本发明专利技术涉及一种用于制备卤化橡胶、特别是氯化和溴化丁基橡胶的能量有效的、环境上有利的方法，该方法使用了一种常见的脂肪族介质，该介质具有对于橡胶的溶液聚合以及随后的卤化作用这两者的特定组成。更具体地说，本发明专利技术涉及一种方法，该方法使用了一种用于橡胶的溶液聚合作用以及卤化作用二者的常见的脂肪族介质，其中中间去除了未反应的单体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制备卤化橡胶、特别是氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶的能量有效的、环境上有利的方法，该方法使用了一种常见的脂肪族介质，该介质具有对于橡胶的溶液聚合以及随后的卤化作用这两者的特定组成。更具体地说，本专利技术涉及一种方法，该方法使用了一种用于橡胶的溶液聚合以及卤化二者的常见的脂肪族介质，其中中间去除了未反应的单体。 背景如在此使用的术语“丁基橡胶”总体上意思是并且包括C4到C7异烯烃、C4到C14共轭二烯、以及任选其他可共聚的单体的共聚物，如果没有以其他方式进行定义的话。如在此使用的术语“卤丁基橡胶”总体上意思是是并且包括卤化丁基橡胶，并且特别是氯化和溴化橡胶，如果没有以其他方式进行定义的话。丁基橡胶的说明性的并且优选的实例是通过异戊二烯和异丁烯的共聚而获得的橡胶，这在下文中还被称为IIR。其溴化的类似物还被称为BIIR，其氯化的类似物在下文中还被称为CIIR。在用于生产卤丁基橡胶(BIIR)的常规方法中，首先使异丁烯与异戊二烯单体在一种极性卤代烃介质中聚合，如具有一种基于铝的引发体系的氯代甲烷，典型地是三氯化铝(AlCl3)亦或二氯乙基铝(EtAlCl2)。该丁基橡胶不是相当可观地溶解于这种极性的介质，而作为悬浮颗粒存在因此这个方法通常被称为一种淤浆法。然后在将剩余单体与聚合作用介质溶解在一种卤化作用介质中(典型地是一种非-极性的介质，如己烷)之前，使它们从该丁基橡胶蒸汽汽提。该卤化法最后产生了该最终的卤化的产物。该常规方法因此使用了应用两种不同的介质的分离聚合作用以及卤化作用步骤。一种用于聚合作用的极性介质以及一种用于卤化作用的非-极性介质的使用要求中间产物汽提以及溶解的步骤，并且从能量观点看是效率低的。在卤化作用之前，实施了使这些单体与氯甲烷从该丁基橡胶中分离的步骤，以免从该溴与残余单体的反应形成高毒性的副产物。在该方法中使用的这些组分的标准沸点是氯甲烷，_24°C;异丁烯，_7°C;以及异戊二烯，34°C。任何去除这些更重的残余单体(异戊二烯)的汽提方法还将基本上除去全部氯甲烷和异丁烯。从该浆料除去全部这些未反应的组分的方法要求大量的能量。这些卤化的单体的更高分子量(并且因此更高的沸点)还排除了这些种类在该卤化方法之后的去除。对于丁基橡胶的聚合作用的溶解方法已知多年来已经并且在俄罗斯商业上实践了。该溶液方法的一个实例描述于CA 1，019，095中，它披露了异-戍烧作为优选的聚合作用介质的用途。使用上述方法生产的这些聚合物是非-卤化作用。虽然卤化作用可以理论上在异戊烷上发生，但是残余单体(异丁烯以及异戊二烯)的存在将导致在溴化作用过程中在前面提到的不希望的副产物的形成。该未反应单体的去除是对于这样的一种方法的挑战并且仍然没有解决。虽然所希望的是通过蒸馏除去这些单体，但异戊烷(28°C )的沸点是小于该更重的残余异戊二烯单体(34°C)的沸点，因此这种分离是不可能的。即使将纯的正戊烷(沸点36°C )用作该介质，在沸点中的这个差异将不足以允许使用蒸馏技术有效去除该异戊二烯。其结果是，这些剩余单体和介质将全部必须一起从该丁基橡胶汽提，如在该淤浆法中，其中随后将该橡胶再溶解以用于溴化作用。这事实上是比从该常规淤浆法的溴化作用耗能更多的。因此使用异戊烷作为一种用于生产卤丁基橡胶(XIIR)的常见介质使用该常规溶液方法是不实际的。在本领域中已知的是在该溶液方法中使用己烷(即，一种C6介质)作为一种聚合作用介质。然而，一种聚合物溶液的粘度强烈的取决于所使用介质的粘度。