[發明專利]烴類聚合物用分散劑以及制備分散體系的方法

有效

• 申請號: 201210557781.5
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103880985A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 吳一弦;華煒;朱寒;馬良興;郝雁欽;趙西明;鄭國軍;段常青;祁俊;牟奇軍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;北京化工大學
• 主分類號: C08C2/06
• 分類號: C08C2/06;C08C2/02;C08C2/04;C08F6/12;C08F6/10;C08F6/08;C08F6/28;C08J3/07
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐厚才;萬雪松

技術領域

本發明一般地涉及烴類聚合物用分散劑以及使用該分散劑制備分散體系方法。特別地，本發明的分散劑適用于烯烴或二烯烴的聚合物或共聚物。在將烴類聚合物與烴類化合物、本發明的分散劑和水混合后，可制備分散相直徑為約1μm～約1000μm、粘度低于約7000?mPa·s的分散體系。本發明的分散劑可用于制備聚合物乳液或用于聚合物生產過程中的凝聚工序中。

背景技術

在烯烴或二烯烴聚合制備相應聚合物的聚合反應中，通常采用溶液聚合或本體聚合方法，如乙烯、丙烯及二烯烴通過溶液共聚制備乙丙橡膠，或者丁二烯溶液聚合制備順丁橡膠，丁二烯與苯乙烯溶液聚合制備丁苯橡膠，或者異戊二烯通過本體聚合或溶液聚合制備異戊橡膠。這些聚合物的溶液粘度隨分子量增加而明顯增大，導致在凝聚工序中催化劑難以脫除，而且溶劑及未反應的單體回收效率較低，能耗較大，生產成本高，產品質量受到影響。此外，在采用乳液聚合法制備合成膠乳（如丁苯膠乳、聚丁二烯膠乳、丁腈膠乳）時，乳液聚合體系復雜，通常包括水、乳化劑、擴散劑、電解質、分子量調節劑、pH調節劑、自由基引發劑、終止劑等。這些添加劑用量達8.5%或更高，在凝聚中可能進入水中，導致污水量大，給后處理帶來困難。

凝聚過程的目的主要有兩個：一是盡可能地回收溶劑，以便循環使用；二是使溶劑與橡膠分離，制成多孔性小顆粒橡膠，以利于以后的干燥。能耗（蒸汽消耗）與物耗（溶劑消耗）是衡量凝聚水平的重要標志。凝聚效果不好，不僅影響產品質量、提高生產成本，而且會影響生產的安全性。

凝聚主要有干法凝聚（塔式凝聚）及濕法凝聚（釜式凝聚）。干法凝聚將膠液噴入塔式凝聚器內，膠液與水蒸氣逆向接觸，直接將未反應的丁二烯及溶劑蒸出并回收。但干法凝聚工藝生產能力小，在凝聚過程中橡膠易結塊，溶劑揮發不完全，甚至影響安全生產，因此逐漸被濕法凝聚取代。濕法凝聚通過膠液噴嘴將膠液噴入凝聚釜熱水中，將溶劑和未反應的單體汽提脫出，并帶出釜外，將橡膠和水一起蒸餾以達到分離橡膠的目的。濕法凝聚可分為三個階段：膠液在介質中分散形成膠液液滴階段、溶劑汽化形成含油粒階段、固態膠粒的形成階段。膠液分散階段產生的膠滴滴徑的大小及其分布，對后面兩個階段乃至整個凝聚過程的技術經濟指標都有重要的影響。膠滴滴徑大，擴散比表面積小，脫除溶劑所需的水蒸氣消耗量大，不利于節能降耗。因此提高凝聚效率、脫除溶劑和脫除催化劑效率，對節能降耗非常重要。

為了提高凝聚效率、脫除溶劑和脫除催化劑效率，目前主要考慮的是工程因素，如攪拌漿、噴嘴形式、設備結構等，及工藝因素如溫度、壓力、攪拌強度、水膠比等的改進。CN101235105A公開了一種溶聚橡膠的凝聚方法，是以蒸汽作能源，以過熱水作分離媒介，進行膠液的預凝聚，來化解能耗與物耗的矛盾。CN102040676A公開了順丁橡膠脫除溶劑的方法，主要解決現有技術中存在的溶劑油消耗量高和水蒸氣消耗量大的問題。但順丁橡膠膠粒本身固有的粘結性和完全不溶于水的特性，使其很容易因相互碰撞而結團，降低了催化劑及溶劑的脫除效率，而且膠粒中含油量和成品膠揮發份均難以有效降低。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種烴類聚合物用的分散劑。將本發明的分散劑加入至烯烴或二烯烴均聚物或共聚物/烴類化合物的高粘度溶液中，并加入水，可形成低粘度、均勻分散的分散體系。該低粘度的烴類聚合物/水分散體系應用于聚合物生產中的凝聚工序，能夠提高催化劑脫除效率、溶劑脫除效率及未反應單體的脫除及回收效率，降低聚合產物的雜質含量并降低揮發分含量，提高產品質量，并實現節能降耗，或者可直接用于施工，方便聚合物在不同場合的應用。

本發明提供的烴類聚合物用分散劑是一種復合分散劑，含有以下組分或由以下組分組成：

A．羧酸，

B．醇，

C．選自下列物質中的至少一種：堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽和它們的混合物。

根據一個實施方案，本發明的分散劑中的組分A羧酸選自由含有6~26個碳原子的飽和脂肪酸、含有6~26個碳原子的不飽和脂肪酸、含有7~26個碳原子的芳香酸和它們的混合物組成的組。