用于生产聚合物水分散体的方法技术

技术编号:10344297 阅读:110 留言:0更新日期:2014-08-21 16:20
本发明专利技术涉及一种用于生产基于烯键式不饱和单体的聚合物的水分散体的方法,其中在聚合反应器中在水介质中借助于自由基引发的聚合来聚合烯键式不饱和单体,以及将由此形成的聚合物水分散体转移到一个或多个释放容器中并随后转移到一个或多个贮存容器。所述方法的特征在于,在所述释放容器和所述贮存容器之间,所述聚合物水分散体a)首先被冷却至≤45℃的温度,以及b)随后被添加一种或多种添加剂。本发明专利技术另外涉及一种用于配制基于烯键式不饱和单体的聚合物的水分散体的可替换方法,其中在聚合反应器中在水介质中借助于自由基引发的聚合来聚合烯键式不饱和单体,以及将由此形成的聚合物水分散体从所述聚合反应器转移到一个或多个贮存容器中。所述可替换方法的特征在于,在所述聚合反应器和所述贮存容器之间,所述聚合物水分散体a)首先被冷却至≤45℃的温度,以及b)随后被添加一种或多种添加剂,其中所述聚合物水分散体在被转移到贮存容器中之前没有被转移到释放容器并且没有被转移到包装容器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于精制(精加工,finishing)基于烯键式不饱和单体的聚合物的水分散体的方法。聚合物水分散体(水性聚合物分散体,aqueous polymer dispersions),例如乙酸乙烯酯-乙烯共聚物的水分散体,通常借助于自由基引发的悬浮聚合或借助于自由基引发的乳液聚合来制备。这种聚合物分散体具有广泛的应用范围并且例如用作用于涂覆材料如油漆的粘合剂,用作在粘合剂中的粘合剂,或用作用于织物或纸张的涂覆材料和/或粘合剂。进一步的应用是它们经常连同矿物粘结剂一起用作在化学建筑产品中的粘结剂,以及在建筑粘合剂如瓷砖粘合剂或保温复合粘合剂中、在底灰、填料、流平化合物、薄浆、和接缝灰浆中用作粘结剂,或用作混凝土的添加剂。取决于应用领域,需要对这种聚合物分散体进行适当精制,即,与适当的添加剂混合。这样的实例是添加抗微生物剂或防腐剂以优化聚合物分散体的贮存稳定性,或添加消泡剂以优化加工性能,或通过添加酸或碱来建立最佳PH,或添加疏水剂。在聚合结束以后添加用于处理(精制)聚合物水分散体的添加剂。因为通常在远高于室温的温度水平下,通常在60°C至90°C下,进行烯键式不饱和单体的自由基引发的聚合,但在许多情况下,用于精制的添加剂是对温度敏感的,所以在聚合结束以后需要将聚合物分散体冷却到约25°C至45°C的温度,并且只有那时才添加添加剂。另外,需要冷却已完成的聚合物分散体,这是因为,如果温度太高,则在贮存容器(storage vessel)中的聚合物水分散体的表面上可以存在相当的结膜(表皮,skinning)。因此,在聚合结束以后,迄今为止采用的程序一直是将聚合物分散体从聚合反应器转移到容器中,该容器通常具有稍大的尺寸,并配备有例如冷却装置、双壁或热交换器。这样的容器经常被称为精制容器。作为精制容器,还可以使用排放容器(排出容器,letdownvessel)。如果在压力下在聚合反应器中进行聚合,则通常使用排放容器,对于气态单体如乙烯或丙烯的聚合,通常是这样的情况。在聚合之后,然后将聚合物分散体转移到排放容器中,以便排出聚合物分散体,借以除去气态残留单体,以及以与此排出同时冷却它们。借助于反萃取(汽提),可以除去进一步的残余单体部分。除了用于除去残余单体的这些物理措施以外,还经常进行后聚合。例如,在W0 2008/000649A1中,描述了这种类型的程序。然后接着是在此容器中通过精制借助于适当的添加剂进行聚合物分散体的冷却。这种程序的缺点是需要长时间来冷却在精制容器或排放容器中的聚合物分散体。另外,在借助于陈述的添加剂对聚合物分散体进行最后精制之前,经常存在必须遵守的保持时间,使得例如敏感添加剂不会被在后聚合中使用的试剂和/或被过高的温度所降解。作为其结果,在许多聚合方法中,在平均聚合时间为5小时的情况下,后聚合和最后精制成为循环时间的决定步骤,这是因为借助于现有方法,它们占用4至10个小时。因此,目的是提供用于精制聚合物水分散体的方法,其允许避免以上确定的缺点。本专利技术提供了通过下述用于精制基于烯键式不饱和单体的聚合物的水分散体的方法,在聚合反应器中在水介质中借助于自由基引发的聚合来聚合烯键式不饱和单体,以及将产生的聚合物水分散体转移到一个或多个排放容器中并随后转移到一个或多个贮存容器(storage vessels)中,其特征在于,在排放容器和贮存容器之间的聚合物水分散体a)首先被冷却至≤45°C的温度,以及b)随后被添加一种或多种添加剂。此方法在下文还被称为借助于排放容器的方法。本专利技术进一步提供了通过下述用于精制基于烯键式不饱和单体的聚合物的水分散体的可替代方法,在聚合反应器中在水介质中借助于自由基引发的聚合来聚合烯键式不饱和单体,以及将产生的聚合物水分散体从聚合反应器转移到一个或多个贮存容器中,其特征在于,在聚合反应器和贮存容器之间的聚合物水分散体a)首先被冷却至≤45°C的温度,以及b)随后被添加一种或多种添加剂,聚合物水分散体在被转移到贮存容器中之前,并没有被转移到任何排放容器或任何精制容器中。此方法在下文中还被称为没有排放容器的方法。除非另有指 明,以下细节涉及利用(具有)排放容器的方法和没有排放容器的方法两者。本专利技术的方法的显著优点在于,在自由基聚合以后,不需要将聚合物分散体临时存储在任何容器中以便将聚合物分散体冷却至精制所期望的温度。适用于制备聚合物水分散体的烯键式不饱和单体是那些单体,其来自包括具有I至15个碳原子的羧酸的乙烯基酯、羧酸与具有I至15个碳原子的无支链或支链醇的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯、烯烃或二烯、乙烯基芳族化合物、或乙烯基卤化物的组。