因为对于一种给定的分子量以及聚合物固体水平，C6介质的粘度比C5介质的粘度高，因此所生成的该聚合物溶液的粘度也更高。在C6用作一种溶剂时，这限制了聚合物固体含量在相对低水平，因为否则该溶液变得太粘而不能很好地传热、泵送、以及操作。一种方法的总的经济性强烈地取决于在从该聚合反应器出现的溶液或悬浮液中聚合物固体的水平；更高的固体水平意味着更高的转化率以及经济上的改进。为了制造具有对于商业目的充分的高分子量的材料，有必要在丁基聚合作用中使用相对低的温度、经常小于_80°C。这些低温加重了高溶液粘度的问题并且导致了甚至更低的固体水平。在该溶液方法中，因此在所希望的温度(分子量)下在用己烷作为一种溶剂时由于高粘度非常难以达到一种经济的固体水平(转化率)。 在美国专利5，021，509中披露了一种方法，由此将来自该常规淤浆式聚合法的产物与己烷混合以产生一种粗橡胶溶液或胶泥。在离开该聚合反应器之后，将该己烷加入该氯甲烷-橡胶浆料中，以便将该橡胶溶解在己烷中，同时仍然精细分散并且悬浮在氯甲烷/单体混合物中。然后使用一种蒸馏法除去氯甲烷以及残余异丁烯和异戊二烯单体用于再循环，从而仅将该橡胶留在一个己烷溶液中准备用于卤化作用。这种所谓“溶剂置换”方法仍然要求在将该聚合作用阶段除去以后将全部最初的介质留在该橡胶中。所需能量与在该常规方法中的基本上是相同的。不存在用于聚合作用以及卤化作用二者的常用的溶剂。因此，对于使用一种用于制备卤丁基橡胶的有效的、环境上有利的方法仍存在一种需求，这种方法显著降低了能量和原料消耗并且在粘度的可接受范围内进行工作，以便允许高橡胶固体水平处于所希望的分子量下。该方法必须进一步允许在卤化作用之前将这些剩余单体从该溶剂分离以便减少不希望的副产物的形成。专利技术概述现在提供一个用于制备卤化橡胶的方法，该方法至少包括以下步骤a)提供一种反应介质,该反应介质包括 一种常见的脂肪族介质，该介质包括至少50wt. 的一种或多种脂肪烃，该脂肪烃在1013hPa的压强下具有在45°C到80°C范围内的沸点，由此该常见的脂肪族介质进一步包括的环脂肪烃的含量是小于25wt. -%，优选到小于20wt. -%，以及 一种单体混合物，该单体混合物包括至少一种异烯烃单体、至少一种多烯烃单体以及或者没有或者至少一种另外的可共聚的单体单体混合物与常见的脂肪族介质的质量比为从40 60到99 1，优选从50 50到85 15，并且甚至更优选从61 39到80 20;b)在该反应介质内使该单体混合物聚合以形成一种橡胶溶液，该橡胶溶液包括一种橡胶聚合物，该橡胶聚合物至少是基本上溶解在该介质中的，该介质包括该常见的脂肪族介质以及该单体混合物的剩余单体；c)使该单体混合物的残余单体从该橡胶溶液分离以形成一种分离的橡胶溶液，该橡胶溶液包括该橡胶聚合物和该常见的脂肪族介质，d)使用一种卤化剂将该橡胶在分开的橡胶溶液中进行卤化，这种卤化剂在一种溴化剂的情况下任选地至少部分地被一种氧化剂再生。本专利技术的范围涵盖在此所列的(不论总体上或在优选的区域之内)定义、参数、以及例证的任何一种可能组合。如在此使用的术语“至少基本上溶解的”是指使根据步骤b)所获得的橡胶聚合物的至少70wt. -%、优选至少80wt. -%、更优选至少90wt. -%、并且甚至更优选至少95wt.-%溶解在介质中。在本专利技术的一个实施方案中，根据步骤b)的聚合反应以及根据步骤a)提供的一种溶液是使用一种溶液聚合反应器来进行的。适当的反应器是在本领域的普通技术人员已知的那些并且包括常见地已知的流通式聚合反应器。 该方法的步骤c)可以使用蒸馏以分离未反应的残余单体，即，来自该介质的这些异烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕·克罗伊德尔，阿达姆·戈罗诺斯基，约翰·洛夫格罗夫，汉斯因戈尔夫·保罗，罗尔夫·费尔勒，乌多·维斯纳，
申请(专利权)人：朗盛国际股份公司，
类型：发明
国别省市：
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