[發明專利]連續聚合設備和用于生產聚合物組合物的方法

無效

• 申請號: 201210180710.8
• 申請日: 2012-01-29
• 公開（公告）號: CN102702400A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 隅田將一;山崎和廣;佐藤嘉記;和氣孝雄
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: C08F20/10
• 分類號: C08F20/10;C08F2/01
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周齊宏;高旭軼

技術領域

本發明涉及一種連續聚合設備，即，一種用于連續地進行聚合的設備。進一步，本發明還涉及通過使用這種連續聚合設備進行的用于生產聚合物組合物的方法。

背景技術

樹脂組合物例如甲基丙烯酸酯聚合物通過連續聚合生產，其中將原料聚合物，聚合引發劑等連續地供應到反應器中來被聚合。作為這種連續聚合方法，已知的有使用溶劑(或分散介質，其也適用于下文)的連續溶液聚合方法以進行連續聚合，和不使用溶劑的連續本體聚合方法以進行連續聚合。

通常，連續溶液聚合方法不是有效的，因為溶劑的使用引起低的生產率(productivity)。相反地，連續本體聚合方法具有能夠有效地生產聚合物組合物的優勢，因為在不使用溶劑下進行聚合。然而實際上，連續本體聚合與連續溶液聚合相比具有多種問題，例如由于反應混合物的高粘度，反應控制是困難的，并且當冷卻反應器的內表面以從反應體系移除熱時，這會降低聚合物組合物的質量，并且因此降低由此獲得的樹脂組合物的質量。于是，提出了一種方法，其使用一種全混型的反應器，完全用液體填充反應器以從中排除氣相部分，并且在不與外界進行熱傳遞的絕熱條件下進行連續本體聚合(JP?07-126308A)。此外，為了保證這種絕熱條件，提出一種連續本體聚合設備，其控制原料單體的供應量和聚合引發劑的供應量以便使反應器中的溫度與反應器的外表面的設定溫度相同(JP?2006-104282A)。

發明內容

技術問題

近些年，已經進一步拓展了樹脂組合物例如甲基丙烯酸酯聚合物的應用，為了更有效地生產具有各種性質的聚合物組合物的需求在增加。然而，已經證實傳統連續聚合設備(JP?07-126308A和JP?2006-104282A)不總是足夠滿足需求。

本發明的目的在于提供一種新型的連續聚合設備和提供用于生產聚合物組合物的方法，該方法能夠通過使用這種連續聚合設備進行并且能夠更有效地生產具有各種性能的聚合物組合物。

解決問題的方法

發明人考慮使用至少兩個全混型的反應器結合以進行連續聚合。對于連續溶液聚合方法，具有兩階段反應器的設備是已知的，例如大部分的聚合在靠前的反應器中進行并且在靠后的反應器中完成聚合，同時由此移除聚合引發劑(JP01-172401A)；和將聚合在靠前的反應器中進行到某種程度并且將溶劑加入到靠后的反應器中以進行聚合(JP?05-331212A)。然而在這種設備中，從反應體系中移除熱是通過回流冷卻進行的(將在反應器中的原料單體等蒸發以從反應器中移出，并且其在進行冷凝后再次返回到反應器中)，這導致反應體系局部或快速冷卻，其引起凝膠粘結到反應器內表面并在反應器內表面上生長。尤其當聚合在少量溶劑或以獲得增加的生產率(productivity)的高聚合比率(polymerization?ratio)條件下進行時，在反應體系中的混合物具有增加的粘度，這傾向于引起反應體系的局部或快速冷卻，并且在反應器內表面上凝膠的粘結和生長顯著地進行。因此，存在著例如膠凝的物質作為雜質混入到獲得的聚合物組合物中的問題。此外，作為用于獲得具有雙峰分子量(bimodal)分布的聚合物組合物的方法，已知的有通過熔融混合已經分別生產的高分子量的聚合物和低分子量的聚合物的熔融捏合方法(JP?2008-538794A)，和兩階段聚合方法，其中初步生產聚合物并且而后生產與其具有不同的分子量的聚合物(WO?2007/060891)。然而，所有這些方法僅僅使用傳統的和通常使用的聚合設備。發明人切實地考慮了一種新型的連續聚合設備，其能夠更有效地生產具有各種性質的聚合物組合物，并且最終完成了本發明。

本發明提供了如下的[1]到[6]。

[1]用于連續聚合甲基丙烯酸酯單體并且包括至少兩個全混型的反應器的連續聚合設備，其特征在于

每一反應器提供有供應口和流出物口；

兩個反應器各自的供應口共同地與原料單體和聚合引發劑的供應源相連；

流動控制閥被安置在原料供應管線上以從原料單體和聚合引發劑的供應源將包括原料單體和聚合引發劑的混合物供應到兩個反應器各自的供應口；并且

兩個反應器各自的流出物口連接到共同的流出物管線上。

[2]根據以上[1]的連續聚合設備，其中每一反應器的流出物口位于反應器的頂部。

[3]根據以上[1]或[2]的連續聚合設備，其中兩個反應器均用于進行連續本體聚合。