方法中，优选的是该CR固体以丝条的形式或以碎屑的形式凝结。出人意料地，已经发现本专利技术的方法可以对所有聚氯丁二烯分散体使用，而不论所用来生产其的常规聚合方法。本专利技术的方法是更能源有效的，使用更少的资源，并且因此是环境上更相容的。然后将沉淀出的聚氯丁二烯固体从凝结物悬浮液中分离出，且然后优选地在一个脱水装置中脱水。在此可使用的设备的实例是螺杆基过滤器或脱水辊。同样可使用其他已知的脱水装置。然后通过干燥装置使该脱水的聚氯丁二烯固体干燥。干燥装置作为举例包括一种双螺杆挤出机、一种基于螺杆的干燥器、或一种捏合机干燥器。在干燥装置中优选地可以加入添加剂和/或惰性材料。通过这种手段可以按一种对任何要求都理想的方式影响本专利技术的聚氯丁二烯固体的其他性质，并且这在加工后也可以实现。影响产物特性的添加剂的优选实例是稳定剂、促进剂、乳化剂、液剂(I iquors )、抗氧化剂、以及影响粘度的加工助剂。可以使用任何常规添加剂。惰性材料的实例是氮气、氩气、以及二氧化碳，其中可以添加这些以便影响聚合物的熔点。优选通过水下造粒过程将本专利技术的聚氯丁二烯固体粒化并冷却。聚氯丁二烯分散体优选包括一种已通过乳液聚合生产出的胶乳。聚合反应在从5°C至50°C的聚合温度下进行。该聚合反应中的转化率一般是在从50%至80%的范围内。聚合后，借助真空脱挥发分作用来给出在从1000ppm到Ippm的范围的值来去除过量的单体。乳液聚合方法是从现有技术知道的并且这些方法可以在此使用。任选地，还可能添加一种或多种不同的共聚单体如2，3- 二氯丁二烯、旁侧的氯丁二烯(alongside chloroprene) (2_氯-1，3_ 丁二烯)用以控制聚合过程中的结晶化。从中获取本专利技术的CR固体的、该聚氯丁二烯分散体，其固体含量优选是按重量计从20%至45%，并且所述分散体的凝胶含量优选是在按重量计从0%至10%的范围内。然而，还可以按受控的方式增大凝胶含量。该含凝结剂的水蒸气优选由水蒸气和一种水性的凝结剂溶液形成。所优选使用的凝结剂溶液包含由无机盐制成的一种凝结剂的水溶液，该无机盐优选是周期表第二和第三主族的金属的无机盐。所优选使用的凝结剂包括氯化钙、氯化镁、硫酸镁、氯化铝、和/或硫酸铝。该凝结剂溶液优选具有的凝结剂浓度是基于该凝结剂溶本文档来自技高网...

【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：托马斯奥利弗·纽纳，海纳·施坦格，罗尔夫·约斯滕，罗尔夫·费尔勒，梅苏特·菲丹，
申请(专利权)人：朗盛德国有限责任公司，
类型：
国别省市：