生产溴化丁基橡胶的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备溴化丁基橡胶的有能量效率的、对环境有利的方法，该方法使用了一种溴化剂以及一种用于提高该溴化剂中所含的溴利用率的氧化剂。在一个优选实施方案中，使用了一种用于橡胶的溶液聚合和随后溴化这两者的常见介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于制备溴化丁基橡胶的有能量效率的、对环境有利的方法，该方法使用了一种溴化剂以及一种用于提高该溴化剂中所含的溴利用率的氧化剂。在一个优选实施方案中，使用了一种用于橡胶的溶液聚合和随后溴化这两者的常见介质。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于制备溴化丁基橡胶的、有能量效率的、对环境有利的方法，该方法使用了溴或溴前体或这二者以及一种用于提高溴的利用的氧化剂。在一个优选实施方案中，使用了一种用于橡胶的溶液聚合和随后溴化两者的常见的脂肪族介质。
技术介绍
丁基橡胶如异丁烯异戊二烯橡胶(还被称为IIR)和它们的卤化的类似物是一类重要的合成橡胶。在用于生产溴化丁基橡胶(还被称为溴化丁基橡胶或BIIR)的常规方法中，例如，首先使异丁烯与异戊二烯在一种极性卤代烃介质中聚合，如在具有一种基于铝的引发体系的氯代甲烷中，典型地是三氯化铝(AlCl3)亦或二氯乙基铝(EtAlCl2)15该丁基橡胶不是相当可观地溶解于这种极性的介质中，而作为悬浮颗粒存在，因此这个方法通常被称为一种浆料法。然后在将残余单体和聚合介质溶解在一种溴化介质(典型地是一种非极性的介质，如己烷)中之前，将它们从该丁基橡胶蒸汽汽提出来。该溴化法最后产生了最终的溴化产物。该常规方法因此使用了采用两种不同介质的分开的聚合以及溴化步骤。用于聚合的极性介质以及用于溴化的非极性介质的使用要求中间产物的汽提以及溶解的步骤，并且从能量观点看是效率低的。使这些单体和甲基氯从该丁基橡胶中分离的步骤是在溴化作用之前实施的，以免从溴与残余单体的反应而 形成高毒性的副产物。在该方法中使用的组分的正常沸点是:甲基氯，-24°C ;异丁烯，-70C ；以及异戊二烯，34°C。任何去除这些更重的残余单体(异戊二烯)的汽提方法还将基本上除去全部甲基氯和异丁烯。从橡胶浆料中除去全部未反应组分的方法要求大量的能量。这些溴化单体的更高分子量(并且因此更高的沸点)还排除了在溴化过程之后去除这些物种。用于丁基橡胶聚合的溶液法已知了很多年并且例如在CA1，019，095和US3, 361，725中进行了说明，在其中异戊烷和正己烷被用作聚合反应介质，还有W02010/006983，它披露了使用以下脂肪族介质作为优选的聚合反应介质:该脂肪族介质包括至少50wt.-%的一种或多种脂肪烃，该脂肪烃在1013hPa的压强下具有的沸点是在45°C到80°C的范围内。W02010/006983进一步披露了一种随后的标准卤化法，其中溴被用作溴化剂。这种方法的主要的效率低问题在于，在该反应混合物中存在的、可以引入到该聚合物中的溴的理论分数是该理论值的至多50%，并且在商业工厂中观察到的实际使用率通常是小于45%。大多数剩余溴由于溴化氢作为副产物形成而被损失了，该副产物在正常条件下没有更进一步溴化该聚合物。随后将溴化氢用一种碱性材料如氢氧化钠溶液进行中和、并且洗掉溴代丁基橡胶，例如在US5，077，345中说明的。因此，每年处理掉大量的稀释的碱金属溴化物或者碱土金属溴化物。在丁基橡胶溴化的过程中提高溴利用的已知方法涉及对每摩尔溴化剂施用至少0.5mol的氧化剂(如过氧化氢或者碱金属次氯酸盐或者碱土金属次氯酸盐)，任选地是在一种乳化剂的存在下，该乳化剂将溴化氢重新氧化回到元素溴。因此再生的溴可用于丁基橡胶的进一步溴化，其中显著增加了溴的利用。此类方法例如在US3，018，275、US5，681，901、和EP803517A中进行了披露。溴的利用率在US5，681，901中对于包含氧化剂的乳液是最多84%，对于没有乳液的实验是至多73%。溴化所使用的溶剂是环己烷。 EP709401A披露了一种用于改进橡胶溴化过程中的溴化效率的方法，是通过在元素溴以及一种有机偶氮化合物如偶氮二异丁腈和/或一种碱或碱土金属次氯酸盐的水溶液的存在下进行溴化反应。然而，仍然需要一种用于制备溴代丁基橡胶的有效的、对环境有利的方法，该方法显著减少了能量和原料的消耗并且同时允许获得具有所希望的微结构的溴化橡胶。
技术实现思路