优选的乙烯基酯是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙烯基-2-乙基己酸酯、月桂酸乙烯酯、乙酸-1-甲基乙烯酯、新戊酸乙烯酯、和具有5至13个碳原子的α -支链单羧酸的乙烯基酯,如例如VeoVa9R或VeoValOR (商品名为Momentive)。特别优选的是乙酸乙烯酯。优选的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯是具有I至15个碳原子的无支链或支链醇的酯如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己基酯、丙烯酸降冰片酯。特别优选的是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、和丙烯酸-2-乙基己基酯。优选的烯烃或二烯是乙烯、丙烯、和1,3_ 丁二烯。优选的乙烯基芳族化合物是苯乙烯和乙烯基甲苯。优选的乙烯基卤化物是乙烯基氯(氯乙烯)。可选地,基于基础聚合物(base polymer)的总重量,还可以存在0.05至50wt%,优选I至IOwt%的共聚合的辅助单体。辅助单体的实例是烯键式不饱和单羧酸和二羧酸、烯键式不饱和羧酰胺、烯键式不饱和磺酸和它们的盐、预交联共聚单体如聚烯键式不饱和共聚单体、后交联共聚单体如N-羟甲基丙烯酰胺、环氧官能的共聚单体(环氧化物官能的共聚单体,epoxide-functional comonomers)、或娃官能的共聚单体。优选的是基于乙酸乙烯酯均聚物的聚合物水分散体;乙酸乙烯酯与I至40wt%乙烯的共聚物;乙酸乙烯酯与I至40wt%乙烯和I至5(^丨%的一种或多种其它共聚单体的共聚物,该其它共聚单体来自在羧酸基团中具有I至12个碳原子的乙烯基酯,如丙酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、具有5至13个碳原子的α-支链羧酸的乙烯基酯如VeoVa9R、Ve0ValOR、VeoVallR的组;乙酸乙烯酯、I至40wt %乙烯、以及优选I至60wt%具有I至15个碳原子的无支链或支链醇的(甲基)丙烯酸酯,更具体地甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、或丙烯酸-2-乙基己基酯的共聚物;下述共聚物,该共聚物具有30至75wt%的乙酸乙烯酯、I至30wt%的具有5至13个碳原子的α -支链羧酸的月桂酸乙烯酯或乙烯基酯、以及I至30wt%的具有I至15个碳原子的无支链或支链醇的(甲基)丙烯酸酯,更具体地甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯或丙烯酸-2-乙基己基酯,其可以进一步包括I至40wt%的乙烯;下述共聚物,该共聚物具有乙酸乙烯酯、I至40wt%的乙烯、和I至60wt%的乙烯基氯;在每种情况下,聚合物可以进一步包括规定量的规定的辅助单体,以及在每种情况下,以的数字共计为IOO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过下述方式用于精制基于烯键式不饱和单体的聚合物的水分散体的方法,在聚合反应器中在水介质中借助于自由基引发的聚合来聚合烯键式不饱和单体,以及将产生的聚合物水分散体转移到一个或多个排放容器中并随后转移到一个或多个贮存容器中,其特征在于,在所述排放容器和所述贮存容器之间的所述聚合物水分散体a)首先被冷却至<45℃的温度,以及b)随后被添加一种或多种添加剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.20 DE 102011089271.01.一种通过下述方式用于精制基于烯键式不饱和单体的聚合物的水分散体的方法,在聚合反应器中在水介质中借助于自由基引发的聚合来聚合烯键式不饱和单体,以及将产生的聚合物水分散体转移到一个或多个排放容器中并随后转移到一个或多个贮存容器中,其特征在于, 在所述排放容器和所述贮存容器之间的所述聚合物水分散体 a)首先被冷却至<45°C的温度,以及 b)随后被添加一种或多种添加剂。2.一种通过下述方式用于精制基于烯键式不饱和单体的聚合物的水分散体的方法,在聚合反应器中在水介质中借助于自由基引发的聚合来聚合烯键式不饱和单体,以及将产生的聚合物水分散体从所述聚合反应器转移到一个或多个贮存容器中,其特征在于, 在所述聚合反应器和所述贮存容器之间的所述聚合物水分散体 a)首先被冷却至〈45°C的温度,以及 b)随后被添加一种或多种添加剂, 所述聚合物水分散体在被转移到贮存容器中之前没有被转移到任何排放容器或任何精制容器中。3.根据权利要求1或2所述的用于精制聚合物的水分散体的方法,其特征在于,一种或多种烯键式不饱和单体选自包括具有I至15个碳原子的羧酸的乙烯基酯、羧酸与具有I至15个碳原子的无支链或支链醇的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯、烯烃、二烯、乙烯基芳族化合物、以及乙烯基卤化物的组。4.根据权利要求1至3...

【专利技术属性】
技术研发人员:弗兰克·弗赖丹克
申请(专利权)人:瓦克化学股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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