[發(fā)明專利]用于從聚合物溶液除去溶劑的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280057809.7
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN104011090A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 瑪麗亞·帕里西;彼羅·梅斯特里
• 申請（專利權(quán)）人: 維爾薩利斯股份公司
• 主分類號: C08F6/10
• 分類號: C08F6/10;C08C2/00;C08C2/06
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 高瑜;鄭霞

本發(fā)明涉及用于從聚合物溶液除去溶劑的方法。

更具體地，本發(fā)明涉及用于從包括至少一種彈性聚合物的聚合物溶液除去溶劑的方法，所述方法包括在分散劑系統(tǒng)存在下借助于水蒸氣使所述聚合物溶液經(jīng)受汽提步驟，所述分散劑系統(tǒng)包括至少一種層狀材料和至少一種陽離子型表面活性劑。

如已知的，從聚合物溶液除去溶劑以獲得固態(tài)聚合物可被劃分成被分別定義為“傳統(tǒng)技術(shù)”和“直接脫揮發(fā)分”的兩種方法類型。

術(shù)語“傳統(tǒng)技術(shù)”是指例如在美國專利US3,337,422、US3,462,347或US4,278,506中所描述的技術(shù)，然而術(shù)語“直接脫揮發(fā)分”是指這樣一種技術(shù)，該技術(shù)提供在特定的機(jī)器中聚合物溶液中所含有的溶劑的蒸發(fā)，所述特定的機(jī)器可處理以連續(xù)固相或以顆粒的形式的聚合物，如例如，在美國專利US4,909,989、US5,283,021、US5,478,509、US6,150,498、或在美國專利申請US2006/193197中所描述的。

“傳統(tǒng)技術(shù)”通常包括第一部分(“汽提”)和第二部分(干燥)。

在第一部分中，聚合物溶液被供應(yīng)至含有水(水浴)的汽提塔，水蒸氣流也被供應(yīng)至該汽提塔。水蒸氣的等分部分冷凝，提供了溶劑的蒸發(fā)所必需的熱：獲得聚合物塊狀物在水中的懸浮液，具有足夠低的溶劑殘余含量。此外，在所述第一部分中，設(shè)想使用分散劑系統(tǒng)，以避免聚合物塊狀物的粘著并且維持懸浮液在穩(wěn)定形式，該穩(wěn)定形式允許它能夠被泵送。

在第二部分中，聚合物塊狀物通過機(jī)械除去(擠壓)接著通過水的蒸發(fā)而被干燥(消除包含在塊狀物中的水)。這兩種操作，即機(jī)械除去和蒸發(fā)，通常在兩個不同的擠出機(jī)中進(jìn)行。第一擠出機(jī)壓縮聚合物的塊狀物，允許水以液體形式流出，而第二擠出機(jī)允許殘留水的蒸發(fā)，因為：由于機(jī)械能的耗散，聚合物相的溫度升高，允許在合適的脫氣區(qū)域，水以蒸氣形式的“閃蒸”。

總之，“傳統(tǒng)技術(shù)”提供第一步驟，其中溶劑是通過使用水蒸氣通過蒸發(fā)被除去；和第二步驟，其中所述水既通過擠壓在液相被除去，且通過由機(jī)械耗散所提供的能量在蒸氣相被除去。

如上文所述，“傳統(tǒng)技術(shù)”因此提供供應(yīng)聚合物溶液和蒸氣至含水(水浴)的汽提塔。然而，溶劑的蒸發(fā)，可以引起仍然含有一定量的溶劑的聚合物的塊狀物的形成。因此，在“傳統(tǒng)技術(shù)”中，聚合物以“漿”的形式被排放，即懸浮在水中的塊狀物。

為了防止汽提塔和排出管線以及還有用于干燥的擠出機(jī)的堵塞和障礙，因此，根本的是，保證聚合物塊狀物的恰當(dāng)?shù)某叽绮⑶冶苊馑鼈儓F(tuán)聚的可能性。為了避免這些現(xiàn)象，“傳統(tǒng)技術(shù)”提供添加分散劑系統(tǒng)至容納在汽提塔中的水，其目的在于減少團(tuán)聚的可能性。在苯乙烯共聚物例如諸如苯乙烯-丁二烯(SB)共聚物或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物、或聚丁二烯(BR)的情況下，分散劑系統(tǒng)通常被使用，該分散劑系統(tǒng)包括有機(jī)分散劑(如Rhone-Poulenc的T/36、Rodhia的T/36、Rhom&Haas的731K)和氯化鈣；而在烯屬共聚物例如諸如乙烯-丙烯(EP)共聚物或乙烯-丙烯-二烯(EPDM)共聚物的情況下，使用滑石分散體。

然而，所述分散劑系統(tǒng)的使用，可以引起多種缺點。例如，上文提到的有機(jī)分散劑和氯化鈣的使用，由于存在游離氯化物而可以在汽提塔中引起局部腐蝕現(xiàn)象，并且可以使最終產(chǎn)物的品質(zhì)惡化，因為它可以賦予所得到的聚合物一定的堿性，從而有利于最終產(chǎn)物中不需要的著色的發(fā)展。

相反地，“直接脫揮發(fā)分”方法，提供供應(yīng)聚合物溶液至機(jī)器，所述機(jī)器能夠供應(yīng)所述方法通過與壁的熱交換和機(jī)械能的耗散以用于溶劑蒸發(fā)所必需的能量。這些機(jī)器能夠處理極其粘性的流體、半固體，其中用于開發(fā)相同粘度的聚合物相的混合系統(tǒng)，是這樣的設(shè)備，通過該設(shè)備，機(jī)械磨擦能作為允許溶劑的蒸發(fā)的供應(yīng)至聚合物相的熱的形式逸散。

對于此類型的方法，能量平衡的促成是通過經(jīng)由機(jī)器的壁的熱交換來產(chǎn)生，其中產(chǎn)品粘度越高(即殘留溶劑的濃度越低)，熱交換將被減少的更多。

由于通過壁的熱交換的系數(shù)低，可接受的結(jié)果可以通過使用具有小尺寸的機(jī)器來獲得，然而對于具有工業(yè)尺寸的機(jī)器(具有減少的表面/體積比)，與壁交換的促成有相當(dāng)大的邊際(marginality)。

所述“直接脫揮發(fā)分”使通過蒸發(fā)除去溶劑所必需的能量最小化，因為只有溶劑的汽化能和與聚合物相的加熱相關(guān)的少量的顯熱被供應(yīng)至所述方法。然而，此類能量主要作為機(jī)械能的耗散，即作為用于機(jī)器混合系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的啟動的電能消耗被供應(yīng)至所述系統(tǒng)。