现在提供一种用于制备含脂肪族介质以及至少一种溴化丁基橡胶的胶泥(cement)的方法,该方法至少包括以下步骤:a)提供一种丁基橡胶胶泥，该胶泥包括A) 5wt-% 到 30wt_%、优选地 8wt_% 到 25wt_%、更优选地 10wt-% 到 22wt.-% 的至少一种、优选地一种丁基橡胶B) O到5wt_%、优选地Owt-%到0.9wt_%、更优选地0wt_%到0.6wt.-%并且更优选O到0.4wt.-%的水C)以及一个量值的脂肪族介质，该脂肪族介质包括至少50wt.-%的一种或多种脂肪烃，该脂肪烃在1013hPa压强下具有的沸点是在45.(TC到80.(TC的范围内，其选择的方式是使得A)、B)和C)之和总计是该丁基橡胶胶泥的总量值的从96wt-%到lOOwt-%、优选从98wt_%到100wt-%并且更优选从从99wt_%到100wt-%并且甚至更优选100wt-%。b)将步骤a)中提供的丁基橡胶胶泥中包含的这种丁基橡胶或者这些丁基橡胶用元素溴在一种添加的水性氧化剂的存在下进行溴化以便获得一种多相混合物，该混合物至少包括:一种含脂肪族介质和溴化丁基橡胶的胶泥以及一个水相以及c)使用一种碱将该水相的pH值、优选在根据步骤b)获得的多相混合物内调整到6到13、优选8到12、更优选8到11、并且甚至更优选9到10dl)使该含脂肪族介质和溴化丁基橡胶的胶泥与该水相分离或d2)将根据步骤b)获得的多相混合物进行分离以便获得包含脂肪族介质和溴化丁基橡胶的胶泥以及一个水相，并且d3)将该包含脂肪族介质和溴化丁基橡胶的胶泥用一种水性混合物、优选用一种碱的水溶液进行洗漆。本专利技术的范围涵盖了在此不论总体上或在优选区域之内所列出的定义、参数、以及例证的任何一种可能组合。【专利附图】【附图说明】已经概述了本专利技术，将参见图1对其优选实施方案进行示例性地说明，该图显示了根据本专利技术的一种方法的流程图，该流程图进一步描绘了一种制备在步骤a中使用的橡胶胶泥的优选方法、连同将溴化丁基橡胶进行分离的优选方法。【具体实施方式】在步骤a)中，提供了一种丁基橡胶胶泥，该丁基橡胶胶泥包含A) 5wt-% 到 30wt_%、优选地 8wt_% 到 25wt_%、更优选地 10wt-% 到 22wt.-% 的至少一种、优选地一种丁基橡胶B) O到0.9wt_%、优选地O到0.6wt.-%、并且更优选地O到0.4wt.-%的水C)以及一个量值的脂肪族介质，该介质包含至少50wt.-%的一种或多种脂肪烃，该脂肪烃在1013hPa压强下具有的沸点是在45°C到80°C的范围内，其选择的方式是使得，A)、B)和C)之和总计是该丁基橡胶胶泥的总量值的从96wt-%到lOOwt-%、优选从98wt_%到100wt-%并且更优选从从99wt-%到100wt-%。当距IOOwt._%存在余量时，该余量可以包含或组成为例如典型地添加到丁基橡胶中的添加剂和辅助产品，例如，橡胶行业所熟知的抗氧化剂、发泡剂、抗老化剂、热稳定齐?、光稳定剂、臭氧稳定剂、加工助剂、增塑剂、增粘剂、发泡剂、染料、颜料、蜡、增充剂、有机酸、抑制剂。该丁基橡胶胶泥包含至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备包含脂肪族介质以及至少一种溴化丁基橡胶的胶泥的方法，该方法至少包含以下步骤：a)提供一种丁基橡胶胶泥，该胶泥丁基橡胶包含A)5wt‑%到30wt‑%、优选地8wt‑%到25wt‑%、更优选地10wt‑%到22wt.‑%的至少一种、优选地一种丁基橡胶B)0到5wt‑%、优选地0wt‑%到0.9wt‑%、更优选地0wt‑%到0.6wt.‑%、并且更优选0到0.4wt.‑%的水C)以及一个量值的脂肪族介质，该介质脂肪族包含至少50wt.‑%的一种或多种脂肪烃，该脂肪烃在1013hPa压强下具有的沸点是在45.0℃到80.0℃的范围内，其选择的方式是使得A)、B)和C)之和总计是该丁基橡胶胶泥的总量值的从96wt‑%到100wt‑%、优选从98wt‑%到100wt‑%、并且更优选从99wt‑%到100wt‑%、并且甚至更优选100wt‑%b)将在步骤a)中提供的丁基橡胶胶泥中包含的这种丁基橡胶或者这些丁基橡胶用元素溴在一种添加的水性氧化剂的存在下进行溴化以便获得一种多相混合物，该混合物至少包含：‑一种包含脂肪族介质和溴化丁基橡胶的胶泥，以及‑一个水相以及c)使用一种碱将该水相的pH值、优选在根据步骤b)获得的多相混合物内调整到6到13、优选8到12、更优选8到11、并且甚至更优选9到10d1)使该包含脂肪族介质和溴化丁基橡胶的胶泥与该水相分离或d2)将根据步骤b)获得的多相混合物进行分离以便获得该包含脂肪族介质和溴化丁基橡胶的胶泥以及一个水相，并且d3)将该包含脂肪族介质和溴化丁基橡胶的胶泥用一种水性混合物、优选一种碱的水溶液进行洗涤。...

【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：里卡达·雷贝里希，约阿希姆·里特尔，汉斯因戈尔夫·保罗，乌多·维斯纳，霍尔格·吕斯根，
申请(专利权)人：朗盛国际股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH