[發(fā)明專利]終止聚合反應(yīng)和/或降低聚合物溶液粘度的添加劑及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210558013.1
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103172766A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;北京化工大學(xué)
• 主分類號: C08F2/38
• 分類號: C08F2/38;C08F6/06;C08F6/26;C08F136/06;C08F136/08;C08F236/10;C08F210/12
• 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及聚合物領(lǐng)域，具體來說，涉及一種用于終止聚合反應(yīng)和/或降低聚合物溶液粘度的添加劑及方法。

背景技術(shù)

采用引發(fā)劑或催化劑引發(fā)單體溶液聚合或本體聚合時(shí)，若活性中心壽命長且未能及時(shí)徹底地終止反應(yīng)，則體系中殘余單體可能在活性鏈端上繼續(xù)增長，導(dǎo)致分子量繼續(xù)增加，造成聚合物溶液在儲(chǔ)存過程中產(chǎn)生門尼粘度或聚合物分子量增高的現(xiàn)象，甚至產(chǎn)生凝膠，影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

聚合物溶液粘度通常與聚合物溶液濃度及聚合物分子鏈結(jié)構(gòu)有關(guān)。若聚合物濃度高，則其溶液粘度高。若分子鏈具有高度規(guī)整結(jié)構(gòu)，則聚合物溶液粘度高。高聚合物溶液粘度給聚合物溶液的輸送、噴膠、凝聚、后處理等造成困難且能耗高。

因此，為了有效控制分子量、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量以及避免在聚合反應(yīng)出料后分子鏈的繼續(xù)增長，需要及時(shí)地、有效地終止活性鏈端和聚合反應(yīng)，阻止其大分子鏈的繼續(xù)增長。此外，在保證足夠高的聚合物濃度和高分子量聚合物的條件下，需要適當(dāng)?shù)亟档途酆衔锶芤旱恼扯?，以提高生產(chǎn)效率和減少高粘度聚合物溶液的輸送阻力和能量消耗。

在現(xiàn)有的聚合物活性鏈終止技術(shù)中，通常將終止劑加入至聚合反應(yīng)體系中，所用終止劑通常選自水、甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇或它們混合物，參見例如US2009/0043055A1，US2009/0043046A1，CN02805285.4，EP1431318，GB2225586A，EP0957115A1，US4906706，US5064910，EP0652240A1和US5428119。由于水和小分子醇類物質(zhì)為極性物質(zhì)，與非極性聚合物溶液的相容性差，且聚合物溶液粘度高，所以難以快速分散混合，從而難以有效地、徹底地終止聚合反應(yīng)。為了增加終止劑在聚合物溶液中的分散效果，提高終止效果，已經(jīng)提出采用含有8～18個(gè)碳原子的高級脂肪醇作為終止劑，如例如EP0207558A1、EP0386808A1、EP0667357A1、CN86103350、和EP0127236A1中所述；或者采用含有8~10個(gè)碳原子的脂肪羧酸作為終止劑，如例如US4663405和US6713565中所述。但是，仍然需要能夠徹底終止聚合反應(yīng)和/或有效降低聚合物溶液粘度的添加劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種終止聚合反應(yīng)和/或降低聚合物溶液粘度的添加劑。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種終止聚合反應(yīng)和/或降低聚合物溶液粘度的方法。

根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明的添加劑及方法適用于含有聚合物活性鏈的溶液聚合或本體聚合反應(yīng)體系。

將該添加劑與含有聚合物活性鏈的聚合體系混合后，出人意料地發(fā)現(xiàn)可以有效終止聚合反應(yīng)并使聚合體系粘度降低。同樣出人意料地，將高粘度聚合物溶液與本發(fā)明的添加劑混合，可以有效降低聚合物溶液的粘度。

本發(fā)明提供了一種用于終止聚合反應(yīng)和/或降低聚合物溶液粘度的添加劑，其含有以下組分：

A．羧酸，

B．醇，

C．鹽，其選自堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽以及它們的混合物；和

E．任選地，水。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述添加劑還含有組分D，該組分D是選自下列物質(zhì)中的至少一種：胺、酚、酯。

本發(fā)明還提供了一種用于終止聚合反應(yīng)和/或降低聚合物溶液粘度的方法，包括將本發(fā)明的添加劑加入聚合物溶液中，然后在約-100℃~約110℃的混合溫度混合約0.5~約30min；其中所述添加劑的用量為聚合物總重量的約0.4~約7.5wt%，優(yōu)選為約0.7~約6.0wt%。

具體實(shí)施方式

在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于終止聚合反應(yīng)和/或降低聚合物溶液粘度的添加劑，含有以下組分：

A．羧酸，

B．醇，

C．鹽，其選自堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽以及它們的混合物；和

E．任選地，水。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，所述添加劑還包含：

D．選自下列物質(zhì)中的至少一種：胺、酚、酯。

本發(fā)明中的所述組分A羧酸可以是本領(lǐng)域中已知的通常用于終止聚合物活性鏈的任何羧酸。所述組分A羧酸優(yōu)選是下列物質(zhì)中的至少一種：含有6~26個(gè)碳原子的飽和脂肪酸、含有6~26個(gè)碳原子的不飽和脂肪酸、和含有7~26個(gè)碳原子的芳香酸。

更優(yōu)選地，所述組分A羧酸是下列物質(zhì)中的至少一種：含有10~20個(gè)碳原子的飽和脂肪酸、含有10~20個(gè)碳原子的不飽和脂肪酸和含有7~20個(gè)碳原子的芳香酸。